Взаимосвязь продуктивности и биохимического состава крови у коров

Взаимосвязь продуктивности и биохимического состава крови у коров

 

Ю.А. Корчагина – лаборант отдела лабораторных исследований службы технологического консультирования ГОАУ ЯО «Информационно-консультационная служба»

Исследованиями установлена положительная корреляция удоя и содержания белка в молоке с активностью ферментов крови АЛТ и АСТ. Наибольшее содержание жира и белка – в молоке коров ярославской породы.
jiv26

Молочная продуктивность обуславливается согласованной напряженной работой всего организма коровы. Исследования ряда авторов показывают, что для образования 1 л молока необходимо, чтобы через молочную железу коровы проходило 400-500 л крови.

Все компоненты молока образуются из крови, которая поступает в молочную железу. Однако состав крови и молока существенно различаются. Так, сахара в молоке в 90 раз больше, чем в крови, жира – в 9 раз, кальция в 13, фосфора – в 10 раз. В то же время белка в нем вдвое, а натрия в 7 раз меньше, чем в крови.

Белки молока образуются в вымени, как в результате фильтрации определенных составных частей молока из кровеносного русла, так и синтеза компонентов молока в процессе клеточного обмена в альвеолах. Казеин, лактоальбумин, лактоглобулин молока синтезируются из аминокислот, доставляемых с кровью, в молочной железе. Таким образом, для 80-90% белков молока, предшественниками являются свободные аминокислоты крови. Остальные 10-20% белков молока, то есть иммунные глобулины и сывороточные альбумины, являются идентичными этим белкам в крови, так как проникают в молоко из крови в неизменном виде путем диффузии (Богатова О.В., Догарева Н.Г., 2004).

Кровь в организме играет исключительно важную роль, поскольку через нее осуществляется обмен веществ. Она доставляет к клеткам органов тела питательные вещества и кислород, удаляя продукты обмена и углекислоту.

По данным биохимических показателей крови можно судить об интенсивности обменных процессов, следовательно, об уровне молочной продуктивности животных.

Г.А. Бондаренко (1983) предлагает использовать метаболиты крови в качестве дополнительных тестов в селекции, направленной на повышение молочной продуктивности крупного рогатого скота, путем выявления и последующего разведения животных, метаболический уровень которых свойственен коровам с высокими показателями молочной продуктивности.

Исследования связи между показателями молочной продуктивности и биохимическими показателями крови имеют научную новизну, в доступной литературе данных не имеется. Познание закономерностей между показателями белкового обмена, молочной продуктивностью и ее основными показателями у полновозрастных коров ярославской, голштинской пород скота и улучшенных генотипов в стаде племрепродуктора ЗАО СП «Меленковский» актуально. Использование их в селекционной работе позволит повысить молочную продуктивность коров.

Поскольку ферменты крови, их активность, уровень обмена веществ, а также биохимическая адаптация закодированы в наследственности животных, в их генах, то можно полагать, что биохимический состав крови у животных в определенной мере связан с их племенными и продуктивными качествами.

Среди различных ферментов, связанных с обменом аминокислот и белков, особый интерес представляют аспартатаминотрансфераза (АСТ) и аланинаминотрансфераза (АЛТ).

Методика
В ЗАО СП «Меленковский» нами было отобрано 30 полновозрастных коров с учетом возраста, продуктивности и живой массы. Из них сформировано 3 группы по принципу пар-аналогов по 10 голов соответственно ярославской, голштинской пород и улучшенного ярославского скота с кровностью по голштину от 3,1 до 87,5%.
Исследование биохимических показателей крови проводили в весенне-летний период общепринятыми методамис использованием современного полуавтоматического биохимического анализатора «Vitalon-400», рассчитанного на минимальное использование сыворотки крови (до 1 мл).
Кровь для исследования отбирали до утреннего кормления из яремной вены у коров, не имеющих признаков травматического ретикулита, мастита, эндометрита и других заболеваний, которые могут оказать влияние на биохимические показатели.
Определение общего белка в сыворотке крови проводилось биуретовым методом, разработанного в 1949 году Горналлом, Бардавиллом и Дэвидом, а ферментов аланинаминотрансферазы (АЛТ) и аспартатаминотрансферазы (АСТ) – оптимизированным энзиматическим кинетическим методом. В настоящее время данные методы усовершенствованы российской компанией «Витал Диагностик Спб» и позволяют достичь высокой точности результатов.
Методы исследования: общезоотехнические с биометрической обработкой материалов по Е.К. Меркурьевой (1977); определены средняя биометрическая М, ее ошибка m, коэффициент корреляции r.
Результаты
В таблице 1 приведены основные показатели биохимического анализа крови.
Таблица 1 – Биохимические показатели у лактирующих полновозрастных коров ярославской, голштинской пород скота и улучшенных генотипов (n=30)
Порода
Общий белок,
г/л
М±m
АЛТ,
ед/л
М±m
АСТ,
ед/л
М±m
ГОЛШТИНСКАЯ
83,29±1,00
32,95±1,21
131,36±1,72
УЛУЧШЕННЫЙ ТИП ЯРОСЛАВСКОГО СКОТА
82,79±2,53
25,43±1,47
86,75±1,05
ЯРОСЛАВСКАЯ
87,29±2,34
28,01±2,18
99,11±1,38

