Ефект генетичного варіанта k-Казеїн про вироблення та склад молока стада голштинів у тропіках

вплив

Ефект від k -Генетичний варіант казеїну щодо врожайності та складу молока в стаді голштинів у тропіках

Карлос Альварадо *, 1, Бернаве Мелендес *, Марія Клавіхо *, Матільде Коронадо *, Сантьяго Армас * та Олімар Гіменес *

* Факультет ветеринарних наук, Центральний університет Венесуели, Апартаменти 4563, Маракай 2101, Арагуа, Венесуела Електронна пошта: [email protected]

1 Кому слід адресувати листування

Для того, щоб оцінити ефект поліморфізму k-казеїну за виробництвом та хімічним складом молока в стаді голштинської породи, розташованому в центральній зоні Венесуели, поширення генетичних варіантів k-казеїн у стаді з використанням техніки ізоелектричного фокусування в поліакриламідному гелі. Проаналізовано 294 зразки молока, відібрані у 62 корів на виробництві протягом семи (7) місяців. Результати аналізували, використовуючи статистичний дизайн випадкового блоку з 2 3 факторіальним розташуванням. Алель A k-Казеїн був виявлений у 92% корів на виробництві, тоді як аллель В - у 52%. При статистичному порівнянні рівнів виробництва молока кожної з цих тварин у корів з алелем А k-казеїн. Статистичний аналіз результатів щодо складу цих зразків молока показав, що поліморфізм k -казеїн, що міститься в цьому стаді голштинів, не впливає на вміст основних компонентів молока.

(Ключові слова: k-казеїн, коров'яче молоко, породи (тварини), голштейн, приблизний склад, генетичні варіації, арагуа)

Для оцінки ефекту k -Поліморфізм казеїну щодо надоїв та складу молока Гольштейна, що знаходиться в центральній частині Венесуели, різний k -Генетичні варіанти казеїну, присутні в стаді, визначали методом ізоелектричної фокусування. Загалом було проаналізовано 294 зразки молока за допомогою повністю рандомізованої статистичної конструкції з факторним розташуванням 2 3. Алель А казеїну був виявлений у 92% корів у стаді, тоді як алель В - у 52%. Коли порівнювали рівні надоїв кожної тварини, було виявлено, що тварини з алелем А мали більш високі добові надої. Статистичний аналіз результатів складу молока за зразками молока показав, що k -Поліморфізм казеїну, виявлений у стаді Гольштейнів, не впливає на вміст основних компонентів молока.

(Ключові слова: k-казеїн, коров'яче молоко, породи (тварини), голштейн, близький склад, генетична варіація, арагуа)

Отримано: 16.10.06 - Затверджено: 18.04.07

Як прибуткова виробнича діяльність, успіх молочного виробництва та індустріалізації залежить від управління факторами, що впливають на надої. Наприклад, на рівні сирної промисловості вміст твердих речовин у молоці відіграє дуже важливу роль у виробництві молочних продуктів: чим вищий вміст жиру та казеїну в молоці, що використовується як сировина, тим більша кількість сиру. отримані.

На думку аулдиста та ін. (1998) факторами, що справляють значний вплив на склад молока, є: а) генетичні фактори, пов'язані з різними молочними породами, б) харчові фактори, пов'язані з сезонними та мінливою якістю пасовищ по всій території рік, в) фізіологічні фактори, пов'язані зі стадією лактації, г) патологічні фактори, пов'язані з частотою маститу та інших захворювань.

Серед перших згаданих факторів генетичний поліморфізм білків молока, який існує у всіх молочних порід, представляє великий інтерес у тваринництві через його зв’язок з продуктивними характеристиками, складом та якістю молока (Friend та ін., 2000).

