CC BY
40УДК 637.07
DOI 10.33632/1998-698Х.2021-4-36-43
РАЗРАБОТКА МЕТОДА ДНК-ДИАГНОСТИКИ ГЕНОТИПОВ И АЛЛЕЛЕЙ В ЛОКУСЕ КАППА-КАЗЕИНА [CSN3] И ИХ ГЕНОГЕОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ У КОРОВ МОЛОЧНЫХ ПОРОД
С. Н. Марзанова1- кандидат биологических наук, доцент, Д. А. Девришов1 - доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент РАН, Н. С. Марзанов2 - доктор биологических наук, профессор
1 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии -МВА имени К.И. Скрябина,
109472, Россия, г. Москва, улица Академика Скрябина, д. 23. E-mail: s.marzanova@mail.ru;
davud@mgavm.ru
2 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский
центр животноводства - ВИЖ имени Л.К. Эрнста», 142132, Россия, Московская область, Подольск-Дубровицы, дом 60. E-mail - nmarzanov@yandex.ru
Молоко, как биологический продукт, стал одним из основных источников в питании человека, наряду с хлебом и мясом. Он ценнейшее сырье, из которого готовят более 40 различных блюд и напитков, в связи, с чем его производство и переработка стали важными в народно-хозяйственной отрасли промышленности. В связи со значимостью молока и молочной продукции в рационе человека, его потребление регламентируется национальными стандартами здорового питания с учетом, социальных, экономических, географических и других условий проживания людей. В науке накоплен большой материал по оценке качества молока и прогнозам по ее улучшению, опосредовано через различных видов животных, его поставщиков. На основе созданного Набора для ПЦР с детекцией в режиме реального времени (ПЦР-РВ) проведен анализ по локусу каппа-казеина 6 молочных пород крупного рогатого скота (n=282), разводимых в России. Определен генотип и аллелотип пород по 4 значимым аллелям (CSN3 , CSN3B, CSN3C, CSN3e). Частота встречаемости CSN3 аллеля, ассоциированного с сыропригодностью молока составляла 0,2985 (бестужевская), 0,31 (черно-пестрая и сычевская), 0,3167 (ярославская), 0,4667 (голштинская) и 0,5364 (бурая швицкая). У бурой швицкой породы было установлено нарушение генетического равновесия в локусе каппа-казеина (/=6,66; df=1; Р<0,01). После изготовления кобийского сыра с учетом генотипов по каппа-казеину (CSN3A/A, CSN3 , CSN3A/li, CSN3 +CSN3 +CSN3 В), проводили его химический анализ на содержание влаги, жира, и его выхода из 10 кг молока. Максимальный выход сыра из молока коров был в группе, носителей CSN3B/B генотипа (1,85 кг). Минимальное содержание жира отмечали в сыре, полученном из молока животных с CSN3A/A гомозиготой (46,2%). В этой же группе было выявлено и наибольшее содержание влаги (58,4%). Таким образом, выход сырной продукции из молока от коров с CSN3B аллелем экономически выгодно. В связи с этим необходимо его использование в качестве селекционного признака для повышения технологических свойств коровьего молока.
Ключевые слова: крупный рогатый скот, породы, молоко, кобийский сыр, локус, каппа-казеин, генотип, аллель, полиморфизм, геногеография, ДНК-технологии
Введение. Молоко - биологическая жидкость, секретируемая молочными железами самок млекопитающих для вскармливания потомства на ранних стадиях его развития, в связи с невозможностью переваривать другую пищу. В тоже время, человек совершил открытие, он смог приспособить растительный и животный мир для своего пользования,
обеспечив себя продуктами питания на постоянной основе. Из молока готовят много продуктов для человека, а его производство стало крупной отраслью промышленности. На основе накопленного опыта, известно, что на долю молока приходится 25%-35% белка, потребляемого человеком [1; 2].
Молоко потребляют как в натуральном виде, так и переработанным в различные продукты. Структура потребления молока и молочных продуктов определяется национальными, социальными, экономическими, географическими и другими условиями [3; 4; 5].
Химический состав молока не только определяет его пищевую и биологическую ценность, но и влияет на технологическую переработку, выход и качество готовой продукции. Особую значимость играют белки молока. Они подразделяются на две группы: казеины, составляющие 80% от всего белкового состава молока, остальные 20% приходятся на сывороточные белки молока: альфа-лактальбумин и беталактглобулин. Однако, особая значимость принадлежит полиморфизму каппа-казеина, который влияет на качество получаемой молочной продукции [6; 7; 8].
