CC BY
48РАЗВЕДЕНИЕ, ГЕНЕТИКА И СЕЛЕКЦИЯ
УДК 636.2:5 75.22:63 7(. 12+.2+.3). 05.054
ГЕНОТИПЫ ПОРОД КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА И КАЧЕСТВО МОЛОКА
'Иванов В.А., 'Марзанов Н.С., 2Елисеева Л.И., 3Таджиев К.П., 4Марзанова С.Н.
1ВИЖ им. Л.К.Эрнста, Подольск-Дубровицы, Московская область, Российская Федерация; 2Якутский сельскохозяйственный техникум, Якутск, Республика Саха (Якутия), Российская Федерация; 3Казахский НИИ животноводства и кормопроизводства, Алматы, Республика Казахстан; 4Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина, Москва, Российская Федерация
Целью работы было изучение технологических свойств молока в зависимости от породы, действия внешних факторов и носительства генетических маркеров по каппа-казеину. Исследовали хозяйственно-полезные признаки, состав и технологические свойства молока, полученного от коров симментальской породы и от их помесей с красно-пёстрыми голштинами, от чистопородных симменталов, холмогорского и аборигенного якутского скота; исследования проведены на образцах сборного молока, полученного на выборке из 10-15 коров каждой из пород. Характеристики молочных продуктов (кобийского сыра и масла) с учётом генотипов по каппа-казеину исследовали на 175 коровах бурой швицкой породы (55 первотелок, 120 коров 3-5-й лактации). Для анализа генотипов по каппа-казеину использовали цельную кровь. Молоко чистокровных симментальских коров соответствует требованиям для приготовления качественного сливочного масла и твёрдых сыров. В молоке помесных животных от скрещивания с голштинской породой снижается концентрация белка и казеина на 0,08-0,12% и увеличивается продолжительность его сычужного свёртывания в 1,5-1,9 раза. С повышением доли крови голштинской породы более 75%, в масле из молока этих коров увеличивается количество ненасыщенных жирных кислот на 4,06%, снижается концентрация летучих и незаменимых жирных кислот на 1,37 и 0,59%, ухудшая качество готового продукта. Расход молока на выработку масла увеличивается на 6,85-10,5%.за счёт уменьшения величины жировых шариков. Молоко помесных животных с высокой долей кровности по голштинской породе больше соответствует стандарту молока питьевого и для выработки кисломолочных продуктов. При изучении частоты встречаемости генетических маркеров у коров бурой швицкой породы по разным типам маркирующих систем (каппа-казеин, пролактин, гормон роста, группы крови, полиморфные белки — гемоглобин, трансферрин, альбумин, преальбумин) отмечены изменения в аллелофонде стада по мере увеличения числа отёлов — повышение относительного количества редких антигенов и аллелей и снижение количества маркеров со средней и высокой частотой встречаемости. Выход кобийского сыра из молока бурой швицкой породы был максимальным в группе животных с к-СКВВ генотипом (1,85 из 10 кг). Минимальное содержание жира (46,2%) и наибольшее содержание влаги (58,4%) в сыре отмечено в группе с генотипом к-СКАА. Животные с генотипом к-СКАВ занимали промежуточное положение. Учитывая, что бурая швицкая порода относится к замкнутой породе крупного рогатого скота со специфическим аллелофондом, при подборе быков к стаду необходимо учитывать их генетические особенности.
Ключевые слова: породы крупного рогатого скота, генотипы, каппа-казеин, группы крови, ДНК-маркеры, состав и технологические свойства молока, сыр
Проблемы биологии продуктивных животных, 2017, 3: 48-65
Введение
Химический состав молока и его физико-химические свойства в первую очередь зависят от породы и условий кормления животных. По мнению диетологов, концентрированным выражением ценных свойств молока являются сыры. К отечественным породам, наиболее полно отвечающим по качеству молока требованиям для выработки твёрдых сыров, относятся бурая швицкая, симментальская, ярославская, костромская, из малочисленных - сычёвская, красная горбатовская (Кугенев, Барабанщиков, 1988; Попов, Иванов, 2003; Иванов и др., 2015).
К сожалению, за последние 20-25 лет в Российской Федерации в 2,5 раза сократилась общая численность молочного скота и произошёл крен на поглощение отечественных пород голштинской породой. Не базе симментальского скота, некогда самого распространённого в СССР, путём поглотительного и частично воспроизводительного скрещивания с красно-пёстрыми голштинами выведена красно-пёстрая порода, однако для дальнейшего разведения её используются чистопородные быки-производители той же голштинской породы красно-пёстрой масти. В подавляющем большинстве других стад, числящихся симментальскими, практически уже давно нет чистопородных животных, продолжается активное поглотительное скрещивание голштинами. Новый высокопродуктивный «никольский» тип в симментальской породе - есть, не что иное, как помеси высоких кровей по голштинской породе без единого быка - продолжателя собственной репродукции. Это же относится к внутрипородным типам «центральный» в холмогорской, «михайловский» - в ярославской породе крупного рогатого скота и др. По существу идёт не прилитие крови для устранения тех или иных недостатков у местных пород, а поглотительное скрещивание, так как на племенных предприятиях отсутствуют не только чистопородные, но и помесные быки отечественной репродукции от скрещивания с голштинской породой. Исключением, пожалуй, является ОАО «Уралплемцентр», где имеются высококровные по голштинам помесные быки чёрно-пёстрой породы собственной репродукции. Потомство от этих быков по молочной продуктивности не уступает сверстницам от импортных производителей, но превосходит их по продолжительности продуктивного использования - соответственно 4,0 и 2,6 отёла (Мымрин, 2014).
Основным доводом повсеместного поглотительного скрещивания отечественного молочного скота с голштинской породой являлось и является более высокая молочная продуктивность и технологические свойства вымени у помесных животных разных поколений. Этого никто и не отрицает, роль голштинов хорошо известна (Прохоренко, 2013). Однако при разработке планов дальнейшего совершенствования отечественных пород скота нельзя не учитывать недостатки такого разведения. С голштинами в страну пришли лейкоз, скрытый инбридинг, бесплодие и другие пороки. Причём разные формы бесплодия являются следствием достаточно широко распространённых в голштинской породе целого ряда гаплотипов, отрицательно влияющих на функцию воспроизводства и постоянно выявляются новые наследственные аномалии, в первую очередь вызываемые инбридингом. Если раньше тех же гаплотипов насчитывалось всего 3, то теперь уже 16 и количество их постоянно увеличивается. Есть и другие часто встречающиеся аномалии: BLAD (bovine leukocyte adhesion deficiency - дефицит лейкоцитарной адгезии), CVM (complex vertebral malformation - комплекс аномалий позвоночника,), BY (brachyspina - короткий позвоночник или брахиспина), DUMPS (deficiency of uridine monophosphate synthase - дефицит уридинмонофосфатсинтетазы,). Все они оказывают негативное влияние на воспроизводительную способность животных (Ghanem et al., 2006; VanRaden et. al., 2011; Марзанова, 2012; Марзанов и др., 2013; Гуськова и др., 2014; Breeding strategies and programmes, 2015).
Нельзя также не учитывать, что сокращение количества отобранных при геномной оценке быков для проверки по качеству потомства, сужает генетическое разнообразие и усугубляет неблагоприятную ситуацию с инбридингом, существующую как в голштинской, так и в других коммерческих породах крупного рогатого скота. Например, в США уровень инбридинга в голштинской породе в настоящее время составляет 7%, в нашей стране по отдельным
линиям этой породы - до 16%. Переход на геномную оценку при отборе быков-производителей увеличит эту цифру пропорционально сокращению численности быков (Иванов и др., 2016).
В результате генетических отклонений, вызванных инбридингом, в молочных стадах с высокой долей кровности по голштинской породе сервис-период у коров достигает 180-200 дней и более, а возраст их выбытия -1,9-2,6 отёла. Выход телят на 100 коров в отдельных стадах доходит до 60-62, а в среднем по племенным хозяйствам составляет 70 гол. (Генетические ресурсы ОАО «Московское» по племенной работе. М.: ЯППИ, 2015).
К сожалению, сложившаяся ситуация в молочном скотоводстве, практически вышла из-под контроля племенной службы. Подтверждением этому служит характеристика по родословной поступающих в страну из-за рубежа племенных быков-производителей. Так, в ОАО «Московское» по племенной работе, по состоянию на 01.01.2016 г., из общего числа быков, имеющих геномную оценку (n=81), 10 - это полные братья и 47 - полубратья с отцовской или материнской стороны.
Одним из важнейших показателей ценности молочного скота является качество производимого молока, в том числе его технологические свойства. Как показал опыт европейских стран, широкое распространение голштинской породы вызвало проблемы с качеством молока для производства сыра, особенно его твёрдых сортов (Данкверт, Данкверт, 2002; Денисенко, 2004). Недостаточная сыропригодность молока чёрно-пёстрой, холмогорской, красной степной и других пород с высокой долей кровности по голштинской отмечается и в нашей стране (Хаертдинов и др., 2004; Калашникова, Труфанов, 2006; Заикин и др., 2007; Иванов, Текеев, 2014; Гончаренко и др., 2012; Соболева и др., 2014; Любимов и др., 2015). По состоянию на 01.01.2014 г. в стране 94,6% от общей численности оцененных коров являются помесями от скрещивания с голштинской породой. Из чистых пород практически не пригодно для выработки твёрдых сыров молоко айрширов (Marziali, Ng-Kwai-Hang, 1986).