Взаємозв'язок між генетичними варіантами білків і складом молока з'ясовано численними дослідженнями, зокрема показано, що молоко, що характеризується варіантами B b -лактоглоуліну, k-казеїну та b-казеїну, має вміст азоту вище, ніж такі, що характеризуються як тип А, і, отже, є більш сприятливими для виробництва сирів (Formaggioni та ін., 2000). Деякі автори також повідомляли про позитивний вплив B-алелю k-казеїну на коагуляційні властивості молока (Ng-Kwai-Hang та ін., 1987; Остерсен та ін., 1997; Іконен та ін., 1999). Більшість цих робіт проводились у помірних зонах, і робіт, що виконувались у тропічних умовах, мало.

Для ідентифікації генетичних варіантів білків молока використовуються різні методи, серед яких широко застосовується ізоелектричне фокусування: техніка електрофорезу, при якій використовується властивість ізоелектричної точки кожного з білків молока. Молоко для досягнення їх розділення. За допомогою цієї методики було визначено два основні генетичні варіанти k-казеїну: A та B (Macheboeuf та ін., 1993).

У цьому дослідженні вплив поліморфізму k-казеїну на вироблення молока та вміст у ньому жиру, казеїну, білка та загальної кількості твердих речовин оцінювали в стаді Гольштейнів, що управлялося в тропічних умовах.

Матеріали і методи

Стадо, що вивчається, належить експериментальній станції Санта-Марія FCV-UCV, розташованій у секторі Санта-Марія муніципалітету Замори, штат Арагуа. Станція розташована на висоті 436 м.а.с.л., в районі, що характеризується середньорічною кількістю опадів 1120 мм, розподіленою переважно між місяцями травень і жовтень; теплий клімат (температури від 20,3 до 31,6 ºC) і відносна вологість від 61 до 79%.

Управління цим стадом, що складається з 62 корів Гольштейну, здійснюється за інтенсивною стабільною системою, у середньому щомісяця у виробництві 42 корови шляхом механічного доїння двічі на день (перша о 6 ранку, а друга о 16:00). Експериментальна станція веде щоденний облік виробництва молока для кожної тварини, з якого були взяті дані про виробництво дня кожної корови, що відповідає даті взяття проби.

Під час періоду збору зразків корм базувався на кормах, залишках ячменю (побічний продукт пивоварні) та концентрованих кормах (V-40 Procría, виготовлений із побічних продуктів переробки кукурудзи та олійних культур). Корм складався зі свіжої трави (Cynodon plectostachium, Panicum максимум я Цинодон дактилон), або силосом сорго (Sorghum vulgaris). Щоденний раціон кожної тварини складався з 20 кг кормів, 8 кг ячменю та кількості концентрованих кормів відповідно до рівня молочної продуктивності кожної тварини (4, 6 та 9 кг концентрованих кормів для корів з виробництва менше 14, від 14 до 17 та понад 17 літрів молока відповідно).

Протягом семи (07) місяців, з вересня 2001 року по квітень 2002 року, було відібрано загалом 294 проби молока.

Зразок по 300 мл молока від кожної корова, що знаходиться на виробництві, збирався один раз на місяць, під час доїння вранці, з контейнера для збору кожної доїльної станції. Однорідність зразка забезпечували до збору шляхом струшування шляхом інверсії вакуумної системи в контейнері для збору після завершення доїння. Дотримуючись процедури, встановленої стандартом COVENIN 938-83 (Fondonorma, 1983), на кожній доїльній станції стерильний контейнер поміщали в розвантажувальну насадку контейнера, відкриваючи його для наповнення контейнера. Після того, як пляшку герметично закрили, її помістили в льох із льодом. Після того, як відбір зразків у всіх корів на виробництві був завершений, льох із зразками перевезли до лабораторії молочної промисловості FCV-UCV, ядро ​​Маракай, для негайного аналізу. На момент прийому, перед початком хімічного аналізу, з кожної ємності відбирали по 10 мл молока і поміщали у флакони, належним чином ідентифіковані та закупорювані, для зберігання при заморожуванні при -25 ° C до моменту електрофорезу.