В странах с развитым молочным скотоводством активно внедряется аттестация племенного материала, в частности быков-производителей по генам, контролирующим синтез белков молока. В последние годы, особое внимание исследователей привлекает локус каппа-казеина (CSN3). Установлено, CSN3B аллель ассоциирован с более высоким содержанием белка, а также лучшими коагуляции-онными свойствами молока. Каппа-казеин [CSN3] является фракцией казеина - молочного белка и ассоциирована с сыропригод-ностью молока [9; 10].
Целью исследований было определение аллелотипа и проведение геногеографического анализа у молочных пород, разводимых в различных регионах Российской Федерации, а также оценка технологических свойств молока от коров бурой швицкой породы с различным генотипом по каппа-казеину.
Материалы и методы. Всего было исследовано 282 коровы, принадлежащих 6 молочным породам крупного рогатого скота: черно-пестрая, голштинская, ярославская, бестужевская, сычевская, бурая швицкая. Цельную кровь у животных брали в специиальные пробирки с антикоагулянтом. ДНК выделяли из крови всех коров с помощью сорбентного метода («S-Сорб», которые метили разными красителями (FAM и R6G), а результаты реакции регистрировали на каналах Green и Yellow соответственно. Реакцию проводили на ампли-фикаторе Rotor Gene Q, австралийской фирмы Corbett Research. В таблице 2 представлена программа амплифика-
Кат№: EX-516, ЗАО «СИНТОЛ», г. Москва). Наборы для проведения исследований, были изготовлены совместно на базе ЗАО «СИНТОЛ» (г. Москва).
Исследования локуса каппа-казеина проводили на амплификаторе Rotor Gene Q (Corbett Research, Австралия). Диагностику 4-х аллелей (CSN3a, CSN3b, CSN3e, CSN3c) в локусе каппа-казеина определяли методом ПЦР-РВ с помощью пред-ложенных нами Патентов «Набора последовательностей праймеров и аллель-специфических зондов для одновременной генодиагностики четырех мутантных аллелей каппа-казеина у крупного рогатого скота» и «Способа одновременной генодиагностики четырех мутантных аллелей каппа-казеина у крупного рогатого скота и тест-системы для его осуществления» [11; 12]. Популяционно-генетический анализ проводили по методам, описанным Животовским Л.А. [13].
Результаты исследований. При разработке тест-системы для определения ал-лельных вариантов (CSN3A, CSN3B, CSN3C, CSN3e) в локусе каппа-казеина у крупного рогатого скота был использован высокоспецифичный метод ПЦР с детекцией в режиме реального времени, с применением аллель-специфических флуоресцентных TaqMan зондов. Принцип же применения TaqMan зондов базируется на процессе амплификации. Зонд гибридизуется со спицифическим участком ДНК и затем разрушается Taq-полимеразой за счет 5'- экзону-клеазной активности. При разрушении зонда гаситель удаляется от флуорофора, таким образом связь гаситель-флуорофор перестает действовать. Это позволяет флуорофору или как ее еще называют флуоресцирующей метке светиться при действии на нее лучом света определенной длинной волны. Результатом такого процесса является высвобождение световой энергии, которая регистрируется детектором, установленным в амплификаторе.
Одна пара праймеров и три пары аллель-специфических зондов были подобраны с учетом трех участков однонуклеотидных замен в локусе каппа-казеина (CSN3) крупного рогатого скота (таблица 1). В наборе использовали два зонда,
ции для определения генотипов локуса каппа-казеина. Общую пару праймеров и три пары зондов комплектовали в три реакционные смеси (РС1, РС2, РС3). Каждая смесь предназначалась для определения одного однонуклеотидного полимор-физма (ОНП).
