Экологические проблемы при производстве молока с учётом генетических особенностей симментальских и помесных коров

24. Bijl E, de Vries R, van Valenberg H, Huppertz T, van Hooijdonk T. Factors influencing casein micelle size in milk of individual cows: genetic variants and glycosylation of k-casein. Int Dairy J. 2014;34:135 - 41.

25. Ikonen T., Ahlfors K., Kempe R., Ojala M. & Ruottinen O. Genetic parameters for the milk coagulation properties and prevalence of noncoagulating milk in Finnish dairy cows. Journal of Dairy Science, 1999; 82(1), 205 - 214.

26. Ikonen T., Morri S., Tyrisevä, A.M., Ruottinen O. & Ojala M. Genetic and phenotypic correlations between milk coagulation properties, milk production traits, somatic cell count, casein

content, and pH of milk. Journal of Dairy Science, 2004; 87(2), 458 - 467.

27. Bittante G., Marusi M., Cesarini F., Povinelli M. & Cassandro M. Genetic analysis on milk rennet-coagulation ability in Italian Holstein cows. Proceedings of the 7th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production, Montpellier, France, August, 2002; Session 9, 0 - 4.

28. Cassandro M., Comin A., Ojala M., Dal Zotto R., De Marchi M., Gallo L., Carnier P. & Bittante G. Genetic parameters of milk coagulation properties and their relationships with milk yield and quality traits in Italian Holstein cows. Journal of Dairy Science, 2008; 91(1), 371 - 376.

Экологические проблемы при производстве молока с учетом генетических особенностей симментальских и помесных коров

Г.И.Бельков, чл.-корр. РАН, д.с.-х.н., профессор, ВА. Панин, д.с.-х.н., ФГБНУ ФНЦ БСТРАН

Аграрный сектор в разных странах всегда исполнял существенную роль, оказывая влияние как на решение продовольственной проблемы, так и на функционирование всей экономики. В наиболее развитых странах мира молочное скотоводство характеризуется стабильностью, динамичным ростом, освоением интенсивных технологий и сопровождается увеличением производства молока и молочной продукции.

Молочное скотоводство следует рассматривать как превалирующую отрасль скотоводства. Это определено тем, что от скота молочных пород получают более 99% молока и около 50% говядины — важнейших продуктов питания населения планеты. В зависимости от экологических и природно-климатических особенностей отдельных зон, районов и хозяйств скотоводство может быть молочного и мясомолочного направления продуктивности [1 — 5].

Подъём производства высококачественного продовольствия, получаемого от отрасли скотоводства — проблема, с годами не теряющая своей актуальности. Более того, с ростом населения на планете, в том числе и в России, значение отрасли, призванной удовлетворять потребности человека в продуктах питания, всё больше возрастает. В связи с этим развитию молочной отрасли придаётся громадное значение [6 — 11].

На показатели молочной продуктивности, в частности, на величину удоя, массовой доли жира, молочного жира оказывает влияет множество факторов как внешней, так и внутренней среды, среди которых особое место занимают экологические проблемы. Безусловно, самыми важными являются генетически заложенные потенциалы, но без экологически обоснованного кормления и содержания чистопородные и помесные особи не смогут реализовать все свои генетически заложенные возможности [12 — 14].

Материал и методы исследования. В ходе выполнения исследования был произведён отбор чистокровных симментальских коров (п = 17), помесных особей 1/2 кровности 1-го поколения с голштинской породой (п = 17) и помесей 3/4 кровности по голштинам (вторая и третья лактация, п = 17). Актуальность исследования обусловлена тем, что применительно к условиям Южного Урала отсутствуют данные по повышению уровня молочной продуктивности и качества молока с учётом влияния экологических проблем на увеличение генетического потенциала и устойчивость к биотическим и абиотическим факторам чистопородного симментальского скота и их помесей, приобретённых от скрещивания с голштинской породой.

Цель исследования заключалась в получении экспериментальных данных по показателям молочной продуктивности и созданию новых высокоэффективных селекционных форм животных, обладающих высоким генетическим потенциалом и заданной продуктивностью на основе использования современных биотехнологических методов.