Широкое распространение в мире чёрно-пёстрой и голштинской пород изначально обусловлено использованием их молока как питьевого. В результате эти породы в процессе выведения при большом удое имели низкое содержание в молоке жира и белка. Существенные изменения в селекции на повышение белково- и жирномолочности произошли лишь в последние 20-25 лет. В Швейцарии, Австрии, Италии и Франции предпочтение издавна отдавалось швицкому и симментальскому скоту, который совершенствовался больше в направлении пригодности молока для сыроварения. Этому способствовали и благоприятные кормовые условия альпийских лугов.
Выработка качественных сыров зависит от состава белковых фракций молока. Белки молока состоят главным образом из казеина, альбумина и глобулина. На долю казеина приходится до 80% и более от общего их количества, альбумина - 0,5-0,7% и глобулина около 0,1%. У крупного рогатого скота среди множества генов, по которым оценивается качество молока как сырья для выработки молочных продуктов, является каппа-казеин (k-CN). Среди выделенных аллелей наиболее часто встречаются варианты k-CNA и k-CN^ они в наибольшей степени характеризуют коагуляционные свойства молока. По их соотношению можно судить о технологических свойствах молока как сырья для приготовления творога и, особенно, твёрдых сыров. Установлено, что для выработки твёрдых сыров предпочтительнее k-CNA:ß и особенно — k-CN™ генотипы. Молоко от коров с таким генотипом обладает повышенными коагуляцион-ными свойствами, мицеллы казеина более мелкие, сгусток их плотный (Aleandri et al., 1990; Bovenhuis et al., 1992; Ng-Kwai-Hang, 1993; Strzalkowska et al., 2002; Boettcher et al., 2004; Felenczak et al., 2006; Черных, Калашникова, 2008; Марзанов и др., 2014). Выделены и другие аллели каппа-казеина - k-CNc, k-CNE, k-CNF, k-CNG, k-CNH (Marziali, Ng-Kwai-Hang, 1986; Erhardt, 1989; Ikonen et al., 1996; Сулимова, 1998; Lunden, Afforselles, 2000).
Повторное секвенирование ключевого в каппа-казеиновом гене экзона (4-й экзон), состоящего из 483 п.о., на панели образцов ДНК домашнего скота и близкородственных им видов, позволило определить 8 новых гаплотипов; из них 5 характеризовались несинонимичны-
ми мутациями, т.е. заменой одного нуклеотидного основания другим, и 3 были мутациями в неструктурном гене у ранее хорошо изученных аллелей каппа-казеина. При этом установлено, что гайал отличается от зебу по k-CNB аллелю, у которого в позиции 136 изолейцин заменяется на треонин (Ile136Thr), тем самым показано его близкое филогенетическое родство с бантенгом, гауром и яком. Остальные 7 новых вариантов были обнаружены в образцах местных пород крупного рогатого скота, взятых в разных частях мира, и отсутствовали у ранее исследованных коммерческих пород. Полученные результаты подтверждают гипотезу о том, что оценки генетического разнообразия в области, кодирующей каппа-казеин , были заниженными. Эти исследования также показывают, как важно ресеквенировать заново последовательность функционально важных генов местных пород крупного рогатого скота, многие из которых находятся под угрозой исчезновения или замены коммерческими породами.
Таким образом, из множества выявленных вариантов гена каппа-казеина (Chen et al., 2008), k-CNA; k-CNC, k-CNE аллели ассоциируются с низким качеством молока на сыропри-годность (Barroso et al., 1998; Lunden, Afforselles, 2000); роль других аллелей пока недостаточно ясна. В исследованиях последних лет показано, что существующие аллели в локусе каппа-казеина являются в большинстве случаев производными k-CNA аллеля, так или иначе влияющими на коагуляциионные свойства молока, в частности, на сыропригодность. Исключением является k-CNB аллель, он имеет иное происхождение и, как указано выше, тоже обладает определенным полиморфизмом.
У отечественных пород скота - красно-пёстрой, чёрно-пёстрой, холмогорской - встречаемость генотипа k-CNAB составляет 23-27%, а k-CNBB - всего лишь 4,1-11,8% (Ялуга и др., 2006). Встречаемость k-CNB аллеля у животных симментальской породы отечественной селекции составляет 36,3-47,4%, у помесных быков с участием красно-пёстрых голштинов — всего 22,4%. Практически полностью отсутствует k-CNBB генотип у быков датских фризов (Гладилкина и др., 2011) и финских айрширов (Marziali, Ng-Kwai-Hang, 1986), у голштинских быков в США он не превышает 10% (Адамян и др., 2013). Наиболее высокая встречаемость k-CNB аллеля (до 50% и более) - у зебувидного скота и гибридов зебу с чёрно-пёстрой породой (Erhardt, 1989; Сулимова, 1998).
По данным ГЦВ (п. Быково Московской области), из 141 быка голштинской породы чёрно-пёстрой масти носителями k-CNBB генотипа являются только 4, из 36 красно-пёстрой масти - 1 бык. У быков айрширской породы k-CNBB генотип не выявлен. Лучшая встречаемость k-CNAB и k-CNBB генотипов у быков бурой швицкой породы, в том числе k-CNBB у 10 из 17 быков. У симментальских быков встречаемость аллелей k-CNAB и k-CNBB составляет 57,1%, в т.ч. вариант k-CNBB - 21,4%, по красной горбатовской породе (которой практически нет) - у 4-х быков из 6-ти (Ескин и др., 2014-2015).
На предприятии ОАО «Московское» по племенной работе по состоянию на 01.01 2015 насчитывалось 167 быков голштинской породы с оценкой по каппа-казеину. Их них 88 голов (52,7%) имели генотип k-CNAA, 59 голов - k-CNAB (35,3%) и только 20 голов (12,0%) - k-CNBB (Данкверт, Данкверт, 2002).
Широкое использование голштинских быков-производителей в нашей стране, в целом повысив молочную продуктивность разводимых пород скота, привело к значительному ухудшению технологических свойств молока, особенно при выработке из него сыров и масла. За счёт снижения термоустойчивости, которая в значительной степени лимитируется ионами кальция, молоко стало также менее пригодным для производства продуктов, требующих термической обработки (Калашникова, Труфанов, 2006; Иванов и др., 2007; Гончаренко и др., 2012; Любимов и др., 2015).
При оценке технологических свойств молока в породном аспекте или с учётом геноти-пирования по каппа-казеину, отечественные исследователи в подавляющем большинстве использовали сборное молоко. Качественная характеристика молока для выработки сыров и масла от животных в зависимости от доли кровности по голштинской породе, за редким исключением (Заикин и др., 2007; Кислякова, Aчкасова, 2009; Иванов, Таджиев, 2014) мало изу-
чена. Практически нет данных о технологических качествах молока по некогда чистопородным животным, в силу их отсутствия в племенных стадах, в сравнении с помесями разных поколений. Особенно это относится к таким породам, как симментальская и бурая швицкая, некогда служившим основным источником молока для выработки высококлассных отечественных твёрдых сыров «швейцарский» и «советский».
Целью данной работы было изучение технологических свойств молока в зависимости от породы, от влияния внешних факторов и носительства генетических маркеров по каппа-казеину.
Материал и методы
Исследования хозяйственно-полезных признаков, состава и технологических свойств молока, полученного от коров симментальской породы и от их помесей с красно-пёстрыми голштинами (КПГ) проведены на базе племенного завода «Камышинское» Восточно-Казахстанской области (Казахстан). Все работы осуществлены совместно с Казахским НИИ животноводства и кормопроизводства. Анализы молока осуществляли в ЗАО «Усть-Каменогорский молочный комбинат» (Иванов, Таджиев, 2014).
Качество молока чистопородных симменталов, холмогорского и аборигенного якутского скота исследовали в молочной лаборатории Якутского сельскохозяйственного техникума (г. Якутск). Все исследования проведены на сборном молоке, полученном от 10-15 типичных коров каждой из пород. В молоке ежемесячно на приборах Bentlu-150, Sedilab и Somatos определяли содержание сухого вещества, жира, белка, лактозы, а также количество соматических клеток. Термоустойчивость молока определяли спиртовым методом, сыропригодность -по сычужной и бродильной пробам (Кугенев, Барабанщиков, 1988).
Сливочное масло приготавливали в производственных условиях. После сбивания в масле определяли кислотность, содержание жира и влаги. Жирно-кислотный состав масла изучен методом газожидкостной хроматографии на хроматографе «Хром-5». Дисперсию молочного жира оценивали по количеству и величине жировых шариков в 1 мм3 молока в камере Горяева под микроскопом при увеличении х 300.
Исследования бурой швицкой породы проведены на 175 коровах в племенном репродукторе СХПК «Верхнемалкинский» Кабардино-Балкарской Республики. Вначале эксперимента было аттестовано 120 голов 3-5-й лактации, через 3 года 55 коров-первотелок.
