Жирні кислоти в молоці, що вони нам говорять про корову

Отримати інформацію про вміст жирних кислот у молоці можна у кожній сучасній лабораторії майже автоматично. Ця інформація - ще далеко не використаний потенціал для менеджменту та генетичної роботи. Так склад жирних кислот впливає, наприклад, на поживно-фізіологічну якість молока. Для фермерів профіль жирних кислот може допомогти зробити висновки щодо плодючості корови і, можливо, використовувати їх як показник викиду метану і конверсії корму. Грит Копке та професор доктор Герман Свавле з університету Мартіна Любера у Халле-Віттенберзі пояснюють залежності.

Жирні кислоти– це органічні сполуки, які відрізняються кількістю атомів вуглецю та положенням, а також кількістю їх подвійних зв'язків. Так С16:0cis9 – це жирна кислота з 16-ма атомами вуглецю і без подвійних зв'язків, З 18:1 – жирна кислота з 18-ма атомами вуглецю та одним подвійним зв'язком. Доповненняcis/transі число за ним говорять про положення та вид подвійних зв'язків. За цими критеріями жирні кислоти можна розділити на певні групи (таблиця 1).

Таблиця 1: Класифікація жирних кислот (за Бастином, 2012)

Молочний жир: коров'яче молоко в середньому містить 4,2% жиру. У молоко жирні кислоти надходять як вільними, і у зв'язаної формі гліцеридів чи інших ліпідів. Триацилгліцериди, які складаються з гліцеролу та трьох жирних кислот, становлять від 96 від 99%, тоді як вільні жирні кислоти – лише від 0,1 до 0,4% молочного жиру. Підвищення жирності молока спостерігається як протягом процесу доїння, так і під час захворювань, супроводжуючи зниження молочної продуктивності.

Складжирних кислот вмолоці

Таблиця 1 показує, які жирні кислоти містяться у молоці. Насичені жирні кислоти здебільшого містяться у молочному жирі (схема 1). С14:0 та С16:0 – це дві головні жирні кислоти в молоці.

Схема 1. Розподіл жирних кислот у коров'ячому молоці (за Груммером, 1991)

З погляду поживності для людей було б краще, щоб у молоці була б значно менша частка насичених жирних кислот, десь утричі більше простих ненасичених жирних кислот, і вдвічі більше поліненасичених жирних кислот.

Таким чином, перевагою було б, якби можна було впливати на співвідношення жирних кислот у молоці. Це можливо через годування та через селекцію. Для цього спочатку слід розглянути походження жирних кислот у молоці. Жирні кислоти або синтезуються по-новому в молочній залозі, або вони потрапляють у молоко безпосередньо з крові. При цьому жирні кислоти можуть споживати тварини з корму або при негативному енергетичному балансі вивільнятися з жирових запасів корови (схема 2).

Схема 2. Походження жирних кислот молока

Набір жирних кислот відрізняється залежно від породи, пори року та технології виробництва, хоча значну роль відіграє годівля. Також склад жиру молока змінюється протягом лактації: у ранній лактації переважно використовуються жирні кислоти С16 та С18 з жирової тканини організму. Протягом лактації підвищується частка новоутворених жирних кислот (С4:0-С14:0), тоді як частка жирних кислот з 17 і більше атомами вуглецю знижується.

Молочні жирні кислоти істотно впливають на здоров'я людини, а також на виробничо-технічні ознаки продукції при виробництві олії та сиру. Так, наприклад, ненасиченіжирні кислоти підвищують здатність олії до намазування, покращують здатність молока збиватися в олію та знижують рівень холестерину. Певні С18:2 жирні кислоти роблять масло м'яким, і їм приписують протиракові властивості. Навпаки, С16:0 підвищує рівень холестерину та ризик серцевих захворювань. Подібну дію мають С14:0 і С18:0, причому С14:0 також має негативний вплив на серцево-судинну систему.

Визначенняжирних кислот

Інфрачервона спектроскопія використовується в лабораторіях (ЗКС) на постійній основі для визначення жиру, протеїну, сечовини та лактози у молоці. Ці спектри, що вже є в наявності, можуть також використовуватися і для визначення інших речовин молока, таких як молочні жирні кислоти, амінокислоти або мінеральні речовини.

Для визначення використовуються проби, відібрані під час ранкового доїння, які транспортуються при температурі 4°С і попередньо знищуються мікроорганізми. Спектрометри мають спектри, залежно від яких за допомогою калібрувальних рівнянь розраховується концентрація жирних кислот і виводиться у г/100 г жиру або г/дл молока.

Інфрачервоні спектрометри належать до стандартного обладнання сучасних лабораторій. Дані спектрів переважно використовуються для визначення поживних речовин молока, таких як жир, білок, сечовина, лактоза або число бактерій. Але вони можуть давати набагато більше інформації, наприклад, склад жирних кислот в молоці. Ці, одержувані практично автоматично та без додаткових витрат дані надають низку цікавих можливостей для аналізу, з одного боку з погляду якості молока, з іншого боку – корови як постачальника молока.

