УДК 636/639:591.146:637.12.04/.07

ОСОБЕННОСТИ БЕЛКОВОГО СОСТАВА МОЛОКА У ОСНОВНЫХ ВИДОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ

Р.Р. ХАЕРТДИНОВ, Ф.И. ГАФИАТУЛЛИН, М.П. АФАНАСЬЕВ

С использованием электрофореза провели сравнительный анализ белкового состава молока у коров, овец, лошадей и свиней в ведущих племенных хозяйствах Республики Татарстан. Показано, что в молоке у разных видов сельскохозяйственных животных содержатся идентичные белковые фракции, за исключением двух глобулиновых (Gl1, Gl2), обнаруженных только в молоке кобыл, и иммуноглобулина (Ig1, Ig2) — в молоке свиней. Значительные видовые различия по белковому составу молока обусловлены в основном разным содержанием белковых фракций, их соотношением и особенностями структуры белка.

Ключевые слова: крупный рогатый скот, овца, лошадь, свинья, молоко, белки, фракции, казеины, белки сыворотки.

 

В состав молока входит около 200 компонентов, многие из которых не встречаются ни в одном другом продукте. Естественное назначение наиболее важного компонента молока — белков заключается в обеспечении питанием молодого организма после рождения.
Белковый состав молока лучше всего изучен у крупного рогатого скота и включает более 20 компонентов. Все они хорошо идентифицируются, для большинства установлено функциональное значение в организме. У αs1-, αs2-, β-, κ-казеинов, β-лактоглобулина, α-лактоальбумина определены аминокислотные последовательности, выделены гены этих белков, установлены их нуклеотидные последовательности. Проведены исследования по содержанию указанных белков в молоке у коров разных пород (1, 2).
Коровье молоко служит главным сырьем для молочной промышленности и одним из основных продуктов питания человека. Молоко других видов животных рассматривается как продукт диетического питания или используется для приготовления деликатесных блюд. В научной литературе имеются данные только о содержании в нем общего белка, казеина, белка сыворотки и некоторых их фракций (2-5). Этой информации недостаточно для осуществления селекции на повышение белковости и улучшение качества молочной продукции.
Ранее мы приводили данные о лактационной изменчивости белков в молоке (6, 7).
Цель настоящей работы заключалась в изучении белкового состава молока у основных видов сельскохозяйственных животных с использованием метода электрофореза.
Методика. Опыты проводили в 2003-2006 годах в ведущих племенных хозяйствах Республики Татарстан (учхоз КГАВМ, имени В.И. Ленина, имени К.А. Тимирязева, конный завод «Казанский» и «Камский бекон»). Белковый состав молока определяли у крупного рогатого скота татарстанского типа (n = 378), холмогорской (n = 147) и голштинской (n = 84) пород; овец пород прекос (n = 120), романовская (n = 30); лошадей русской (n = 54), советской (n = 36), литовской (n = 58) тяжеловозных пород; свиней мясных и мясосальных пород ландрас (n = 29), крупная белая (n = 35), йоркширская (n = 37). Пробы молока от коров и кобыл брали на 3-4-й, от овец — на 2-3-й мес, от свиней — на 2-3-ю нед лактации.
Белковый состав молока определяли методом электрофореза в полиакриламидном геле с последующей денситометрией полученных фореграмм на микрофотометре ИФО-451 (Россия) (8).
Статистическую обработку проводили с использованием прикладных программ Microsoft Excel 97. Для видовой характеристики состава молока использовали усредненные данные по породам.
Результаты. В молоке исследованных пород крупного рогатого скота содержалось в среднем общего белка 3,360 г/100 мл, из них 2,609 г/100 мл приходилось на казеин, 0,751 г/100 мл — на белки сыворотки (табл.).

Белковый состав молока у основных видов сельскохозяйственных животных (М±m, племенные хозяйства Республики Татарстан, 2003-2006 годы)

Белок

Содержание в молоке

у коров (n = 609)

у овец (n = 150)

у лошадей (n = 148)

у свиней (n = 101)

г/100 мл

%

г/100 мл

%

г/100 мл

%

г/100 мл

%

Общий белок

3,360±0,040

100

5,844±0,080

100

2,061±0,055

100

6,213±0,057

100

Казеин:

2,609±0,045

77,6

4,582±0,077

78,4

0,868±0,057

42,1

3,561±0,048

57,3

F-

0,035±0,004

1,0

0,047±0,004

0,8

0,053±0,005

2,6

αs'-

0,104±0,006

3,1

0,112±0,007

1,9

0,106±0,006

5,1

αs0-

0,138±0,012

4,1

0,201±0,013

3,5

0,136±0,007

6,6

0,213±0,026

3,4

αs1-

0,859±0,025

25,5

1,830±0,049

31,3

0,117±0,008

5,7

1,224±0,042

19,7

αs2-

0,321±0,009

9,6

0,270±0,008

4,6

0,093±0,006

4,5

0,487±0,007

7,9

β-

0,767±0,021

22,8

1,524±0,032

26,1

0,266±0,016

12,9

1,163±0,044

18,7

κ-

0,235±0,009

7,0

0,227±0,008

3,9

0,042±0,004

2,0

0,201±0,011

3,2

Υ-

0,074±0,003

2,2

0,183±0,007

3,1

0,027±0,002

1,3

0,130±0,006

2,1

s-

0,076±0,005

2,3

0,188±0,007

3,2

0,028±0,002

1,4

0,143±0,003

2,3

Сыворо-
точный:

0,751±0,012

22,4

1,262±0,017

21,6

1,193±0,029

57,9

2,652±0,041

42,7

F

0,016±0,001

0,5

0,027±0,002

0,5

0,140±0,006

6,8

β-Lg

0,362±0,013

10,8

0,720±0,015

12,3

0,362±0,014

17,6

0,507±0,019

8,2

α-La

0,148±0,009

4,4

0,131±0,005

2,2

0,108±0,006

5,3

0,726±0,031

11,6

Al

0,055±0,004

1,6

0,111±0,005

1,9

0,176±0,009

8,5

0,415±0,013

6,7

Gl1

0,112±0,008

5,4

Gl2

0,095±0,006

4,6

Pp

0,047±0,002

1,4

0,080±0,004

1,4

0,077±0,005

3,7

0,102±0,009

2,6

Ig1

0,097±0,003

2,9





0,237±0,015

3,8

Ig2

0,502±0,020

8,1

прочие

0,026±0,002

0,8

0,109±0,005

1,7

П р и м е ч а н и е. α-La, β-Lg, Al, Gl, Pp и Ig — соответственно α-лактальбумин, β-лактоглобулин, альбумин сыворотки крови, глобулин, протеозопептон и иммуноглобулин.

Количественное соотношение казеинов (%) и белков сыворотки (%) составляло 78:22 (рис.). На αs1-, β-, αs2-, κ-казеины и β-лактоглобулин приходилось соответственно 25,5; 22,8; 9,6; 7,0 и 10,8 % от общего белка. Доля остальных фракций была незначительной и составляла 0,5-4,4 %.
Овечье молоко по сравнению с коровьим имеет желтоватый оттенок и большую вязкость, обладает характерным запахом и сладковатым привкусом (3, 9), а также высокой кислотностью (20-25 °Т) и плотностью (1035-1038 кг/м3). В нем содержится в 1,5 раза больше сухого вещества, белка, жира и минеральных веществ. Белки богаты незаменимыми аминокислотами и цистеином (2). Овечье молоко успешно используется для приготовления ценных видов сыра с плесенью (10).
Содержание общего белка в молоке у исследованных пород овец было в 1,7 раза выше, чем у коров, и составляло в среднем 5,844 г/100 мл. На казеин приходилось 4,582 г/100 мл, на белки сыворотки — 1,262 г/100 мл. У овечьего молока выявили идентичные с коровьим белковые фракции. Каких-либо дополнительных фракций, присущих только овечьему молоку, не обнаружили. Оба вида имели одинаковое количественное соотношение процента казеинов и белков сыворотки — 78:22. В овечьем молоке, как и в коровьем, основными белками оказались αs1-, β-казеины и β-лактоглобулин — соответственно 31,3; 26,1 и 12,3 %. Различия между этими видами проявлялись прежде всего в относительном содержании белковых фракций. Доля αs'-, αs2-, κ-казеинов и α-лактальбумина в овечьем молоке оказалась в 1,6-2,0 раза ниже, чем в коровьем, и составила соответственно 1,9; 4,6; 3,9; 2,2 % и 3,1; 9,6; 7,0; 4,4 % от общего белка. Содержание αs1-, γ- и s-казе-инов в овечьем молоке было, напротив, повышенным — соответственно 31,3; 3,1 и 3,2 %. Сыропригодность овечьего молока хорошо выражена, термоустойчивость слабая.


