Ветеринария/ 2.Зооинженерия

К.в.н. Баркова А.С., д.в.н. Колчина А.Ф., к.б.н. Барашкин М.И.,

к.с.-х.н. Лоретц О.Г., Тарасенко М.Н.

Уральская государственная сельскохозяйственная академия, Россия

Беспамятных Н.Н.

Уральский научно-исследовательский ветеринарный институт, Россия

Аминокислотный состав молока коров черно-пёстрой породы

 

В регионе Среднего Урала разводится две популяции скота черно-пестрой породы – уральское отродье и созданный на его основе тип «Уральский». Новый тип скота характеризуется высоким уровнем молочной продуктивности. В то же время, многие качественные характеристики молока коров данного типа требуют дальнейшего углублённого исследования.

Важнейшим компонентом молока являются белки, представляющие в своей основе казеины и сывороточные белки. С химической точки зрения белки являются высокомолекулярными соединениями, состоящими из аминокислот. В функциональной деятельности организма аминокислоты выполняют субстратную и регуляторную функции в биосинтезе белка, активно включаются в энергетические процессы, являются источником физиологически активных аминов, принимают участие в образовании нуклеиновых кислот, липидов, гормонов [1]. Основное же значение белков заключается в их незаменимости другими пищевыми веществами. В организме человека белки пищи расщепляются до аминокислот, определенная часть их расщепляется до органических кетокислот, из которых в организме вновь синтезируются новые аминокислоты, а затем необходимые организму белки. Это так называемые заменимые аминокислоты. Однако 8 аминокислот, а именно – изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, фенилаланин, триптофан и валин, не могут образовываться в организме взрослого человека из других аминокислот и поступают в его организм только с пищей. Эти аминокислоты называют незаменимыми. Для детей дополнительно считаются незаменимыми гистидин и цистин [3]. На аминокислотный состав молока влияет большое число разнообразных внешних и внутренних факторов [2, 4, 5, 7].

К важнейшим характеристикам свойств пищевого продукта относится биологическая ценность, которая отражает степень соответствия его аминокислотного состава потребностям организма в аминокислотах для синтеза белка. Показателем биологической ценности является аминокислотный скор, рассчитываемый при сравнении состава незаменимых аминокислот белка данного продукта с соответствующим аминокислотным составом, так называемого идеального белка [6].

Цель и методика исследований. Целью работы было изучение аминокислотного состава белков молока черно-пестрого скота типа «Уральский» в зависимости от фазы лактации.

Количественный анализ аминокислот в молоке проводили на базе УрНИВИ методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с применением хроматографа LC-10 (фирмы Shimadzu) c флуориметрическим детектором и предколоночной дериватизацией. Содержание белка в молоке определяли с использованием инфракрасного анализатора Bentley-150 (компании Bentley Instruments).

Пробы молока для анализа получали в конце первой фазы лактации (продуцирования молозива) – на 7-й-8-й день после отела; во вторую фазу (продуцирования нормального молока) – на 3-й месяц лактации; в третью фазу (продуцирования стародойного молока) – перед запуском коров. Среднегодовая  молочная продуктивность коров составляла 6800-7000 кг. Было изучено 7 незаменимых аминокислот (кроме триптофана) и 9 заменимых аминокислот. Аминокислотный скор белков молока определяли расчётным путём, учитывая содержание в молоке белка.

Статистическая обработка данных проведена с использованием пакетов прикладных программ «Statistica 6.0» и «Microsoft Office Exel 2007».

Результаты исследований. Определение количества общего белка в пробах молока коров показало, что в первую фазу лактации его содержится 2,92 масс.%, во вторую фазу – 3,14 масс.%, в третью фазу – 3,36 масс.%.

Результаты сравнительного изучения особенностей содержания аминокислот в молоке черно-пестрых коров типа «Уральский» в различные фазы лактации приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Содержание аминокислот в молоке по фазам лактации (n=9)

Аминокислоты, г/л

Фаза лактации

Первая

Вторая

Третья

Лизин

2,00±0,09

3,03±0,04*

1,80±0,15

Метионин

1,50±0,11

2,83±0,09*

1,70±0,08

Треонин

0,90±0,06

1,40±0,03*

0,77±0,07

Валин

1,63±0,10

2,17±0,07*

1,96±0,03

Изолейцин

1,63±0,11

2,30±0,03*

1,56±0,10

Лейцин

2,17±0,14

3,20±0,02*

2,20±0,17

Фенилаланин

1,27±0,08

1,93±0,01*

1,27±0,09

Гистидин

0,73±0,11

0,96±0,01*

0,53±0,07

Аргинин

0,77±0,06

1,27±0,05*

0,80±0,04

Аспарагиновая кислота

1,87±0,11

2,83±0,01*

1,70±0,01

Серин

1,60±0,08

2,40±0,15*

1,50±0,07

Глутаминовая кислота

6,80±0,05

10,1±0,04*

5,37±0,15

Глицин

0,50±0,01

0,70±0,02*

0,40±0,01

Аланин

0,70±0,03

1,00±0,01*

0,90±0,07

Тирозин

1,53±0,01

1,93±0,06*

1,70±0,08

* Разность с показателями первой и третьей фаз лактации достоверна, Р<0,05

Из незаменимых аминокислот наибольшее количество в молоке коров во все фазы лактации составляют лейцин (2,17-3,20 г/л), лизин (1,80-3,03 г/л), валин (1,63-2,17 г/л), метионин (1,50-2,83 г/л) и изолейцин (1,56-2,30 г/л), ниже оказался уровень треонина (0,77-1,40 г/л). По сумме незаменимых аминокислот выше показатель молока второй фазы лактации.

