Введение. В Алтайском крае на долю молочного скотоводства приходится более половины от всего имеющегося поголовья крупного рогатого скота, поэтому оно служит основным фактором роста производства продуктов животноводства. В связи с этим развитие молочной отрасли является ключевым направлением для экономики края и невозможно без улучшения качества сырья, которое зависит от содержания белка в молоке. Белковомолочность во многом детерминирована генетическими факторами. Поэтому для ее повышения необходимо применение методов, позволяющих точно идентифицировать животных с желаемыми наследственными характеристиками, что в настоящее время возможно благодаря маркерной селекции [1–3].До 80 % белков молока приходится на каппа-казеин. По химической структуре являясь фосфопротеином, он участвует в образовании мицелл молока, поэтому напрямую влияет на его сычужную свертываемость и термоустойчивость. Степень и сила этого влияния опреде­ляется полиморфизмом гена CSN3, кодирующего структуру каппа-казеина.Из десяти идентифицированных на настоящий момент аллелей гена CSN3 у голштинизированного скота чаще всего встречаются два: А и В. Согласно данным отечественных и зарубежных исследователей, такие характеристики, как больший выход твердых и полутвердых сыров, лучшая свертываемость и более высокий процент белка в молоке, как правило, ассоциируются с В-аллелью [4–9].Однако ряд исследований по выявлению ассоциативных связей между генетическими вариантами каппа-казеина и составом молока имеют несколько противоречивые результаты [10, 11]. Так, в некоторых популяциях не установлено достоверных и статистически значимых связей между химическим составом молока, его технологическими свойствами и полиморфизмом гена каппа-казеина [12]. Обусловлено это тем, что показатели молочной продуктивности кодируются множеством генов, и у различных популяций крупного рогатого скота фланирующие гены, с неизвестной функцией, могут быть несцепленными с генами QTL, специфическими аллелями или гаплотипами в маркерном локусе.В связи с этим определение и анализ ассоциативных связей между полиморфизмом генов и продуктивными показателями в конкретной популяции животных, характеризующейся генетическими особенностями, является важным шагом для внедрения маркера вспомогательной селекции в практику селекционно-племенной работы.Поэтому проведение генетического мониторинга алтайской популяции черно-пестрого скота является важным условием для улучшения технологических свойств молока. Особенно важна идентификация полиморфизма гена каппа-казеина. На настоящий момент на территории Алтайского края такой мониторинг в отношении маточного поголовья не проводился.Цель исследования – изучить уровень молочной продуктивности и качество молока коров алтайской популяции голштинизированной черно-пестрой породы в связи с различными вариан­тами гена каппа-казеина (CSN3).Материал и методы. Производственной базой для генетических исследований послужил племенной завод АО «Учхоз «Пригородное», расположенный в г. Барнауле. Из числа животных племенного ядра были отобраны 100 коров в период 2-3-й лактации. ДНК для генетических исследований была получена из образцов цель­ной крови с использованием набора реагентов «ДНК-экстран-2».Генетические исследования проведены в «Лаборатории ДНК-диагностики животных» ФГБОУ ВО Алтайского ГАУ. Детекция SNP rs43703017 (g.87390632A>G; Ser176Gly) проводилась методом ПЦР в реальном времени с использованием реактивов для молекулярно-биологических исследований производства ООО «ДНК-синтез» (Россия).Данные по уровню молочной продуктивности получены из базы данных ИАС «Селекс». Для оценки технологических свойств молока в пе­риод контрольной дойки в соответствии с ГОСТ 13928-84, ГОСТ 26809-86, ГОСТ 3622-68 были отобраны пробы молока.Химический состав молока был определен с помощью автоматизированного измерительного комплекса «Лактан-700». Анализ массовой доли жира, массовой доли белка, массовой доли сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО) и плотности в молоке проведен в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96. Термоустойчивость молока определяли согласно ГОСТ 25228-82. Сычужная свертываемость молока была установлена по прописи З.Х. Диланяна [13]; активную кислотность молока определяли по ГОСТ 32892-2014. Определение титруемой кислотности молока проводили по ГОСТ 3624-92 при помощи потенциометрического анализатора.