У лактирующих полновозрастных коров ярославской породы в изученный период отмечено повышенное, в сравнении с голштинскими и улучшенными сверстницами, содержание общего белка крови в среднем на 4,3 г/л и 4,9 %. Но при этом у них же была выявлена пониженная, в сравнении с коровами голштинской породы, активность ферментов переаминирования – АСТ, АЛТ на 32,3 ед/л и 24,6 %; на 4,9 ед/л и 15 % и повышенная, по сравнению с помесями, активность ферментов аминотрансфераз на 12,4 ед/л и 12,5 %; на 2,6 ед/л и 9,2 % соответственно.

Это, в определенной степени, указывает на более напряженный обмен белков и усиленное их использование животными ярославской породы. По-видимому, генетически обусловленные особенности белкового обмена обеспечивают лучший качественный состав молока у этих животных – большее содержание белка (3,63 %) при достаточно высокой жирности (4,07 %).

У коров голштинской породы при высоких удоях (7114,5 кг) резко возрастают обменные процессы всех систем. У них выявлена повышенная по сравнению с указанными породами активность ферментов АЛТ и АСТ в среднем на 6,23 ед/л и 18,8 %; на 38,43 ед/л и 29,3 % соответственно.

Таким образом, ферменты сыворотки крови (АЛТ и АСТ) связаны с уровнем молочной продуктивности и породной принадлежностью животных и, следовательно, могут служить интерьерным ориентиром при углубленной селекции высокопродуктивного молочного скота.

Таблица 2 – Молочная продуктивность лактирующих полновозрастных коров ярославской, голштинской пород скота и улучшенных генотипов (n=30)

Порода
Надой за 305 дней лактации, кг
М±m
Содержание, %
МДБ,
М±m
МДЖ,
М±m
ГОЛШТИНСКАЯ
7114,5±385,22
3,33±0,05
4,22±0,08
УЛУЧШЕННЫЙ ТИП ЯРОСЛАВСКОГО СКОТА
5488±509,44
3,54±0,04
4,45±0,14
ЯРОСЛАВСКАЯ
5232,5±497,62
3,63±0,05
4,07±0,09

Прогнозирование молочной продуктивности с использованием показателей крови, как указывают Е.В. Эйдригевич, В.В. Раевская (1978), требует особенно четких представлений о биосинтезе компонентов молока, их предшественниках и факторах, контролирующих молокообразование. Лактация – очень сложный процесс, и секреция молока в молочной железе всего лишь заключительный его этап. Вначале в ряде внутренних органов –желудке, кишечнике, печени и других – происходит образование предшественников молока. В настоящее время известно, что регуляция лактации осуществляется рядом ферментов и гормонов. В связи с этим правильней будет считать, что лактация животных – это функция не только их молочной железы, но и всего организма в целом.

Учитывая важность сопряженности селекционных признаков в теоретическом и практическом плане, рассчитаны коэффициенты корреляции между отдельными продуктивными признаками у лактирующих полновозрастных коров ярославской, голштинской пород скота и улучшенных генотипов.

Таблица 3 – Корреляционная зависимость между некоторыми показателями молочной продуктивности, r (n=30)

Признаки
Порода
ГОЛШТИНСКАЯ
УЛУЧШЕННЫЙ ТИП ЯРОСЛАВСКОГО СКОТА
ЯРОСЛАВСКАЯ
Коэффициент корреляции
Удой за 305 дней лактации
 – жир
0,25
0,14
-0,63
Удой за 305 дней лактации
– белок
-0,23
-0,35
-0,81
Жир – белок
0,71
-0,01
0,69

Установлена ярко выраженная отрицательная корреляционная связь между удоем за 305 дней лактации и содержанием белка во всех изученных породах (r от -0,23 до -0,81).

Положительная связь между удоем и содержанием жира отмечена у голштинской породы (r=0,25) и улучшенного типа ярославского скота (r=0,14).

Полученные материалы показывают, что с увеличением удоев коров голштинской породы и голштинизированных ярославок имеется слабая тенденция к увеличению процента жира и к снижению белка в молоке.

При этом получена высокая положительная связь междукачественными показателями молока у голштинской (r=0,71) и ярославской (r=0,69) породами, что позволяет эффективно проводить отбор животных по одному из признаков, не снижая уровень второго. Таким образом, увеличивая содержание белка в молоке, можно получать больше продуктов (сыра, творога) за счет увеличения казеина в молоке и при этом не снижая в них массовое содержание жира.

