Количество, состав и сыропригодность молока голштинских коров немецкой и израильской селекции при разведении в условиях Азербайджана

Использование мирового генофонда относится к традиционной практике генетического совершенствования локальных популяций крупного рогатого скота голштинской породы (1, 2).

Направление генетического улучшения определяется относительным вкладом селекционных признаков в комплексный индекс, на основании которого проводится отбор следующего поколения в потомстве. Анализ национальных селекционных индексов голштинского скота в 15 странах показал, что удельный вес показателей продуктивности, продолжительности продуктивного использования, здоровья и воспроизводительных качеств в среднем во всех странах составили соответственно 59,5; 28,0 и 12,5 %. При этом между странами наблюдались существенные различия в организации селекционного процесса. Например, вклад показателей продуктивности в формирование желательного генотипа варьировал от 34 % в Дании до 80 % в Израиле. Если селекционный индекс, применяемый в Израиле, не включал продолжительность продуктивного использования, то в других странах вклад этих признаков варьировал от 17 % в Австралии до 40 % в Германии. Вклад показателей здоровья и воспроизводительных качеств как экономически значимых селекционных признаков изменялся от 3 % в Испании до 37 % в США, в то время как в Японии при конструировании селекционного индекса эти показатели вообще не использовали (3). Анализ селекционных индексов, используемых для оценки и отбора голштинского скота в США с 1971 по 2018 год, показывает поступательное увеличение доли показателей продолжительности продуктивного использования, здоровья и воспроизводительных качеств при снижении доли влияния показателей продуктивности — удоя, содержания жира и белка в молоке (4). Так, в сравнительных исследованиях голштинского скота американской, голландской и немецкой селекции более высокий балл за общий экстерьерный тип имели первотелки голландской селекции (5). Сопоставление этих данных показывает, что в Нидерландах в национальном селекционном индексе голштинского скота наибольшую долю составляют признаки экстерьера, включая характеристики ног и копыт (4).

Локальная популяция голштинского скота, адаптированного к разведению в Азербайджане, формировалась в несколько этапов. Родоначальниками популяции стали 80 остфризских коров и 700 телок, завезенных в 2007 году из Нидерландов. При осеменении также использовали семя быков-производителей голландской селекции. На следующем этапе для повышения содержания жира в молоке стали применять семя быков-производителей немецкой селекции с высокой племенной ценностью по указанному признаку. Однако наряду с повышением содержания молочного жира у части коров ухудшились характеристики вымени. На четвертом этапе, повышая белковомолочность, выход жира и улучшая технологические свойства вымени, стали использовать сперму быков немецкой и израильской селекции. Выбор последних определяется тем, что в экономически обусловленном израильском национальном селекционном индексе голштинского скота на долю двух показателей (белково- и жиромолочность) приходится соответственно 41 и 15 %, то есть суммарно более половины удельного веса. Остальные показатели — это фертильность дочерей (16 %), число соматических клеток в молоке (13 %), продолжительность продуктивного использования (8 %), персистентность лактации (4 %) и легкость отела дочерей (3 %) (6).

В последние годы комплексная оценка скота наряду с количественными показателями молочной продуктивности включает показатели качества молока. Их учет важен как для обеспечения здоровья конечного потребителя, так и для более точной оценки скота.

Коровье молоко, богатое питательными веществами, представляет собой химически сложную биологическую жидкость, состоящей из сотен различных компонентов (7). Как следствие, определение состава и физикохимических свойств молока, несмотря на длительную историю вопроса, сохраняет актуальность. В том числе это обусловлено появлением новых аналитических методов, что расширяет возможности оценки качественных показателей и их интеграции в селекционные индексы (8).

Важный элемент оценки качества молока — определение аминокислотного состава (9). Интерес к его изучению связан не только с повышением пищевой ценности продукта, но и с дополнительными свойствами аминокислот, выявляемых в молоке. Например, некоторые из них служат 310

маркерами теплового стресса (10), характеризуют достаточность протеинового питания животных (11). Аминокислотный профиль молока обеспечивает вкус, привлекательность продукта, его уникальность и функциональность и имеет ключевое значение для переработчиков молока (12). У коров разного происхождения аминокислотный состав молока неодинаков (13-15).