В задачи исследования входило определение показателей молочной продуктивности и качества молока коров для создания породной группы помесных особей, полученных от скрещивания симментальских коров с голштинскими быками в экологических условиях Южного Урала.

Материалом для исследования послужили документы зоотехнического учёта. Выращивание и кормление обследуемых особей в естественно-географических, климатических и кормовых условиях Оренбургской области было одинаковым и проводилось согласно разработанной методики. При выполнении исследования использовали клинически здоровых коров, соблюдая ветеринарные и санитарные требования. При проведении исследования применяли анализатор качества молока Лактан-1-4 САП, универсальный доильный аппарат, устройство «МПко-Те$1ег МК11 12700», устройство «PRO-MilkMkII 12500», электронные весы ВСП4 - 1000-ЖС0.

Результаты исследования. Результаты проведённого исследования в 2012 — 2018 гг. показывают, что перспективным способом увеличения производства высококачественного молока с учётом экологических особенностей Южного Урала является скрещивание коров симментальской породы с быками-производителями голштинской породы. Для увеличения молочной продуктивности коров симментальской породы целесообразно скрещивать с быками чёрно-пёстрой и красно-пёстрой масти голштинской породы, что способствует получению от помесей за лактацию от 3655 до 3985 кг молока. Осуществляемое скрещивание симментальских коров с быками голштинской породы различных популяций свидетельствует об эффективности использования для производства молока помесей в основном за счёт повышения генетического потенциала молочных коров, разводимых в Оренбургской области. Применение результатов генетических достижений в области молочного скотоводства имеет большое значение для реализации увеличения селекционного прогресса коров симментальской породы и голштин ^симментальских помесей для целевого дальнейшего племенного использования.

Ожидаемый срок получения результатов — 2027 г. Предполагается, что результаты исследования окажут положительное влияние на экономику региона (Оренбургская область), будут способствовать развитию сельского хозяйства в регионе с учётом экологических проблем. Будет создан дополнительный резерв увеличения производства молока путём формирования в зоне Южного Урала собственной племенной базы на основе голштин-ской породы. Обосновано использование её для повышения молочной и мясной продуктивности и улучшения качества молока коров симментальской породы. Создание популяции нового высокопродуктивного молочного скота методом скрещивания с быками голштинской породы приведёт к повышению продуктивности особей симментальской породы на 20 — 25%, а также к повышению их приспособленности к экологи-

ческим условиям резко континентального климата Южного Урала.

При проведении исследования изучали пестициды, удобрения и накопление их остатков в молоке коров; токсичные элементы в окружающей среде, кормах и молоке; зависимость между содержанием токсичных микроэлементов в рационе и степенью накопления их в молоке и молочных продуктах; результаты обследования почв хозяйств-поставщиков молока; результаты оценки кормов на экологическую безопасность; безопасность кормов для молочных коров, выращиваемых в экологически чистых зонах Оренбургской области, молоко которых используется для выработки продуктов детского питания. Также определяли безопасность молочного сырья в отношении содержания в молоке и молочных продуктах нитратов, нитритов, нитрозаминов и пестицидов. Изучалось производство экологически чистого молока и требования к его безопасности для производства продуктов детского питания; факторы, влияющие на молочную продуктивность и качество молока коров разного генотипа.

Результаты анализа кормов, используемых в опыте при производстве молока подопытными коровами, включающего определение уровня токсичных элементов, пестицидов, нитратов и нитритов показаны в таблице 1. По таблице видно, что и голштин^симментальские помеси, и особи симментальской породы потребляли корма, в натуральном виде содержащие в своём составе одинаковое количество токсичных элементов, пестицидов, нитратов и нитритов. Хотя их уровень и не превышал максимально допустимой концентрации, вероятность трансформации их в продукцию (молоко) достоверно сохранялась.

