Russian Federation
The purpose of research is to study the amino acid composition of the milk protein of first-calf heifers of different genotypes in the conditions of Western Kazakhstan. The study was conducted in LLP AF Akas of the West Kazakhstan Region of the Republic of Kazakhstan. From the number of first-calf heifers, according to the principle of groups-analogues, taking into account the origin, live weight, physiological state, 5 groups of animals were formed 12 animals in each. I group – black-and-white, II group – Holstein of German selection, III group – Holstein of Dutch selection, IV group – 1/2 Holstein of German selection × 1/2 black-and-white, V group – 1/2 Holstein of Dutch selection × 1/2 black-and-white. In first-calf heifers of all genotypes, such non-essential amino acids as glutamic acid, proline, aspartic acid and serine differed in high content in milk. The concentration of glycine, alanine and tyrosine was significantly lower. At the same time, first-calf heifers of the Black-and-White breed of group I were inferior to their peers of groups II–IV in terms of the content of alanine in milk by 1.28–0.40 g/kg (25.45–36.36 %), glycine by 0.18–0.30 g/l (25.35–42.25 %), serine – by 0.12–0.26 g/l (5.82–12.62 %), terosine – by 0.14–0.19 g/l (10.53–14.29 %), but exceeded them in the concentration of glutamic acid by 0.06–0.24 g/l (0.81–3.33 %) and proline by 0.08–0.27 g/l (2.86–10.34 %). The milk protein of first-calf heifers of the Black-and-White breed of the I group differed in the minimum value, the maximum – in the crossbreeds of the IV and V groups, the purebred Holsteins of the II and III groups occupied an intermediate position. Thus, animals of the Black-and-White breed of group I were inferior to Holstein first-calf cows of German selection of group II in terms of amino acid index by 1.15 %, Holsteins of Dutch selection of group III – by 2.30 %, crossbreeds of IV and V groups, respectively – by 5.75 and 5.75 %. Crossbreeds of groups IV and V exceeded the value of the amino acid index of first-calf heifers of Holstein breed of German selection of group II by 4.55 %, Holstein of Dutch selection of group III – by 3.37 %, which is due to the manifestations of the effect of heterosis on the analyzed trait in crossbred animals. Judging by the amino acid composition, milk proteins of cows of all genotypes were distinguished by high nutritional and biological value. Crossing cows of black-and-white breed with Holsteins of foreign selection contributed to the improvement of these traits, as evidenced by both the content of essential amino acids in the protein and the value of the amino acid index.
first-calf heifers, Dutch and German Holsteins, amino acid composition, milk
Введение. Известно, что биологическая ценность молока, как продукта питания, во многом обусловлена массовой долей белка и его аминокислотным составом. При этом по концентрации незаменимых аминокислот белки молока считаются белками высокой биологической ценности [1–8].
Молоко – высокоэнергетический продукт питания, по химическому составу и пищевым свойствам оно не имеет аналогов среди других видов естественной пищи. Питательные свойства молока обусловлены его химическим составом и высокой степенью переваримости всех органических веществ. Пищевая ценность белков определяется качественным и количественным соотношением отдельных аминокислот, образующих белок. Биологическая ценность белков определяется сбалансированностью аминокислотного состава и его усвояемостью. Она может быть оценена при сравнении его с аминокислотным составом эталонного белка, аминокислотный состав которого сбалансирован и идеально соответствует потребностям человеческого организма в каждой незаменимой аминокислоте [9–15].
Цель исследования – изучение аминокислотного состава белка молока коров-первотелок разных генотипов в условиях Западного Казахстана.
Объекты и методы. Исследование было проведено в ТОО АФ «Акас», Западно-Казахстанской области Республики Казахстан. Из числа коров-первотелок по принципу групп-аналогов с учетом происхождения, живой массы, физиологического состояния были сформированы 5 групп животных по 12 гол. в каждой: I группа – черно-пестрая; II группа – голштины немецкой селекции; III группа – голштины голландской селекции; IV группа – 1/2 голштины немецкой селекции х 1/2 черно-пестрая; V группа – 1/2 голштины голландской селекции х 1/2 черно-пестрая. Коровы различных групп в течение всего периода исследования находились в одинаковых условиях кормления и содержания, принятых в хозяйстве, которые отвечали зоотехническим требованиям. Аминокислотный состав белков молока устанавливали методом тонкослойной хроматографии. Полученные данные были обработаны методом вариационной статистики по методу Стьюдента (Н.А. Плохинский, 1972) с помощью компьютерных программ с пакетами статистического анализа MS Excel, разницу считали достоверной при Р < 0,05; Р < 0,01; Р < 0,001.