Молоко и молочные продукты служат источниками незаменимых (эссенциальных) аминокислот (16), биологическая особенность которых заключается в том, что они не синтезируются в организме человека и должны поступать с пищей. Биологическую ценность белков молока устанавливают на основе сопоставления со сбалансированным по аминокислотному составу эталонным белком, идеально соответствующим потребностям человеческого организма в каждой незаменимой аминокислоте (14). В настоящее время в качестве так называемого идеального белка используют стандартную аминокислотную шкалу ФАО/ВОЗ (1973), моделирующую «идеальный» белок (16).

Витамин С относится к компонентам молока, в значительной степени определяющим его ценность. Это мощный антиоксидант, который способствует снижению интенсивности воспалительных процессов (17), усвоению железа и цинка, придавая им форму с повышенной биологической доступностью для ферментов желудочно-кишечного тракта (18). Сочетание витамина С с другими веществами, содержащимися в молоке, делает этот продукт богатым источником антиоксидантов (19).

Содержание жирных кислот (ЖК) в молоке служит важнейшим качественным показателем (20). В коровьем молоке выявлено более 400 жирных кислот, многие из которых присутствуют в следовых количествах (21). Есть мнение, что насыщенные жирные кислоты, присутствующие в молоке и молочных продуктах, представляют собой фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний человека. Например, миристиновая (С14:0) и пальмитиновая (C16:0) кислоты вызывают гиперхолестеринемию и повышают концентрацию липопротеинов низкой и высокой плотности в крови (22). Однако мононенасыщенные жирные кислоты молока способны снижать уровень холестерина и липопротеинов низкой плотности в плазме крови (23). Мо-ноненасыщенная олеиновая кислота (C18:1n9), содержащаяся в молоке в большом количестве, оказывает положительное влияние на концентрацию в крови липопротеинов высокой плотности (24). Сообщается о важной биологической роли каприловой кислоты в снижении выраженности симптомов болезни Альцгеймера, которая серьезно влияет на социальные и личностные навыки и поведение людей старше 65 лет. При болезни Альцгеймера каприловая кислота вызывает процесс кетоза, что обеспечивает мозг дополнительной энергией и, как следствие, улучшает когнитивные функции (25). Выявлен широкий спектр физиологического действия линоленовой кислоты на организм, что связано с ее противовоспалительными, антиоксидантными, антиканцерогенными, липолитическими свойствами (26). Обогащение молока полезными жирными кислотами позволяет получать востребованный функциональный продукт. Известны два пути биосинтеза ЖК в молочной железе. Длинноцепочечные ЖК образуются из триглицеридов сыворотки крови, а ЖК с длиной цепи до 16 атомов углерода — в результате многостадийного процесса, в который вовлечено большое число ферментов (27). Некоторые исследования показывают значительную связь между наличием однонуклеотидных полиморфизмов (SNPs) в генах, кодирующих эти ферменты, и профилем жирных кислот коровьего молока (27). Такие полиморфизмы могут служить инструментом при изучении жирнокислотного состава молока коров в зависимости от их происхождения и задач селекции (28).

Высокотехнологичные процессы промышленной переработки молока, применяемые в настоящее время, повышают требования к используемому сырью. При этом технологические и потребительские характеристики конечных продуктов переработки молока служат важным дополнением при оценке продуктивных качеств животных.

Аминокислотный состав молока в значительной степени определяется генотипом животного (13-15), поэтому представляет интерес экспериментальное сравнение этих признаков у групп скота разного происхождения. Существенной проблемой молочного скотоводства также остается сезонность производства молока, что проявляется в колебаниях его состава и количества (29, 30).

В представленном исследовании мы впервые определили параметры молочной продуктивности и особенности количественного состава молока в разные сезоны года, а также показатели качества зрелого сыра, произведенного из такого молока, у гоштинских коров немецкой и израильской селекции, адаптированных к разведению в условиях Азербайджана.

