Россия
Россия
Цель исследования – изучение содержания в молоке коров жирных кислот, трансизомеров ненасыщенных жирных кислот. Задачи: установить концентрацию насыщенных и ненасыщенных жирных кислот (%, г/100) в молоке коров, определить количественное содержание в составе молочного жира трансизомеров жирных кислот (%, г/100), выявить суточную динамику жирнокислотного состава молока. Исследования проведены в АО «Каменское» Свердловской области на племенных коровах с первой по третью лактацию. Изучаемые показатели: количество насыщенных, мононенасыщенных, полиненасыщенных, жирных кислот и их трансизомеров в суточной динамике и по величине углеродной цепи. Полученные данные обработаны биометрически. Установлено изменение жирнокислотного состава молока коров в течение суток. Содержание жирных кислот и их трансизомеров в молоке коров в вечернее время было значительно выше по сравнению с утром. Доля насыщенных жирных кислот в 2,3 раза превышала суммарное количество ненасыщенных жирных кислот, тогда как доли полиненасыщенных жирных кислот и их трансизомеров имели невысокие значения. В общей жировой фракции молока преобладали среднецепочечные жирные кислоты во все периоды суток. По всем группам жирных кислот наибольшая изменчивость отмечена в молоке, полученном во время утреннего доения: колебания коэффициента вариации составили от 55,2 % по среднецепочечным до 84,9 % по короткоцепочечным жирным кислотам. Среди насыщенных жирных кислот отмечено преобладание пальмитиновой и стеариновой. В разрезе суток основное количество жирных кислот и их трансизомеров поступает в молоко коров в вечернее время, что необходимо учитывать при переработке молока в молочные продукты.
крупный рогатый скот, молоко, жирные кислоты, трансизомеры жирных кислот
Введение. В течение последних лет во всем мире остается актуальной проблема нормирования в продуктах животного происхождения содержания трансизомеров жирных кислот, в то время как в российском законодательстве практически не регламентируется содержание опасных для здоровья трансизомеров ненасыщенных жирных кислот. Современные исследования питания показывают наличие связи между потреблением трансформированных жиров и развитием болезней нарушения метаболизма и других [1–4].
Анализ взаимосвязи возникновения и развития сердечно-сосудистых заболеваний, ожирения, а также целого ряда заболеваний нервной и иммунной системы с питанием показывает, что наибольшее влияние на этот процесс оказывают потребляемые нами в составе животных жиров трансизомеры ненасыщенных жирных кислот [5, 6].
Трансизомеры ненасыщенных жирных кислот являются пространственными изомерами природных ненасыщенных жирных кислот, образуются в рубце жвачных животных и попадают в животные жиры, в том числе молочный жир, и далее в продукты переработки молока. Молоко и молочные продукты являются неотъемлемой составляющей рациона человека. С учетом вышесказанного актуальным является определение и нормирование в составе молочного жира соотношения жирных кислот, включая содержание их трансизомеров [7–11].
Цель исследований – изучение содержания в молоке коров жирных кислот, трансизомеров ненасыщенных жирных кислот.
Задачи: установить концентрацию насыщенных и ненасыщенных жирных кислот (%, г/100) в молоке коров, определить количественное содержание в составе молочного жира трансизомеров жирных кислот (%, г/100), выявить суточную динамику жирнокислотного состава молока.
Условия, материалы и методы. Объектом исследования послужило племенное поголовье коров черно-пестрой породы разного возраста (с 1-й по 3-ю лактацию) АО «Каменское» Свердловской области. В исследования были включены пробы молока, взятые специалистами хозяйства с июня по ноябрь 2022 г. (шесть проб на одно животное). Анализ проводили в центре коллективного пользования научным оборудованием «Биоресурсы и биоинженерия сельскохозяйственных животных» ФГБНУ ФИЦ ВИЖ им. Л.К. Эрнста с помощью мультипараметрического автоматического анализатора молока CombiFoss 7. На основе полученных результатов были рассчитаны средние значения для каждого компонента и составлена экспериментальная база данных следующих показателей: содержание жирных кислот (миристиновой, пальмитиновой, стеариновой, олеиновой), насыщенных, мононенасыщенных, полиненасыщенных, короткоцепочечных, среднецепочечных, длинноцепочечных жирных кислот и трансизомеров жирных кислот (ЖК).
