CC BY
34
УДК 636.2:591.11:546.23
Бшаш Ю.П., астрант1'2 Двдович А.П., к.б.н., доцент2 Вудмаска 1.В., д.с.-г.н.1'2 © 11нститут бюлогп тварин НААН Украгни 2 Львгвський нацюнальний утверситет ветеринарног медицини та бютехнологт ¡мет С. З. Гжицького
ВПЛИВ К1ЛЬКОСТ1 СЕЛЕНУ I В1ТАМ1НУ Е У РАЦ1ОН1 КОР1В НА ЖИРНОКИСЛОТНИЙ СКЛАД МОЛОКА
Додавання до рацюну високопродуктивних коргв тдвищених кшькостей селену I втамту Е впливае на жирнокислотний склад молока. У складг молочного жиру дослгдних коргв зростае частка окремих середньоланцюгових, розгалужених та непарних жирних кислот. Кр1м того, змтюеться переб1г бюг1дрогешзацшних процеав у рубц1, внаслгдок чого у молоц зменшуеться частка транс 10-18:1 та транс10,цис12-18:2 I зростае частка транс11 та цис9,транс 11-18:2 ¡зомер1в. Жиртсть молока зросла з 3,4 до 3,7 %.
Ключовi слова: корови, молоко, жирш кислоти, кон'югована лшонолева кислота, селен, втамш Е.
Вступ. Для ращошв корiв з високим вмютом крохмалю або жиру характерний жирдепресуючий ефект, тобто зменшення вмюту жиру в молощ. Синтез молочного жиру пригшчують зниження рубцевого рН i високий вмют полшенасичених жирних кислот [1,10]. На даний час домiнуючим фактором зниження жирност молока жуйних тварин вважаеться змша спрямованост бюгщрогешзаци полшенасичених жирних кислот у рубщ iз змшою iзомерного складу промiжних транс,цис- iзомерiв.
У пасовищний перiод корови продукують молоко не лише бшьшо! жирност^ а й з бiльшим вмютом цис9,транс11-18:2 (КЛК, кон'югована лiнолева кислота) [2,15], яка володiе низкою корисних бюлопчно активних властивостей [3]. КрiM' транс11-18:1 та цис9,транс11-18:2 у рубщ синтезуеться ряд шших iзомерiB' серед них — транс 10-18:1 та транс 10, цис12-18:2, як хоча й з точки зору бюлопчно! активност подiбнi до транс11-18:1 та цис9,транс11-18:2, мають одну небажану властивiсть — негативний вплив на синтез молочного жиру [4,5]. Утворення цих кислот у пасовищний перюд i при використанш рацiонiв з низьким вмiстом концентраив значно менше [6,15]. Бiльша частина КЛК синтезуеться у молочнiй залозi та iнших органах i тканинах оргашзму тварин i людини з транс11-18:1, яка також утворюеться у рубщ [7,8,15]. Таким чином, вмют КЛК у молощ корiв можна пщвищити збiльшенням продукци у рубщ само! КЛК, збшьшенням продукци И метабол^ транс11-18:1 або пiдвищенням активност А9-десатурази, яка каталiзуе перетворення транс11-18:1 у цис9,транс11-18:2. Разом з тим, лiпiди трави мiстять понад 60 % полшенасичених жирних кислот [9,15], проте у пасовищний перюд зниження
© Бшаш Ю.П., Ддович А.П., Вудмаска 1.В., 2010
8
рН i жировi добавки впливають на жиршсть молока значно меншою мiрою [10]. Це свщчить про наявнiсть додаткового кормового фактора, KpiM ПНЖК i неструктурних вуглеводiв, який впливае на синтез молочного жиру. У пасовищний перюд вмiст вiтамiну Е у рацюш корiв в 4-5 разiв бшьший, нiж у стiйловий перiод [11]. В останш роки встановлено, що вiтамiн Е, крiм антиоксидантних властивостей, впливае на жиршсть молока, знижуючи негативний ефект жирдепресуючих рацiонiв [12,13]. Зокрема, за використання його у високих дозах змшюеться спрямовашсть рубцево! бюгщрогешзаци з пригнiченням синтезу транс10 iзомерiв олешово! та лшолево! кислот, як пригнiчують синтез молочного жиру [13,14].