Для анализа генотипов и аллелей по разным типам маркирующих систем (каппа-казеин, пролактин, гормон роста, группы крови, полиморфные белки гемоглобин, трансфер-рин, альбумин, преальбумин), использовали цельную кровь (Сороковой, 1974; Mitra et al., 1995; Kantanen, 1999; Амбросьева, 2004; Mohammadabadi et al., 2010). Оценку качества молока осуществляли по содержанию жира, белка, СОМО и плотности (Кугенев, Барабанщиков, 1988). После выработки кобийского сыра проводили анализ на содержание влаги и жира согласно ТУ 10-090-95 «Сыры сычужные рассольные».
Результаты и обсуждение
Хозяйственно-полезные признаки чистопородного и помесного скота, состав молока и его технологические свойства. Результаты исследований по оценке влияния повышенной доли кровности по красно-пёстрым голштинам (КПГ) на основные хозяйственно-полезные признаки симментальского скота приведены в табл. 1. В исследованный массив исходных данных включены животные молочной фермы Центральная ПЗ Камышинское (Казахстан). Согласно полученным данным, скрещивание симментальского скота с голштинской породой в первую очередь оказало влияние на молочную продуктивность помесных животных.
Наиболее существенное повышение удоя у коров отмечено, начиная с помесей с долей крови по голштинам 25-50%. По сравнению с исходной материнской основой, оно составило 516 кг при абсолютных показателях 4772 и 5288 кг молока (Р<0,001). При дальнейшем увеличении кровности по голштинам удой повышался незначительно - на 241-298 кг. У коров с до-
лей кровности по голштинской породе 75% и более рост удоев практически прекратился, что в большей степени связано с лимитированными условиями кормления. Этот факт имеет принципиальное значение при совершенствовании продуктивных качеств симментальского скота путём скрещивания с голштинской породой.
Таблица 1. Удой и воспроизводительная способность симментальских коров в зависимости
от кровности по голштинской породе
Генотип п Удой за 305 дней, кг Сервис-период, дни Сухостой, дни Межотельный период, дни Индекс осеменения КВС
Чистопородные
симменталы 28 4772±137 83,2±4,9 60,9±2,7 367,3±5,4 1,7 0,99
Помеси, % по КПГ
до 25 59 4936±149 87,3±5,8 62,1±2,9 370,3±6,2 1,8 0,98
25,1-50,0 101 5288±173 93,5±5,4 62,7±3,5 376,2±5,9 2,0 0,97
50,1-75,0 132 5529±169 102,8±4,6 58,5±2,6 387,8±6,4 2,4 0,95
> 75 70 5586±142 99,5±7,1 60,4±4,0 389,5±?.2 2,3 0,95
Неблагоприятное влияние скрещивания симменталов с голштинами имеет прямое отношение к воспроизводительной способности помесного маточного поголовья. Как видно из табл. 1, с увеличением доли крови голштинов у помесных коров ухудшались показатели воспроизводительной функции. По сравнению с чистопородными симменталами у них повысился сервис- и межотельный периоды на 16,3-19,6 и 20,5-22,2 дня, индекс осеменения — с 1,7 до 2,32,4. В целом, коэффициент воспроизводительной способности (КВС) снизился с 0,99 до 0,95.
Помесные симментал-голштинские животные существенно уступали чистокровным симменталам по составу и показателям, характеризующим технологические свойства молока. У помесных животных с кровностью по голштинам свыше 75% в молоке снизилось содержание жира на 0,14 % и белка - на 0,11% по сравнению с чистокровными симменталами (табл. 2).
Таблица 2. Состав и технологические свойства молока симментальских коров и их помесей с голштинской породой (зимний период)
Порода и генотип
Показатели чистопородные 50% по КПГ 75% и более по
симменталы КПГ
Удой в сутки, кг 16,9 ± 1,6 19,6 ± 1,5 20,2 ± 1,9
Массовая доля жира, % 3,92 ± 0,06 3,86 ± 0,06 3,78 ± 0,07
Массовая доля белка, % 3,39 ± 0,03 3,30 ± 0,03 3,26 ± 0,02
Массовая доля казеина, % 2,83 ± 0,02 2,73 ± 0.02 2,71 ± 0,01
Плотность молока, г/см3 1,029 1,028 1,027
Кислотность, оТ 16,9 ± 0,02 16,8 ± 0,02 16,9 ± 0,02
Термоустойчивость, класс 2,62 ± 0,01 2,84 ± 0,01 3,25 ± 0,01
Свободные жирные кислоты, мг-экв /мл 3,22 ± 0,02 3,42 ± 0.01 3,53 ± 0,02
Дестабилизированный жир, % 2,27 ± ,01 2,28 ± 0.01 2,30 ± 0,01
Продолжительность сычужного свертывания, мин. 12,75 ± 1,5 19,75 ± 1,9 24,50 ± 2,0
Класс молока по сычужно-бродильной пробе 3,45 ± 0,30 2,85 ± 0,25 2,4 ± 0,30
С увеличением доли крови голштинской породы существенно ухудшались и технологические качества молока. Молоко помесных коров с долей крови 75% содержало больше свободных жирных кислот на 6,2-9,6% и оказалось недостаточно устойчивым к термической обработке, а также для приготовления продуктов длительного хранения. При относительно высоком содержании казеина в молоке помесных животных (3,71-3,73%) продолжительность сычужного свертывания его при использовании для выработки сыра увеличилась в 1,5-1,9 раза и достигала 20 мин и более. Молоко помесных коров больше соответствует требованиям к питьевому молоку и для выработки кисломолочных продуктов. По сычужной пробе требо-
ваниям для выработки твёрдых сыров отвечает только молоко чистопородных симменталов; недостаточно пригодно для этих целей молоко от коров красно-пестрой масти с долей крови по голштинской породе свыше 75%.
У высококровных по голштинам животных существенно ухудшились технологические свойства молока для выработки сливочного масла (табл. 3).
В исходном сыром молоке отмечены существенные групповые различия по показателям дисперсии жировых шариков. Концентрация жировых шариков в молоке чистопородных животных составляла 3,85 млн. в 1 мл; у помесей она была несколько выше - на 3,38 и 5,45%, однако, средний диаметр жировых шариков в молоке коров симментальской породы был на 8,14 и 13,8% больше. Это определило более высокий выход сливок из молока и, особенно, — меньший расход молока на выработку 1 кг масла.
Таблица 3. Технологические свойства молока чистопородных и голштинизированных симментальских коров при выработке масла
Показатели Чистопородные Помеси
симменталы < 50% КПГ > 75% КПГ
Сухое вещество, % 12,80±0,06 12,62±0,06 12,54±0,05
Массовая доля жира, % 4,03±0,06 3,88±0,05 3,82±0,06
Плотность молока, г/см3 1,029 1,028 1,027
Кислотность молока, оТ 16,9 16,8 16,9
Свободные жирные кислоты, мг-экв./мл 3,22 ± 0,02 3,42 ± 0.01 3,53 ± 0,02
Количество жировых шариков в 1 мл молока, млрд. 3,85±0,06 3,98±0,08 4,06±0,09
Диаметр жировых шариков, мкм 3,72±0,07 3,44±0,09 3,27±0,11
Содержание жира в сливках, % 41,2 40,7 39,8
Выход сливок, кг 11,2 10,3 9,8
Расход молока на 1 кг масла, 21,9 23,4 24,2
Содержание жира в пахте, % 0,4 0,5 0,6
По чистопородным симменталам он был на 6,85-10,5% меньше по сравнению с помесями при абсолютных показателях соответственно 21,9; 23,4 и 24,2 кг. Аналогичные данные по расходу молока на выработку масла (22,75-23,53 кг) приводят исследователи при изучении технологических свойств молока красно-пёстрой породы, созданной на базе симменталов в хозяйствах Воронежской области (Кислякова, Ачкасова, 2009).
Высокий расход молока на выработку масла в первую очередь связан с тем, что более мелкие жировые шарики в молоке помесных животных при сбивании сливок в масло уходят в пахту. Эту особенность молока голштинизированного скота отмечают и другие исследователи (MarziaП, Ng-Kwai-Hang, 1986; Лумбунов и др., 2011).
Качество масла в большей степени определяется количеством и соотношением предельных и непредельных жирных кислот (табл. 4).
Скрещивание симменталов с голштинской породой оказало существенное влияние на соотношение в масле насыщенных и ненасыщенных жирных кислот и концентрацию отдельных кислот в зависимости от доли кровности по голштинской породе. Общее количество насыщенных жирных кислот в масле из молока симменталов составило 57,2% при коэффициенте насыщенности 1,35. В продукте, выработанном из молока коров с долей крови голштинов свыше 75% и выше существенно (на 4,06%) увеличилась концентрация ненасыщенных жирных кислот (в основном за счёт олеиновой кислоты) - на 4,55%.
Более высокое содержание в масле насыщенных жирных кислот с высокой температурой плавления (54-63оС) — стеариновой (4,3-4,9%), пальмитиновой (25,7-26,9%) и миристино-вой — (12,6-12,9%) придают маслу более твёрдую консистенцию. С другой стороны, они же в меньшей степени окисляются при хранении продукта, имея более высокую температуру плавления. С этих позиций предпочтительнее выглядит масло из молока чистопородных симментальских коров - сумма этих кислот по группе составляет 44,7% против 42,7% у голштинизи-рованных коров.