Таблица 1 - Последовательности олигонуклеотидов (праймеров) и аллель-специфических зондов для выявления аллелей каппа-казеина
Название Последовательность
Праймеры
CSN3 F tgtgctgagtaggtatcctagttatgg
CSN3 R gcgttgtcttctttgatgtctccttag
Аллель-специфические зонды
CSN3-HinfI-wt2 (FAM) -tagctactctagaagAttctccaga-(RTQ1 )
CSN3-HinfI-m2 (R6G)-gctactctagaagCttctccagaa-(BHQ2)
CSN3-HaeIII-wt (FAM) -agaagttattgagAgcccacct-(RTQ1 )
CSN3-HaeIII-m2 (R6G)-cagaagttattgagGgccc-(BHQ2)
CSN3-MaeII-wt (FAM) -catggcacGtcacccaca-(RTQ1 )
CSN3-MaeII-m (R6G)-tggcacAtcacccacacc-(BHQ2)
Таблица 2 - Программа амплификации ДНК для определения 4-х аллелей локуса каппа-казеина
Шаги Температура Время Детекция Повторы
Удерживание температуры 940 3 минуты Не детектируемый 1
Циклирование 1 940 20 секунд Не детектируемый 10
610 20 секунд Не детектируемый
640 30 секунд Не детектируемый
Циклирование 2 940 20 секунд Не детектируемый 30
610 20 секунд Не детектируемый
640 30 секунд Детекция по каналам: Green, Yellow
В первой реакционной смеси проис-ходила детекция замены азотистого основания аденин на цитозин, во второй смеси - замена аденина на гуанин, в третьей смеси - замена гуанина на аденин. Вывод об аллельных вариантах в локусе каппа-казеина делали на основании сочетания результатов детекции для трех реакционных смесей (таблица 3).
Результаты интерпретировали на основании наличия или отсутствия пересечения кривой флуоресценции с установленной на соответствующем уровне пороговой линией. При геноти-пировании применяли мультиплексный анализ ПЦР, который дает возможность использования олигонуклеотидных зондов при флюоресцентной детекции нескольких специфических нуклеотид-ных последовательностей в одной пробирке. На рисунке 1 представлен ход исследования образца крови животного с CSN3e/e генотипом. Результатом реакции являлись кривые накопления флуоресцентного сигнала, пересекающие пороговую линию. Для РС1 на рисунке присутствует одна кривая без
маркеров, пересекающая пороговую линию, что соответствует дикому типу или A/A гомозиготе.
Для РС2 на рисунке присутствует одна кривая с маркерами, пересекающая пороговую линию, что соответствует дикому типу или гомозиготе G/G. Для РС3 на рисунке присутствует одна кривая без маркеров, пересекающая пороговую линию, что соответствует дикому типу или гомозиготе G/G.
Совокупность результатов по трем реакционным смесям позволяет сделать вывод о том, что исследуемый образец имеет CSN3E/E генотип.
Исследования проводили для выявления четырех аллелей, наиболее часто устанавливаемых и более изученных у крупного рогатого скота: CSN3A, CSN3B, CSN3C, CSN3e (таблица 4). В процессе анна-лиза образцов крови от 282 коров шести пород было установлено наличие 4-х аллелей [CSN3A, CSN3B, CSN3C, CSN3E]. У всех исследованных животных превалировал CSN3A аллель, за исключением бурой швицкой породы. Встречаемость CSN3B аллеля, ас-
Таблица 3 - Определение генотипов и аллелей в локусе каппа-казеина (CSN3) у крупного рогатого
скота
Диагности- РС1, по каналам РС2, по каналам РС3, по каналам
руемые геноти-пы Green с азотис- Yellow с Генотип по Green Yellow с азотис- Генотип по Green Yellow с азотис- Генотип по
в локусе азотис-тым азотистому с азотис- тым азотистому с азотис- тым азотистому
кашш- тым основанием аденин (А) основа- основанию тым основани основанию тым основани основанию
казеина нием цитозин (С) основанием аденин (А) ем гуанин (G) основани ем гуанин (G) ем аденин (А)
CSN3^A + - Гомозигота + - Гомозигота + - Гомозигота
A/A A/A G/G
CSN3^B + + Гетерозигота + - Гомозигота + - Гомозигота
A/A G/G
A/C
CSN3B/B - + Гомозигота + - Гомозигота + - Гомозигота
С/С A/A G/G
CSN3A/E + - Гомозигота + + Гетерозигота + - Гомозигота
A/A A/G G/G
CSN3ß/t + + Гетерозигота + + Гетерозигота + - Гомозигота
A/C A/G G/G
CSN3wt + - Гомозигота - + Гомозигота + - Гомозигота
A/A G/G G/G
CSN3^C + + Гетерозигота + - Гомозигота + + Гетерозигота
A/C A/A G/A
CSN3b/c - + Гомозигота + - Гомозигота + + Гетерозигота
С/С A/A G/A
Примечание: РС1, РС2, РС3 - реакционные смеси 1, 2, 3, содержащие флуоресцентно-меченные олигонуклеотидные пробы со следующими азотистыми основаниями: аденин (A), цитозин (C), гуанин (G), используемые для диагностики генотипов и аллелей в локусе каппа-казеина; Green и Yellow - каналы флуоресценции в приборе Rotor Gene Q (Corbett Research, Австралия) по которым определяются генотипы и аллели в локусе каппа-казеина