Метою наших дослщжень було встановлення впливу вiтамiну Е у поеднанш з селеном на жирнокислотний склад молока корiв.
Матер1ал i методи дослщжень. Дослiд проведено у агрофiрмi «Оршiвське» Кiцманського району Чершвецько! областi, де було сформовано три групи корiв, по 10 голiв у кожнiй. Корови першо! (контрольно!) групи отримували збалансований за вмютом поживних речовин рацiон, що мютив сiно лучне — 4 кг, сшаж рiзнотравний — 10кг, силос кукурудзяний — 20 кг, брага пшенична — 10 кг, дерть пшенична — 5 кг, шрот соняшниковий 0,5 кг, меляса 1,5 кг. 1 кшограм сухо! речовини мютив 0,1 мг селену i 24 мг вiтамiну Е. Корови друго! (дослщно!) групи отримували такий же ращон з добавкою 0,3 мг/кг селену (у формi селенметюшну) i 100 мг вiтамiну Е, а третьо! (дослщно!) групи — 0,5 мг/кг селену (у формi селенметюшну) i 300 мг вiтамiну Е на 1 кг сухо! речовини корму.
Жирнокислотний склад лшвдв молока дослщжували методом газорщинно! хроматографа на газовому хроматографi Hewlett Packard HP-6890 з полум'яно-iонiзацiйним детектором, обладнаному капiлярною колонкою SP-2560 (95% biscyanopropyl/5% cyanopropylphenyl polysiloxane, Supelco), довжиною 100 м. Програмування температури термостату колонок вiд 40 °С до 260 °С. Температура дозатора 280 °С. Температура детектора 290 °С. Газ-носiй - гелiй. Для щентифжаци хроматографiчних пiкiв та обрахунку хроматограм використовували стандарти метилових ефiрiв окремих жирних кислот.
Результати дослщжень. Як видно з наведених у таблиц 1 даних, додавання до ращону корiв селен-метiонiну та вiтамiну Е у кiлькостi 0,3 та 100 мг/кг сухо! речовини корму не впливало на жирнокислотний склад молока, за винятком незначного збшьшення у ньому частки стеариново! кислоти (p<0,05). У той же час, збшьшення дози селен-метюшну та вiтамiну Е до 0,5 i 100 мг/кг сухо! речовини викликало значш змiни у спiввiдношеннi жирних кислот молочного жиру. Зокрема, у молощ корiв 2-! дослщно! групи на третину зростав вмiст жирних кислот з розгалуженим ланцюгом i непарною кшьюстю вуглецевих атомiв (p<0,001). Це свщчить про збшьшення чисельноси або змiну видового складу бактерiй рубця, для лшвдв яких характернi жирш кислоти тако! будови.
Серед коротко- i середньоланцюгових жирних кислот, пщ впливом згодовування збiльшеноl кiлькостi селену та вiтамiну Е зросла частка масляно! (p<0,001), каприлово! (p<0,01) i каприново! (p<0,05) кислот, завдяки чому загальна кiлькiсть синтезованих молочною кислотою жирних кислот (С4-С14)
9
була на 4 % бшьшою. Вмют атерогенних лауриново! та мiристиновоl (12:0 i 14:0) кислот вщ селену i вiтамiну Е не залежав.