Таблица 4. Жирнокислотный состав сливочного масла
Наименование жирных кислот Порода и помеси по голштинской красно-пестрой породе
чистопородные симменталы менее 50% по КПГ более 75% по КПГ
Насыщенные кислоты
масляная 3,90 3,45 3,02
капроновая 2,42 2,12 2,25
каприловая 0,54 0,52 0,48
каприновая 1,24 1,15 0,98
Летучих жирных кислот всего: 8,10 7,24 6,73
миристиновая 12,92 12,79 12,62
пальмитиновая 26,88 26,10 25,73
стеариновая 4,93 4,60 4,29
лауриновая 2,64 2,37 2,25
арахиновая 0,55 0,43 0,30
прочие кислоты 1,19 1,22 1,18
Сумма насыщенности 57,21 54,99 53,15
Ненасыщенные кислоты
миристолевая 1,58 1,55 1,65
пальмитолеиновая 2,40 2,54 2,55
олеиновая 27,59 30,70 32,14
деценовая 1,73 1,64 1,70
дедеценовая 1,69 1,50 1,43
тетрадеценовая 2,65 2,59 2,60
линолевая 2,54 2,09 2,13
линоленовая 0,70 0,65 0,66
арахидоновая 0,92 0,87 0,78
прочие кислоты 0,99 1,02 1,01
Сумма ненасыщенности 42,79 45,15 46,85
В большей степени окислению подвержена одноосновная ненасыщенная олеиновая кислота с температурой плавления 14оС. Именно этой кислоты в масле из молока помесных коров было существенно больше по сравнению с чистопородными симменталами - на 3,1% и 4,5%. Ненасыщенные жирные кислоты играют важную роль в питании людей, поскольку они легко растворяются и хорошо усваиваются организмом, но, с другой стороны, они ухудшают качество масла как продукта возможного длительного хранения.
В питании человека большое значение имеют незаменимые жирные кислоты - линоле-вая, линоленовая и арахидоновая. Более высокое содержание этих кислот выявлено в масле из молока коров симментальской породы - 4,2% - против 3,6% у помесных сверстниц.
Аромат и вкусовые качества сливочного масла в основном определяют ненасыщенные летучие жирные кислоты - масляная, капроновая, каприловая и каприновая. Доля их в масле у чистопородных симменталов составила 8,1%, у помесных животных - от 6,7 до 7,2%. Существенное преимущество имело масло, приготовленное из молока чистопородных симментальских коров по сравнению с помесями высокой кровности по голштинам.
Полученные данные позволяют сделать заключение о негативном влиянии голштин-ской породы на состав молока и его технологические свойства при приготовлении из него сыра и масла. Это хорошо прослеживается в работах по использованию голштинов при выведении нового внутрипородного типа красно-пёстрой породы в Воронежской области (Кисляко-ва, Ачкасова, 2009), холмогорского типа - в Татарстане (Калашникова, Труфанов, 2006), бестужевского скота - в Ульяновской области (Заикин и др., 2007; Иванов, Таджиев, 2014). Одновременно эти данные свидетельствуют о необходимости сохранения отечественных пород скота, особенно в регионах с экстремальными климатическими и кормовыми условиями, в которых голштинизация местного скота малоэффективна уже по причине недостаточной продолжительности жизни помесных животных.
О высоком качестве и технологических свойствах молока отечественных пород свидетельствуют результаты наших исследований, проведенных в экстремальных условиях Якутии
на чистопородных животных симментальской, холмогорской пород и на аборигенном якутском скоте. Из молока вырабатывали творог, национальный мягкий сыр «Суумэх», сливочное, любительское и крестьянское масло (табл. 5).
Таблица 5. Технологические свойства молока коров, разводимого в Якутии крупного рогатого скота, при выработке масла
Показатели Породы якутский
симментальская холмогорская скот
Массовая доля сухого вещества, % 13,04 12,67 14,68
Массовая доля жира в молоке, % 4,14 3,86 5,32
Количество жировых шариков, млрд./мл 3,76±0,24 3,38±0,24 4,86±0,24
Диаметр жировых шариков, мкм 3,24±0,06 3,02±0,08 3,90±0,05
Продолжительность сбивания сливок, мин 43 45 40
Массовая доля жира в пахте, % 0,5 0,5 0,4
Степень использования жира, % 99,0 98,9 99,3
Расход молока на 1 кг сливочного масла, кг 20,14 21,61 15,67
Расход молока на 1 кг любительского масла, кг 19,53 20,94 15,20
Расход молока на 1 кг крестьянского масла, кг 17,86 18,97 13,76
Содержание жира в сливочном масле, % 82,5 82,5 82,5
Содержание жира в любительском масле, % 80,0 80,0 80,0
Содержание жира в крестьянском масле, % 72,5 72,5 72,5
Таблица 6. Технологические свойства молока при выработке творога и мягкого
национального сыра «Суумэх»
Породы
Показатели симмен- якутский
тальская холмогорская скот
Творог с содержанием жира 18%
Содержание жира в цельном молоке, % 4,14 3,86 5,32
Содержание жира в нормализованном молоке, % 3,6 3,6 3,6
Содержание сухого вещества в твороге, % 35 35 35
Расход молока на 1 кг творога, кг 5,3 5,5 4,25
Содержание жира в сыворотке, % 0,1 0,1 0,1
Степень использования жира, % 97,2 97,2 97,2
Мягкий сыр «Суумэх»
Продолжительность сычужного свёртывания молока, мин 12 14 10
Содержание жира в молоке, % 4,14 3,86 5,32
Содержание белка в молоке, % 3,60 3,51 4,01
в том числе казеина, % 2,89 2,81 3,26
Содержание жира в нормализованном молоке, % 3,0 3,0 3,0
Расход нормализованного молока на 1 кг сыра, кг 11,2 11,2 11,2
Расход цельного молока на 1 кг сыра, кг 8,1 8,7 6,3
Содержание жира в сыворотке, % 0,2 0,2 0,2
Содержание белка в сыворотке, % 0,81 0,80 0,90
Содержание жира в сухом веществе сыра, % 45 44 46
Степень использования жира молока, % 95,6 95,3 96,7
Сохранившиеся в Якутии в чистоте симментальская и холмогорская породы отличаются высоким содержание жира и белка в молоке - соответственно 4,14 и 3,86% по жиру, 3,60 и 3,51% — по белку. В составе белка много казеина - 2,89 и 2,81%. У якутского скота эти показатели ещё выше - 5,32, 4,01 и 3,26%. Молоко якутского скота характеризуется также высоким содержанием в молоке жировых шариков и их величиной; диаметр шариков — 3,90 мкм, среднее количество в 1 мл молока - 4,86 млрд.
Расход молока на производство 1 кг масла наименьший у коров якутского скота — по видам масла от 13,76 до 15,67 кг; это связано с высоким содержанием жира в молоке и дисперсностью жировых шариков. Высокими технологическими показателями при выработке масла отличается также молоко коров симментальской и холмогорской пород. Так, на выработку 1 кг сливочного масла расход молока по симментальской породе составил 20,1 кг, по
холмогорской - 21,6 кг. Это очень хорошие показатели, превышающие аналогичные по породам, разводимым в европейской зоне страны (Калашникова, Труфанов, 2006; Лумбунов и др., 2011; Гончаренко и др., 2012; Иванов, Текеев, 2014; Соболева и др., 2014).
На выработку 1 кг национального сыра «Суумэх» расход цельного молока по породам составляет от 6,3 до 8,7 кг со значительным превосходством по этому показателю якутского скота за счёт высокой белковой составляющей молока (табл. 6).
В экстремальных климатических и кормовых условиях Якутии удой коров по основным породам в зональном аспекте находится на уровне 1800-2456 кг молока, по стадам якутского скота - 1321-1507 кг. Коэффициент воспроизводительной способности коров составляет 0,96-0,97, продолжительность сервис-периода 84-97 дней. Хорошая воспроизводительная способность маточного поголовья, высокое качество молока и рациональное его использование обеспечивают рентабельность отрасли на уровне 22%. Особого внимания заслуживает якутский скот с его уникальными качествами молока.
Характеристика различных типов генетических маркеров в связи с возрастом животных и молочных продуктов с учётом генотипов коров по каппа-казеину.
Анализ, проведенный в стаде коров бурой швицкой породы в СХПК «Верхнемалкин-ский» КБР по различным типам генетических маркеров показал, что в группе возрастных животных по сравнению с первотелками в стаде происходят изменения в частоте встречаемости антигенов, генотипов и аллелей по всем типам маркирующих систем (каппа-казеин, пролак-тин, гормон роста, группы крови, гемоглобин, трансферрин, альбумин, преальбумин). Повышается количество редких антигенов, генотипов, аллелей и снижается число маркеров со средней и высокой частотой встречаемости (табл. 7). Это связано с тем, что в любом стаде со временем формируется возрастная группа высокожизнеспособных животных с определённым набором генетических маркеров.
Таблица 7. Встречаемость антигенов и аллелей 18 систем крови у коров бурой щвицкой породы разных возрастных групп
Системы крови _Встречаемость антигенов и аллелей_
< 0,3_< 0,3-0,5 >_> 0,5
I II I II I II
По 11 системам групп крови 32 39 11 5 18 13
(Л, B, а F-V, ^ L, M, S, Z, Т', R')
По 4 полиморфным локусам (гемоглобин, 6 8 6 2 1 4
трансферрин, альбумин, преальбумин)
По 3 ДНК-маркерам
(каппа-казеин, пролактин, гормон роста) 2 2 1 0 3 2
Всего антигенов, генотипов и аллелей 40 49 18 7 22 19
Примечание: I - коровы 1-ой лактации (п=55); II - коровы 3-5-ой лактации (п=120).