Примечание: для точной диагностики генотипа реакцию ставили в двух повторностях. Кривые сиреневого и бирюзового цвета без маркеров, пересекающие пороговую линию соответствуют результатам по РС 1. Кривые синего и фиолетового цвета с маркерами, пересекающие пороговую линию соответствуют результатам по РС 2. Кривые красного и желтого цвета без маркеров, пересекающие пороговую линию соответствуют результатам по РС 3
Рисунок 1 - Кривые флуоресценции по трем реакционным смесям: РС1, РС2, РС3 для определения
CSN3e/e генотипа
социированного с лучшей сыропригодностью молока составляла от 0,2985 [бестужевская] до 0,5364 [бурой швицкой]. Промежуточные результаты между ними были получены у черно - пестрой и сыче-вской [0,31], ярославской [0,3167], голштинской [0,4667] пород. Что касается CSN3C аллеля, то он был установлен только у двух пород. Частота встречаемости у сычевской породы составляла 0,02 или 2%. Аналогично низкой она была и у бурой швицкой породы - 0,0091 или 0,91%. Причем, CSN3C аллель был представлен одним животным у сыче-вской и бурой швицкой пород соответственно, с гетерозиготными CSN3A/C и CSN3B/C генотипами. По встречаемости вариант CSN3E аллель был выше, чем CSN3С аллель.
Он был самым высоким у черно-пестрой (0,09 или 9%), затем у ярославской (0,0833 или 8,33%), голштинской (0,05 или 5%, бестужевской [0,0224 или 2,24%) и сычевской (0,02 или 2%) пород. Отсутствовал данный аллель только у бурой швицкой породы.
Нарушение генетического равновесия в локусе каппа-казеина было уста-новлено только у бурой швицкой породы (% =6,66; ^=1; Р<0,01) крупного рогатого скота. Учитывая генетические особенности генотипов у коров бурой швицкой породы, был заложен опыт в СХПК «Верхнемалкинский» Кабардино-Балкарской Республики по оценке кобийского сыра. Приготовленный сыр из молока с учетом генотипов по каппа-казеину (CSN3А/А, CSN3В/В, CSN3А/В, CSN3А/А+ CSN3В/В+ CSN3А/В), был подвергнут химическому анализу на содержание влаги, жира, а также выходу сыра из 10 кг молока. Максимальный выход сыра (1,85 кг) был получен из 10 кг молока коров, принадлежавших группе с CSN3В/В генотипом. Вместе с тем, наименьшее содержание жира в сыре отмечали в группе животных с CSN3А/А генотипом (46,2%), в ней же было установлено наибольшее содержание влаги (58,4%). Отсюда, следует, что выход сырной продукции из молока коров с CSN3В аллелем в генотипе экономически выгоден. В связи с этим, его использование необходимо в качестве селекционного признака для повышения технологических свойств коровьего молока. Кобийский сыр относится к группе рассольных сыров и его отличительная особенность - корочка со складками, которые образуются в результате формования сырной массы в плетеных корзинах. Кобийский сыр получил название от селения Коби, расположенного за Крестовым перевалом в провинции Хеви Республики Грузия, хотя его производят в
Южной Осетии, а сейчас во многих республиках Северного Кавказа. По своим вкусовым качествам кобийский сыр является острым, соленым и слегка кисловатым, допускается привкус с незначительной горечью. Сырное тесто по цвету - от белого до слабо-желтого. Поверхность такого сыра ровная, допускаются небольшие трещины, жирность 40-50% и выпускается головками, весом 4-6 кг. Кобийский сыр на Кавказе используют для приготовления первых и вторых блюд. Обычно, сыр разваривают в молоке, жарят на вертеле и сковороде в растительном масле, запекают в тесте, вымачивают, толкут, сдабривают пряностями. На каппа-казеин приходится 13% от общего количества белков молока. Установлено, что структура и функции каппа-казеина анало-гичны у-цепи фибриногена, что способствует формированию сгустка из белков молока. Наличие белка каппа-казеина в молоке имеет важное значение и для организма теленка. Каппа-казеин расщепляясь, образует специифический белок -макропептид, главной функцией которого является сохранение структуры лактоферрина и иммуноглобулинов, участвующих в формировании микробиомы в кишечнике, что способствует становлению иммунной системы теленка [15]. Кроме того, локус каппа-казеина, в состав которого входит CSN3В аллель, является экономически важным селекционным признаком крупного рогатого скота, влияющим на качество получаемой продукции, в частности сыра и даже сухого молока [4; 16].