Из заменимых аминокислот наибольшая доля в составе молока коров во все фазы лактации принадлежит глутаминовой (5,37-10,13 г/л) и аспарагиновой (1,70-2,83 г/л) кислотам, а также серину (1,50-2,40 г/л). Наивысший показатель суммы заменимых аминокислот также отмечен во вторую фазу лактации.

Соотношение незаменимых и заменимых кислот в молоке в разные фазы лактации отражено на диаграммах, представленных на рисунках 1-2.

Рис. 1. Соотношение незаменимых аминокислот в молоке коров в разные фазы лактации (%).

Во вторую фазу лактации в молоке увеличилось содержание всех аминокислот. Так, из незаменимых аминокислот наиболее возросли уровни метионина – в 1,88 раза, треонина – в 1,56 раза по сравнению с показателями молока первой фазы. В меньшей степени увеличилось относительное количество гистидина (1,31 раза) и валина (1,33 раза). В третью фазу лактации относительное содержание аминокислот приближается к показателям молока первой фазы лактации. Менее выраженное снижение отмечено в содержании валина, аланина, тирозина.

Рис. 2. Соотношение заменимых аминокислот в молоке коров в разные фазы лактации (%).

Динамика аминокислот в молоке в зависимости от фазы лактации отражена на рис. 3. Соотношение незаменимых и заменимых аминокислот в первую фазу лактации составило 0,76, во вторую – 0,79, в третью – 0,87.

Рис. 3. Динамика  незаменимых и заменимых аминокислот в молоке коров в зависимости от фазы лактации.

Результаты расчета аминокислотного скора молока представлены в таблице 2.

Таблица 2 –  Аминокислотный скор для белков молока в зависимости от фазы лактации

Незаменимые аминокислоты

Эталон ФАО/ ВОЗ, г/100 белка

Аминокислотный скор, %

Первая фаза лактации

Вторая фаза лактации

Третья фаза лактации

Валин

5,0

111,6

138,0

116,6

Лейцин

7,0

106,1

145,7

93,6

Изолейцин

4,0

139,5

183,0

116,0

Лизин

5,5

124,4

139,8

97,3

Метионин

3,5

146,9

189,1

144,6

Треонин

4,0

77,0

111,5

57,3

Фенилаланин+

тирозин

6,0

159,8

204,8

147,3

 

Полученные данные свидетельствуют, что в первую фазу лактации лимитирующей аминокислотой оказался треонин, аминокислотный скор которого составил 77,0%, то есть именно эта аминокислота определяет степень усвоения всего белка. Это связано с тем, что аминокислоты, поступающие в организм с пищей в избытке относительно лимитирующей, не используются на биосинтез белков и не запасаются впрок. Они быстро распадаются в процессе обмена веществ и выводятся из организма. Все аминокислоты, требуемые для биосинтеза белков, должны присутствовать в клетке одновременно и в доступной форме. Во вторую фазу аминокислотный скор всех исследованных незаменимых аминокислот превышает 100%. В третью фазу лактации лимитирующей аминокислотой вновь выступает треонин, аминокислотный скор которого составил 57,3%, а также лейцин.

Заключение. При изучении методом высокоэффективной жидкостной хроматографии аминокислотного состава молока коров черно-пестрой породы типа «Уральский» установлено значимо более высокое содержание аминокислот во вторую фазу лактации. При этом расчёт аминокислотного скора белков молока в сравнении с «идеальным» белком, в качестве которого использовали эталон, предложенный ФАО/ВОЗ, позволяет заключить, что молоко в эту фазу лактации имеет более высокую биологическую ценность.

 

Литература:

1.     Бышевский А.Ш., Терсенов О.А. Биохимия для врача. Екатеринбург: Уральский рабочий. 1994. 384 с.

2.     Вельматов А.П., Вельматов А.А., Гурьянов А.М., Андреев О.Д. Аминокислотный состав молока коров-дочерей голштинских быков голландской селекции. Аграрная наука Евро-Северо- Востока. 2011. №6. С. 36-38.

3.     Горбатова К.К. Химия и физика белков молока. М. : Колос. 1993. 192 с.

4.     Донник И.М., Татарчук А.Т., Водиченков Ю.Ф. и др. Цитогенетические и протеомные подходы к поиску маркеров лейкоза крупного рогатого скота. Ветеринария. 2012. №2. С. 26-29.

5.     Миннебаев М. Аминокислотный состав белка молока бестужево-красно-пестрых голштинских коров. Молочное и мясное скотоводство. 2008. № 8. С. 29-31.

6.     Семенович Т.В., Мижевикина А.С. Изменение аминокислотного состава молока коров при введении седимина. Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. 2012. Т. 2. №23. С.99-102.

7.     Таов И.Х., Тлейншева М.Г., Тарчоков Т.Т. Аминокислотный состав молока коров – первотелок разного генотипа. Аграрная Россия. 2006. №4. С. 31-32.