Результаты исследования обработаны биометрически по методике Н.А. Плохинского (1970) [12]. Контроль качества полученной информации по среднесуточным наблюдениям для компонентов молочного жира проводили с помощью программы для персонального компьютера MS Excel.
Результаты и их обсуждение. Химический состав молока крупного рогатого скота не постоянен по химическому составу и изменяется в зависимости от рационов кормления, породы животных, сезона года, времени суток и других факторов. При этом массовая доля жира претерпевает значительные изменения между каждым доением, поэтому представляет интерес и изменение содержания ЖК. Данные по содержанию жирных кислот в течение суток, при распределении по насыщенности водородных связей, представлены в таблице 1.
Таблица 1
Содержание в молоке ЖК по насыщенности водородных связей, г/100
|
Утро |
Вечер |
В среднем за сутки |
||||
|
|
Cv, % |
|
Cv, % |
|
Cv, % |
|
|
Насыщенные ЖК |
1,655±0,169 |
72,1 |
2,156±0,174 |
57,0 |
1,905±0,150 |
55,8 |
|
Мононенасыщенные ЖК |
0,629±0,058 |
65,4 |
0,808±0,061 |
42,3 |
0,719±0,050 |
49,2 |
|
Полиненасыщенные ЖК |
0,084±0,005 |
45,9 |
0,101±0,006 |
42,3 |
0,093±0,005 |
36,8 |
|
Трансизомеры ЖК |
0,061±0,006 |
68,4 |
0,074±0,007 |
64,7 |
0,068±0,005 |
57,3 |
В среднем за сутки в молоке исследуемых животных отмечено преобладание насыщенных жирных кислот – 1,905 г/100 г (см. табл. 1), что значительно превосходит количество ненасыщенных жирных кислот и их трансизомеров. В вечернем молоке количество насыщенных ЖК было выше, чем в утренний период, на 30,3 %. Молоко коров, полученное в вечернее время, содержало мононенасыщенных и полиненасыщенных ЖК больше, чем утром, на 28,4 и 20,2 %. Уровень трансизомеров ЖК в вечернем молоке был выше утреннего на 21,3 %.
Распределение долей содержания ЖК молока и их изомеров у исследуемого поголовья коров в среднем за сутки представлено на рисунке 1.
Согласно представленным данным, в молоке коров значительно преобладают насыщенные ЖК, их доля составляет 68 %, что в 2,3 раза больше суммарного количества ненасыщенных ЖК. Доли полиненасыщенных ЖК и трансизомеров ЖК были невелики и имели одинаковые значения – 3 %.
Содержание ЖК по длине углеродной цепи в общей жировой фракции молока представлено в таблице 2. Наибольшую долю занимают среднецепочечные ЖК как в разные суточные периоды, так и в среднем за сутки.
Рис. 1. Соотношение жирных кислот молока по насыщенности
водородных связей в среднем за сутки
Таблица 2
Содержание жирных кислот по длине углеродной цепи, г/100 г
|
Утро |
Вечер |
В среднем за сутки |
||||
|
|
Cv, % |
|
Cv, % |
|
Cv, % |
|
|
Длинноцепочечные ЖК |
0,698±0,081 |
82,1 |
1,009±0,084 |
58,9 |
0,854±0,069 |
56,9 |
|
Среднецепочечные ЖК |
1,135±0,088 |
55,2 |
1,366±0,089 |
45,6 |
1,251±0,079 |
44,5 |
|
Короткоцепочечные ЖК |
0,300±0,036 |
84,9 |
0,404±0,037 |
64,8 |
0,352±0,032 |
64,2 |
Содержание короткоцепочечных ЖК было наименьшим от общего количества ЖК. Доля жирных кислот с длинной углеродной цепью имела промежуточное значение как в среднем за сутки, так и в разные периоды суток. Для среднецепочечных ЖК установлена самая высокая концентрация относительно общего количества ЖК. Можно также отметить, что по всем представленным группам ЖК наименьшие значения массовой доли отмечены в молоке, полученном во время утреннего доения, которые возрастают в молоке вечерней дойки для длинноцепочечных в 1,4, для среднецепочечных – в 1,2, для короткоцепочечных – в 1,3 раза.