Заключение. На сегодняшний день достижения биотехнологии активно вошли во все направления деятельности в области ветеринарии и зоотехнии. Разработанные Наборы по диагностике 4-х аллелей каппа-казеина не являя-ются исключением. Молоко коров в России обладает высокими технологическими свойствами, что имеет большое народно-хозяйственное значение, позволяя обеспечить население продуктами питания. При этом следует обратить внимание на наличие CSN3В аллеля при формировании стада. Такая работа уже давно проводится в ведущих странах мира, в том числе в Российской Федерации. Данный аллель является генетическим маркером, ассоциированным с сыропригодностью коровьего молока. Полученные материалы, подтверждают необходимость проведения подобных исследований с целью получения качественной молочной продукции, что возможно при целенаправленном создании стад, обладающих заданными генотипами.
Литература
1. Валитов, Ф.Р. Эффективность использования современных методов маркерной селекции в молочном скотоводстве/ Ф.Р. Валитов. Дисс. докт. с.-х. наук. - Уфа, 2018. - 396с.
2. Вудфорд, К. Дьявол в молоке. Болезнь, здоровье и политика. Молоко A1 и A2/ К. Вудфорд. Издательство РАМН. - Москва, 2018. - 320с.
3. Животовский, Л.А. Популяционная биометрия/ Л.А. Животовский. - М.: Наука, 1991. - 271с.
4. Иолчиев, Б.С. Оценка генетического потенциала у различных видов и гибридов сельскохозяйственных животных на основе биотехнологических методов/ Б.С. Иолчиев. Дисс. докт. биол. - Дубровицы, 2005. - 231с.
5. Кручинин А.Г., Туровская С.Н., Илларионова Е.Е., Бигаева А.В. Оценка влияния полиморфизма гена к-казеина в сухом молоке на технологические свойства кислотно -индуцированных молочных гелей / А. Г. Кручинин, С. Н. Туровская, Е. Е. Илларионова, А. В. Бигаева // Техника и технология пищевых производств. - 2021. - Т.51. - №1. - С.53.
6. Кугенев, П.В. Практикум по молочному делу/ П.В. Кугенев, H.B. Барабанщиков. - M.: Агропромиздат, 1988. - 223с.
7. Курландски, М. Молоко! Самый спорный продукт/ М. Курландски. Перевод А. Коробейникова. - Москва. Издательство «Синдбад», 2019. - 448с.
8. Марзанов, Н.С. Использование генной технологии для характеристики коров бурой швицкой породы, разводимой в предгорной зоне Северного Кавказа/ Н.С. Марзанов, Г.В. Ескин, И.С. Турбина, Н.А. Попов, А.Н. Попов, Л.К. Марзанова, М.Х. Тохов, С.Н. Петров, О.О. Гетоков, Х.Х. Начоев, З.Л. Дохова, Н.Ф. Лось, С.Н. Марзанова. Методическое пособие. ФГБНУ «Росинформагротех». - Москва, 2014. - 53с.
9. Марзанова С.Н., Д.А. Девришов, Я.И. Алексеев, Н.В. Коновалова, Н.С. Марзанов. Способ одновременной генодиагностики четырех мутантных аллелей каппа-казеина у крупного рогатого скота и тест-система для его осуществления. Патент на изобретение RU №2691 995 С2. - Москва. ФИПС. Зарегистрирован 19.06.2019.
10. Марзанова С.Н., Девришов Д.А., Алексеев Я.И., Коновалова Н.В., Марзанов Н.С. Набор последовательностей праймеров и аллель-специфических зондов для одновременной генодиагностики четырех мутантных аллелей каппа-казеина у крупного рогатого скота. Патент на изобретение RU №2646140 С1. - Москва. ФИПС. Зарегистрирован 01.03.2018.
