CC BY
19
DOI 10.31588/2413-4201-1883-247-3-288-292
УДК 637.12:637.072
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ БЕЛКОВ МОЛОКА КОРОВ СИММЕНТАЛЬСКОЙ ПОРОДЫ, ПРОИЗВОДИМОГО В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Хромова Л.Г. - д.с.-х.н., профессор, Байлова Н.В. - к.с.-х.н., доцент,
Сычев А.И. - аспирант
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет им. императора Петра I»
Ключевые слова: симментальская порода, белки молока, аминокислоты, аминокислотный скор
Keywords: Simmental breed, milk proteins, amino acids, amino acid score
Белок - важнейшая выработанная в филогенезе составляющая в питании человека и животных, обусловленная необходимостью обеспечивать приемлемую физиологическую величину поступления, главным образом, эссециальных (незаменимых) аминокислот. Образующиеся в результате их расщепления аминокислоты идут на построение клеток организма, в качестве ферментов они катализируют весь комплекс обмена веществ и выполняют в организме множество жизненно важных функций [8].
В этой связи большое значение имеет коровье молоко. Белковый компонент его имеет высокую биологическую ценность, обусловленную легкой переваримостью и содержанием полного набора хорошо сбалансированных незаменимых аминокислот. Молочные белки снабжают организм серой и фосфором, а аминокислоты триптофан, метионин, изолейцин в молоке содержатся значительно больше, чем в мясе, рыбе и растительных белках [8]. Необходимо подчеркнуть, белковость молочных коров определяется генетическими факторами, прежде всего породой, и условиями их содержания. В сельхозпредприятиях Центрального федерального округа России симментальская порода получила широкое распространение [4]. Молоко сим-менталов обладает необходимым биохимическим составом, физико-химическими и технологическими свойствами. Исследования, проведенные ранее, в условиях экстенсивной технологии, свидетельствовали также и о высокой биологической ценности молочных белков [6]. Однако молочное скотоводство в настоящее время переходит
на интенсивные технологии. Высокопродуктивные коровы, имея повышенный обмен веществ, очень требовательны к составу рационов и качеству кормов. Необходимость в аминокислотах таких животных за счет эндогенного синтеза может быть удовлетворена не более чем на 30-40 % [1, 7, 9]. Следует отметить, методы оценки качественных характеристик молока и техника их определения постоянно совершенствуются. В настоящее время рекомендована методика определения аминокислотного числа (скора) с учетом биологической доступности каждой незаменимой аминокислоты молока [10, 11, 12]. В этой связи оценка качества белкового компонента молока коров симментальской породы в высокопродуктивных стадах с применением современных требований является актуальной, что и определило цель наших исследований.
Материал и методы исследований.
Исследования были проведены в условиях племенного завода КХ «Речное» Липецкой области. Удой на корову в племенном стаде симментальской породы достиг свыше 8000 кг, массовая доля жира и белка в молоке составили, соответственно, 3,86 и 3,23 %. Материалом для изучения послужило молоко полновозрастных коров на 5 месяце лактирования. Аминокислоты белков исследуемого молока идентифицировали на хроматографе Shimadzu LC-20 Prominence методом высокоэффективной жидкостной хроматографии [2, 3]. Для анализа биологической значимости белков использовали расчетные показатели: аминокислотный индекс (I):
2 HAK
2 3AK '
где HAK - незаменимая аминокислота, ЗАК - заменимая аминокислота
Аминокислотное число (скор) незаменимой аминокислоты с учетом истинной усвояемости каждой из их и применением уточненной формулы эталонного белка (С):
^ УНАК , _
C =-*100,
НАКЭБ
где УНАК - усвояемое количество незаменимой аминокислоты, НАКЭБ - содержание этой же аминокислоты в эталонном белке:
УНАК = НАК • K, где K - истинная усвояемость аминокислоты, % [11, 12].
Таблица 1 - Формула эталонного белка по данным ФАО/ВОЗ, 2013 года
Показатель Эссенциальная аминокислота
ПНЕ +TYR TRP THR MET +CYS LY S LEU ILEU HIS VAL z
Содержание, г/100 г белка 5,2 0,85 3,1 2,7 5,7 6,6 3,2 2,0 4,3 33,7
Таблица 2 - Состав и соотношение аминокислот белков коровьего молока
Незаменимые, г/100 г белка
PHE+ TYR TRP THR MET+ CYS LYS LEU ILEU HIS VAL X HAK
8,10± 0,060 0,56± 0,045 3,72±0, 040 2,51± 0,052 6,75± 0,033 8,05± 0,019 4,11± 0,011 2,79± 0,006 5,00± 0,020 41,63± 0,100
Заменимые, г/100 г белка
SER PRO Glu+ GLN Gly ASP+ ASN Arg Ala SER - Z 3AK
4,78± 0,032 7,84± 0,155 18,04± 0,157 1,58± 0,015 6,62± 0,093 16,67± 0,061 2,81± 0,050 4,78± 0,032 - 58,37± 0,120
I = 0,61±0,001
В качестве эталонного белка принята потребность в незаменимых аминокислотах детей в возрасте от 6 месяцев до 3 лет (таблица 1).
