CC BY
9XIМеждународная научно-практическая конференция УДК 636.034
Стрижко Мария Николаевна Strizhko Mariya Nikolaevna
Кандидат технических наук Младший научный сотрудник лаборатории молочных консервов
Candidate of Technical Sciences Junior researcher at the laboratory of canned milk
ФГАНУ «ВНИМИ» All-Russian Dairy Research Institute (VNIMI)
ВЛИЯНИЕ ГЕНОТИПА КАППА-КАЗЕИНА НА СПОСОБНОСТЬ МОЛОКА К СЫЧУЖНОМУ СВЕРТЫВАНИЮ
THE EFFECT OF THE KAPPA-CASEIN GENOTYPE ON THE ABILITY OF MILK TO RENNET COAGULATION
Аннотация: В статье представлен обзор исследований по изучению взаимосвязи влияния генетических факторов на технологические свойства молока. Приведена зависимость способности молочного сырья к сычужному свертыванию от полиморфизма гена каппа-казеина крупного рогатого скота. Обоснована актуальность дальнейшей селекционной работы в направлении выведения пород молочного скота для получения молочного сырья, обладающего способностью к сычужному свертыванию, с целью повышения качества и объемов производства сыродельной и творожной продукции.
Abstract: The article presents a review of studies on the study of the relationships influence of genetic factors on the technological properties of milk. The dependence of the cheese suitability of dairy raw materials on the polymorphism of the kappa-casein gene of cattle is shown. The relevance of further breeding work in the direction of breeding dairy cattle breeds for obtaining cheese-suitable dairy raw materials in order to improve the quality and volume of production of cheese and cottage cheese products is substantiated.
Ключевые слова: генотип, генетические маркеры, способность молока к сычужному свертыванию, мицеллы казеина, каппа-казеин.
Keywords: genotype, genetic markers, cheese suitability, casein micelles, kappa-
casein.
«Научные исследования и инновации»
В последние годы в России отмечается увеличение спроса на молочную продукцию с высоким содержанием белка, а также рост производства данной молочной продукции [1-3]. В частности, производство сыров в России по данным на январь 2020 года выросло на 15,3% и составило 86,7 тыс. т. по сравнению с аналогичным периодом 2019 года, производство творога - 489,9 тыс. т. (прирост в 6%) [3].
Биохимический состав и технологические свойства исходного сырья напрямую обуславливают такие показатели, как степень использования сырья и выход готовой продукции, в том числе, при производстве сыра и творога. Одним из наиболее важных технологических свойств молока-сырья, используемого в их производстве, является способность молока к сычужному свертыванию. Данный показатель зависит от множества факторов, таких как порода коров, период их лактации, условия содержания, рацион кормления, период года, способы технологической обработки и т.д. Также, к факторам, влияющим на способность молока к сычужному свертыванию, относят комплекс генетических признаков, включающих, помимо породы животного внутри вида, разнообразие генетических структур [2,4,5]. В связи с чем актуализируется проблема интеграции генетических и селекционных инструментов повышения продуктивности молочного скотоводства в область производства молочных продуктов для интенсификации производственных процессов.
Особенности строения генов, кодирующих основные молочные белки, которые представляют собой высокомолекулярные соединения, состоящие из а-аминокислот и связанные при помощи амидной связи, обуславливают состав и свойства молока. В частности, генетический полиморфизм казеина представляет собой фактор, который в значительной степени влияет на состав молока из-за качественных
XIМеждународная научно-практическая конференция вариаций, связанных с мутациями генов, и количественной вариации,
связанной с различными модификациями в экспрессии аллелей [4,5].
Наибольший интерес среди фракций казеина, влияющих на способность молока к сычужному свертыванию, представляет каппа-казеин (С$№_) [4,6]. Каппа-казеин представляет собой единственный компонент казеина, на который действует сычужный фермент, что широко используется в процессах получения сыра и творога [4,6,7].
На сегодняшний день учеными выделено более 10 полиморфных вариантов генотипа каппа-казеина, при этом наиболее часто встречающиеся среди крупного рогатого скота аллельные варианты А и В по гену к-казеина, формируют самые распространенные генотипы - АА, АВ, ВВ, определяемые с помощью методов молекулярно-генетического анализа [4,5,7].
Исследователи отмечают, что на фактор получения высокой массовой доли белка, а также на интенсификацию получения творога и сыра влияет аллельный вариант В по гену каппа-казеина [5,7].
Так, например, при исследовании молока коров черно-пестрой породы отмечено, что наибольшей способностью к сычужному свертыванию обладает молоко от животных с генотипом СБЫЗ ВВ, которое образует наиболее плотный сычужный сгусток при наименьшей продолжительности индукционного периода свертывания, чем у животных с генотипом АА [8].