Принимая во внимание перспективы использования биохимических показателей крови в селекционно-племенной работе, следует отметить, что природа корреляций между компонентами крови и признаками продуктивности животных основана на твердо установленных фактах, определяющих роль генов в синтезе белков (Патрушев Л.И., 2002). Продуктивность животных всегда связана с усилением отдельных направлений обмена веществ, и в этом отношении значительный интерес представляют ферменты крови.

Другим подходом для успешного ведения племенной работы и совершенствования существующих пород и раннего прогнозирования будущей продуктивности молочного скота необходимо изучение взаимосвязи между величиной молочной продуктивности и биохимическими показателями крови, так как они имеют непосредственное отношение к процессам молокообразования. С целью поиска взаимосвязи между показателями белкового обмена, молочной продуктивностью и ее основными компонентами определены коэффициенты корреляции.

Таблица 4 – Корреляционная связь между некоторыми биохимическими показателями крови и молочной продуктивности, r(n=30)

Признаки
Порода
ГОЛШТИНСКАЯ
УЛУЧШЕННЫЙ ТИП ЯРОСЛАВСКОГО СКОТА
ЯРОСЛАВСКАЯ
Коэффициент корреляции
Белок крови –
удой за 305 дней лактации
0,11
-0,52
0,23
Белок крови – % жира
-0,32
-0,11
-0,06
Белок крови – % белка
-0,17
0,47
-0,11
АсАт –
удой за 305 дней лактации
-0,13
0,23
0,24
АсАт – % белка
0,22
0,07
0,33
АлАт –
удой за 305 дней лактации
-0,54
0,31
-0,20
АлАт – % белка
-0,02
0,12
0,38

Установлено, что между общим белком сыворотки крови и показателем массовой доли жира в молоке у коров разных пород проявлялась отрицательная связь. Наиболее высокая обратная связь оказалась у коров голштинской породы (r=-0,32), самая низкая наблюдалась у коров ярославской породы (r=-0,06).

Средняя положительная коррелятивная связь найдена между белком крови и белком молока уголштинизированного скота (г=0,47).

Выявлена положительная связь между активностью ферментов переаминирования (АЛТ и АСТ) и удоем у улучшенного типа ярославского скота. Наиболее значимая высокая зависимость проявлялась в группе ярославской породы между активностью АсАт и удоем и содержанием белка на уровне +0,24 и +0,33 соответственно, активностью АлАт и содержанием белка на уровне +0,38.

Обобщая полученные данные по выявлению связи, как между признаками молочной продуктивности, так и их сопряженности с биохимическими показателями крови, пришли к заключению, что общей закономерностью для ярославской породы явилось высокая положительная связь между жиром и белком молока, активностью ферментов переаминирования (АЛТ и АСТ) и содержанием белка в молоке; для улучшенного типа ярославского скота характерна положительная корреляционная связь между активностью ферментов переаминирования и удоем, а также активностью ферментов и содержанием белка в молоке; для голштинской породы установлена высокая положительная связь между жиром и белком молока, активностью аспартатаминотрансфераза (АСТ) и содержанием белка в молоке. Таким образом, можно прогнозировать, что отбор животных с высоким удоем и содержанием белка в молоке будет способствовать как повышению жирномолочности, так и белкового обмена.

Выводы
1.           Обобщение результатов исследования биохимических показателей и их сопряженность с показателями молочной продуктивностиу полновозрастных коров разных пород позволило выделить животных ярославской породы. У данной породы самый напряженный обмен белков и усиленное их использование обеспечивают лучший качественный состав молока у этих животных – большее содержание белка (3,63 %) при достаточно высокой жирности (4,07 %).
2.           Общей закономерностью для изученных пород явилось положительная связь между содержанием молочного жира и белка (r = 0,69 – 0,71), активностью ферментов переаминирования и удоем (r = 0,23 – 0,31), а также между активностью ферментов и содержанием белка в молоке (r = 0,07 – 0,38). Это позволяет прогнозировать, что отбор животных с высоким удоем и содержанием белка в молоке будет способствовать как повышению жирномолочности, так и белкового обмена.
Литература
1. Бондаренко, Г. А. Метаболические тесты у крупного рогатого скота и перспективы их использования для повышения молочной продуктивности [Текст] / Г. А.  Бондаренко // Сельскохозяйственная биология. – 1983. – № 10. – С. 108 – 115.
2. Богатова, О. В. Химия и физика молока: Учебное пособие. [Текст] / О. В. Богатова, Н. Г. Догарева. – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. – с. 137.
3. Патрушев, Л. И. Генетические механизмы наследственных нарушений гемостаза [Текст] / Л. И.  Патрушев // Биохимия. – 2002. – Т. 67. – Вып. 1. –С. 40 – 55.

4. Эйдригевич, Е. В. Интерьер сельскохозяйственных животных [Текст] / Е. В. Эйдригевич, В. В. Раевская. – М.: Колос, 1978. – 254 с.