Результаты и их обсуждение. Полученные материалы мониторинга аминокислотного состава белков молока коров-первотелок подопытных групп свидетельствует о влиянии генотипа животных на этот признак (табл. 1). При этом белки молока коров-первотелок черно-пестрой породы I группы характеризовались минимальным количеством незаменимых аминокислот, помесей IV и V групп – максимальной суммой, чистопородные голштины II и III групп занимали промежуточное положение. Так, коровы-первотелки черно-пестрой породы I группы уступали голштинским сверстницам немецкой селекции II группы по величине анализируемого показывателя на 0,44 г/кг (2,82 %), голштинам голландской селекции III группы на 0,61 г/кг (3,91 %), помесям IV и V групп – на 1,43 (9,17 %) и 1,38 г/кг (8,85 %) соответственно. В свою очередь, помеси IV и V групп превосходили голштинских сверстниц немецкой селекции II группы по сумме незаменимых аминокислот на 0,99 (6,17 %) и 0,94 г/кг (5,86 %), а их преимущество над коровами-голштинской породы голландский селекции III группы составляло соответственно 0,82 (5,06 %) и 0,77 г/кг (4,75 %). Характерно, что независимо от генотипа коров-первотелок большим содержанием в молоке отличались такие незаменимые аминокислоты, как лейцин, аргинин, лизин, фенилаланин, концентрация гистидина, треонина и валина была существенно ниже.
При этом коровы-первотелки голштинской породы II и III групп и ее помеси с черно-пестрым скотом IV и V групп превосходили сверстниц
черно-пестрой породы I группы по концентрации в молоке лейцина соответственно на 0,22 г/кг (6,20 %); 0,27 (7,61); 0,33 (9,30); 0,16 г/кг (4,51 %); по содержанию лизина – на 0,19 г/кг (9,31 %); 0,10 (4,90); 0,30 (14,71); 0,26 г/кг (12,74 %); фенилаланина – на 0,15 г/кг (7,35 %); 0,19 (9,31); 0,24 (11,76); 0,29 г/кг (14,22 %); валина – на 0,21 г/кг (12,80 %); 0,16 (9,76); 0,23 (14,02); 0,28 г/кг (17,07 %). При анализе межгрупповых различий по сумме заменимых аминокислот в молоке отличался такой же ранг распределения коров-первотелок разных генотипов, что и по общему количеству незаменимых аминокислот. При этом минимальным показателем отличались белки молока коров черно-пестрой породы I группы, максимальным – голштинских помесей IV и V групп, чистопородные голштины II и III групп занимали промежуточное положение. Так, коровы-первотелки черно-пестрой породы I группы уступали чистопородным голштинским сверстницам II и III групп по сумме заменимых аминокислот молока соответственно на 0,47 (2,63 %) и 0,38 г/кг (2,13 %), помесям IV и V групп – на 0,57 (3,19 %) и 0,56 г/кг (3,14 %). В свою очередь помеси IV и V групп превосходили голштинских сверстниц немецкий селекции II группы по величине анализируемого показателя на 0,10 (0,55 %) и 0,09 г/кг (0,49 %), а коров-первотелок голштинский породы голландский селекции III группы – на 0,19 (1,04 %) и 0,18 г/кг (0,99 %) соответственно. Установлено, что у коров-первотелок всех генотипов большим содержанием в молоке отличались такие заменимые аминокислоты, как глутаминовая кислота, пролин, аспарагиновая кислота и серин. Концентрация глицина, аланина и тирозина была значительно ниже. При этом коровы-первотелки черно-пестрой породы I группы уступали сверстницам II–IV групп по содержанию в молоке аланина на 1,28–0,40 г/кг (25,45–36,36 %), глицина – на 0,18–0,30 г/л (25,35–42,25 %), серина – на 0,12–0,26 г/л (5,82–12,62 %), терозина – на 0,14–0,19 г/л (10,53–14,29 %), но превосходили их по концентрации глутаминовий кислоты на 0,06–0,24 г/л (0,81–3,33 %) и пролина на 0,08–0,27 г/л (2,86–10,34 %).