Содержание разных фракций белка в молоке у коров (А, среднее по породам холмогорская, голштинская и татарстанского типа, n = 609), овец (Б,среднее по породам прекос и романовская, n = 150), лошадей (В, среднее по породам русская, советская и литовская, n = 148) и свиней (Г, среднее по породам ландрас, крупная белая и йоркширская, n = 101): α-La, β-Lg, Al, Gl, Pp и Ig — соответственно a-лактальбумин, β-лактоглобулин, альбумин сыворотки крови, глобулин, протеозопептон и иммуноглобулин (племенные хозяйства Республики Татарстан, 2003-2006 годы).

Кобылье молоко — белая с голубым оттенком жидкость немного терпкого вкуса (11). Его используют для приготовления ценного диетического и лечебного продукта — кумыса. В отличие от коровьего оно содержит в 1,6-1,8 раза меньше белка, жира и минеральных веществ, однако в нем в 1,5 раза больше лактозы (2). Кислотность молока низкая (около 6 °Т, рН 6,6-7,0), плотность — 1032-1034 кг/м3. Кобылье молоко значительно превосходит коровье по количеству аскорбиновой кислоты (13 мл% и более), однако содержит меньше рибофлавина. Оно также обладает высокой биологической ценностью. Его белки и жир хорошо усваиваются организмом. Жир кобыльего молока имеет низкую температуру плавления (21-23 °С) и содержит почти в 10 раз больше ненасыщенных жирных кислот, чем жир коровьего молока. Белки хорошо сбалансированы по незаменимым аминокислотам.
Количество общего белка в молоке у исследованных кобыл составляло в среднем 2,061 г/100 мл, что в 1,6 раза ниже, чем у коров. На долю сывороточных белков приходилось 58,0 % общего белка (1,193 г/100 мл), казеинов — лишь 42,0 % (0,868 г/100 мл), то есть кобылье молоко относится к так называемой альбуминовой группе. В его сыворотке выявлены две глобулиновые фракции, обозначенные нами как Gl1 и Gl2, которые отсутствовали в молоке у других видов животных. Остальные фракции оказались идентичными белкам коровьего молока. Содержание β-казеина в молоке у кобыл составляло 12,9 % (0,266 г/100 мл), β-лактоглобулина — 17,6 % (0,362 г/100 мл). По сравнению с коровьим и овечьим в кобыльем концентрация β-казеина была в 2,0 раза ниже, β-лактоглобулина — в 1,5 раза выше.
Количество αs1-казеина в молоке кобыл оказалось в 5,0 раз ниже, чем у коров, — 5,7 % (0,117 г/100 мл). Кроме того, содержание κ-, γ-, s-фракций составляло 1,3-2,0 %, что в 1,5-2,0 раза ниже, чем у коров и овец. Доля F-фракции сыворотки и альбумина крови в кобыльем молоке была соответственно в 14,0 и 5,0 раз выше, чем в коровьем и овечьем, — 6,8 и 8,5 % от общего белка. Превосходство по содержанию β-лактоглобулина, α-лактальбумина и иммуноглобулина оказалось выражено в меньшей степени (в 1,5-2,0 раза).
Молоко свиней представляет собой белую с кремовым оттенком клейкую жидкость (3, 12), имеет высокую вязкость, плотность в среднем 1,032 кг/м3, обладает сладковатым привкусом и характерным запахом. Оно содержит 17 % сухого вещества — 7 % жира, 6 % белка, 3 % лактозы, 1 % минеральных веществ (2), витамин А, тиамин, рибофлавин, пантотеновую, никотиновую и аскорбиновую кислоту.
У исследованных пород свиней в молоке содержалось общего белка в среднем 6,213 г/100 мл (3,561 г/100 мл — казеины, 2,652 г/100 мл — белки сыворотки, количественное соотношение 57:43). В свином молоке выявлены фракции, аналогичные белкам коровьего молока, не обнаружено только F-, αs'-казеинов и F-фракции сыворотки. В отличие от других видов животных у свиней при электрофорезе белков молока четко проявлялись две фракции иммуноглобулина, из которых Ig1 представляет собой легкие молекулы, Ig2 — более тяжелые. Кроме того, на фореграмме присутствовали фракции, идентичные по электрофоретической подвижности трансферрину сыворотки крови. Они отнесены к группе прочих белков. В свином молоке, как и в коровьем, основными фракциями казеинов оказались αs1- и β- — соответственно 19,7 и 18,7 %. Между двумя видами обнаружено сходство по содержанию as0-, γ- и s-казеинов. Отличительной особенностью свиного молока была низкая концентрация k-казеина (3,2 %). В молочной сыворотке преобладали иммуноглобулин (11,9 %) и a-лактальбумин (11,6 %). Свиное молоко, как и кобылье, характеризовалось повышенным содержанием альбумина крови (6,7 %) и протеозопептона (2,6 %).