Данными, представленными по исследованию способности молока к сычужному свертыванию коров красной степной и симментальской пород с генотипами СБЫЗ ВВ [9], выявлено, что у красных степных коров этот показатель менее выражен, чем у коров симментальской породы. Кроме этого, в работе отмечено, что продолжительность фазы коагуляции и фазы гелеобразования, а также общая длительность процесса свёртывания молока уменьшается от генотипа СБЫЗ АА к генотипу СБЫЗ ВВ, при увеличении объёма
«Научные исследования и инновации» выделившейся сыворотки. Также, плотность получаемого сычужного
сгустка и средний диаметр мицелл казеина в молоке симментальских
пород выше, чем у коров красной степной породы и короче
продолжительность свертывания [9].
В работе [10] описаны исследования молочной продуктивности и зависимости технологических свойств молока от генотипа коров черно-пестрой породы по гену СБИЗ. Установлено, что оптимальными свойствами обладало 80% молока коров с генотипом СБИЗ ВВ. Молоко коров с данными генотипом характеризовалось высокой термоустойчивостью во все периоды лактации и обладало длительностью свертывания в диапазоне 25-27 мин на протяжении всего периода лактации. Молоко коров с генотипом СБИЗ АВ отличалось нормальной свертываемостью, продолжительностью периода свертывания 31-38 мин в 5-6 и 8-9 месяцы лактации. Также было установлено, что коровье молоко СБИЗ АА во все периоды лактации характеризовалось низкой способность к сычужному свертыванию (продолжительность периода свертывания 46-60 мин) и молоко СБИЗ АВ на 2-3 месяцы лактации также не обладало способностью к сычужному свертыванию (продолжительность периода свертывания 42 мин) [10].
Для повышения способности коровьего молока к сычужному свертыванию многочисленными исследователями рекомендовано проводить селекционный отбор, используя быков-производителей с В-аллельным вариантом каппа-казеина в геноме, с помощью как однородного (гомогенного), так и разнородного (гетерогенного) подбора особей для формирования родительских пар [7-9].
Таким образом, актуальна дальнейшая селекционная работа в направлении выведения пород молочного скота для получения молочного сырья, обладающего способностью к сычужному свертыванию, с целью повышения качества и объемов производства
XIМеждународная научно-практическая конференция сыродельной и творожной продукции. Также, представляется
перспективным направление по изучению и систематизации
имеющихся научно-практических данных взаимосвязи структурной
формы, строения и вида генотипа гена каппа-казеина с
технологическими свойствами молока и продуктами его переработки.
Библиографический список:
1. Галстян, А.Г. Современные подходы к хранению и эффективной переработке сельскохозяйственной продукции для получения высококачественных пищевых продуктов / Галстян А.Г., Аксенова Л.М., Лисицын А.Б., Оганесянц Л.А., Петров А.Н. // Вестник Российской академии наук. 2019. Т. 89. № 5. С. 539-542. DOI: 10.31857/S0869-5873895539-542.
2. Кручинин, А. Г. К вопросу зависимости технологических свойств молока от его генотипической принадлежности по каппа-казеину / Кручинин А.Г., Вафин Р.Р., Радаева И.А., Гильманов Х.Х., Туровская С.Н., Илларионова Е.Е., Бигаева А.В. // Сыроделие и маслоделие. - 2020. - № 2. - С. 52-54. - DOI 10.31515/2073-4018-20202-50-52.
3. Новости и аналитика молочного рынка [Электронный ресурс]: https://milknews.ru, 2021.
4. Bittante M. P, Penasa M., Cecchinato A. Invited review: Genetics and modeling of milk coagulation properties. 2012. Р. - 95(12). Doi:10.3168/jds.2012-5507.
5. Comin M. C., Cassandro M., Chessa S., Ojala M., Dal Zotto R., De Marchi M., Carnier P., Gallo L., Pagnacco G., Bittante G. Effects of Composite в- and к-Casein Genotypes on Milk Coagulation, Quality, and Yield Traits in Italian Holstein Cows. 2008. 91(10). Р. 0-4027. Doi:10.3168/jds.2007-0546.
«Научные исследования и инновации»
6. Просеков, А. Ю., Анализ состава и свойств белков молока с целью использования в различных отраслях пищевой промышленности / Просеков А. Ю., Курбанова М.Г. // Техника и технология пищевых производств. - 2009. - №. 4.
7. Ефремов, А. А. Технологические свойства молока коров разных генотипов по каппа-казеину / Ефремов А. А., Карамаев С.В., Соболева Н.В. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2011. - Т. 4. - №. 32-1.
8. Шайдуллин, Р.Р. Физико-химические показатели молока коров-первотелок с разными генотипами по генам CSN3 и DGAT1 / Р. Р. Шайдуллин // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. - 2018. - № 2. - С. 140-144.
9. Гончаренко, Г.М. Сравнительная оценка сыропригодности молока симментальской и красной степной пород с учётом генотипов гена k-казеина / Гончаренко Г.М., Горячева Т.С., Рудишина Н. М., Медведева Н.С., Акулич Е.Г. // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2013. - № 12(110). - С. 113-117.
10. Артемьев, А. М. Молочная продуктивность и технологические свойства молока коров черно-пестрой породы с различными генотипами каппа-казеина и сезонами отела: специальность 06.02.04 "Ветеринарная хирургия": автореф. дис. ... канд. с.-хоз. наук / А. М. Артемьев; -Москва, 2007. - 21 с.