Таблиця 1
Жирнокислотний склад лшЫв молока кор1в, % (М±т, п=10)
Жирш кислоти Групи кор1в
Контрольна 1-а дослвдна 2-а дослвдна
4:0 3,27±0,12 3,19±0,14 3,91±0,07***
6:0 2,31±0,15 2,35±0,16 2,52±0,10
8:0 1,64±0,09 1,60±0,05 2,11±0,07**
10:0 2,87±0,15 2,82±0,08 3,43±0,12*
12:0 3,52±0,11 3,30±0,19 3,28±0,20
14:0 12,40±0,38 12,23±0,47 12,21±0,54
/50-15:0 0,11±0,01 0,10±0,01 0,17±0,01**
14:1 0,86±0,03 0,75±0,02 0,78±0,05
Ап/е/5о-15:0 0,29±0,03 0,32±0,02 0,36±0,02*
15:0 0,69±0,04 0,74±0,05 0,90±0,03**
16:0 31,11±1,10 31,14±1,83 29,48±0,85
/50-17:0 0,38±0,02 0,37±0,01 0,49±0,03**
16:1 1,76±0,07 1,70±0,04 1,48±0,05*
Ап/е/5о-17:0 0,25±0,02 0,29±0,02 0,37±0,03*
17:0 0,49±0,03 0,48±0,02 0,64±0,05*
17:1 0,20±0,01 0,15±0,01 0,18±0,01
18:0 8,56±0,24 9,31±0,33* 9,88±0,64
18:1 23,21±1,05 23,12±1,30 22,07±0,53
18:2 4,08±0,12 4,01±0,21 4,22±0,18
20:0 0,14±0,02 0,17±0,01 0,15±0,01
18:3п3 1,58±0,12 1,55±0,03 1,64±0,05
20:4п6 0,28±0,01 0,31±0,02 0,33±0,02
Ненасичеш 31,97±1,91 31,59±1,58 30,70±1,15
Полшенасичеш 5,94±0,15 5,87±0,24 6,19±0,20
Непарш 2,21±0,11 2,30±0,09 2,93±0,07***
Розгалужеш 1,03±0,04 1,08±0,03 1,39±0,05***
Примтка. * — р < 0,05; ** — р < 0,01; *** — р < 0,001
Додавання до ращону корiв високих доз селену i вiтамiну Е вплинуло на iзомерний склад жирних кислот лшвдв молока (табл. 2). У молощ корiв 2-1 дослщно! групи дещо зменшилась частка цис-iзомерiв 18:1 жирних кислот, (р<0,05) внаслiдок меншо! кiлькостi олешово! кислоти (цис9-18:1). Натомють, кiлькiсть транс-18:1 жирних кислот у корiв ще! групи зросла (р<0,05), причому виключно за рахунок транс-вакценово! кислоти (транс11-18:1), частка яко! збшьшилась в 1,4 рази (р<0,001). Частка шших транс-18:1 iзомерiв зменшувалась. Особливо важливим е зменшення кiлькостi транс10-18:1 (р<0,001), яка за надмiрного вмюту знижуе жирномолочнiсть корiв. З огляду на це, позитивним фактором е i менша кiлькiсть у молощ шшо! жирдепресуючо! кислоти — транс 10,цис12-18:2 — попередника кислоти транс 10-18:1 при бюгщрогешзаци лшолево! кислоти у рубщ жуйних. Кiлькiсть iншого кон'югованого iзомеру лшолево! кислоти, який не впливае на жирнiсть молока — цис9,транс11-18:2 навпаки зростала, що узгоджуеться з кшькютю у складi молочного жиру його попередника транс11-18:1 кислоти.
Вмют у молоцi лiнолевоl кислоти звичайно! будови (цис9,цис12-18:2) незначно залежав вщ кiлькостi селену i вiтамiну Е в ращош корiв.