Учитывая, что бурая швицкая порода относится к закрытой породе крупного рогатого скота со своей спецификой аллелофонда, при подборе быков к данному стаду с целью получения молока для изготовления сыра необходимо учитывать генетические особенности породы и технологические факторы.
Процесс изготовления кобийского сыра в опыте состоял из нескольких этапов. На первом этапе провели аттестацию 54 коров-первотелок бурой швицкой породы на каппа-казеин. В результате исследования было установлено, что 14 коров являются гомозиготами по к-CNАА, 30 голов — по к-CNAB и только 10 коров — по к-С^в. Как видно из полученных данных, в исследованной группе коров преобладали особи с гетерозиготным генотипом, затем животные с генотипом к-С^А и к-С^В. В стаде отмечается тенденция увеличения к-С№^ аллеля, что объясняется большей направленностью селекционной работы в СХПК «Верхнемалкин-ский» на получение молока. На втором этапе проводили оценку молока, полученного от исле-дованных коров — определяли цвет, вкус, запах и чистоту молока: в последующем проводили
анализ по 4 показателям с учетом генотипов по каппа-казеину — плотность, содержание жира (%), содержание белка (%) и СОМО (%) (табл. 8).
Существенные различия выявлены по плотности молока между III и IV группами (Р<0,001); по содержанию жира — между III и I, III и IV (Р<0,001), III и II (Р<0,05), а также между II и I группой (Р<0,05). В отношении белковомолочности достоверная разница выявлена только между III и I группой (Р<0,05). Аналогичная разница по содержанию СОМО в молоке отмечена между III и IV группой (Р<0,05). Для обеспечения требуемой жирности сыра обычно готовят смесь молока нормализованного и обезжиренного. Мы же изготавливали сыр из свежего цельного молока по отработанной схеме, используемой в условиях СХПК «Верх-немалкинский» КБР, в течение длительного времени.
Таблица 8. Физико-химический анализ молока коров СХПК «Верхнемалкинский» КБР с учетом генотипов каппа-казеина
Показатели молока Генотипы по каппа-казеину (группы) Смешанное
k-cnaa (I) k-cnab (II) k-cnbb (III) молоко (IV)
Плотность 27,74±0,50 27,87±0,42 28,97±0,63 III-IV*** 27,67±0,16
Содержание жира, % 3,75±0,07 3,96±0,08 II-I* 4,30±0,12; III-I, IV*** III-II* 3,81±0,01
Содержание белка, % 3,02±0,05 3,08±0,08 3,20±0,06 III-I* 3,08±0,04
СОМО, % 8,40±0,0,14 8,35±0,12 8, 58±0,17 III-VI* 8,17±0,01
Примечание: * Р<0,05; *** Р<0,001 по t- -критерию при сравнении указанных групп.
С целью приготовления кобийского сыра из молока, полученного в хозяйстве от лак-тировавших в стаде животных, было сформировано 3 группы коров с известными генотипами по каппа-казеину. В первую группу вошли животные с генотипом k-CNaa (n=10), во вторую — генотипом k-CNab (n=12), в третью — с генотипом k-CNbb (n=8). От каждой группы коров было получено молоко в отдельную посуду, при этом четвертая партия молока в качестве контрольной была взята из танка-охладителя, куда поступало все молоко от всех животных стада. Было изготовлено 4 образца сыра путем пастеризации до температуры 72-74°С с последующим охлаждением до 35°С. Затем добавляли грибную сырную закваску «Meito» фирмы Meito Sangyo Co., LTD (Япония), в расчете 1 г на 100 кг молока. После сквашивания молока в течение 35-40 мин проводили разрезку сгустка, затем сырную массу перемешивали в течение 1520 мин. Процесс постановки зерна длился 5-10 мин, затем проводилась обсушка в течение 2530 мин. После определения готовности зерна проводили формование сыра в течение 5-6 ч самопрессованием, с переворачиванием 4-5 раз. Затем готовый сыр отправляли в рассольную ванну с 18%-ным раствором поваренной соли на 4 дня, где происходило его созревание.
После изготовления сыра с учетом генотипов по каппа-казеину (k-CNaa, k-CNbb, k-CNab, k-CNaa+k-CNbb+k-CNab), проводили химический анализ на содержание влаги и жира в натуральном сыре, а также определяли выход сыра (кг) из 10 кг молока по схеме, предложенной в работе (Кугенев, Барабанщиков, 1988). Определение физико-химического состава молока и оценку кобийского сыра осуществляли согласно ГОСТа 10-090-95 в условиях СХПК «Верхнемалкинский» КБР (табл. 9).
Как видно из табл. 9, выход сыра из 10 кг молока был максимальным в группе животных с генотипом k-CNbb (1,85 кг). Минимальное содержание жира в сыре отмечено в группе животных с k-CNaa (46,2%), в ней же было выявлено и наибольшее содержание влаги (58,4%).
Таблица 9. Характеристика кобийского сыра, полученного из молока коров с разными генотипами по каппа-казеину
Генотипы Содержание вла- Содержание жира, Выход сыра из 10 кг
ги, % % молока, кг
k-cnaa 58,4 46,2 1,50
k-cnab 54,2 55,4 1,65
k-cnbb 57,8 53,4 1,85
Сборное молоко 57,6 50,0 1,55
По выходу сыра животные с генотипом k-CNab занимали промежуточное положение среди исследованных групп. Полученный кобийский сыр хозяйство реализует в «возрасте» 2-3 суток после вакуумной упаковки по 2,5-3 кг в каждой.
Известно, что 75% белка в молоке приходится на казеины, из них 13% — на каппа-казеин, который аналогичен по структуре и функции гамма-цепи фибриногена. При гидролизе каппа-казеина происходит коагуляция молока, образование осадка казеина и формирование сгустка, что является основополагающим в сыроварении. В то же время при расщеплении каппа-казеина в организме теленка, образующийся макропептид ингибирует стимуляцию кислотной и панкреатической секреции, что предотвращает деградацию лактоферрина и иммуноглобулинов, способствуя тем самым формированию флоры в кишечнике и становлению иммунной системы в молодом организме (Ward et al., 1997). Кроме такой мощной биологической роли, присутствие k-CNb аллеля в локусе каппа-казеина - экономически важный селекционный признак у крупного рогатого скота (Марзанов, 2010). Скотоводы ведущих стран мира, при формировании стад обращают внимание на данный признак. Это нужно делать и в Российской Федерации. Молоко коров бурой швицкой породы обладает отличными технологическими качествами для производства сыров, что требует особого внимания в связи с бессистемным увеличением популяций черно-пестрого генеалогического корня.
Данные, полученные в проведенном исследовании, подтверждают необходимость сохранения генофонда отечественных пород молочного скота, которые хорошо адаптированы к местным условиям кормления и содержания, а при их улучшении проявляют способность к интенсивному раздою. Это подтверждается также ранее накопленным опытом работы лучших племенных хозяйств страны. То, что молоко коров отечественных пород отличается хорошими технологическими свойствами, имеет большое народно-хозяйственное значение, так как повышает экономические показатели отрасли и позволяет обеспечивать население страны полноценными продуктами питания.
Заключение
При совершенствовании отечественного молочного скота путём скрещивания с гол-штинской породой следует учитывать при этом ухудшение технологических свойств молока для выработки твёрдых сыров и масла. Исходя из этого, у симментальской, холмогорской, чёрно-пестрой пород следует ограничить долю кровности голштинов у помесей до 75-87%, в разведении скота использовать помесных быков-производителей отечественной репродукции; одновременно это позволит сохранить генофонд пород. Технологические качества коровьего молока под влиянием голштинизации необходимо рассматривать как экономический показатель, определяющий не только объём производимой продукции, но и её качество при переработке молока, а также расход на выработку молочных продуктов.
При изучении частоты встречаемости генетических маркеров у коров бурой швицкой породы по разным типам маркирующих систем (каппа-казеин, пролактин, гормон роста, группы крови, полиморфные белки — гемоглобин, трансферрин, альбумин, преальбумин) отмечены изменения в аллелофонде стада по мере увеличения числа отёлов — повышение относительного количества редких антигенов и аллелей и снижение количества маркеров со средней и высокой частотой встречаемости.
В проведенном исследовании выход кобийского сыра из 10 кг молока, полученного от коров бурой швицкой породы с разными генотипами по каппа-казеину, был максимальным в группе животных с к-С^В генотипом (1,85 кг). Минимальное значение по содержанию жира в сыре отмечено в группе животных с генотипом к-С^А (46,2%), в ней же было выявлено и больше влаги (58,4%). Животные с генотипом к-С^В занимали промежуточное положение среди исследованных групп. Учитывая, что бурая швицкая порода относится к закрытой породе крупного рогатого скота со своей спецификой аллелофонда, при подборе быков к данному стаду необходимо учитывать их генетические особенности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Адамян Я., Зизюков И., Щегольцов Н. Технологические свойства молока коров воронежского типа при переработке на сливочное масло // Ветеринария сельскохозяйственных животных. - 2013. - № 4.