Результат исследований. В исследуемых образцах коровьего молока идентифицированы все 19 аминокислот, в том числе 9 незаменимых, что свидетельствует о полноценности белкового компонента (Таблица 2).
Среди эссенциальных аминокислот наибольшее количество в исследуемом молоке выявлено фенилаланина+тирозина (PHE+TYR), лейцина (LEU), лизина (LYS), валина (VAL), а наименьшее триптофана (TRP), метионина+цистеина (MET+CYS). Заменимые аминокислоты в организме человека выполняют также важную роль, как
и незаменимые. В комплексе заменимых аминокислот самая высокая насыщенность отмечена глутаминовой кислоты+глута-мина (Glu+GLN), аргинина (Arg), пролина (PRO), а наименьшая - глицина (Gly), ала-нина (Ala). Важность содержания оптимального количества заменимых аминокислот состоит в том, что часть незаменимых быстро преобразовывается в заменимые, которые очень необходимы, когда эндогенная способность аминокислот и метаболическая доступность нужного предшественника ограничена. Поэтому следует поддерживать оптимальное соотношение между суммой незаменимых и заменимых аминокислот. В коровьем молоке высокого качества оно приближается к 1 (0,96) [1, 7, 9]. В
исследуемых образцах эта пропорция значительно ниже - 0,61. Следует отметить аминокислотный индекс молока коров этого же стада, при среднегодовом удое 5500 кг, был значительно выше - 1,13-1,16 [6].
Биологическая ценность белков молока по рекомендации ФАО/ВОЗ определяется сбалансированностью каждой усвояемой незаменимой аминокислоты по отношению к идеальному белку, аминокислотный состав которого в наилучшей степени уравновешен для нормальной жизнедеятельности животного и человека. Дефицит
любой аминокислоты ограничивает использование всех остальных аминокислот в процессе биосинтеза белка в организме.
В исследуемых образцах молока сумма усвояемых эссециальных аминокислот выше относительно эталонного белка (Таблица 3).
Однако аминокислотный скор, их колеблется в довольно широких пределах: от 149,6 % у аминокислот фенилала-нина+тирозина (PHE+TYR), до 61,2 и 87,8 %, соответственно, у триптофана (ТЯР) и метионина+цистеина (MET+CYS), что свидетельствует об их разбалансированности (Рисунок 1).
Таблица 3 - Определение усвояемости незаменимых аминокислот белков коровьего молока
Показатель Условное обозначение аминокислоты
РНЕ ТУЯ ТЯР ТНЯ МЕТ СУБ ЬУБ ЬЕИ ГЬЕ и НЕ УЛЬ
Истинная усвояемость, % 96 96 93 92 95 92 91 95 87 95 89
Концентрация в белке, г/100 г 4,04 4,06 0,56 3,72 2,12 0,39 6,75 8,05 4,11 2,7 9 5,00
Усвояемое количество, г/100 г 3,88 3,90 0,52 3,42 2,01 0,36 6,14 7,65 3,58 2,6 5 4,45
X г/100 г 38,56
Е22Н Эталонный белок —О—Аминокислотное число (скор) Рисунок 1 - Аминокислотное число (скор) незаменимых аминокислот с учетом их истинной усвояемости
Эссенциальные аминокислоты аминокислотное число (скор) ниже
триптофан (ТЯР) и метионин+цистеин эталонного белка. Аминокислота
(МЕТ+СУБ) - лимитирующие, так как их триптофан (ТЯР), имеющая более низкий
аминокислотным скор, устанавливала предел усвоения остальных незаменимых аминокислот молочных белков, в данном случае не более 61,2 %.
Заключение. Таким образом, в результате исследований было
установлено, что молоко коров симментальской породы, произведенное в услвових интенсивной технологии, имело полный набор всех аминокислот, свидетельствовавший о его полноценности. В белковом компоненте молока установлено преобладание заменимых аминокислот, что обуславливало низкий аминокислотный индекс. Наличие 2 лимитирущих незаменимых аминокислот -триптофана и метионина+цистеина, ограничивает биосинтез белков и ведет к нарушению азотистого обмена.
С целью повышения качества белкового компонента молока при организации кормления
высокопродуктивных коров
симментальской породы необходимо нормировать рационы по всем питательным веществам, и, особенно, по содержанию наиболее дефицитных в кормах растительного происхождения -триптофана и лизина и метионина.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Буряков, Н.П. Кормление высокопродуктивного молочного скота / Н.П. Буряков. - М.: Проспект, 2009. - 416 с.
2. ГОСТ 32195-2013 (ISO 13903: 2005). Корма, комбикорма. Метод определения содержания триптофана. -Введ. 2015-07-1. - М.: Стандартиформ, 2016. - 19 с.
3. ГОСТ 32201-2013 (IS013904: 2005). Корма, комбикорма. Метод определения содержания аминокислот. -Введ. 2015-07-1. - М.: Стандартиформ, 2016. - 19 с.