|
154 |
Таблица 1
Аминокислотный состав молока коров-первотелок подопытных групп, г/кг
|
Аминокислота |
Группа |
|||||||||
|
I |
II |
III |
IV |
V |
||||||
|
X±Sx |
Cv |
X±Sx |
Cv |
X±Sx |
Cv |
X±Sx |
Cv |
X±Sx |
Cv |
|
|
Аргинин |
2,55±0,38 |
1,48 |
2,46±0,40 |
1,53 |
2,48±0,55 |
1,60 |
2,77±0,71 |
1,94 |
2,70±0,67 |
1,89 |
|
Гистидин |
0,96±0,07 |
1,10 |
0,89±0,08 |
1,24 |
0,90±0,06 |
1,13 |
1,02±0,09 |
1,33 |
1,04±0,65 |
1,70 |
|
Валин |
1,64±0,14 |
2,10 |
1,85±0,16 |
1,93 |
1,80±1,88 |
2,14 |
1,87±0,20 |
1,91 |
1,92±0,21 |
2,14 |
|
Изолейцин |
1,74±0,18 |
1,94 |
1,66±0,20 |
1,88 |
1,70±0,21 |
1,94 |
1,77±0,19 |
1,29 |
1,80±0,23 |
2,04 |
|
Лейцин |
1,08±0,38 |
2,10 |
3,77±0,40 |
2,14 |
3,82±0,49 |
2,20 |
3,88±0,51 |
2,14 |
3,71±0,55 |
2,14 |
|
Лизин |
2,04±0,17 |
1,38 |
2,73±0,19 |
2,16 |
2,14±0,88 |
2,10 |
2,34±0,21 |
1,94 |
2,30±0,26 |
2,03 |
|
Треонин |
1,08±0,07 |
1,35 |
0,99±0,08 |
1,14 |
1,14±0,09 |
1,16 |
1,10±0,09 |
1,43 |
1,18±0,08 |
1,33 |
|
Фенилаланин |
2,04±0,14 |
2,06 |
2,19±0,16 |
2,14 |
2,23±0,18 |
2,33 |
2,28±0,26 |
2,04 |
0,33±0,33 |
2,14 |
|
Всего незаменимых аминокислот |
15,6 |
|
16,04 |
|
16,21 |
|
17,03 |
|
16,98 |
|
|
Аспарагиновая кислота |
2,33±0,22 |
1,43 |
2,41±0,21 |
1,44 |
2,12±0,18 |
2,14 |
2,22±0,20 |
1,43 |
2,24±0,23 |
1,81 |
|
Аланин |
1,10±0,08 |
2,14 |
1,38±0,10 |
1,91 |
1,40±0,09 |
1,38 |
1,49±0,09 |
1,33 |
1,50±0,11 |
1,96 |
|
Глутаминовая кислота |
7,44±0,60 |
1,82 |
7,20±0,44 |
1,93 |
7,28±0,53 |
2,04 |
7,33±0,66 |
1,88 |
7,38±0,70 |
1,90 |
|
Глицин |
0,71±0,08 |
2,10 |
1,01±0,09 |
1,90 |
0,98±0,10 |
1,88 |
0,89±0,08 |
1,93 |
0,97±0,11 |
2,03 |
|
Серин |
2,06±0,14 |
1,43 |
2,21±0,35 |
2,14 |
2,18±0,18 |
2,12 |
2,20±0,19 |
2,10 |
2,32±0,21 |
2,04 |
|
Пролин |
2,88±0,36 |
1,40 |
2,61±0,40 |
2,72 |
2,80±0,42 |
2,04 |
2,77±0,51 |
2,12 |
2,70±0,49 |
2,21 |
|
Тирозин |
1,33±0,48 |
1,36 |
1,50±0,51 |
1,44 |
1,47±0,44 |
1,36 |
1,52±0,38 |
1,94 |
1,50±0,44 |
1,93 |
|
Всего заменимых аминокислот |
17,85 |
|
18,32 |
|
18,23 |
|
18,42 |
|
18,41 |
|
|
Всего аминокислот |
33,45 |
|
34,36 |
|
34,44 |
|
35,45 |
|
35,29 |
|
|
Аминокислотный индекс |
0,87 |
|
0,88 |
|
0,89 |
|
0,92 |
|
0,92 |
|
Межгрупповые различия по содержанию в жире молока коров-первотелок подопытных групп незаменимых и заменимых аминокислот обусловили разный уровень суммы всех аминокислот. Достаточно отметить, что коровы первотелки черно-пестрой породы I группы уступали голштинским сверстницам немецкой и голландской селекции II и III групп по сумме всех аминокислот молока соответственно на 0,91 (2,72 %) и 0,99 г/л (2,96 %), их помесям с черно-пестрым скотом IV и V групп – на 2,00 (5,98 %) и 1,84 г/кг (5,50 %). При этом помеси IV и V групп превосходили голштинов немецкой селекции II группы по величине анализируемого показателя соответственно на 1,09 (3,17 %) и 0,93 г/кг (2,71 %), а коров-первотелок голштинской породы голландской селекции III группы – на 1,01 (2,9 3%) и 0,85 г/кг (2,47 %) соответственно.
Биологическая полноценность белков молока характеризуется соотношением незаменимых и заменимых аминокислот, или аминокислотным индексом. Установлено, что минимальной его величиной отличался белок молока коров-первотелок черно-пестрой породы I группы, максимальной – помесей IV и V групп, чистопородные голштины II и III групп занимали промежуточное положение. Так, животные черно-пестрой породы I группы уступали голштинским коровам-первотелкам немецкой селекции II группы по величине аминокислотного индекса на 1,15 %; голштинам голландской селекции III группы – на 2,30; помесям IV и V групп – соответственно на 5,75 и 5,75 %. В свою очередь, помеси IV и V групп превосходили по величине аминокислотного индекса коров-первотелок голштинской породы немецкой селекции II группы на 4,55 %, голштинов голландской селекции III группы – на 3,37 %, что обусловлено проявлением эффекта гетерозиса по анализируемому признаку у помесных животных.
Заключение. Таким образом, судя по аминокислотному составу, белки молока коров всех генотипов отличались высокой пищевой и биологической ценностью. Скрещивание коров черно-пестрой породы с голштинами зарубежный селекции способствовало улучшению этих признаков, о чем свидетельствует как содержание в белке незаменимых аминокислот, так и величина аминокислотного индекса.
1. Fedorova E.G., Smolin S.G. Vliyanie genotipicheskih i paratipicheskih faktorov na kachestvo i svoystva moloka korov'ego syrogo dlya otrasli syrodeliya // Vestnik KrasGAU. 2022. № 2 (179). S. 157–163. DOI: 10.36718/ 1819-4036-2022-2-157-163. EDN OILXDO.
2. Makarov A.V. Morfo-biohimicheskie i fiziko-himicheskie pokazateli krovi i moloka v zavisimosti ot sostoyaniya zdorov'ya zhivotnyh // Vestnik KrasGAU. 2008. № 4. S. 190–193. EDN JUGPKT.
3. Kadralieva B.T., Kosilov V.I. Ocenka bezopasnosti i tehnologicheskie svoystva moloka pri proizvodstve tvoroga // Nauka i obrazovanie. 2022. № 2-1 (67). S. 14–22.
4. Harlamov A.V., Panin V.A., Kosilov V.I. Vliyanie genov kappa-kazeina i laktoglobulina na molochnuyu produktivnost' korov i belkovyy sostav moloka (obzor) // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020. № 1 (81). S. 193–197. EDN XBGDQH.