11. Самусенко, Л. Генотип коров - основа качества молока/Л. Самусенко, С. Химичева // Молоко и молочные продукты. Производство и реализация. -2012. - №2. - С.17.
12. Bugeac, Teodor. Kappa-casein Genetic Variants and their Realationships with Milk Production and Quality in Montbeliarde Dairy Cows/ Bugeac Teodor, Valentine Balteanu, Creanga Steafil // Bulletin UASVM Animal Science and Biotechnologies. - 2013. - Vol.70. - P.193.
13. Galik, B. Biotechnology and animal food quality/ B. Galik, M. Simko, M. Juracek, D. Biro, E. Horniakova, M. Rolinec, O. Pastierik, A. Kolesarova, G. Maiorano, M. Gambacorta, S. Tavaniello, M. Bednarczyk. SPU, Nitra. - 2011. - 130p.
14. Martin, P. Improvement of milk protein quality by gene technology/ P. Martin, F. Grosclaude // Live. Prod. Scie. - 1993. - Vol.35. - P.95.
15. Schlieben, S. Genotyping of bovine kappa-casein (k-CnA, k-CnB, k-CnC, k-CnE) following DNA sequence amplification and direct sequencing of k-CnE PCR product/ S. Schlieben, G. Erhardt, B. Senft // Animal Genetics - 1991. - Vol.22. - P.333.
16. Ward, T.J. Nucleotid sequence evolution at the kappa-casein locus evidence for positive selection within the family Bovidae/ T.J. Ward, R.L. Honeycutt, J.N. Derr // Genetics. - 1997. - Vol.147. - No.4. - P.1863
DEVELOPMENT OF A METHOD OF DNA DIAGNOSTICS OF GENOTYPES AND ALLELES AT THE KAPPA-CASEIN LOCUS [CSN3] AND THEIR GENOGEOGRAPHIC ANALYSIS IN DAIRY COWS
S.N. Marzanova \ D.A. Devrishov \ N.S. Marzanov 2
:The Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology named after K.I. Skriabin, 109472, Rossia, Moscow, ul. AKademika Skriabina, 23. E-mail: s.marzanova@mail.ru; davud@mgavm.ru;
2 L.K. Ernst Federal Research Center for Animal Husbandry, 142132, Russia, Moscow Region, Podolsk, Dubrovitsy, h.60. E-mail: nmarzanov@yandex.ru
Milk, as a biological product, has become one of the main sources in human nutrition, along with bread and meat. It is the most valuable raw material, from which more than 40 different dishes and drinks are prepared, in connection with which its production and processing have become important in the national economic branch of industry. Due to the importance of milk and dairy products in the human diet, its consumption is regulated by national standards of healthy nutrition, taking into account the social, economic, geographical and other living conditions ofpeople. Science has accumulated a lot of material on assessing the quality of milk and forecasts for its improvement, mediated through various types of animals, its suppliers. Based on the created test systems, the analysis of 6 dairy breeds of cattle (n=282) bred in Russia was carried out by the kappa-casein locus. The genotype and allelotype of the breeds were determined for 4 significant alleles (CSN3A, CSN3B, CSN3C, CSN3E). The frequency of occurrence of the CSN3B allele associated with the rawness of milk was 0.2985 (Bestuzhevsk), 0.31 (black-and-white and Sychevsk), 0.3167 (Yaroslavl), 0.4667 (Holstein) and 0.5364 (brown Swiss). In the brown Swiss breed, a violation of the genetic balance at the kappa-casein locus was found (%2=6.66; df=1; P<0.01). Taking into account the genetic features of the kappa-casein locus, the milk yield of the cheese was evaluated taking into account the genotypes, using the example of the production of Cobi cheese. After making the cheese, taking into account the kappa-casein genotypes (CSN3A/A, CSN3B/B, CSN3A/B, CSN3A/A+CSN3B/B+CSN3A/B), its chemical analysis was performed for the moisture content, fat, and cheese yield from 10 kg of milk. The maximum yield of cheese was in the group of cows with the CSN3B/B genotype (1.85). The minimum fat content in cheese was observed in the group of animals with CSN3A/A (46.2%), and the highest moisture content was also found in it (58.4%). Thus, the output of cheese products from milk from cows with the CSN3B allele is economically profitable. In this regard, it is necessary to use it as a selection trait to improve the technological properties of cow's milk.