Цель настоящей работы заключалась в сравнении показателей молочной продуктивности, аминокислотного, жирнокислотного состава молока в зимний и летний периоды и изготовленного из него сыра у коров голштинской породы разного происхождения.

Методика . Исследования проводили на популяции голштинского скота (ООО «АСК Животноводство», Азербайджан, Шекинский р-н, 2023 год). В 1-ю группу вошли коровы-первотелки, имеющие в родословной 87,5 % и более предков немецкой селекции ( n = 100), во 2-ю группу ( n = 100) — коровы, имеющие в родословной 87,5 % и более предков израильской селекции.

Определяли количество молока за первые 305 сут лактации на основании ежедекадных контрольных доек (ГОСТ Р 57878-2017 «Методы определения параметров продуктивности крупного рогатого скота молочного и комбинированного направлений». М., 2019).

Дополнительно ежемесячно учитывали количество и массовую долю молочного жира (%) (ГОСТ 5867-2023. М., 2023), массовую долю молочного белка (%) (ГОСТ 25179-2014. М., 2023), массовую долю лактозы (%) (ГОСТ 34304-2017. М., 2017), массовую долю сухого вещества (%) (ГОСТ 546682011. М., 2011), массовую долю обезжиренного сухого вещества (%) (ГОСТ 54761-2011. М., 2013), кислотность (pH) (ГОСТ 54669-2011. М., 2019), плотность (кг/дм³) (ГОСТ 54758-2011. М., 2011), температуру замерзания ( ° С) (ГОСТ 25101-2015. М., 2016), количество витамина С (мг/см³) (ГОСТ 306227.2-98. М., 2000). Содержание свободных жирных кислот (мкг/см³) определяли на анализаторе Лактан (ООО ВПК «Сибагроприбор» , Россия) и Клевер-2 (ООО НПП «Биомер», Россия).

Органолептическую оценку (вкус и запах) проводили в соответствии с межгосударственным стандартом ГОСТ 28283-2015 (М., 2015).

Аминокислотный состав молока определяли на автоматическом анализаторе аминокислот AAA 500 («INGOS s.r.o.», Чехия) методом ионообменной хроматографии с постколоночной дериватизацией с нингидрином согласно протоколу производителя.

Жирнокислотный состав молока определяли методом газовой хроматографии в соответствии с ГОСТ 32915-2014 (М., 2014) с использованием газового хроматографа Кристаллюкс 4000М (ООО НПФ «Мета-хром», Россия), капиллярная колонка SP®-2560, 100 м½0,25 мм, 0,2 мкм (Supelco 24056) («Sigma Aldrich», США). Пробы молока подготавливали к анализу 312

согласно ГОСТ 26809.1-2014 (М., 2014).

Для оценки сыропригодности молока проводили выработку натурального сыра. Качество готовой продукции определяли на основе химического состава зрелого сыра: массовой доли обезжиренного сухого молочного остатка (%), массовой доли белка (%), массовой доли жира (%) по вышеуказанным ГОСТам, массовой доли общего азота в сыре (%) (ГОСТ 2332798. М., 2000), массовой доли аминного азота в общем азоте (%), массовой доли кальция в 100 г продукта (ГОСТ 55331-2012. М., 2014), массовой доли фосфора в 100 г продукта (ГОСТ 51458-99. М., 2001).

Математическую и статистическую обработку данных проводили с применением программных пакетов Microsoft Office Excel 2003, STATISTI-CA 10 (Statistica 13RU, «StatSoft, Inc.», США) с использованием методов описательной статистики. Рассчитывали средние значения ( M), стандартные ошибки средних (±SEM), t -критерий Стьюдента. Различия считали статистически достоверными при р < 0,05, высокодостоверными — при р < 0,01; р < 0,001.

Результаты . Анализ показателей молочной продуктивности, состава и свойств молока выявил различия между группами первотелок разного происхождения (табл. 1).