10
Таблиця 2
1зомерний склад ненасичених жирних кислот молока KopiB, % (M±m, n=10)
Жирш кислоти Групи кор1в
Контрольна 1-а дослщна 2-а дослщна
транс6-8-18:1 0,63±0,03 0,55±0,04 0,49±0,03*
транс9-18:1 0,40±0,02 0,49±0,03 0,44±0,01
транс10-18:1 0,68±0,04 0,50±0,04* 0,37±0,02***
транс11-18:1 1,52±0,08 1,83±0,09* 2,19±0,06***
Сума транс-18:1 3,23±0,11 3,37±0,09 3,49±0,08*
цис6-18:1 0,12±0,01 0,10±0,01 0,11±0,01
цис9-18:1 18,82±0,53 18,75±0,55 17,49±0,48*
цис11-18:1 0,76±0,02 0,65±0,03* 0,71±0,05
цис12-18:1 0,28±0,02 0,25±0,01 0,27±0,02
Сума цис-18:1 19,98±0,81 19,75±0,60 18,58±0,42
цис9,цис12-18:2 3,16±0,15 2,97±0,11 3,09±0,17
транс10,цис12-18:2 0,11±0,01 0,09±0,01 0,05±0,01**
цис9,транс 11-18:2 0,81±0,04 0,95±0,05* 1,28±0,07***
За введення у ращон KopiB високих доз селену та BiTaMiHy Е у складi молочного жиру зменшилась частка оле!ново! кислоти (цис9-18:1). Це може бути викликано двома факторами: вищим ступенем бюгщрогешзаци ненасичених жирних кислот у рубщ та зменшенням активнoстi А9-стеаро!лдесатурази молочно! залози. На меншу активнiсть А9-стеаро!лдесатурази вказуе зниження кoефiцieнта цис9-18:1/18:0, який для кopiв контрольно!, 1-1 дослщно! та 2-! дoслiднo! груп становив вщповщно 2,20; 2,01 i 1,77. Отже, актившсть вказаного ферменту для оле!ново! кислоти у мoлoчнiй залoзi кopiв 1 -! дoслiднo! групи була на 9 %, а у молочнш залoзi кopiв 2-! дoслiднo! на 20 % меншою, нiж у кopiв контрольно! групи.
Разом з тим, актившсть щодо iншoгo субстрату А9-стеаро!лдесатурази — транс11-18:1 транс-вакценово! кислоти у кopiв 2-! дoслiднo! групи зростала. Так, спiввiднoшення цис9,транс11-18:2/транс11-18:1 у молощ кopiв контрольно! i 2-! дослщно! груп становило 0,53 i 0,58; тобто за додавання до ращону кopiв 0,5 мг/кг сухо! речовини селену i 300 мг сухо! речовини вiтамiнy Е утворення цис9,транс11 кон'юговано! лiнoлевo! кислоти зросло на 9 %. Таким чином, зниження активност А9-стеаро!лдесатурази пов'язана не з абсолютним !! iнгiбyванням, а з перерозподшом специфiчнoстi до piзних сyбстpатiв.
Згодовування високопродуктивним коровам 0,5 мг селену та 300 мг вiтамiнy Е на 1 кг сухо! речовини корму пщвищило жиршсть молока з 3,4 до 3,7 %.
Висновки. 1. Введення у ращон високопродуктивних кopiв селену та вiтамiнy Е у юлькост 0,5 i 300 мг на 1 кг сухо! речовини корму пщвищуе у складi молочного жиру вмют масляно!, каприлово! i каприново! кислот, що свщчить про посилення синтезу молочного жиру de novo.
2. У складi молочного жиру зростае частка жирних кислот з розгалуженим ланцюгом i непарною кiлькiстю вуглецевих атoмiв характерних для бактерш рубця, отже селен i вiтамiнy Е стимулювали piCT мiкpoбнo! маси.
11
3. Додавання селену та BiTaMiHy Е змшювало спрямовашсть бюгщрогешзацшних процеав у рубщ, на що вказуе зменшення за !х згодовування частки транс10-18:1 та транс10,цис12-18:2 i збiльшення частки транс11 та цис9,транс11-18:2 iзомерiв олешово! та лшолево! кислот.
4. Введення у ращон селену та вiтамiнy Е у кшькост 0,5 i 300 мг на 1 кг сухо! речовини корму на 0,3 % збшьшила жиршсть молока. Зростання вмiстy жиру у молощ вiдбyвалося внаслiдок збшьшення синтезу молочною залозою середньоланцюгових жирних кислот та зменшення утворення у рубщ транс 10 iзомерiв ненасичених жирних кислот.
Л1тература
1.Bauman D.E. Regulation and nutritional manipulation of milk fat : low-fat milk syndrome / D.E. Bauman, Griinari J.M // Livestock Production Sci. — 2001 . — Vol.70. — P.15-29.
2.Concentrations of conjugated linoleic acid in milk from cows grazing pasture or fed a total mixed ration for an entire lactation / M.J. Auldist, J.K. Kay, N.A. Thomson [et al.] // Proceedings of the New Zealand Society of Animal Production . — 2002. — Vol. 62 . — P. 240-241.