Анализируя таблицу 2, следует учесть, что максимально допустимый уровень в корме составляет: Н - 0,01 мг/кг, Cd - 0,2 мг/кг, РЬ - 2,0 мг/кг, А - 0,5 мг/кг; в воде: Н - 0,005 мг/кг, Cd- 0,001 мг/кг, РЬ - 0,03 мг/кг, А - 0,003 мг/кг; максимально допустимый уровень нитратов в комбикорме - 100 мг/кг, в травосмеси люцерны, кукурузы

1. Показатели безопасности корма в натуральном виде в группах подопытных коров

Показатель Вид корма

комбикорм зелёная масса травосмеси зелёная масса кукурузы зелёная масса люцерны соль мел вода

Токсический элемент, г/кг <0,004 <0,004 <0,004 <0,004 <0,004 <0,004 <0,004

еа 0,02 0,03 0,03 0,03 0,000 0,001 <0,01

РЬ 0,19 0,13 0,22 0,24 0,029 0,003 0,002

Л8 <0,0022

Нитраты, мг/кг 26,0 32,0 29,0 35,0 0,0 0,0 0,0

Нитриты, мг/кг 0,0

Пестициды гексахлорцикло-гексан (а, в, у-изомеры), мг/кг < 0,003 < 0,003 < 0,003 < 0,003 < 0,003 <0,003 <0,003

ДДТ и его метаболиты, мг/кг < 0,004 < 0,004 < 0,004 < 0,004 < 0,004 < 0,004 <0,004

2. Предельно допустимая концентрация содержания в кормах токсических веществ

Вид корма Показатель, мг/кг

сумма изомеров ГХЦГ метаболиты ДДТ нитраты

Зелёные корма и силос 0,005 <0,004 200,0 10,0 50,0 30,0 2,0 0,01 0,2 0,5

Сенаж 0,01 <0,004 200,0 10,0 50,0 30,0 2,0 0,01 0,2 0,5

Солома 0,01 <0,004 200,0 10,0 50,0 30,0 2,0 0,01 0,2 0,5

Концентраты 0,01 <0,004 - - 50,0 30,0 2,0 0,01 0,2 0,5

Комбикорма для КРС 0,01 <0,004 500,0 10,0 50,0 30,0 2,0 0,01 0,2 0,5

Зерновые 0,01 <0,004 300,0 10,0 50,0 30,0 2,0 0,01 0,2 0,5

Грубый корм 0,01 <0,004 500,0 10,0 50,0 30,0 2,0 0,01 0,2 0,5

Жом свеклов. 0,005 <0,004 800,0 10,0 50,0 30,0 2,0 0,01 0,2 0,5

Суточная норма 0,22 -0,32 мг 0,05-0,0 мг 10-12 г 0,3-0,4 г Н.д.

(зелёной массе) — 500 мг/кг, в воде — 45,0 мг/кг; максимально допустимый уровень нитритов в корме — 10 мг/кг, в воде — 3,3 мг/кг; максимально допустимый уровень гексахлорциклогексана (а, в, у — изомеры), мг/кг-0,004; ДДТ и его метаболитов, мг/кг — 0,005; гептахлора, карбофоса, метафоса, базудина, фосфамида, гранозана, аминной соли 2,4-Д — не допускается.

Скопление токсичных тяжёлых металлов (кадмий (Cd), свинец (РЬ) и микроэлементов (кальций Са, магний М§, фосфор Р, медь Си, железо Fe, хром Сг, марганец Мп, цинк Zn) в основных питательных веществах рациона было проанализировано в молоке коров разных генотипов: симментальской породы, двух группах помесных особей -1/2-кров-ности 1-го поколения с голштинской породой и помесей 3/4-кровности по голштинам, которые содержались на ферме, расположенной в экологических и природно-климатических условиях Оренбуржья. Элементы определены с использованием индуктивно-связанной плазмы и атомно-эмиссионной спектрометрии. Проведённое исследование обнаружило недостоверную разницу: молоко коров симментальской породы отличалось более выгодным минеральным составом (табл. 3) и уменьшенной концентрацией тяжёлых металлов при сопоставлении с молоком помесных особей. В молоке симментальских коров выявлены относительно более низкие концентрации РЬ, Cd и Сг и значительно более высокие концентрации Fe и М§, а также более высокие концентрации Са, Мп и Бе. В составе молока особей изучаемых генотипов выявлена несколько более высокая, чем рекомендуемая (в норме), концентрация РЬ. В молоке особей всех генотипов установлены значительные положительные корреляции между концентрациями следующих элементов: РЬ — Сd, РЬ - Со, Сг - Со, Сг - Мг, Zn - Си, Zn - Р, Са - Р, Са - М§, и Mg - Р.