- С. 52-54.
2. Амбросьева Е.Д. Полиморфизм белков крови сельскохозяйственных животных и эффективность использования его в селекционном процессе: дисс. д.б.н. - Лесные Поляны, 2005. - 323 с.
3. Гладилкина Л.В., Карамаев С.В., Соболева Н.В. Влияние метода скрещивания на физико-химические качества молока голштинизированных коров // Известия Оренбургского ГАУ. - 2011. - Т. 32. -№ 4. - С. 150-152.
4. Гончаренко Г.М., Горячева Т.С., Медведева Н.С. Влияние гена каппа-казеина на технологические свойства молока // В сб.: Современные технологии в животноводстве Сибири. - Новосибирск: Сибирский НИИ животноводства, 2012. - С. 114-119.
5. Гуськова С.В., Турбина И.С., Ескин Г.В., Камбарова Н.А. Основные генетические причины эмбриональных потерь в молочном скотоводстве, связанные с интенсивной селекцией по продуктивности // Молочное и мясное скотоводство. - 2014. - № 3. - С. 10-14.
6. Данкверт А.Г., Данкверт С.А. История племенного животноводства России. - М.: Агроплемсоюз, 2002. - 333 с.
7. Денисенко Е.А. Молочная продуктивность и технологические свойства молока коров черно-пестрой породы с различными генотипами каппа-казеина в зоне Сибири: автореф. дисс. к.б.н. - Лесные Поляны, 2004. - 22 с.
8. Ескин Г.В., Турбина И.С., Федорова Е.В., Полуэктова Г.А., Гуськова С.В., Ковалева Л.Н., Максим-чук Г.Г., Усманова Н.Н. Каталог быков-производителей. — Подольск: ВИЖ. - 2015. - 115 с.
9. Заикин В.В., Соболева Н.В., Китаев Е.А., Карамаев С.В. Технологические свойства молока голштинизи-рованного скота чёрно-пёстрой и бестужевской пород // Зоотехния. - 2007. - № 9. - С. 22-24.
10. Иванов В.А., Текеев М.Э. Качество молока коров современного чёрно-пёстрого и красного степного скота // Зоотехния. - 2014. - № 1. - С. 21-23.
11. Иванов В.А., Таджиев К.П. Качество молока симментальских и симментал-голштинских помесных коров // Вестник Алтайского ГАУ. - 2014. - Т. 117. - № 7. - С. 154-159.
12. Иванов В., Марзанов Н., Саморуков Ю. Порода скота и качество сыра // Животноводство России. -2015. - № 10. - С. 45-50.
13. Иванов В.А., Попов Н.А., Марзанов Н.С. Сравнительный анализ результатов оценки быков-производителей с использованием разных методов // Проблемы биологии продуктивных животных.
- 2016. - № 4. - С. 69-80.
14. Калашникова Л.А., Труфанов В.Г. Влияние генотипа каппа-казеина на молочную продуктивность и технологические свойства молока коров холмогорской породы // Доклады РАСХН. - 2006. - № 4. -С. 43-44.
15. Кислякова Е.М., Ачкасова Е.В. Молочная продуктивность и технологические свойства молока коров-первотёлок в зависимости от состава рациона в условиях Западного Предуралья // Зоотехния. -2009. - № 1. - С. 20-22.
16. Кугенев П.В., Барабанщиков Н.В. Практикум по молочному делу. - М.: Агропромиздат, 1988. - 223 с.
17. Лумбунов С., Нимаева О., Тыхенова О. Продолжительность хозяйственного использования симментальской породы в Республике Бурятия // Молочное и мясное скотоводство. - 2011. - № 8. - С. 9-11.
18. Любимов А.И., Мартынова Е.Н., Бычкова В.А., Ачкасова Е.В. Технологические свойства молока коров чёрно-пёстрой породы нового генотипа // Зоотехния. - 2015. - № 1. - С. 19-21.
19. Марзанов Н.С., Ескин Г.В., Турбина И.С., Девришов Д.А., Тохов М.Х., Марзанова С.Н. Генодиагностика и распространение аллеля иммунодефицита, или BLAD-синдрома, у чёрно-пёстрой породы крупного рогатого скота. - М.: Росинформагротех. - 2013. - 105 с.
20. Марзанова С.Н. Одновременная диагностика аллелей комплекса аномалий позвоночника [CVM] и иммунодефицита [BLAD] у животных черно-пестрого голштинизированного скота: дисс... к.б.н. -Москва, 2012. - 142 с.
21. Мымрин С.В. Эффективную работу обеспечивает РИСЦ // Зоотехния. - 2014. - № 8. - С. 28-31.
22. Попов Н.А., Иванов В.А. Опыт совершенствования красного горбатовского скота // Животноводство России. - 2003. - № 3. - С. 41-42.
23. Прохоренко П.Н. Голштинская порода и ее влияние на генетический прогресс продуктивности черно-пестрого скота европейских стран и Российской Федерации // Молочное и мясное скотоводство. - 2013. - № 2. - С. 2-6.
24. Соболева Н.В., Фомина Л.В., Карамаев С.В. Химический состав и технологические свойства молока голштинизированных коров бестужевской породы // Известия Оренбургского ГАУ. - 2014. - Т. 47. -№ 3. - С. 111-114.
25. Сороковой П.Ф. Методические рекомендации по использованию групп крови в селекции крупного рогатого скота. - Дубровицы, ВИЖ, 1974. - 30 с.
26. Сулимова Г.Е. Молекулярно-генетический анализ генома животных и человека с использованием ДНК-маркеров: автореф. дисс... д.б.н. - Москва, 1998. - 50 с.
27. Тихонова Т.Н. и др. (Ред.). Генетические ресурсы ОАО «Московское» по племенной работе. - М.: ЯППИ, 2015. - 148 с.
28. Черных А., Калашникова Л. Генотип каппа-казеина и качество молока чёрно-пёстрых коров // Молочное и мясное скотоводство. - 2008. - № 5.- С. 9-11.
29. Хаертдинов Р., Нургалиев М., Гатауллин А., Хаертдинов Р. Влияние породности на качество и сы-родельческие свойства молока // Молочное и мясное скотоводство. - 2004. - № 7. - С. 23-24.
30. Ялуга В.Л., Калашникова Л.А,. Ганченкова Т.Б, Калашникова Н.Е. Полиморфизм гена каппа-казеина у быков холмогорской породы // В сб.: Мат. межд. научно-практ. конф. «Современные достижения и проблемы биотехнологии сельскохозяйственных животных». - Дубровицы: ВИЖ, 2006. - С. 219-220.
31. Aleandri R.L., Buttazoni S.G., Schneider J.C., Caroli A. Davoli R. The effects of milk protein polimorphisms on milk components and cheese-productions ability // J. Dairy Sci. - 1990. - Vol. 73. - P. 241-255.
32. Barroso A., Dunner S., Cañón J. Technical note: Detection of bovine kappa-casein variants A, B, C, and E by means of polymerase chain reaction-single strand conformation polymorphism (PCR-SSCP) // J. Anim. Sci. - 1998. - Vol.76. -P.1535-1538.
33. Boettcher P.J., Caroli A., Stella A., Chessa S., Budelli E., Canavesi F., Ghiroldi S., Pagnacco G. Effects of casein haplotypes on milk production traits in Italian Holstein and Brown Swiss cattle // J. Dairy Sci. -2004. - Vol. 87. - № 12. - P. 4311-4317.
34. Bovenhuis H., Van Arendock J.A.M., Korver S. Associations between milk protein polymorphism and milk production traits // J. Dairy Sci. - 1992. - Vol. 75. - P. 25-49.
35. Breeding strategies and programmers. The second report on the state of the world's animal genetic resources for food and agriculture // Animal Genetic Resources Information. - 2015. - Part 4. - Section C. -P. 451-495.
36. Chen S.Y., Costa V., Azevedo M., Baig M., Malmakov N., Luikart G., Erhardt G., Beja-Pereira A. Short communication: new alleles of the bovine kappa-casein gene revealed by resequencing and haplotype inference analysis // J. Dairy Sci. - 2008. - Vol. 91. - No. 9. - P. 3682-3686. DOI: 10.3168/jds.2008-1211.
37. Erhardt G. Kappa-kasein in bovine milk. Evidence of a further allele (kappa-kasein E) in different breeds // J. Anim. Breed. Genet. - 1989. - Vol. 106. - P. 225-231.
38. Felenczak A., Fertig F., Gardzina E., Ormian M., Trela J. Technological traits of milk of Simmental cows as related to kappa-casein polymorphism // Annals of Animal Science (National Research Institute of Animal Production, Krakow). - 2006. - Vol. 6. - No. 1. - P. 37-43.
39. Ghanem M.E., Nakao T., Nishibori M. Deficiency of uridine monophosphate synthase (DUMPS) and X-chromosome deletion in fetal mummification in cattle // Anim. Reprod. Sci. - 2006. - Vol. 91. - No. 1-2. - P. 45-54.
40. Hansen H. The advantages of using Braun Swiss bloodlines // The Cow International. - 1990. - Vol. 9. - P. 31-33.
41. Ikonen T., Ruottinen O., Erhard G., Ojala M. Allele frequencies of the major milk proteins in the Finnish Ayrshire and detection of a new K-casein variants // Animal Genetics. - 1996. - Vol. 27. - P. 179-181.