3.Belury M.A. Dietary conjugated linoleic acid in health: Physiological effects and mechanisms of action / M.A. Belury // Annual Review of Nutrition. — 2002. — Vol. 22 . — P. 505-531.
4.Baumgard L.H. Identification of the conjugated linoleic acid isomer that inhibits milk fat synthesis / L.H. Baumgard, B.A. Corl, D.A. Dwyer[et al.]// American Journal of Physiology .— 2000. — Vol. 278 — P. 179-184.
5.Mammary lipogenic enzyme activity, trans fatty acids and conjugated linoleic acids are altered in lactating dairy cows fed a milk fat-depressing diet / L.S. Piperova, B.B. Teter, I Bruckental [et al.] // Journal of Nutrition — 2000. — Vol. 130. — P. 2568-2574.
6.Effects of abomasal infusion of conjugated linoleic acid on milk fat concentration and yield from pasture-fed dairy cows / T.R,Mackle, J.K.Kay, A.K.H. MacGibbon [et al.] // Journal of Dairy Sci. — 2003.— Vol.86. — P. 644-652.
7.Conjugated linoleic acid is synthesized endogenously in lactating dairy cows by D9-desaturase / J.M. Griinari, B.A. Corl, S.H. Lacy, P.Y. Chouinard, [et al.] // Journal of Nutrition.— 2000.— Vol.130. — P. 2285-2291.
8.The role of D9-desaturase in the production of cis-9, trans-11 CLA / B.A. Corl, L.H. Baumgard, D.A. Dwyer [et al.] // Journal of Nutritional Biochemistry.— 2001. — Vol. 12. — P. 622-630.
9.Effects of a stay-green trait on the concentrations and stability of fatty acids in perennial ryegrass / R.J. Dewhurst, J.M. Moorby, N.D, J.K.S. Scollan [et al.] // Grass and Forage Science. — 2002. — Vol.57.— P. 360-366.
10. Kolver E.S. Prediction of ruminal pH from pasturebased diets / E.S. Kolver, M.J. Veth // Journal of Dairy Science. — 2002. — Vol. 85 — P.1255-1266.
11. National Research Council 7th rev. National Academy Press. 2001 Nutrient Requirements of Dairy Cattle.
12
12. The effect of vitamin E supplementation of cows diets containing rapeseed and linseed on the prevention of milk fat oxidation / M.Focant, E. Mignolet, M.Marique, [et al.] // Journal of Dairy Science. — 1998. — Vol.81 — P.1095-1101.
13. J. K. Kay. A comparison between feeding systems (pasture and TMR) and the effect of vitamin E supplementation on plasma and milk fatty acid profiles in dairy cows / J. K. Kay, J. R. Roche, E. S. Kolver [et al.] // Journal of Dairy Research. — 2005. — Vol. 72 — P. 322-332
14. Pottier J. Effect of dietary vitamin E on rumen biohydrogenation pathways and milk fat depression in dairy cows fed high-fat diets / J. Pottier, M. Focant, C. Debier [et al.] // J. Dairy Sci. — 2006. — Vol. 89. — P. 685-92.
15.Endogenous synthesis of cis-9, trans-11 conjugated linoleic acid in dairy cows fed fresh pasture / J.K.Kay, T.R. Mackle, M.J. Auldist [et al.] // J.Dairy Sci. — 2004. — Vol.87. — P. 369-378.
Summary
Bilash Y.P., Didovych A.P., Vudmaska I.V.
EFFECT OF DIETARY SELENIUM AND VITAMIN E QUANTITY ON MILK FATTY ACIDS PROFILE IN THE COWS
Dietary supplementation of cows diets with high doses of selenium and vitamin E affect fatty acid profile in milk fat. The elevated quantities of some middle-chain, branched-chain and odd-chain fatty acids have been found in the cows milk fat. In addition the changes in hydrogenation processes have been established. The part of trans10-18:1 and trans10,cis12-18:2 were decreased, where as part of trans11-18:1 and cis9,trans11-18:2 were risen. Milk fat yield was increased from 3.4 to 3.7 %.
Cmammx nadiumna dopedaxuii 17.09.2010
13