Молоко, выдоенное из молочной железы, может нести многочисленные чужеродные вещества,

которые представляют собой технологический фактор риска для вырабатываемых молочных продуктов, а в последующем и для здоровья потребителя. Исследование остаточной концентрации тяжёлых металлов в молоке может являться прямым показателем гигиенического состояния молока, а также косвенным показателем степени загрязнения окружающей среды, в которой выращивалась и содержалась корова, продуцирующая молоко.

В последние десятилетия повышение содержания в молоке вредных веществ считается одним из самых существенных опасных аспектов. Присутствие металлов является общим собирательным понятием применительно к группе металлов и др. элементов, имеющих атомарную плотность больше, чем 6 г/см. Следы металлов в молоке обширно известны, в основном это такие элементы, как кадмий (Cd), медь (Си), железо ^е), свинец (РЬ), и цинк Zn, каковые обычно принято связывать с загрязнением окружающей среды и экологическими проблеммами токсичности. Одной из основных экологических проблем с такими металлами является их способность к биоаккумуляции. Остатки или следы тяжёлых металлов, содержащиеся в коровьем молоке, особенно настораживают в связи с тем, что определённое количество молока потребляют дети и подростки.

По данным таблицы 3 следует, что содержание цинка в пробах молока варьировало в границах 0,0012 - 0,0014 мг/л и составляло в среднем менее 1,0% от предельно допустимой концентрации. Присутствие кадмия в пробах молока изменялось от 0,001до 0,003 мг/л, что составляло 5,0 - 10,0% от ПДК, среднее значение содержания свинца составляло 0,0025 мг/л, или 12,5 ПДК.

Приведенные результаты анализа присутствия тяжёлых металлов в содержании молока показывают, что все исследованные элементы находились на уровне значительно ниже предельно допустимых концентраций.

3. Показатели состава молока исследуемых коров

Показатель Содержание компонентов Генотип

в среднем пределы колебаний симментальские помеси 1/2-кровности помеси 3/4-кровности

Количество сухого вещества,% 12,5 11,0 - 17,0 13,44±1,14 13,36±1,22 13,28±119

Количество жира, % 3,8 2,5 - 6,5 3,85±0,07 3,79+0,05 3,72±0,07

Количество СОМО, % 8,5 7,8 - 9,5 8,63±0,12 8,58±0,13 8,57±0,15

Количество белка, % 3,3 2,4 - 5,5 3,22 ±0,15 3,18±0,14 3,15±0,17

Количество казеина, % 2,7 2,2 - 4,0 2,67±0,15 2,59±0,15 2,55±0,14

в % к общему белку - - 83,0 81,5 80,8

а-казеин - - 32,6 32, 7 32, 7

Р-казеин - - 56,2 56, 0 56, 0

у-казеин - - 11,2 11, 3 11, 3

Количество сывороточных белков, % 0,5 0,4 - 0,7 0,58±0,07 0,56±0,09 0,56±0,09

в % к общему белку - - 18,01 17,61 17,78

Содержание лактозы, % 4,7 4,0 - 5,6 4,62±0,18 4,59±0,17 4,55±0,17

Количество минеральных веществ, мг% 0,8 0,6 - 1,1 0,771±0,05 0,742±0,06 0,739±0,06