5. Nazarchenko O.V., Chetvertakova E.V., Ulim¬bashev M.B. Produktivnye kachestva korov cherno-pestroy porody v zavisimosti ot ih vozrasta // Vestnik KrasGAU. 2021. № 10 (175). S. 150–157. DOI:https://doi.org/10.36718/1819-4036-2021-10-150-157.
6. Kalugina D.N., Yurova E.A. Harakteristiki belkovogo sostava v formirovanii srokov godnosti moloka ul'trapasterizovannogo // Vestnik KrasGAU. 2021. № 10 (175). S. 165–172. DOI:https://doi.org/10.36718/1819-4036-2021-10-165-172. EDN OGVKPC.
7. Vliyanie lazernogo oblucheniya biologicheski aktivnyh tochek vymeni na molochnuyu produktivnost' korov raznogo tipa teloslozheniya / V.I. Kosilov [i dr.] // Selek¬cionno-geneticheskie aspekty razvitiya molochnogo skotovodstva: sb. nauch. tr. Vseros. nauch.-prakt. konf. s mezhdunar. uchastiem, posvyasch. 90-letiyu so dnya rozhdeniya vidnogo gosudarstvennogo i politicheskogo deyatelya Sh.I. Shihsaidova (Mahachkala, 4–5 iyulya 2019 g.). Mahachkala: Feder. agrar. nauch. centr Respubliki Dagestan, 2019. S. 83–90.
8. Intensivnost' rosta telok cherno-pestroy porody i ee pomesey raznyh pokoleniy s golshtinami / N.M. Gubaydullin [i dr.] // Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2021. № 4 (60). S. 66–71. DOI:https://doi.org/10.31563/1684-7628-2021-60-4-66-72. EDN ABYSQB.
9. Effektivnost' ispol'zovaniya kombikormov iz mestnyh kormov v racionah laktiruyuschih korov / F.M. Radzhabov [i dr.] // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020. № 2 (82). S. 236–241. EDN ZSQJYA.
10. Bykova O.A., Markelova E.K., Kosilov V.I. Soderzhanie zhira v moloke korov pri ispol'zovanii v racione kormovyh dobavok na osnove sapropelya // Vestnik biotehnologii. 2020. № 1 (22). S. 6. EDN WSVRZF.
11. Vliyanie kormovyh dobavok na himicheskiy sostav moloka korov / F.N. Baygenov [i dr.] // Sovremennye problemy zootehnii: mat-ly II mezhdunar. nauch.-prakt. konf., posvyasch. pamyati d-ra s.-h. nauk, prof. B.M. Muslimova (Kostanay, 14 noyabrya 2019 g.). Kostanay: Kostanayskiy gos. un-t im. A. Baytursynova, 2019. S. 52–57. EDN QMETVI.
12. Vliyanie skreschivaniya krasnogo stepnogo i cherno-pestrogo skota s simmentalami na myasnye kachestva pomesey / V.I. Kosilov [i dr.] // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2019. № 6 (80). S. 271–273.
13. Kosilov V.I., Yuldashbaev Yu.A. Pischevaya cennost' myshechnoy tkani molodnyaka cherno-pestroy porody i ee pomesey s golshtinami // Vestnik KrasGAU. 2022. № 4 (181). S. 104–110. DOI:https://doi.org/10.36718/1819-4036-2022-4-104-110. EDN TOZLNL.
14. Molochnaya produktivnost' korov-pervote¬lok cherno-pestroy, golshtinskoy porod raznoy selekcii i ih pomesey / Yu.A. Yuldashbaev [i dr.] // Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2022. № 2 (62). S. 107–112. DOI:https://doi.org/10.31563/1684-7628-2022-62-2-107-112. EDN AWUHOU.
15. Mironova I.V., Pleshkov A.V., Nigmat'ya-nov A.A. Sostav i svoystva moloka korov pri ispol'zovanii energo-uglevodnogo korma // Nauka. Obrazovanie. Innovacii: sb. mat-lov II Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (Meleuz, 30.10.2020 g.) / Bashkir. in-t tehno-logiy i upravleniya – filial Moskov. gos. un-ta tehnologiy i upravleniya im. K.G. Razu¬movskogo (Pervyy kazachiy universitet). Meleuz, 2020. S. 65–70. EDN SNTMFT.