Визначення варіантів k -казеїн

З аликвот кожної проби молока визначали типи варіанта k-казеїну, присутніх у стаді. Ідентифікація була досягнута за допомогою електрофорезу методом ізоелектричного фокусування (IEF) у поліакриламідному гелі згідно з процедурою, описаною Сейбертом та ін. (1985), використовуючи обладнання HE 950 Платформа з охолодженням Isobox (Наукові інструменти Hoefer, Сан-Франциско, Каліфорнія, США), що належить Інституту прикладної генетики агрономічного факультету, UCV, ядро ​​Маракай.

Десять мл кожного зразка молока центрифугували при 4500 г. протягом 20 хвилин при 4 ° С надосадовий жир відкидали, а потім знежирене молоко розводили у співвідношенні 1: 1 8 моль/л розчином сечовини в дистильованій воді, що містить 3% (об/об) 2-меркаптоетанолу (зразок розчину-сечовина-меркаптоетанол).

Поліакриламідний гель 5% Т (% мономеру: акриламід плюс бісакриламід) готували шляхом розведення сечовини та суміші амфолітів (Pharmalyte 3-10, Pharmacia, Уппсала, Швеція) в розчині мономеру акриламіду-N, N'-метиленбісакриламіду (Ready Mix IEF, Pharmacia, Уппсала, Швеція), полімеризуючись з персульфатом амонію та N, N, N ?, N ? -тетраметилетилендіаміном (TEMED; R.D.H., Кельн, Німеччина). Негайно 5% розчин поліакриламіду Т вилили у "форму", простір в 1 мм між двома скляними листами, попередньо обробленими силаном (Bind Silane для опори та Repel Silane для кришки, обидва Pharmacia, Уппсала, Швеція), і запечатаний на трьох краях. Згодом його залишали відпочивати, поки розчин повністю не зажелився. Після того, як гель був готовий, скляну кришку зняли з форми, а гель з його опорою помістили на охолоджену плиту (10 ° C) Isobox. Помістили дві смужки абсорбуючого паперу Ватман № 1 (Whatman L.T.D., Мейдстоун, Англія) Шириною 5 мм на обох кінцях гелю, де б лежав кожен електрод системи. Для анода паперову смужку просочували 0,2М розчином оцтової кислоти з 5% гліцерином; для катода використовували 1М розчин NaOH.

Після того, як система була зібрана, проводився попередній фокус протягом 15 хвилин при постійній потужності (10 Вт) і змінній напрузі (починаючи з 800 В); таким чином забезпечується формування градієнта рН, необхідного для поділу білків за цією методикою. Потім ряд невеликих кіл фільтрувального паперу розміщували на відстані 2 мм від анода., Ватман № 1 (Whatman L.T.D., Мейдстоун, Англія) діаметром 2 мм кожен. Мікропіпеткою для кожної проби молока на паперові кола засівали 20 мл розчину зразка сечовина-меркаптоетанол; В одному з кінцевих кіл розчин білкових стандартів (Набір для широкого рН 3,5-9,3, Pharmacia, Уппсала, Швеція) для того, щоб пізніше визначити окремі смуги. Обладнання було зібрано заново, а джерело живлення підключено при постійній потужності (10 Вт) на одну годину.

Після завершення фокусування гель видаляли з пластини і занурювали в 20% (мас./Об.) Розчин трихлороцтової кислоти на 10 хвилин для закріплення. Потім його промивали у воді протягом 10 секунд і занурювали в 0,1% розчин кумасі-синій R 250 (Pharmacia Уппсала, Швеція), 45% етанолу та 10% оцтової кислоти, для фарбування, протягом 30 хвилин. Потім його промивали і занурювали на 20 годин у 30% об./Об. Розчин етанолу та 10% об./Об. Оцтової кислоти для знебарвлення гелю та виявлення смуг. Після вилучення з цього розчину його клали на абсорбуючий папір для видалення зайвої вологи. Смуги ідентифікували відповідно до їх положення на гелі щодо білкової структури. Залежно від наявності однієї або обох смуг, що відповідають k-казеїну, розташованих у напрямку, де був підключений негативний полюс гелю, корів, з яких витягували зразок, ідентифікували як: AA, AB, BB.