Са, мг/л - - 0,12±0,02 0,12+0,02 0,12±0,04

Р, мг/л - - 0,09±0,02 0,09±0,02 0,09±0,03

Zn, мг/л 5,0 ПДК 0,0012±0,03 0,0013±0,04 0,0014±0,02

Cd, мг/л 0,02 ПДК 0,001±0,05 0,002±0,07 0,002±0,06

Pb, мг/л 0,02 ПДК 0,002±0,08 0,003±0,07 0,003±0,07

Си, мг/л 1,0 ПДК 0,06±0,007 0,05±0,006 0,05±0,004

Mn, мг/л 0,60 ПДК 0,14±0,005 0,12±0,004 0,11±0,005

Hg, мг/л 0,005 ПДК 0,00006±0,01 0,00006±0,01 0,00006±0,01

Ni, мг/л 0,23 ПДК 0,0 0,0 0,0

Fe, мг/л 1,3 ПДК 1,41±0,16 1,37 ±0,14 1,39±0,15

Зола, % 0,8 - 0,85±0,01 0,82±0,01 0,80±0,01

Плотность, °А - - 28,43±0,19 28,32±0,29 28,31±0,24

Кислотность, °Т - - 17,42±0,51 17,51+0,53 17,39±0,44

Выводы. Показатель молочной продуктивности указывает на способность коровы приспосабливаться к эколого-климатическим и хозяйственным условиям региона. Выполненная оценка показателей молочной продуктивности коров исследуемых генотипов выявила преимущество помесных особей по количеству надоенного молока в сравнении со своими симментальскими сверстницами, однако по содержанию в молоке минеральных веществ и микроэлементов, напротив, преимущество установлено на стороне чистокровных животных.

Голштин х симментальские коровы опережали по надою чистокровных сверстниц симментальской породы и обладали преимуществом по массовой доле жира и белка в молоке, количество же представленных элементов было низким и в молоке чистопородных коров. При проведении исследования обнаружено, что содержание отдельных химических элементов в составе молока, в том числе тяжёлых металлов, не превышало учреждённых требований по ПДК.

Литература

1. Велибекова Л.А. Актуальные вопросы селекционно-племенной работы в животноводстве Дагестана // Генетика и разведение животных. 2017. № 1. С. 60 — 62.

2. Казиев М-Р.А., Велибекова Л.А., Сердерова Г.Р. Развитие рынка сельскохозяйственной продукции и стратегия маркетинга // Вопросы структуризации экономики. 2011. № 1. С. 100 - 107.

3. Захаров В.Л., Федулова М.Г. Повышение витаминной ценности кисломолочных продуктов с помощью добавок плодов дикорастущих плодово-ягодных растений // Агропромышленные технологии Центральной России. 2017. № 1 (3). С. 22 - 29.

4. Захаров В.Л., Макурина А.Д. Физико-химические и орга-нолептические показатели сливочного масла, реализуемого в торговой сети Липецкой области // Агропромышленные технологии Центральной России. 2017. № 1 (3). С. 13 — 17.

5. Бельков Г.И., Панин В.А. Молочная продуктивность помесей, полученных от скрещивания коров симментальской породы с быками голштинской породы различных популяций // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2015. № 3. С. 47 — 49.

6. Бельков Г.И., Панин В.А. Повышение генетического потенциала продуктивности симментальского и красного степного скота путём скрещивания с голштинской породой // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 4 (54). С. 101 — 104.

7. Мироненко С.И. Показатели экономической эффективности выращивания крупного рогатого скота разного направления продуктивности в условиях Южного Урала / С.И. Мироненко, В.И. Косилов, Д.А. Андриенко [и др.] // Вестник мясного скотоводства. 2014. № 3 (86). С. 58 — 63.

8. Мироненко С.И., Косилов В.И., Жукова О.А. Особенности воспроизводительной функции тёлок и первотёлок на Южном Урале // Вестник мясного скотоводства. 2009. Т. 2. № 62. С. 48 — 56.

9. Косилов В.И., Никонова Е.А., Мироненко С.И. Эффективность многопородного скрещивания коров молочного направления продуктивности с быками мясных пород // Вестник мясного скотоводства. 2013. № 4 (82). С. 31 — 36.

10. Косилов В.И. Воспроизводительная функция чистопородных и помесных маток / В.И. Косилов, С.И. Мироненко, Е.А. Никонова [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2012. № 5 (37). С. 83 — 85.

11. Левахин В., Косилов В., Салихов А. Эффективность промышленного скрещивания в скотоводстве // Молочное и мясное скотоводство. 2002. № 1. С. 9 — 11.

12. Панин В.А. Повышение генетического потенциала симментальского скота путём использования лучшего отечественного и мирового генофонда // Научное обеспечение агропромышленного комплекса России: матер. Всерос. науч.-практич. конф., посвящ. памяти Р.Г. Гареева. Казань, 2012. С. 418 - 422.

