Молочная продуктивность коров разных генотипических групп чёрно-пёстрого скота в зависимости от полиморфизма гена каппа-казеина

Введение

Из всех видов сельскохозяйственных животных - молочная корова наиболее эффективно перерабатывает кормовой белок в продукцию - молоко. Исследованиями установлено, что на производство 1 кг молочного белка тратится около 2,3 кг кормового белка, тогда как в яичном производстве - 3,7 кг, в бройлерном - 5,6 кг, производство свинины - 10 кг и производство говядины - 15 кг [3].

Доказано, что молоко является одним из важных и относительно дешевых источников белков животного происхождения. Например, молочный белок, полученный от коровы (с удоем за лактацию на уровне 7000 кг молока), в количестве около 240 кг эквивалентов белку туш 8 бычков массой по 544 кг или 28 свиней массой по 90 кг [3, 5].

В связи с этим в селекции крупного рогатого скота молочного направления продуктивности следует особое внимание уделять на белковомолочность. В странах с развитым молочным скотоводством несколько десятилетий назад стали массово использовать генотипирование животных по основным генам, отвечающих за синтез молочных белков. Особое влияние при этом уделяют ДНК-анализу по основному белку молока - каппа-казеину (CSN₃) [1, 2, 4, 5]. Всего идентифицировано 13 аллелей этого гена. Наиболее практическое значение имеют аллели А и В [2, 5]. При этом В - аллель каппа-казеина ассоциируется с более высоким выходом сыра и творога, а также с лучшими показателями коапуляции молока [2, 5].

Среди продуктов питания животного происхождения сыру отводится одно из ведущих мест по пищевой и энергетической ценности. В сыре содержатся все незаменимые аминокислоты и ненасыщенные жирные кислоты. Для замены 100 г сыра другим продуктом животного происхождения понадобится: мяса около 300 г, рыбы около 350 г [3, 5].

Важной особенностью сыра считается его способность к длительному хранению и транспортировке. Например, многие сыры (сортов российский, голландский, швейцарский) могут храниться при отрицательных температурах в течение 5-6 месяцев и сохранять живые бифидобактерии, необходимые для профилактики и лечения дизбактериоза.

Необходимо отметить, что в России в 2021 г произвели около 648 тысяч тонн сыра, а потребили порядка 904 тысяч тонн. В первую очередь это связано с недостаточным производством так называемого «сыропригодного» молока. Установлено, что из всего заготовляемого молока требованиям сыроделия соответствует около 3% [3].

В связи с вышеизложенным для нас представило интерес - изучить полиморфизм гена каппа-казеина (CSN3) и его связи с показателями молочной продуктивности у коров черно-пёстрого скота разных генотипических групп.

Материалы и методы исследований

Мы провели гепотипирование коров по гаплотипу каппа-казеина (CSN₃). Исследования провели в условиях молочного комплекса ООО «Слактис» Великолукского района Псковской области. Для проведения опыта сформировали две генотипические группы методы пар-аналогов. В каждую генотипическую группу (по п = 25 голов) включили животных двух родственных пород в первую - голштинской породы чёрно-пёстрой масти (далее ЧПГ); во вторую голштинизированные чёрно-пестрой породы (далее ЧП). Кровность особей второй группы составила 25% ЧП 75% ЧПГ. Подопытные коровы находились в одинаковых условиях содержания, кормления и обслуживания. У подопытных коров взяли образцы крови и провели анализ ДНК в специализированной лаборатории ФИЦ ВИЖ им. Л.К. Эрнста. Определили частоту встречаемости генотипов каппа-казеина и частоту отдельных аллелей. Коров-первотёлок разных генотипов по каппа-казеину сравнили по основным показателям молочной продуктивности за 305 дней лактации. Весь материал был обработан биометрически.

Результаты исследований и их обсуждение

Проведенными нами исследованиями установлено (таб. 1), что в общей массе подопытных коров чёрно-пёстрого скота разных генотипических групп наибольший удельный вес приходится на коров генотипа АВ по каппа-казеину - 27 голов (частота встречаемости генотипа 0,54).

В наших исследованиях установлено, что коровы-первотёлки наиболее желательного генотипа ВВ по каппа-казеину составили 11 голов (частота встречаемости генотипа 0,22), а по генотипу АА каппа-казеина 12 голов (частота встречаемости генотипа 0,24).

В разбивке по генотипической принадлежности (голштинская порода чёрно-пёстрой масти и голштинизированные животные чёрно-пёстрой породы) мы получили следующие результаты по изучаемому вопросу.

Таблица 1. Градация коров-первотёлок разных генотипических групп чёрно-пёстрого скота в зависимости от полиморфизма гена каппа-казеина (CSN3).

Так, из 25 подопытных коров-первотёлок группы ЧПГ генотип АВ по каппа-казеину имели 11 голов (частота встречаемости генотипа 0,44). Количество животных генотипа ВВ по каппа-казеину составило 7 голов (частота встречаемости генотипа 0,28). Число особей с генотипом АА по каппа-казеину насчитывало 7 голов (частота встречаемости генотипа 0,28).

