Молочная продуктивность коров-первотелок разных породных групп чёрно-пёстрого скота в зависимости от полиморфизма гена бета-казеина

Размещено на http://allbest.ru

МОЛОЧНАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ КОРОВ-ПЕРВОТЕЛОК РАЗНЫХ ПОРОДНЫХ ГРУПП ЧЁРНО-ПЁСТРОГО СКОТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНА БЕТА-КАЗЕИНА

Сергей Олегович Снигирев¹, Сергей Александрович Ламонов^ш,

Ирина Алексеевна Скоркина³, Елена Александровна Гладырь⁴

Abstract. The research we conducted was we studied the effect of the genotype by the beta-casein gene locus on the main indicators of milk productivity for 305 days of the first lactation of cows of two breed groups of black-and-white cattle - the Holstein breed of black-and-white suit and the Holstein black-and-white breed. The research was carried out in the conditions of the dairy complex of LLC "Slaktis" of the Velikoluksky district of the Pskov region. We found that the largest proportion in the studied sample of animals (n=50 heads) is occupied by animals of haplotype A1A2 heterozygous for beta-casein (25 heads or 50%). Homozygous first-calf cows of haplotype A2A2 in beta-casein exceeded the milk yield for 305 days of lactation of animals of the beta-casein A1A1 genotype by 856.74 kg of milk and the beta-casein A1A2 genotype by 727.44 kg of natural fat milk. In addition, we noted the superiority of cows of haplotype A2A2 in beta-casein and in the yield of milkfat (CMF) and milk protein (CMD) for 305 days of the first lactation.

Keywords: first-calf cow, kappa-casein, genotype, milk yield, milk fat, milk protein

Введение. Многочисленными исследованиями ВОЗ установлено, что страны с большой продолжительностью жизни граждан отличаются высокими нормами потребления молока и молочных продуктов на душу населения. Молоко обладает не только высокой питательной ценностью и переваримостью, но и многими функциями, способствующими сохранению хорошего здоровья [1, 3, 4]. Молочный белок по своей биологической ценности приравнен к коэффициенту 85 по сравнению с белком зерновых культур с коэффициентом 50-65. Известно, что молочный белок состоит из казеина и белков сыворотки. В свою очередь казеин подразделяется на три типа - альфа-казеин, бета-казеин и каппа-казеин. В зависимости от породы крупнорогатого скота в одном литре молока содержится от 9 до 12 г бета - казеина [3, 4]. В процессе гидролиза в пищеварительной системе человека молочный белок под воздействием пищеварительных ферментов расщепляется вначале на пептиды, а затем на отдельные аминокислоты. Но не все пептиды расщепляются до аминокислот. Так, из бета-казеина Аі при переваривании происходит высвобождение пептида, состоящего из семи аминокислот и получившую название бычий казоморфин - 7 или БКМ - 7. Казоморфины относятся к опиойдным пептидам пищевого происхождения. Исследованиями ряда зарубежных ученых установлено, что БКМ - 7 является одним из факторов развития у детей аутизма [2, 3, 4]. При переваривании бета-казеина А₂ это не происходит. Всего к настоящему времени, различают 12 вариантов бета-казеина, но наиболее частые среди них эта варианты Аі и А₂. В специальной литературе отмечено, что первоначально всё молоко на земном шаре было по бета-казеину типа А₂. С точки зрения биохимии к типу А₂ относится: козье, овечье, верблюжье и женское грудное молоко. Коровье молоко то же изначально было типа А₂, но из-за случайной мутации у крупного рогатого скота Северной Европы часть коров стала продуцировать молоко типа Аі. Со временем эти мутированные животные распространились по всему типу и их количество в стадах заметно увеличилось [2, 3, 4].

Следует отметить, что в ряде зарубежных стран - США, Западной Европы, Китае, Австралии и Новой Зеландии уделяют большое внимание производству молока в генотипе А₂. Для этого создается совершенно новый цикл в технологии производства молока типа А2 по бета-казеину. В частности: селекция животных по типу А2, создание отдельных стад, чтобы избежать смешивания молока разных типов по бета-казеину [2, 3, 4]. Следует отметить что молоко типа А2 по бета-казеину стоит вдвое дороже обычного молока.