Таким образом, в молоке разных видов сельскохозяйственных животных содержатся идентичные белковые фракции, за исключением двух глобулиновых (Gl1, Gl2), обнаруженных лишь в молоке у кобыл, и иммуноглобулина (Ig1, Ig2) — в молоке у свиней. Значительные видовые различия по белковому составу молока обусловлены неодинаковым содержанием белковых фракций, их количественным соотношением и особенностями структуры молочного белка.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Х а е р т д и н о в  Р.А.,  Г а т а у л л и н  А.М. Селекция на повышение белковости и улучшение технологических свойств молока. Казань, 2002.
2. Г о р б а т о в а  К.К. Физико-химические и биохимические основы производства молочных продуктов. СПб, 2004.
3. Т а р а н е н к о  А.Г. Физиологические основы повышения молочной продуктивности. М., 1986.
4. P i r i s i  A.,  P i r e d d a  G.,  P a p o f f  C.M.,  S a l v o  R.,  P i n t u s  S.,  G a r r o  G.,  F e r r a n t i  P.,  C h i a n e s e  L. Effects of sheep alpha s1-casein CC, CD and DD genotypes on milk composition and cheesemaking properties. J. Dairy Res., 1999, 66: 409-419.
5. T o m e z y n s k i  R.,  R o m a n  K.,  S z y b i n s k a  E. A comparative analisis of the chemical composition of milk from mares of the wielkopolska and konic polski breeds. Nature Science, 1999, 2: 558-568.
6. И с л а м о в  Р.Р.,  Х а е р т д и н о в  Р.Р. Особенности белкового состава молозива и молока у крупного рогатого скота и свиньи. С.-х. биол., 2009, 6: 99-102.
7. М у х а м е т г а л и е в  Н.Н.,  Х а е р т д и н о в  Р.Р.,  Г а ф и а т у л л и н  Ф.И.,  М у-
х а м е т ш и н а  А.Р. Лактационная изменчивость белкового состава молока у разных видов сельскохозяйственных животных. С.-х. биол., 2010, 6: 54-59.
8. Х а е р т д и н о в  Р.А. Методические рекомендации по проведению качественного и количественного анализа белков молока методом электрофореза в полиакриламидном геле. М., 1989.
9. Х а е р т д и н о в  Р.А.,  Д ж а а и й д  Т.А. Белковый состав молока у овец породы прекос. Уч. зап. КГАВМ (Казань), 2002, 173: 169-175.
10. Д и л а н я н  З.Х. Молочное дело. М., 1958.
11. Я в о р с к и й  В.С. Молочное коневодство. Йошкар-Ола, 2001.
12. Х а е р т д и н о в  Р.А.,  С м и р н о в а  Т.А. Видовая особенность молочного белка у свиней. Мат. Всерос. науч.-практ. конф. по актуальным проблемам ветеринарии и зоотехнии. Казань, 2002, ч. 2: 366-369.

 

FEATURES OF MILK PROTEIN CONTENT IN MAIN SPECIES OF AGRICULTURAL ANIMALS

R.R. Khaertdinov, F.I. Gafiatullin, M.P. Afanasiev

With the use of modern electrophoresis method the authors made the comparative analysis of protein content in milk of cows, sheep, horses and pigs. It was shown, that the milk from different species of farm animals contains identical protein fractions with the exception of two globulin (Gl1, Gl2), find only in horse’s milk, and immunoglobulin (Ig1, Ig2) — in pig’s milk. The significant specific differences of protein content in milk are the result of substantially varied quantitative content of protein fractions, their ratio and the features of protein structure.

Keywords: cattle, sheep, horse, pig, milk, proteins, fractions, caseins, whey proteins.

ФГОУ ВПО Казанская государственная академия
ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана,

420074 г. Казань, Сибирский тракт, 35, Ветгородок,
e-mail: study@ksavm.senet.ru

Поступила в редакцию
24 апреля 2008 года

 

Оформление электронного оттиска

назад в начало