42. Kantanen J. Genetic diversity of domestic cattle (B. taurus) in north Europe. - Joensuu, 1999. - 100 p.
43. Lunden A., Afforselles J. Gene frequency of k-casein in Swedish Red and White breeding bulls // Animal Genomics: Synthesis of Past, Present, and Future Directions // In: 27th International Conference on Animal Genetics. - Minnesota, USA, 2000. - P. 84.
44. Marziali A.S., Ng-Kwai-Hang. Relationship between milk protein polymorphisms and cheese fielding capacity // J. Dairy Sci. - 1986. - Vol. 69. - P. 1193.
45. Mitra A., Schlee P., Balakrishnan C.R., Pirchner F. Polymorphisms at growth hormone and PRL-Rsa I loci in Indian cattle and buffalo // J. Anim. Breed. Genet. - 1995. - Vol. 112. - P. 71-74.
46. Mohammadabadi M.R., Torabi A., Tahmourespoor M., Baghizadeh A., Esmailizadeh K.A., Mohammadi A. Analysis of bovine growth hormone gene polymorphism of local and Holstein cattle breeds in Kerman province of Iran using polymerase chain reaction restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) // Afr. J. Biotechn. - 2010. - Vol. 41. - No. 9. - P. 6848-6852.
47. Ng-Kwai-Hang K.F. Genetic variants of milk proteins and cheese yield // In.: Proc. IDF Seminar. - Cork, Ireland, 1993, P. 160-166.
48. Strzalkowska N., Krzyzewski J., Zwierzchowski L., Ryniewicz Z. Effects of k-casein and Mactoglobulin loci polymorphism, cows age, stage of lactation and somatic cell on daily milk yield and milk composition in Polish Black-and-White cattle // Anim. Sci. Pap. Rep. - 2002. - Vol. 20. - No. 1. - P. 21-35.
49. VanRaden P.M., Olson K.M., Null D.J., Hutchison J.L. Harmful recessive effects on fertility detected by absence of homozygous haplotypes // J. Dairy Sci. - 2011. - Vol. 94. - P. 6153-6161.
50. Ward T.J., Honeycutt R.L., Derr J.N. Nucleotid sequence evolution at the kappa-casein locus evidence for positive selection within the family Bovidae // Genetics. - 1997. - Vol. 147. - No. 4. - P. 1863-1872.
REFERENCES
1. Adamyan Ya., Zizyukov I., Shchegol'tsov N. Veterinariya sel'skokhosyaistvennykh zhivotnykh -Veterinary Medicine of Farm Animals. 2013, 4: 52-54.
2. Aleandri R.L., Buttazoni S.G., Schneider J.C., Caroli A. Davoli R. The effects of milk protein polimorphisms on milk components and cheese-productions ability. J. Dairy Sci. 1990, 73: 241-255.
3. Ambros'eva E.D. Polimorfizm belkov krovi sel'skokhozyaistvennykh zhivotnykh i effektivnost' ispol'zovaniya ego v selektsionnom protsesse (Polymorphism of blood proteins of agricultural animals and the effectiveness of its use in the selection process). Extended Abstract of Diss. Dr. Sci. Biol., Lesnye Polyany, 2005, 323 p.
4. Barroso A., Dunner S., Cañón J. Technical note: Detection of bovine kappa-casein variants A, B, C, and E by means of polymerase chain reaction-single strand conformation polymorphism (PCR-SSCP). J. Anim. Sci. 1998, 76: 1535-1538.
5. Boettcher P.J., Caroli A., Stella A., Chessa S., Budelli E., Canavesi F., Ghiroldi S., Pagnacco G. Effects of casein haplotypes on milk production traits in Italian Holstein and Brown Swiss cattle. J. Dairy Sci. 2004, 87(12): 4311-4317.
6. Bovenhuis H., Van Arendock J.A.M., Korver S. Associations between milk protein polymorphism and milk production traits. J. Dairy Sci. 1992, 75: 25-49.
7. Breeding strategies and programmers. The second report on the state of the world's animal genetic resources for food and agriculture. Animal Genetic Resources Information. 2015, Part 4, Section C, P. 451-495.
8. Chen S.Y., Costa V., Azevedo M., Baig M., Malmakov N., Luikart G., Erhardt G., Beja-Pereira A. Short communication: new alleles of the bovine kappa-casein gene revealed by resequencing and haplotype inference analysis. J. Dairy Sci. 2008, 91(9): 3682-3686. DOI: 10.3168/jds.2008-1211.
9. Chernykh A., Kalashnikova L. Molochnoe I myasnoe skotovodstvo - Dairy and Meat Cattle Husbandry. 2008, 5: 9-11.
10. Dankvert A.G., Dankvert S.A. Istoriya plemennogo zhivotnovodstva Rossii (The history of cattle breeding in Russia). Moscow: Agroplemsoyuz Publ., 2002, 333 p.
11. Denisenko E.A. Molochnaya produktivnost' i tekhnologicheskie svoistva moloka korov cherno-pestroi porody s razlichnymi genotipami kappa-kazeina v zone Sibiri (Milk productivity and technological properties of milk of cows of Black-and-White breed with various genotypes of kappa-casein in the zone of Siberia). Extended Abstract of Diss. Cand. Sci. Biol., Lesnye Polyany, 2004, 22 p.
12. Erhardt G. Kappa-kasein in bovine milk. Evidence of a further allele (kappa-kasein E) in different breeds. J. Anim. Breed. Genet. 1989, 106: 225-231.
13. Eskin G.V., Turbina I.S., Fedorova E.V., Poluektova G.A., Gus'kova S.V., Kovaleva L.N., Maksimchuk G.G., Usmanova N.N. Katalog bykov-proizvoditelei (Catalog of bulls-producers). Podol'sk: VIZh Publ., 2015, 115 p.
14. Felenczak A., Fertig F., Gardzina E., Ormian M., Trela J. Technological traits of milk of Simmental cows as related to kappa-casein polymorphism. Annals of Animal Science (National Research Institute of Animal Production, Krakow). 2006, 6(1): P. 37-43.
15. Ghanem M.E., Nakao T., Nishibori M. Deficiency of uridine monophosphate synthase (DUMPS) and X-chromosome deletion in fetal mummification in cattle. Anim. Reprod. Sci. 2006, 91(1-2): 45-54.
16. Gladilkina L.V., Karamaev S.V., Soboleva N.V. Izvestiya Orenburgskogo GAU - Proceedings of Orenburg State University. 2011, 32(4): 150-152.
17. Goncharenko G.M., Goryacheva T.S., Medvedeva N.S. [Effect of kappa-casein gene on the technological properties of milk]. In: Sovremennye tekhnologii v zhivotnovodstve Sibiri (Modern technologies in cattle breeding in Siberia). Novosibirsk: Siberian Research Institute of Animal Husbandry Publ., 2012, P. 114119.
18. Gus'kova S.V., Turbina I.S., Eskin G.V., Kambarova N. A. [The main genetic causes of embryonic losses in dairy cattle breeding, associated with intensive selection for productivity]. Molochnoe I myasnoe skotovodstvo - Dairy and Meat Cattle Breeding. 2014, 3: 10-14.
19. Hansen H. The advantages of using Braun Swiss bloodlines. The Cow International. 1990, 9: 31-33.
20. Ikonen T., Ruottinen O., Erhard G., Ojala M. Allele frequencies of the major milk proteins in the Finnish Ayrshire and detection of a new K-casein variants. Animal Genetics. 1996, 27: 179-181.
21. Ivanov V.A., Tekeev M.E. Zootekhniya - Zootechnics. 2014, 1: 21-23.
22. Ivanov V.A., Tadzhiev K.P. [Quality of milk of Simmental and Simmental holsteinized cows]. Vestnik Altaiskogo GAU - Herald of Altai State Agrarian University. 2014, 117(7): 154-159.
23. Ivanov V., Marzanov N., Samorukov Yu. [Cattle breed and quality of cheese]. Zhivotnovodstvo Rossii - Animal Husbandry in Russia. 2015, 10: 45-50.
24. Ivanov V.A., Popov N.A., Marzanov N.S. [Comparative analysis of the results of the assessment of bulls-producers using different methods]. Problemy biologii productivnykh zhivotnykh - Problems of Productive Animal Biology. 2016, 4: 69-80.
25. Kalashnikova L.A., Trufanov V.G. [Effect of kappa-casein genotype on milk productivity and technological properties of milk of Kholmogor cows]. Doklady Rossiiskoi Academii Sel'skokhozyaistvennykh Nauk -Russian Agricultural Sciences. 2006, 4: 43-44.
26. Kantanen J. Genetic diversity of domestic cattle (B. taurus) in north Europe. Joensuu, 1999, 100 p.
27. Khaertdinov R., Nurgaliev M., Gataullin A., Khaertdinov R. Molochnoe I myasnoe skotovodstvo - Dairy and Meat Cattle Husbandry. 2004, 7: 23-24.
28. Kislyakova E.M., Achkasova E.V. Zootekhniya - Zootechnics. 2009, 1: 20-22.
29. Kugenev P.B., Barabanshchikov H.B. Praktikum po molochnomu delu (Workshop on dairy business). Moscow: Agropromizdat Publ., 1988, 223 p.