В связи с вышеизложенным представило научный и практический интерес произвести генотипирование по бета-казеину (CSN₂) коров чёрно- пёстрого скота разных генотипических групп с применением ДНК- технологии, и на её основе изучить ряд вопросов. Во-первых, установить частоту встречаемости Аі и А2 - аллельных вариантов бета-казеина. И во- вторых, провести сравнительную оценку молочной продуктивности коров разных генотипов по бета-казеину.

Материалы и методы исследований. Исследования по гепотипированию коров-первотелок по гаплотипу бета-казеина (CSN₂) мы провели в производственных условиях молочного комплекса ООО «Слактис», расположенного в Великолукском районе Псковской области. Для проведения опыта сформировали две подопытные группы животных методом пар-аналогов (по n = 25 голов). В каждую группу мы включили животных двух родственных пород, так, в первую - коров первого отела голштинской породы чёрно-пёстрой масти (далее ЧПГ); во вторую группу вошли голштинизированные чёрно-пестрой породы (далее ЧП). Кровность особей во второй группе составила 25% ЧП, 75% ЧПГ. Подопытные коровы находились в одинаковых условиях содержания, кормления и обслуживания. У подопытных коров взяли образцы крови и провели анализ ДНК в специализированной лаборатории ФИЦ ВИЖ им. Л.К. Эрнста (п. Дубровицы Московской области). Определили частоту встречаемости генотипов бета-казеина и частоту отдельных аллелей. Коров-первотёлок разных генотипов по бета-казеину оценили и сравнили по основным показателям молочной продуктивности за 305 дней лактации: удой, содержание (%) жира и белка в молоке, количество (кг) молочного жира и белка. Весь полученный материал был обработан биометрически по методике Н.А. Плохинского.

Результаты исследований и их обсуждение. Проведенными нами исследованиями установлено (таблица 1), что из 50 подопытных коров чёрно-пёстрого скота разных породных групп наибольший удельный вес приходится на коров генотипа А1А2 по бета-казеину - 25 голов, а частота встречаемости данного генотипа - 0,5.

Таблица 1

Распределение коров первого отела разных генотипических групп чёрно-пёстрого скота в зависимости от полиморфизма гена бета-казеина (CSN2)

В своих исследованиях мы установили, что количество коров-первотёлок генотипа А2А2 по бета-казеину составило 15 голов, а частота встречаемости генотипа - 0,3, а поголовье животных с генотипом А1А1 бета-казеину 10 голов, при частоте встречаемости генотипа - 0,2.

В разделении подопытных коров по породной принадлежности - голштинская порода чёрно-пёстрой масти и голштинизированные животные чёрно-пёстрой породы мы отметили следующие результаты по изучаемому признаку. Так, из 25 подопытных коров-первотёлок группы ЧПГ генотип А1А1 по бета-казеину имели 8 голов, при частоте встречаемости генотипа - 0,32. Количество животных генотипа А1А2 по бета-казеину составило 14 голов, при частоте встречаемости генотипа - 0,56. Число особей с генотипом А2А2 по бета-казеину оказалось 3 головы, при частоте встречаемости генотипа - 0,12.

В подопытной группе коров ЧП из 25 подопытных животных генотип А1А1 по бета-казеину имели 2 головы, при частота встречаемости генотипа - 0,08; генотип А1А2 отмечен у 11 голов (частота встречаемости генотипа 0,44, а количество коров с генотипом А2А2 по бета-казеину составило 12 голов, при частоте встречаемости генотипа - 0,48.

В общей массе (n = 50 голов) подопытных коров-первотёлок частота встречаемости аллелей А1 и А2 была практически одинаковой и составила по аллелю А1 - 0,6 и по аллелю А2 - 0,65. В опытной группе коров-первотелок ЧПГ частота встречаемости аллеля А1 составила 0,72, а аллеля А2 - 0,62, что оказалось выше на 0,1. В подопытной группе животных ЧП частота встречаемости аллеля А1 составила 0,48, а частота встречаемости аллеля А2 оказалась выше на 0,2 и составила у них - 0,74.