1. Молочная продуктивность, состав и качество молока у коров-первотелок голштинской породы немецкой (1-я группа) и израильской (2-я группа) селекции ( M ± SEM; Азербайджан, Шекинский р-н, 2023 год)

Показатель	Группа		Разница
	1-я (контроль)	2-я
Число коров, n	100	100
Удой за 305 сут лактации, кг	6951±33	8248±56***	+1297
Содержание молочного жира, %	3,87±0,01	3,85±0,01	- 0,02
Выход молочного жира, кг	269±1,7	317±2,2***	+48
Содержание молочного белка, %	3,23±0,02	3,39±0,02***	+0,16
Выход молочного белка, кг	224±2,1	279±1,9***	+55
Массовая доля лактозы, %	4,58±0,15	4,46±0,20*	- 0,12
Массовая доля сухого вещества, %	12,23±0,10	12,53±0,09	+0,30
Массовая доля обезжиренного сухого вещества, %	8,66±0,07	8,94±0,18	+0,28
Плотность, г/дм3	1029,23±0,24	1029,75±0,13	+0,52
Кислотность, pH	6,96±0,14	7,27±0,12	+0,31
Термическая стабильность, группа	I	I
Температура замерзания, ° С	0,522	0,531	+0,009
Содержание витамина С, мг/см3	0,165±0,021	0,176±0,020	+0,011
Содержание свободных жирных кислот, мкг/см3	6,41±0,24	5,55±0,17**	- 0,86
Органолептическая оценка	Хороший вкус после	Хороший вкус после
	пастеризации при вы-	пастеризации при вы-
	сокой температуре	сокой температуре
Вкус и запах, балл	9,4	10,0	+0,6
Примечание. Описание групп см. в разделе «Методика».

*, **, **** Различия с 1-й группой (немецкая селекция, контроль) статистически значимы при p <  0,05; p <  0,01 и p <  0,001.

Так (см. табл. 1), массовая доля сухого вещества в молоке коров голштинской породы израильской селекции (2-я группа) составила 12,53 %, у коров немецкой селекции (1-я группа, контроль) — 12,23 %, сухого обезжиренного вещества соответственно 8,94 и 8,66 %. Массовая доля жира в молоке коров голштинской породы израильской селекции равнялась 3,85 %, а белка была на 0,16 % больше, чем в молоке контрольной группы. Содержание лактозы в молоке коров 1-й группы была несколько выше, чем в молоке во 2-й группе (+0,12 % при p < 0,05). Количество витамина С в молоке голштинсктх коров израильского происхождения было выше, чем в молоке коров немецкой селекции. Массовая доля свободных жирных кислот оказалась несколько ниже в молоке коров израильской селекции. Это свидетельствует о еще более высоких качественных показателях липидной фазы, поскольку обилие свободных жирных кислот означает гидролиз липидов молока (31).

Шеки-Загатальский экономический район Азербайджана, в котором проводилось исследование, имеет глубокие традиции производства молочной продукции, поэтому изучение технологических свойств молока от коров имеет большое научно-практическое значение. Технологические свойства молока часто определяются его физическими свойствами. Среди них важное место занимают плотность и термостойкость (32). Термостойкость означает сохранение первоначальных свойств молока при воздействии высокой температуры пастеризации. Чем выше термостойкость, тем стабильнее содержание белка и минеральных веществ и выше его пищевая ценность (32). Сравнительный анализ показал, что исследуемые группы коров давали молоко разной плотности (+0,52 г/дм3) при I классе термостабильности в обеих группах (см. табл. 1). Разница заметна и по активной кислотности, что, вероятно, было связано с условиями хранения. Молоко от коров опытной группы израильской селекции имело лучшие вкусовые качества.