30. Lumbunov S., Nimaeva O., Tykhenova O. Molochnoe I myasnoe skotovodstvo - Dairy and Meat Cattle Husbandry. 2011, 8: 9-11.
31. Lunden A., Afforselles J. Gene frequency of k-casein in Swedish Red and White breeding bulls // Animal genomics: synthesis of past, present, and future directions. In: 27th International Conference on Animal Genetics. Minnesota, USA, 2000, P. 84.
32. Lyubimov A.I., Martynova E.N., Bychkova V.A., Achkasova E.V. [Technological properties of milk of cows of Black-and-White breed of a new genotype]. Zootekhniya - Zootechnics. 2015, 1: 19-21.
33. Marzanov N.S., Eskin G.V., Turbina I.S., Devrishov D.A., Tokhov M.Kh., Marzanova S.N. Genodiagnostika i rasprostranenie allelya immunodefitsita, ili BLAD-sindroma, u cherno-pestroi porody krupnogo rogatogo skota (Genodiagnostics and distribution of the immunodeficiency allele, or BLAD-syndrome, in Black-and-White breed of cattle). Moscow: Rosinformagrotekh Publ., 2013, 105 p.
34. Marzanova S.N. Odnovremennaya diagnostika allelei kompleksa anomalii pozvonochnika [CVM] i immunodefitsita [BLAD] u zhivotnykh cherno-pestrogo golshtinizirovannogo skota (Simultaneous diagnosis of alleles of the vertebral column [CVM] and munopathy [BLAD] complex in animals of Black-and-White holsteinized cattle). Extended Abstract of Diss. Cand. Sci. Biol., Moscow, 2012, 25 p.
35. Marziali A.S., Ng-Kwai-Hang. Relationship between milk protein polymorphisms and cheese fielding capacity. J. Dairy Sci. 1986, 69: 1193.
36. Mitra A., Schlee P., Balakrishnan C.R., Pirchner F. Polymorphisms at growth hormone and PRL-Rsa I loci in Indian cattle and buffalo. J. Anim. Breed. Genet. 1995, 112: 71-74.
37. Mohammadabadi M.R., Torabi A., Tahmourespoor M., Baghizadeh A., Esmailizadeh K.A., Mohammadi A. Analysis of bovine growth hormone gene polymorphism of local and Holstein cattle breeds in Kerman
province of Iran using polymerase chain reaction restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). Afr. J. Biotechn. 2010, 41(9): 6848-6852.
38. Mymrin S.V. Zootekhniya - Zootechnics. 2014, 8: 28-31.
39. Ng-Kwai-Hang K.F. Genetic variants of milk proteins and cheese yield. In.: Proc. IDF Seminar. Cork, Ireland, 1993, P. 160-166.
40. Popov N.A., Ivanov V.A. Zhivotnovodstvo Rossii-Animal Husbandry in Russia. 2003, 3: 41-42.
41. Prokhorenko P.N. [Holstein breed and its influence on the genetic progress of the productivity of Black-and-White cattle of European countries and Russian Federation]. Molochnoe I myasnoe skotovodstvo -Dairy and Meat Cattle Husbandry. 2013, 2: 2-6.
42. Soboleva N.V., Fomina L.V., Karamaev S.V. [Chemical composition and technological properties of milk of Holsteined cows of Bestuzhev breed]. Izvestiya Orenburgskogo GAU - Proceedings of Orenburg State University. 2014, 47(3): 111-114.
43. Sorokovoi P.F. Metodicheskie rekomendatsii po ispol'zovaniyu grupp krovi v selektsii krupnogo rogatogo skota (Methodical recommendations on the use of blood groups in the selection of cattle.). Dubrovitsy: VIZh Publ., 1974, 30 p.
44. Strzalkowska N., Krzyzewski J., Zwierzchowski L., Ryniewicz Z. Effects of k-casein and Mactoglobulin loci polymorphism, cows age, stage of lactation and somatic cell on daily milk yield and milk composition in Polish Black-and-White cattle. Anim. Sci. Pap. Rep. 2002, 20(1): 21-35.
45. Sulimova G.E. Molekulyarno-geneticheskii analiz genoma zhivotnykh i cheloveka s ispol'zovaniem DNK-markerov (Molecular genetic analysis of the genome of animals and humans using DNA markers). Extended Abstract of Diss. Dr. Sci. Biol., Moscow, 1998, 50 p.
46. Tikhonova T.N. et al. (Eds). Geneticheskie resursy OAO «Moskovskoe» po plemennoi rabote (Genetic Resources of JSC "Moscow" for breeding work). Moscow: YaPPI Publ., 2015, 148 p.
47. VanRaden P.M., Olson K.M., Null D.J., Hutchison J.L. Harmful recessive effects on fertility detected by absence of homozygous haplotypes. J. Dairy Sci. 2011, 94: 6153-6161.
48. Ward T.J., Honeycutt R.L., Derr J.N. Nucleotid sequence evolution at the kappa-casein locus evidence for positive selection within the family Bovidae. Genetics. 1997, 147(4): 1863-1872.
49. Yaluga V.L., Kalashnikova L.A., Ganchenkova T.B., Kalashnikova N.E. [Polymorphism of kappa-casein gene in bulls of the Kholmogor breed]. In: Mat. mezhd. nauchno-prakt. konf. «Sovremennye dostizheniya i problemy biotekhnologii sel'skokhozyaistvennykh zhivotnykh» (Mat. Int. Sci. Conf.: Modern achievements and problems of biotechnology of farm animals). Dubrovitsy: VIZh Publ., 2006, P. 219-220.
50. Zaikin V.V., Soboleva N.V., Kitaev E.A., Karamaev S.V. Zootekhniya - Zootechnics. 2007, 9: 22-24.
Genotypes of cattle breeds and quality of milk
:Ivanov V.A., :Marzanov N.S., 2Eliseeva L.I., 3Tadzhiyev K.P., 4Marzanova S N.
1Ernst Institute for Animal Husbandry, Podolsk-Dubrovitzy, Russian Federation; 2Yakut Agricultural College; 3Kazakh Research Institute for Animal Husbandry and Forage Production, Almaty, Republic of Kazakhstan; Moscow State Academy of Veterinary Medicine and
Biotechnology, Russian Federation
ABSTRACT. The aim was to study the technological properties of milk, depending on the breed, the effect of external factors and the carriage of genetic markers on kappa-casein. The economically useful characteristics, composition and technological properties of milk obtained from Simmental cows and their hybrids with Red-and-White Holstein, from pure-bred Simmentals, Kholmogor and native Yakut cattle were studied. The studies were carried out on samples of mixed milk obtained from 10-15 cows of each breed. Characteristics of dairy products (kobi cheese and butter), taking into account genotypes by kappa-casein, were examined on 175 cows of brown Schwitz breed (55 first-calved, 120 cows of 3-5 lactation). Whole blood was used to analyze the genotypes by kappa-casein. Milk of purebred Simmental cows meets the requirements for the preparation of high-quality butter and hard cheese. In the milk of crossed animals with Holstein breed, the concentration of protein and casein decreases by 0.08-0.12% and the duration of its rennet clotting is increased 1.51.9 times. With an increase in the proportion of Holstein blood in excess of 75%, the amount of unsaturated fatty acids in butter from the milk of these cows increases by 4.06%, the concentration of volatile and essential fatty acids decreases by 1.37 and 0.59%, and the quality of the finished product worsens. The milk consumption for oil production increases by 6.85-10.5% due to the decrease in the size of fat globules. Milk of crossed animals with a high proportion of Holstein blood more corresponds to the standard of drinking milk and for the production of fermented milk products. When studying the frequency of occurrence of genetic markers in cows of the brown Schwitz breed in different types of marking systems (kappa-casein, prolactin, growth hormone, blood groups, polymorphic proteins-hemoglobin, transferrin, albumin, prealbumin), changes in the allele pool of the herd were observed with increasing number of calving — an increase in the relative number of rare antigens and alleles and a decrease in the number of markers with an average and high frequency of occurrence. The output of the kobi cheese from the milk of the brown Schwitz breed was maximal in the group of animals with the k-CNbb genotype (1.85 of 10 kg). The minimum fat content (46.2%) and the highest moisture content (58.4%) in the cheese were noted in the group with the k-CNaa genotype. Animals with the k-CNab genotype occupied an intermediate position. Taken into account that the brown Schwitz breed refers to a closed breed of cattle with a specific allele pool, when selecting bulls for the herd, their genetic characteristics must be taken into account.
Keywords: cattle breeds, genotypes, kappa-casein, blood groups, DNA markers, milk composition and technological properties, cheese
Problemy biologii productivnykh zhivotnykh - Problems of Productive Animal Biology, 2017, 3: 48-65
Поступило в редакцию: 17.05.2017 Получено после доработки: 03.06.2017
Иванов Валерий Александрович, д.с.-х.н., проф., т. 8-916-888-91-86; [email protected];
Марзанов Нурбий Сафарбиевич, д.б.н., проф., 8-915-353-45-72; [email protected]; Елисеева Людмила Иннокентьевна, к.т.н.; Таджиев Кадырбай Пралиевич, к.с.-х.н.;
Марзанова Саида Нурбиевна, к.б.н., доц., 8-915-353-45-72; [email protected]