Пересчет удоя с учетом базисной жирности проводили по ГОСТ Р 52054-2003 по базисной общероссийской норме массовой доле жира (3,4 %) и белка (3,0 %). Применялась следующая формула: Мжб=Мф×Жф×БфЖб×Бб , где Мжб – условное значение массы нетто молока, кг; Мф – фактическое значение массы нетто молока, кг; Жф – фактическое значение массовой доли жира, %; Бф – фактическое значение массовой доли белка, %; Жб – базисная общероссийская норма массовой доли жира, %; Бб – базисная общероссийская норма массовой доли белка, %.Генетический и биостатистический анализ первичных экспериментальных данных осуществлен с помощью пакета программ MS Exсel 2010. Установление достоверности межгрупповой разницы проведено согласно критерию Стьюдента.Результаты и их обсуждение. Использование для отбора и подбора животных информации о структуре гена каппа-казеина (CSN3) в процессе селекционно-племенной работы яв­ляется вспомогательным методом, не отрицающим традиционные подходы.Первый этап для внедрения этого метода – оценка генетического полиморфизма, которая поз­воляет проследить направление селекции, определить степень генетического равновесия стада, а главное, понять, достаточен ли уровень полиморфизма изучаемого гена для проведения отбора.Проведенное генетическое тестирование коров исследуемой популяции позволило установить наличие двух аллелей изучаемого гена: CSN3 А и CSN3 В (рис. 1).   Рис. 1. Распространенность аллелей и генотипов гена CSN3 у коров голштинизированной черно-пестрой породы (АО Учхоз «Пригородное»), %  Наиболее часто встречающимся генотипом каппа-казеина в стаде алтайской популяции черно-пестрого скота является CSN3AA – (57,1 ± 5,92) %, а наиболее частотой аллелью CSN3A – (74,3 ± 3,69) %. В то время как аллель CSN3B и генотип CSN3BB встречается у (25,7 ± 3,69) и (8,6 ± 3,35) % соответственно. Гетерозиготный генотип CSN3AB занимает промежуточное положение и встречается с частотой (34,3 ± 5,67) %.Значение критерия χ2 для генотипов СSN3 – 0,7499, что указывает на стабильную генетичес­кую структуру и отсутствие статистически значимых сдвигов в изучаемой популяции.Эти данные соответствуют результатам целого ряда исследований [14–16], указывающих на то, что аллель CSNВ, отвечающего за сыропригодность молока, в генотипе отечественных популяций голштинской и черно-пестрой породы крайне низка.Установленные нами генетические особенности изучаемой популяции по гену каппа-казеина могут быть обусловлены прилитием крови голштинского скота в нескольких поколениях.Результатом голштинизации внутрипородных типов черно-пестрого скота стало появление животных с новыми хозяйственно-биологичес­кими и продуктивными свойствами. Таким образом, следующим этапом настоящих исследований было изучение продуктивных показателей коров голштинизированной черно-пестрой породы в зависимости от структурных различий в гене CSN3 (рис. 2).Анализ продуктивных показателей коров в зависимости от структурных различий в гене CSN3 показал, что наиболее эффективно проя­вили себя животные носители В аллеля СSN3. Так, наибольший удой за первые 305 дней лактации отмечен у коров носителей гетерозиготного генотипа CSN3АB, что на 0,6 и 1,9 % соответственно выше в сравнении с аналогичным показателем у животных с генотипами CSN3 АА и ВВ. В то же время большим содержанием жира (на 0,01 и 0,04 %) и белка (на 0,19 (Р ≤ 0,05) и 0,11 %) характеризовалось молоко, полученное от коров-носителей гомозиготного генотипа CSN3ВВ соответственно в сравнении с аналогичными показателями носителей генотипов CSN3АА и CSN3АВ (рис. 2).Мы провели расчет молока в соответствии с базисной общероссийской нормой массовой доли жира (3,4 %) и белка (3,0 %), чтобы была возможность более детально сравнить молочную продуктивность животных с разными показателями жира и белка в молоке. Наибольшее количество молока базисной жирности получено от коров с генотипом CSN3ВВ, что на 4,8 и 2,3 % выше, чем у животных с генотипами CSN3АА и CSN3АВ. Полученные нами результаты согла­суются с данными, представленными рядом отечественных и зарубежных исследователей [17–21], которые указали на более высокий процент белка, казеина и жира в молоке, полученного от коров с аллелем каппа-казеина B. Это происходит потому, что изменение нуклеотидной последовательности в аллели CSN3B усиливает экспрессию каппа-казеинового белка.Питательные и технологические свойства молока напрямую зависят от содержания в нем сухого вещества (табл. 1).  