2. Содержание (г/кг) аминокислот в белке молока у коров-первотелок голштинской породы немецкой (1-я группа) и израильской (2-я группа) селекции в сравнении с «идеальным» белком ( M ± SEM; ООО «АСК Животноводство», Азербайджан, Шекинский р-н, 2023 год)

Показатель	Группа, по n = 100
	1-я (контроль)	2-я	разница
Общий белок, %	3,24±0,09	3,39±0,06	0,15
Незаменимые аминокислоты:
триптофан	0,40±0,02	0,94±0,04***	0,54
лизин	8,52±0,04	9,75±0,06***	1,23
гистидин	3,63±0,05	2,72±0,02***	- 0,91
аргинин	4,65±0,02	5,72±0,04***	1,07
треонин	3,18±0,06	4,21±0,03***	1,03
валин	5,48±0,04	6,33±0,05***	0,85
лейцин+изолейцин	16,84±0,08	15,80±0,11***	- 1,04
фенилаланин	4,37±0,02	5,03±0,08***	0,66
сумма	47,07±0,05	50,50±0,07***	3,43
Заменимые аминокислоты:
аспарагиновая кислота	7,20±0,04	7,81±0,05***	0,61
серин	4,72±0,06	4,48±0,06**	- 0,24
глутаминовая кислота	16,22±0,02	17,71±0,10***	1,49
глицин	2,58±0,03	2,42±0,06*	- 0,16
аланин	3,88±0,04	3,95±0,06	0,07
тирозин	4,89±0,05	5,39±0,04***	0,50
сумма	39,49±0,05	41,76±0,08***	2,27
Сумма аминокислот	86,56±0,03	92,26±0,04***	5,70
Незаменимые/заменимые аминокислоты	0,54	0,55

Примечание. Описание групп см. в разделе «Методика».

*, **, *** Различия с 1-й группой (немецкая селекция, контроль) статистически значимы при p ≤ 0,05; p ≤ 0,01 и p ≤ 0,001.

Результаты анализа аминокислотного состава молочного белка коров исследуемых групп свидетельствуют (табл. 2), что по всем показателям аминокислотного профиля молоко животных из 2-й группы достоверно превосходило молоко коров из 1-й группы. В молоке коров из 1-й группы сумма незаменимых аминокислот составила 47,07 %, что на 3,43 % ниже, чем у коров из 2-й группы (р ≤ 0,001). Разница по заменимым аминокислотам составила 2,27 % (р ≤ 0,001) тоже в пользу молока коров израильской селекции. У коров из 2-й группы также были выше общая сумма аминокислот (р ≤ 0,001) и соотношение количества незаменимых и заменимых аминокислот.

Количество насыщенных жирных кислот (табл. 3) в молочном жире коров из 2-й группы было на 1,83 % меньше. Отмечена достоверная разница между группами животных по содержанию каприловой и каприновой кислот

(р ≤ 0,001). В молоке коров из 1-й (контроль) группы сумма определяемых полиненасыщенных кислот (линолевая, линоленовая, арахидоновая) составила 6,89 %, а в молоке животных из 2-й группы (опыт) — 7,21 %. Это обусловлено в основном различиями между группами животных в содержании линоленовой кислоты (+0,63 % при р ≤ 0,001) (см. табл. 3).

• 3.    Содержание жирных кислот в молоке коров-первотелок голштинской породы немецкой (1-я группа) и израильской (2-я группа) селекции ( M ± SEM; ООО «АСК Животноводство», Азербайджан, Шекинский р-н, 2023 год)

• 4.    Химический состав зрелого сыра из молока коров-первотелок голштинской породы немецкой (1-я группа, контроль) и израильской (2-я группа) селекции в разные сезоны года ( n = 10, M ± SEM; ООО «АСК Животноводство», Азербайджан, Шекинский р-н, 2023 год)

Показатель	Группа, по n = 100		Разница
	1-я (контроль)	2-я
Жир, % Насыщенные жирные кислоты, %:	3,35±0,030	3,22±0,060	- 0,13
капроновая	1,78±0,050	1,86±0,040	0,08
каприловая	0,11±0,010	0,30±0,020*	0,19
каприновая	1,90±0,110	2,63±0,080*	0,73
лауриновая	3,01±0,090	2,97±0,100	- 0.04
миристиновая	10,77±1,020	9,29±0,860	- 1,48
пальмитиновая	20,09±1,230	20,71±1,180	0.62
стеариновая	12,03±0,820	10,23±0,740	- 1,80
всего	53,04±2,100	51,21±1,880	- 1,83
Ненасыщенные жирные кислоты, %:
миристолеиновая	2,28±0,320	2,53±0,090	0,25
пальмитолеиновая	5,12±0,140	5,02±0,100	- 0,10
олеиновая	28,03±1,320	28,26±1,120	0,23
линолевая	4,32±0,510	4,14±0,440	- 0,18
линоленовая	1,55±0,080	2,18±0,120*	0,63
арахидоновая	1,02±0,040	0,89±0,060	- 0,13
всего	42,32±1,220	43,02±1,030	0,70
Ненасыщенные/насыщенные жирные кислоты (индекс насыщения)	0,80±0,020	0,84±0,030	0,04