Распределение доли жирных кислот в молоке исследуемых животных в среднем за сутки представлено на рисунке 2.
Рис. 2. Соотношение жирных кислот молока по длине углеродной цепи в среднем за сутки
Исходя из результатов исследований, наибольшую долю по среднесуточному содержанию жирных кислот в молоке исследуемых животных занимают жирные кислоты со средней длиной углеродной цепи 50,9 %, практически половину от общего количества жирных кислот. На долю длинноцепочечных и короткоцепочечных кислот приходится 34,8 и 14,3 % соответственно.
Анализ суточной динамики изменения содержания жирных кислот с различной длиной углеродной цепи (рис. 3) показывает, что наибольшее изменение количества кислот наблюдается по группе с длинной углеродной цепью. Так, изменение их концентрации между утренним и вечерним доением составило 44,6 %, т.е. их количество в течение суток в молоке изменяется практически в 1,5 раза. По остальным группам ЖК также отмечено значительное увеличение количественного содержания в вечернем молоке. Наименее подверженной количественному колебанию оказалась группа короткоцепочечных жирных кислот, их суточная динамика была наименьшей, что составило 20,4 %. Количество кислот с короткой углеродной цепью занимало промежуточное положение, их суточная динамика составила 34,7 %. Таким образом, за период исследования отмечено достаточно высокое изменение количества жирных кислот молока по длине углеродной цепи в течение суток.
Рис. 3. Изменение количества жирных кислот в зависимости от длины цепи в течение суток, %
Интересным моментом исследований является анализ коэффициента вариации количества ЖК с разной длиной цепи по группе исследуемых животных, характеризующего их индивидуальные особенности. Представленные в таблице 2 значения показывают высокую изменчивость содержания разноцепочечных ЖК как в среднем, так в разные периоды суток. При этом по всем группам ЖК наибольшая изменчивость отмечена в молоке, полученном во время утреннего доения, колебания коэффициента вариации составили от 55,2 % по среднецепочечным ЖК до 84,9 % по короткоцепочечным ЖК. В молоке, полученном в вечернее время, показатели изменчивости этого признака значительно сократились, так, уменьшение коэффициента вариации по кислотам с длинной углеродной цепью составило 23,2, средней – 9,6 и короткой – 20,1 %.
Содержание отдельных жирных кислот в молоке коров представлено в таблице 3.
Таблица 3
Содержание отдельных жирных кислот в молоке, %
|
Показатель |
Утро |
Вечер |
В среднем за сутки |
|||
|
|
Cv, % |
|
Cv, % |
|
Cv, % |
|
|
Миристиновая ЖК |
0,318±0,022 |
48,5 |
0,374±0,025 |
46,6 |
0,346±0,020 |
41,7 |
|
Пальмитиновая ЖК |
0,765±0,064 |
59,6 |
0,898±0,066 |
52,4 |
0,831±0,059 |
50,0 |
|
Стеариновая ЖК |
0,176±0,020 |
79,1 |
0,243±0,020 |
57,8 |
0,210±0,017 |
57,2 |
|
Олеиновая ЖК |
0,618±0,061 |
69,6 |
0,824±0,063 |
54,1 |
0,721±0,052 |
50,9 |
Согласно полученным данным, следует отметить преобладание пальмитиновой и стеариновой жирных кислот. При рассмотрении суточного изменения отмечена наибольшая динамика количества олеиновой кислоты, так, разница по содержанию в утреннем и вечернем молоке составила 0,206 г/100 г, в то время как по пальмитиновой – 0,133 г/100 г. Наименьшее значение содержания в молоке как в среднем, так и в разные периоды суток отмечено по стеариновой кислоте. Миристиновая кислота по данному показателю занимает промежуточное положение, при этом все же значительно уступая по содержанию пальмитиновой и олеиновой кислотам.