Ці калібрувальнірівняння розробляються та оптимізуються у численних наукових дослідженнях. Проблема досі існує у можливості порівнювати спектри на різних пристроях. Перевагами спектроскопії проти газової хроматографії, яка досі вважалася золотим стандартом, є:

швидке застосування (до 500 проб на годину)
низькі витрати
мінімальне приготування проб
просте збереження
можливість повторно використовувати спектр для інших параметрів за допомогою нових калібрувальних рівнянь.

Чи можна впливати на профіль жирних кислот селекційною роботою?

Нове утворення (синтез) жирних кислот в організмі корови знаходиться під сильнішим генетичним контролем, ніж їх споживання з корму або мобілізація з жирових тканин організму. При цьому новосинтезовані жирні кислоти відрізняються вищою наступністю. Селекція на вищий надій знижує частку більшості жирних кислот, насамперед синтезованих самим організмом, тоді як селекція на велику жирність молока підвищує частку насичених, коротко- і середньоланцюжкових жирних кислот. Якщо розглядати окремі жирні кислоти, то насамперед С6:0 до С16:0 мають високу спадкоємність (0,41 до 0,43) і таким чином дозволяють результативну селекційну роботу. Це також підтверджено для груп жирних кислот. Тут висока наступність характерна переважно для коротко- та середньоланцюгових, а також насичених жирних кислот (0,42-0,43). Таким чином, жирні кислоти, яких найбільше міститься в молоці, також мають найвищий ступінь наступності.

Важливі з погляду поживної цінності для людей жирні кислоти, такі як лінолева (С18:2 cis 9,12), навпаки відрізняютьсяскоріше низькою наступністю (0,17 до 0,33). Але оскільки вони досить високою мірою негативно співвідносяться з коротко і середньо ланцюговими жирними кислотами, здається можливим селекційний вплив на профіль жирних кислот з метою отримання молока з більш високою поживною цінністю для людей. І навпаки, це означає, що селекція на низьку жирність молока знизить частку коротко і середньоланцюжкових, а також насичених жирних кислот і тим самим підвищить частку ненасичених бажаних.

Можливості для застосування на практиці

Знання про склад жирних кислот у молоці не лише важливі для процесів переробки молока та його поживної цінності. У численних дослідженнях було доведено взаємозв'язки з плодючістю, активністю ензимів, статусу здоров'я корів та викидів метану (схема 4). Так, наприклад, С18:0 та С18:1 мають вплив на плодючість у ранній лактації. С18:1 cis9 дозволяє до того ж зробити непрямий висновок про енергетичний статус тварини і могла б служити для раннього розпізнавання кетозу. C16:0 і C17:1 cis9 ймовірно є відповідним параметром для оцінки викидів метану коровою. Якщо прийняти, що корови, які за однакового споживання корму виділяють менше метану, краще перетравлюють корм, виділення метану може використовуватися критерієм конверсії корму. За профілем жирних кислот порівняно просто і дешево можна було б знайти корів з низьким викидом метану, і це було б не тільки позитивно для навколишнього середовища, а й дозволило б покращити конверсію корму, а через неї і прибутковість молочного скотарства.

Схема 4. Можливості застосування для профілю жирних кислот

Ці взаємозалежності досліджуються для німецької популяції гольштейнської породи. У двох дослідницьких проектах університету Мартіна Лютерав Халле-Віттенберзі досліджуються дані спектрального аналізу та їх вплив на плодючість, статус здоров'я тварин та виділення метану.

Спектральний аналіз жирних кислот досі мало використовуваний метод, який ховає значний потенціал. Оскільки спектри вже готові і є в лабораторіях, їх можна використовувати для визначення профілю жирних кислот у молоці з малими витратами. Дані за вмістом жирних кислот у молоці можуть використовуватися різнобічно, наприклад, у молокопереробній промисловості для створення спеціальних молочних продуктів, а також у селекції для покращення здоров'я тварин, зниження викидів метану або поліпшення конверсії корму. Також можна було б подумати у напрямі адаптації розрахунку ціни на молоко, яке з погляду поживної цінності людини більш цінне, або розробки надбавок за поживну цінність. Фермер, крім того, отримає інформацію щодо плодючості та стабільності обміну речовин у його стаді. Тому спектроскопія у майбутньому має використовуватися інтенсивніше, і має бути стандартизована.

Автор статті: Грит Копке, проф. ін Герман Свалве, відділення розведення Інститут аграрних та харчових наук, університет Мартіна Лютера. Переклад Олени Бабенко, спеціально дляsoft-agro.com

Ви знайшли цю статтю корисною для себе? Надішліть посилання своїм колегам!