Хімічний аналіз

У лабораторії молочної промисловості FCV-UCV кожну пробу молока піддавали наступним аналізам: а) визначення жиру методом Бабкока відповідно до стандарту COVENIN 503-82 (Fondonorma, 1982); б) визначення казеїну методом Уокера (Rosell and Dos Santos, 1952); в) визначення білка методом Кельдаля за стандартом COVENIN 370: 97 (Фондонорма, 1997); d) визначення вологості за різницею ваги після сушіння в печі при 100 ° C (A.O.A.C., 1990), з цього результату загальний вміст твердих речовин розраховували за різницею.

Статистичний аналіз

Використовуючи статистичний пакет Statistix 8.0 (Аналітичне програмне забезпечення, США), результати, отримані для кожної змінної (щоденне виробництво, вміст жиру, казеїну, білка та загальної кількості твердих речовин), оцінювались за допомогою випадкового блочного дизайну з факторним розташуванням 2 3. Відповідність припущенням ANAVAR було перевірено перед застосуванням параметричних тестів, включаючи незалежність залишків.

Двома факторами, розглянутими в дослідженні, були: Період в межах кривої лактації (початковий: від 1 до 60 днів; засіб, середній: від 61 до 120 днів; Y остаточний: більше 120 днів) та тип генетичного варіанту k-казеїну (AA, AB, BB). Кількісно визначеними змінними були: добове виробництво, процентний вміст жиру, казеїну, загальний білок і загальна кількість твердих речовин. Два блоки представляють групи корів, класифікованих за віком (1: менше 66 місяців; 2: від 66 до 78 місяців), це базується на попередніх аналізах (неопубліковані дані), в яких спостерігалося, що друга група досягає молока виробництво значно вище першого.

Модель, використана в цьому дослідженні, враховувала фіксовані ефекти для факторів та блоку:

Y ijk: спостереження за i-м рівнем періоду лактації, j-м генетичним варіантом та k-ю віковою групою

m: загальне середнє

a i: ефект i-го рівня періоду лактації

b j: ефект j-го генетичного варіанту k-казеїну

(ab) ij: ефект взаємодії першого порядку i-го рівня періоду лактації та j-го генетичного варіанту k-казеїну.

r k: ефект k-го блоку (вікова група)

та ijk: експериментальна помилка i-го рівня періоду лактації, j-го генетичного варіанту та k-го блоку.

Результати і обговорення

Варіанти k -Казеїн

Гелі, отримані методом ізоелектричного фокусування, показують, що загальне стадо 62 корів від E.E. Санта-Марія складається з: 30 корів (48%) гомозиготних АА, 27 (44%) гетерозиготних АВ та 5 (8%) гомозиготних ВВ. Так, алель А присутній у 92% стада, тоді як В - у 52%.

Ці результати можна було очікувати, враховуючи, що відбір тварин у стаді традиційно проводився для збільшення щоденного виробництва молока, яке, як було показано, пов’язане з алелем A k-казеїну; наприклад, у голштинської породи спостерігались частоти до 93% (Formaggioni та ін, 2000).

Щоденне виробництво та склад молока

Таблиця 1 показує, що для всіх змінних, за винятком вмісту жиру, є суттєві відмінності (P 66 місяців), що дають значно більшу кількість молока, ніж наймолодша

Таблиця 1 . Середньодобове виробництво (кг) та склад молока вибраних корів для кожної групи зразків, класифікованих за віком (у місяцях)