13. Панин ВА. Некоторые показатели молочной продуктивности симментальских коров, их полукровных и трёхчетвертных помесей по голштинской породе // Вестник мясного скотоводства. 2014. № 2 (85). С. 34 - 38.

Эффективность производства сливочного масла с растительной добавкой

Н.В. Соболева, к.с.-х.н., В.В. Борисова, к.с.-х.н., НЮ. Ростова, к.б.н, В А. Ляшенко, бакалавр, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ; МА.Кизаев, к.с.-х.н., ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН

Одним из самых ценных продуктов животноводства является молоко. Содержащиеся в нём белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины делают его ценным продуктом питания для человека.

Молоко — один из самых совершеннейших пищевых продуктов, созданных природой. Оно представляет собой сложную биологическую жидкость, которая образуется в молочной железе самок млекопитающих и обладает высокой пищевой ценностью, иммунологическими и бактерицидными свойствами [1 — 3].

Молоко является незаменимой полноценной пищей для новорождённых и высокоценным продуктом питания для человека всех возрастов. Молоко и молочные продукты широко применяются для лечения и профилактики различных болезней человека (ЖКТ, печени, лёгких). Один из наиболее важных продуктов переработки молока—сливочное масло [4, 5].

Продукты маслоделия (сливочное масло и спре-ды), занимают одно из важных мест в питании человека, т.к. являются не только носителями калорий, но и содержат макро- и микрокомпоненты, выполняющие ряд жизненноважных функций в организме человека [6, 7]. Жиры как основные составляющие этих продуктов выступают существенным метаболическим «топливом», благодаря чему удовлетворяется около половины потребностей в энергии большинства тканей. Они участвуют в построении клеточных мембран, являются поставщиками необходимых для организма веществ — жирорастворимых витаминов, различных жирных кислот, фосфолипидов и других компонентов. Нежировая фаза продуктов маслоделия, представленная в основном молочной плазмой, мелко диспергирована, в их жировой части содержатся белки, углеводы и минеральные компоненты, необходимые организму человека [7].

Пищевая ценность коровьего масла характеризуется его доброкачественностью (безвредно -стью), энергетической ценностью, содержанием

питательных и биологически активных веществ, усвояемостью, органолептической и физиологи -ческой ценностью. Под пищевой ценностью подразумевают соответствие химического состава масла формуле сбалансированного питания взрослого человека. Следовательно, пищевая ценность масла тем выше, чем в большей мере оно удовлетворяет потребностям организма человека в питательных веществах, а его химический состав соответствует формуле сбалансированного питания.

Особенности состава и свойств этого продукта питания делают его привлекательным для использования в пищу многими категориями потребителей [8 — 11].

Цель исследования — изучение химического состава молока сырья, сливок, а также масла, выработанного в условиях молочной лаборатории ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный аграрный университет». Молоко для производства масла поступало из молочно-товарной фермы ФГОУ СПО «Покровский сельскохозяйственный колледж» — филиала ФГБОУ ВО ОГАУ.

Материал и методы исследования. Объектом исследования являлось молоко и выработанное из него масло сливочное (1-й образец) и масло с растительной добавкой (орех) (2-й образец). Выработку масла проводили в электрической маслобойке «Сибирячка». С помощью этой маслобойки в условиях молочной лаборатории можно приготовить сливочное масло солёное и несолёное, сладкосливочное и кислосливочное, вологодское, крестьянское. Работа на маслобойке основана на использовании механической силы для сбивания и перемешивания (обработки) продукта. В результате вращения сбивателя появляются масляные зерна. Пахта, побочный продукт маслоделия, сливается, а масляные зерна обрабатываются до получения обычного масла. Исследование проводили в учебной молочной лаборатории ОГАУ и в испытательном центре ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН.

Качество молока проверяли арбитражными методами и с использованием прибора «Лактан Ультрамакс 600», стандартным методом определяли титруемую кислотность с помощью лактоденси-метра, кислотность — с помощью титровальной установки, проводили органолептическую оценку молока и выработанного масла.