а б *Р ≤ 0,05; **Р ≤ 0,01; ***Р ≤ 0,001 – разница статистически достоверна в сравнении с генотипом СSN3АА Рис. 2. Оценка взаимосвязи между генотипами каппа-казеина (CSN3) и молочной продуктивностью коров: а – удой, кг; б – процентное содержание жираи белка в молоке, % Таблица 1Взаимосвязь между генотипами каппа-казеина (CSN3)и химико-физическими свойствами молока ПоказательГенотипСSN3ААСSN3АВСSN3ВВСухое вещество, %13,18±0,09713,14 ±0,07613,24±0,083СОМО, %8,69±0,0298,65±0,0188,72±0,043Плотность, кг/м30,1±0,19330,1±0,14230,49±0,259Лактоза, %4,78±0,0164,76±0,0124,79±0,022Точка замерзания, °С–0,529–0,529–0,529  Установлено, что у исследуемых животных с генотипом CSN3BB доля сухого вещества в молоке выше на 0,4 и 0,7 % , а СОМО – на 0,03 и 0,07 % соответственно с аналогичными показателями в молоке, полученном от коров-носите­лей генотипов CSN3АА и CSN3АВ.Более высокое содержание лактозы, сухого вещества и СОМО в молоке коров с генотипом CSN3BB также способствует повышению его плотности на 0,39 кг/м, в сравнении с другими генотипами.Двумя наиболее важными технологическими характеристиками молока являются термоустойчивость, т. е. способность выдерживать пастеризацию без коагуляции белков, и сычужная свертываемость (сыропригодность), т. е. способность казеина молока под действием сычужного фермента образовывать достаточно плотные белковые сгустки [22, 23]. Результаты анализа по этим показателям приведены в таблице 2.  Таблица 2 Характеристика сычужной свертываемости и термоустойчивости молока в зависимости от генотипа CSN3 ПоказательГенотипСSN3ААСSN3АВСSN3ВВСычужная свертываемость, мин33,7 ± 0,7731,4 ± 0,7427,1 ± 0,52***Термоустойчивость, классIII*Р ≤ 0,05; **Р ≤ 0,01; ***Р ≤ 0,001 – разница статистически достоверна в сравнении с генотипом СSN3АА.  Термоустойчивость молока в зависимости от генотипа CSN3 не отличалась. В то же время в исследованиях некоторых авторов показаны противоречивые результаты. Bruno Garcia Bota­ro с соавторами [24] предположили, что молоко у коров с генотипом каппа-казеина AA более стабильно в тесте на этанол, вместе с тем, согласно данным R.T. Paterson [25], молоко коров с каппа-казеином, экспрессируемым геном CSNВВ, более устойчиво к пастеризации.Сычужная (энзиматическая) свертываемость молока у животных носителей генотипа CSNВВ происходит быстрее, чем у коров с генотипами CSNАА и CSNАВ, на 6,6 и 15,8 % соответственно. Это делает молоко, полученное от животных с генотипом CSNВВ, наиболее выгодным для производства сыра и переработки. Полученные нами данные соответствуют результатам исследований [4], которые также указывают на то, что молоко коров-носителей генотипа ВВ лучшеподходит для производства сыра. Молоко сВВ-вариантом каппа-казеина, по разным данным, имеет меньшее время свертывания (на 10–40 %) и более высокую плотность сгустка (до 140 %), чем молоко, полученное от животных, в генотипе которых присутствует аллель А гена CSN3 [26]. Установленные нами закономерности состава и свойств молока у животных с генотипом CSN3ВВ, вероятно, связаны с более стабильной структурой мицелл за счет уменьшения их размера и увеличением содержания в них каппа-казеина, обладающего переменной степенью гликозилирования. Увеличение соотношения каппа-казени­на к общему казеину способствует более активному связыванию белков кальцием, что приводит к ускорению коагуляции и образованию более плотного белкового сгустка [27].Важным показателем, влияющим на плотность и эластичность сгустка, а также на процесс созревания сыра, является кислотность молока. В связи с этим нами проведена оценка кислотности молока, а полученные результаты были переведены в градусы Тернера (табл. 3).  Таблица 3Проверка кислотности молока у коров с разным генотипом CSN3 Показатель, °ТГенотипCSN3AACSN3ABCSN3BBАктивная кислотность7,177Титруемая кислотность201515,5  Сычужная свертываемость, в т. ч. плотность сгустка, во многом зависит от величины активной кислотности молока, так как скорость свертывания прямо пропорциональна снижению рН за счет увеличения степени перехода сычужного энзима в сырную массу [28]. Наибольшая активная кислотность молока установлена у коров с генотипом CSNАА, так как ее титруемая кислотность равна 20, это больше, чем у животных с генотипом CSNАА и CSNАВ, на 30 % (табл. 4).Заключение. Таким образом, установлено, что в популяции голштинизированного приобского типа черно-пестрой породы наиболее часто встречающимся генотипом является CSNAA, связанный у данных животных с более высоким удоем, в то время как альтернативный генотип CSNВВ, влияющий на сыропригодность, встречается редко. Поэтому для улучшения качественных показателей молока и повышения его сыропригодности необходимо помимо тради­ционных критериев подбора учитывать и полиморфизм гена каппа-казеина (СSN3), что позволит получить больше потомков с гомозиготным генотипом CSN3ВВ.