Заключение. Оценка фенотипической изменчивости жирнокислотного состава молока показала значительные изменения концентрации в молоке коров различных ЖК и их трансизомеров в течение суток. Так, максимальные уровни насыщенных и ненасыщенных ЖК с различной длиной углеродной цепи и их трансизомеров установлены в вечернем молоке. Также отмечено преобладание доли насыщенных жирных кислот над ненасыщенными.
Таким образом, в разрезе суток основное количество жирных кислот и их трансизомеров поступает в молоко коров в вечернее время, что необходимо учитывать при переработке молока в молочные продукты.
1. Жижин Н.А. Оценка жирнокислотного состава коровьего и козьего молока с точки зрения функционального воздействия на организм человека // Актуальные вопросы молочной промышленности, межотраслевые технологии и системы управления качеством. 2020. Т. 1, № 1 (1). С. 181–186. DOI:https://doi.org/10.37442/978-5-6043854-1-8-2020-1-181-186.
2. Усатюк Д.А., Мироненко И.М. Пищевая ценность молочного жира в современных технологиях переработки молока // Биотехнология и общество в XXI веке: сб ст. Междунар. науч.-практ. конф. Барнаул: Алтайский гос. ун-т, 2015. С. 278–281.
3. Гузеев Ю.В., Винничук Д.Т. Состав жирных кислот молока разных видов сельскохозяйственных животных // Вестник Сумского национального аграрного университета. 2016. № 5. С. 148–156.
4. Mansson H.L. Fatty acids in bovine milk fat // Food Nutr. Res. 2008. Vol. 52. P. 10.3402. DOI:https://doi.org/10.3402/fnr.v52i0.1821.
5. Зайцева Л.В., Нечаев А.П. Биохимические аспекты потребления трансизомеров жирных кислот // Вопросы диетологии. 2012. Т. 2, № 4. С. 17–23.
6. Перова Н.В., Метельская В.А., Бойцов С.А. Трансизомеры ненасыщенных жирных кислот повышают риск болезней системы кровообращения, связанных с атеросклерозом // Терапевтический архив. 2013. Т. 85, № 9. С. 113–117.
7. Лашнева И.А., Сермягин А.А. Влияние наличия трансизомеров жирных кислот в молоке на его состав и продуктивность коров // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34, № 3. С. 46–50. DOI: 10.24411/ 0235-2451-2020-10309.
8. Саалиева А.Н. Анализ жирнокислотного состава ячьего молока // Вестник КрасГАУ. 2022. № 3 (180). С. 154–161. DOI: 10.36718/ 1819-4036-2022-3-154-161.
9. Показатели продуктивности коров в связи с уровнем трансизомеров жирных кислот в молоке / И.А. Лашнева [и др.] // Повышение конкурентоспособности животноводства и задачи кадрового обеспечения: мат-лы XXV междунар. науч.-практ. конф. г.о. Подольск, пос. Быково: Российская академия менеджмента в животноводстве, 2019. С. 184–191.
10. Vargas-Bello-Perez E., Garnsworthy P.C. Trans fatty acids and their role in the milk of dairy cows // Cien. Inv. Agr. 2013. Vol. 40. № 3. P. 449–473.
11. Impact of the rumen microbiome on milk fatty acid composition of Holstein cattle / B. Buitenhuis [et al.] // Genet. Sel. Evol. 2019. Vol. 51. P. 23. DOI:https://doi.org/10.1186/s12711-019-0464-8.
12. Плохинский Н.А. Биометрия. 2-е изд. М.: Изд-во МГУ, 1970. 367 с.