Примечание. Описание групп см. в разделе «Методика».

* Различия с 1-й группой (немецкая селекция, контроль) статистически значимы при p ≤ 0,001.

Результаты химического анализа состава сыра, полученного от коров разной селекции, представлены в таблице 4.

Показатель	Летние месяцы		Зимние месяцы
	1-я группа 1	2-я группа	1-я группа 1	2-я группа
Массовая доля обезжиренного сухого молочного остатка, %	31,3±0,06	32,6±0,05**	30,0±0,05	32,1±0,04**
Массовая доля белка, %	22,7±0,03	24,8±0,06**	23,3±0,04	25,3±0,03**
Массовая доля жира, % Массовая доля общего азота в	25,6±0,03	26,1±0,06**	26,6±0,06	26,8±0,05**
сыре, % Массовая доля аминного азота в	3,6±0,02	3,8±0,02**	3,5±0,03	3,8±0,03**
общем азоте, % Массовая доля кальция в 100 г	6,26±0,006	6,82±0,004**	6,65±0,040	7,36±0,006**
продукта, г Массовая доля фосфора в 100 г	9,96±0,110	10,48±0,120*	9,10±0,020	11,67±0,090**
продукта, г	4,17±0,150	5,00±0,090**	4,79±0,080	4,41±0,050**
Примечание. Описание групп см. в разделе «Методика».

*, ** Различия с 1-й группой (немецкая селекция, контроль) статистически значимы соответственно при p ≤ 0,01 и p ≤ 0,001.

Установлено, что как в зимние, так и в летние месяцы сыр из молока коров 2-й группы по содержанию сухого молочного остатка, белка, жира, общего и аминного азота, кальция превосходил таковой в 1-й группе. По всем изученным показателям разница между группами была статистически значимой.

Мы не обнаружили существенных различий в определяемых показателях между сырами, изготовленными из молока коров в зимний и летний периоды. Наши исследования согласуются с данными A. Di Grigoli с соавт. (33), которые установили, что сезон года не повлиял на химический состав сыра, но изменил время созревания продукта. Однако в работе S. Milewski с соавт. (34) показано, что в сыре из молока зимнего сезона содержание сухого вещества, жира, белка было ниже по сравнению с продуктом, изготовленным из молока в летний период. В других работах авторы также подчеркивают, что в сырах из молока, полученного в летние и весенние месяцы, выше содержание жира и белка (35). Наиболее заметные различия по сезонам года наблюдаются в жирнокислотном составе сыров (33, 36).

Таким образом, сравнение параметров молочной продуктивности, состава и качества молока и сыров от коров голштинской породы различного происхождения показало, что животные израильской селекции имели более высокие надои за 305 сут лактации (8248 против 6951 кг при p ≤ 0,001), в их молоке отмечены более высокие показатели содержания белка (3,39 против 3,23 % при p ≤ 0,001), выхода молочного жира (317 против 269 кг при p ≤ 0,001), белка (279 против 224 кг при p ≤ 0,001), низкое содержание насыщенных и высокое содержание ненасыщенных жирных кислот, повышение общей суммы аминокислот (92,26 против 86,56 % при p ≤ 0,001), что позволило получить от них качественный продукт переработки в виде сыра. Следовательно, происхождение животных накладывает отпечаток на физические и химические свойства, аминокислотный и жирнокислотный состав молока и полученной молочной продукции. Учет этих факторов может быть полезным инструментом при разработке селекционного индекса для оценки племенного молочного скота.