4. Ежегодник по племенной работе в
молочном скотоводстве в хозяйствах Российской Федерации (2019). - М.: ФГНУ ВНИИплем, 2020. - 272 с
5. Жебровский, Л.С. Селекция животных / Л.С. Жебровский. - С. - Пб.: Лань, 2002. - 256 с.
6. Пальчиков, Р.В. Продуктивные и технологические качества симментальского скота разного происхождения: автореф. дис. канд. с-х. наук: 06.02.04 / Р.В. Пальчиков. -Дубровицы Московской области, 2011. - 23 с.
7. Рекомендации по детализированному кормлению: Справочное пособие / А.В. Головин [и др.].
- Дубровицы: ВИЖ им. Л.К. Эрнста. - 2016
- 242 с.
8. Тёпел, А. Химия и физика молока / А. Тёпел. - СПб.: Профессия, 2012. - 832 с.
9. Рядчиков, В.Г. Основы питания и кормления сельскохозяйственных животных / В.Г. Рядчиков. - Краснодар: КГАУ, 2014. - 616 с.
10. Dietary protein quality evaluation in human nutrition: Report of an FAO Expert Consultation. - Rome: FAO, 2013 - 66 p. Режим доступа: http://www.fao.org/3Za-i3124e.pdf (дата обращения 28.06.2018).
11. Interpretation of the Protein Quality Methodology: Change to DIAAS IDF Factsheet - March 2014: режим доступа: https://fil-idf.org/wp-content/uploads/2016/03/IDF-Factsheet-Interpretation-of-Protein-Quality.pdf (дата обращения 10.06.2021).
12. Khromova, L.G. Characteristics of Protein Components of European Holstein Cow Milk / L.G. Khromova, G.N. Levina, N.V. Bailova, A.N. Petrin // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. - 2018. - Т. 9. - № 5. - P. 20152024.
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ БЕЛКОВ МОЛОКА КОРОВ СИММЕНТАЛЬСКОЙ ПОРОДЫ, ПРОИЗВОДИМОГО В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Хромова Л.Г., Байлова Н.В., Сычев А.И.
Резюме
С учетом современных требований изучена биологическая ценность белкового компонента молока коров симментальской породы, произведенного в условиях интенсивной технологии. Аминокислотный состав белков молока идентифицировали методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Для анализа биологической ценности белков использовали расчетные показатели: аминокислотный индекс и аминокислотное число (скор) незаменимых аминокислот с учетом истинной усвояемости каждой из них. В результате исследований выявлены все незаменимые и заменимые аминокислоты и достаточно высокая концентрация многих из них. Среди эссенциальных аминокислот наибольшее количество в образцах молока содержалось фенилаланина+тирозина, лейцина, лизина, валина, а наименьшее - триптофана, метионина+цистеина. В совокупности заменимых аминокислот самая высокая насыщенность отмечена глутаминовой кислоты+глутамин, аргинина, пролина, а наименьшая - глицина, аланина. В белковом компоненте отмечено преобладание заменимых аминокислот, что обусловило низкий аминокислотный индекс (0,61). Сумма усвояемых эссенциальных аминокислот была выше относительно эталонного белка. Однако аминокислотный скор имел широкую амплитуду колебания: от 149,6 % у аминокислот фенилаланина+тирозина до 61,2 и 87,8 %, соответственно, у триптофана и метионина+цистеина, что свидетельствовало об их разба-лансированности. Эссенциальные аминокислоты триптофан и метионин+цистеин являлись лимитирующими, так как их аминокислотное число (скор) ниже 100 %.
BIOLOGICAL VALUE OF PROTEINS OF MILK OF SIMMENTAL COWS PRODUCED UNDER CONDITIONS OF INTENSIVE TECHNOLOGY
Khromova L.G., Bailova N.V., Sychev A.I.
Summary
Taking into account modern requirements, the biological value of the protein component of the Simmental breed Krov milk produced under intensive technology has been studied. The amino acid composition of milk proteins was identified by high-performance liquid chromatography. To analyze the biological value of proteins, calculated indicators were used: the amino acid index and the amino acid number (skor) of essential amino acids, taking into account the true digestibility of each of them. As a result of the research, all the essential and interchangeable amino acids and a fairly high concentration of many of them were identified. Among the essential amino acids, the largest amount in the milk samples contained phenylalanine+tyrosine, leucine, lysine, valine, and the smallest-tryptophan, methionine+cysteine. In the aggregate of interchangeable amino acids, the highest saturation was noted for glutamic acid+glutamine, arginine, proline, and the lowest-glycine, alanine. The predominance of interchangeable amino acids was noted in the protein component, which caused a low amino acid index (0.61). The amount of assimilated essential amino acids was higher relative to the reference protein. However, the amino acid score had a wide oscillation amplitude: from 149.6 % for the amino acids phenylalanine + tyrosine to 61.2 and 87.8 %, respectively, for tryptophan and methionine+cysteine, which indicated their imbalance. The essential amino acids tryptophan and methionine+cysteine were limiting, since their amino acid number (skor) is below 100 %.