В подопытной группе ЧП из 25 коров-первотёлок генотип АВ по каппа-казеину имели 16 голов (частота встречаемости генотипа 0,64); генотип ВВ отмечен у 4 голов (частота встречаемости генотипа 0,16), и генотип АА по каппа-казеину имели 5 голов (частота встречаемости генотип 0,2).

В общем массиве (n = 50 голов) подопытных коров-первотёлок частота встречаемости аллелей А и В была практически одинаковой, соответственно 0,65 и 0,66. В опытной группе коров-первотелок ЧПГ частота встречаемости аллеля А составила 0,36, а аллеля В - 0,58, что оказалось выше на 0,22. В подопытной группе животных ЧП частота встречаемости аллелей А и В оказалась практически на одном уровне, соответственно 0,72 и 0,74.

Проводя анализ и сравнительную оценку показателей молочной продуктивности коров-первотелок за 305 дней лактации, мы установили разницу по основным показателям молочной продуктивности у животных разных генетических групп чёрно-пёстрого скота (ЧПГ и ЧП) разных генотипов по каппа-казеину (CSN3) (табл. 2). В общей массе подопытных коров (без градации по породной принадлежности - ЧПГ и ЧП) мы отметили следующее. Коровы-первотёлки гаплотипа АВ по каппа-казеину (гетерозиготные особи) превосходили по удою животных других генотипов по каппа-казеину (АА и АВ), соответственно на 422,4 кг и 138,7 кг молока натуральной жирности.

Таблица 2. Показатели молочной продуктивности подопытных коров-первотёлок за 305 дней лактации в зависимости от полиморфизма гена каппа-казеина (CSN3).

Кроме того, гетерозиготные особи генотипа АВ по каппа-казеину характеризовались более высокими показателями выхода молочного жира (КМЖ) и молочного белка (КМБ) по сравнению с представителями других генотипов по каппа-казеину (АА и ВВ).

Последующий анализ данных, характеризующих показатели молочной продуктивности коров-первотелок с учётом их породной принадлежности, - подопытные группы животных ЧПГ и ЧП - показал, что гетерозиготные особи по гаплотипу АВ не всегда имели превосходство над коровами-первотелками гомозиготных генотипов АА и ВВ по каппа-казеину. Так, в подопытной группе ЧПГ наиболее высокие показатели молочной продуктивности отмечены у животных гаплотипа ВВ по каппа-казеину: по удою - 11485,4 кг, по выходу молочного жира - 429,6 кг и по выходу молочного белка - 377,3 кг. У коров-первотелок геторозиготных по генотипу АВ каппа-казеина эти показатели оказались меньше: по удою на 350,8 кг, по выходу молочного жира на 9,7 кг и выходу молочного белка на 12,6 кг. Наименьшие показатели в подопытной группе коров-первотелок ЧПГ отмечены у гомозиготных особей гаплотипа АА по каппа-казеину (табл. 2).

В группе подопытных животных ЧП мы получили следующие результаты. Наиболее высокие показатели молочной продуктивности отмечены у гетерозиготных по гаплотину АВ каппа-казеина коров-первотелок: по удою - 11866,6 кг, по выходу молочного жира - 433,3 кг, по выходу молочного белка - 391,8 кг. Наименьшие показатели молочной продуктивности отмечены у особей гаплотипа ВВ по каппа-казеину: по удою - 11238,5 кг, по выходу молочного жира - 407,8 кг, по выходу молочного белка - 370,3 кг. Подопытные коровы-первотелки гомозиготные по гаплотипу АА имели промежуточное значение по параметрам своих показателей молочной продуктивности (таблица 2).

каппа-казеин скот ген

Заключение

Из вышеизложенного материала следует, что в общей массе подопытных коров-первотелок чёрно-пёстрого скота (без разбивки животных на группы с учётом породной принадлежности - ЧПГ и ЧП) наибольший удельный вес занимают особи гетерозиготные по гаплотипу АВ каппа-казеина - 27 голов из 50 подопытных животных. Следует отметить, что представители гаплотипа АВ по каппа-казеину характеризуются более высокими показателями молочной продуктивности, что согласуется со многими литературными данными, относительно показателей молочной продуктивности коров разных гаплотипов по каппа-казеину (CSN3).

Список источников

1. Анализ результатов ДНК-диагностики коров-рекордисток симментальской породы и перспективы использования в селекционном процессе / С.А. Ламонов, И.А. Скоркина, П.Ю. Фолин, Е.А. Попова // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2022. № 2. С. 114-117.

2. Геномные технологии в молочном животноводстве. Анализ на носительство моногенных заболеваний, подтверждение происхождения

3. Данкверт С.А., Холманов А.М., Осадчая О.Ю. Скотоводство стран мира. М., 2007. 608 с.

4. Скрининг моногенных рецессивных заболеваний в селекционной группе коров симментальской породы / П.Ю. Фолин, С.А. Ламонов, И.А. Скоркина, А.А. Зимина, Е.А. Гладырь // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2022. № 4 (71). С. 151-153.

5. Эрнст Л.К., Зиновьева Н.А. Биологические проблемы в животноводстве в XXI веке. М., РАСХН, 2008. 508 с.