Keywords: cattle, breed, milk, coby cheese, locus, kappa-casein, genotype, allele, polymorphism, genogeography, DNA-technology.
References
1. Bugeac, Teodor. Kappa-casein Genetic Variants and their Realationships with Milk Production and Quality in Montbeliarde Dairy Cows/ Bugeac Teodor, Valentine Balteanu, Creanga Steafil // Bulletin UASVM Animal Science and Biotechnologies. - 2013. - Vol.70. - P.193.
2. Kruchinin, A.G. Assessment of the influence of к-casein gene polymorphism in milk powder on the technological properties of acid-induced milk gels / A.G. Kruchinin S.N. Turovskaya, E.E. Illarionova, A.V. Bigaeva // Technics and technology of food production. -2021. - T.51. - No.1. - P.53.
3. Kugenev P.V., Barabanshchikov N.V. Workshop on dairy business / P.V. Kugenev, N.V. Barabanshchikov. Moscow: Agropromizdat Publ., 1988, - 223p.
4. Kurlandsky M. Milk A 10000-Year Food Fracas/ M. Kurlandsky. - Moscow. Sindbad Publishers Ltd., 2019. - 448p.
5. Galik, B. Biotechnology and animal food quality/ B. Galik, M. Simko, M. Juracek, D. Biro, E. Horniakova, M. Rolinec, O. Pastierik, A. Kolesarova, G. Maiorano, M. Gambacorta, S. Tavaniello, M. Bednarczyk. SPU, Nitra. - 2011. - 130p.
6. Iolchiev, B.S. Assessment of the genetic potential in various species and hybrids of farm animals based on biotechnological methods/ B.S. Iolchiev. Diss. doct. biol. - Dubrovitsy, 2005. - 231p.
7. Martin, P. Improvement of milk protein quality by gene technology/ P. Martin, F. Grosclaude // Live. Prod. Scie. - 1993. - Vol.35. - P.95.
8. Marzanov, N.S. The use of gene technology for the characterization of brown Swiss cows bred in the foothill zone of the North Caucasus / N.S. Marzanov, G.V. Eskin, I.S. Turbina, N.A. Popov, A.N. Popov, L.K. Marzanova, M.Kh. Tokhov, S.N. Petrov, O.O. Getokov, H.H. Nachoev, Z.L. Dokhova, N.F. Los, S.N. Marzanov. Toolkit. FSBSI "Rosinformagrotech". - Moscow, 2014. - 53p.
9. Marzanova S.N., Devrishov D.A., Alekseev Ya.I., Konovalova N.V., Marzanov N.S. A set of primer sequences and allele-specific probes for the simultaneous gene diagnosis of four mutant alleles of kappa-casein in cattle. Patent for invention RU No. 2646140 C1. - Moscow. FIPS. Registered 03.01.2018.
10. Marzanova S.N., D.A. Devrishov, Ya. I. Alekseev, N.V. Konovalova, N.S. Marzanov. A method for the simultaneous gene diagnosis of four mutant alleles of kappa-casein in cattle and a test system for its implementation. Patent for invention RU No. 2691 995 C2. - Moscow. FIPS. Registered on June 19, 2019.
11. Samusenko, L. Genotype of cows - the basis of milk quality/ L. Samusenko, S. Khimicheva // Milk and dairy products. Production and sales. - 2012. - No. 2. - P.17.
12. Schlieben, S. Genotyping of bovine kappa-casein (k-CnA, k-CnB, k-CnC, k-CnE) following DNA sequence amplification and direct sequencing of k-CnE PCR product/ S. Schlieben, G. Erhardt, B. Senft // Animal Genetics - 1991. - Vol.22. - P.333.
13. Valitov, F.R. The effectiveness of using modern methods of marker selection in dairy cattle breeding. / F.R. Valitov. Diss. doct. s.-kh. sciences. - Ufa, 2018. - 396p.
14. Woodford, K. The Devil in Milk. Illness, health and politics. Milk A1 and A2./ K. Woodford. RAMS Publishing House. - Moscow, 2018. - 320p.
15. Ward, T.J. Nucleotid sequence evolution at the kappa-casein locus evidence for positive selection within the family Bovidae/ T.J. Ward, R.L. Honeycutt, J.N. Derr // Genetics. - 1997. - Vol.147. - No.4. - P.1863
16. Zhivotovsky, L.A. Population biometrics / L.A. Zhivotovsky. - M.: Nauka, 1991. - 271p.