Проанализировав и сравнив основные показатели молочной продуктивности коров-первотелок за 305 дней лактации (таблица 2), мы установили разницу по основным показателям молочной продуктивности у животных разных породных групп чёрно-пёстрого скота (ЧПГ и ЧП) разных генотипов по бета-казеину (CSN₂) В общей массе (50 голов) подопытных коров первого отела мы отметили следующее: животные гаплотипа А2А2 по бета-казеину (гомозиготные особи) превосходили по удою животных других генотипов по бета-казеину (А1А1 и А1А2), соответственно на 856,74 кг и 727,44 кг молока натуральной жирности.

Таблица 2

Показатели молочной продуктивности подопытных коров-первотёлок за 305 дней лактации в зависимости от полиморфизма гена каппа-казеина (CSN2)

Кроме того, гомозиготные особи генотипа А2А2 по бета-казеину характеризовались более высокими показателями выхода молочного жира (КМЖ) и молочного белка (КМБ) по сравнению с представителями других генотипов по бета-казеину (А1А1 и А1А2). Так, разница, соответственно, по выходу молочного жира составила 26,1 и 16,6 кг, а по выходу молочного белка - 30,14 и 28,54 кг.

Последующий анализ данных, характеризующих основные показатели молочной продуктивности за 305 дней первой лактации коров с учётом их породной принадлежности (таблица 2), - подопытные группы животных

ЧПГ и ЧП - показал, что гомозиготные особи по гаплотипу А2А2 не во всех случаях имели превосходство над коровами-первотелками других генотипов А1А1 и А1А2 по бета-казеину. В группе подопытных животных ЧП мы получили следующие результаты: наиболее высокие показатели молочной продуктивности отмечены у гомозиготных по гаплотипу А1А1 бета-казеина коров-первотелок: по удою за 305 дней лактации - 12066,0 кг, по выходу молочного жира - 441,5 кг, по выходу молочного белка - 408,5 кг. Наименьшие показатели молочной продуктивности отмечены у особей гаплотипа А1А2 по бета-казеину: по удою - 11588,1 кг, по выходу молочного жира - 437,6 кг, по выходу молочного белка - 377,6 кг. Подопытные коровы-первотелки гомозиготные по гаплотипу А2А2 занимали промежуточное значение по своим показателям молочной продуктивности: по удою - 11758,67 кг, по выходу молочного жира - 423,7 кг, по выходу молочного белка - 389,8 кг.

В подопытной группе ЧПГ наиболее высокие показатели молочной продуктивности отмечены у животных гаплотипа А2А2 по бета-казеину: по удою за 305 дней лактации - 12219,0 кг, по выходу молочного жира - 455,3 кг и по выходу молочного белка - 406,3 кг. У коров-первотелок геторозиготных по генотипу А1А2 бета-казеина эти показатели оказались меньше: по удою за 305 дней лактации - 10934,8 кг, по выходу молочного жира - 408,2 кг и по выходу молочного белка - 361,5 кг. Наименьшие показатели в подопытной группе коров-первотелок ЧПГ отмечены у гомозиготных особей гаплотипа А1А1 по бета-казеину: по удою за 305 дней лактации - 10898,6 кг, по выходу молочного жира - 406,4 кг и по выходу молочного белка - 357,8 кг.

Заключение. Из вышеизложенного материала следует, что в общей массе (n = 50 голов) подопытных животных чёрно-пёстрого скота (то есть без деления животных на группы с учётом породной принадлежности - ЧПГ и ЧП) наибольший удельный вес занимают особи гетерозиготные по гаплотипу А1А2 бета-казеина - 25 голов из 50 подопытных животных. При этом необходимо отметить, что коровы-первотелки генотипа А2А2 по бета-казеину характеризуются в данном случае более высокими показателями молочной продуктивности.

Список источников

2. Геномные технологии в молочном животноводстве. Анализ на носительство моногенных заболеваний, подтверждение происхождения [Электронный ресурс]. - Режим доступа: igene-ferma.com.

3. CSN2 (анализ гена бета-казеина) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: igene-ferma.com.

4. Роль бета-казеина в питании детей первых лет жизни [Электронный ресурс]. - Режим доступа: lvrach.ru/2016/01.

Размещено на Allbest.ru