FATTY ACID COMPOSITION OF MILK FAT OF PUREBRED AND CROSSBRED FIRST-CALF HEIFERS

Vladimir I. Kosilov; Yusupzhan A. Yuldashbaev; Bakytkanym T. Kadralieva; Elena A. Nikonova

doi:doi:10.36718/1819-4036-2023-5-156-162

UDC 637

FATTY ACID COMPOSITION OF MILK FAT OF PUREBRED AND CROSSBRED FIRST-CALF HEIFERS

Published в Bulletin of KSAU · Issue 5, 2023 · Pages 156–162 · Rubrics: Animal breeding and veterinary surgery

DOI 10.36718/1819-4036-2023-5-156-162 EDN fjaokw

Received: 10.01.2025 Accepted: 19.03.2025 Published: 19.03.2025

Authors

Vladimir I. Kosilov ¹ · Yusupzhan A. Yuldashbaev ² · Bakytkanym T. Kadralieva · Elena A. Nikonova ⁴

1 Orenburg State Agrarian University

2 Russian State Agrarian University, MAA named after K.A. Timiryazev
Russian Federation

4 Orenburg State Agrarian University

ABSTRACT

The purpose of research is to study the fatty acid composition of milk fat from first-calf heifers of different genotypes in Western Kazakhstan. Objectives: determination of the content of saturated, monounsaturated and polyunsaturated amino acids in the milk fat of cows of first-calf heifers of black-and-white breed (I group), Holsteins of German selection (II group), Holsteins of Dutch selection (III group), crossbreeds ½ Holstein of German selection × ½ Black-and-white (Group IV), ½ Holstein Holstein selection × ½ black-and-white (V group). The scientific and economic experiment was carried out in 2019–2020. in LLP Agrofirma Akas of the West Kazakhstan Region of the Republic of Kazakhstan. The experimental groups, formed according to the principle of analogous groups, taking into account origin, live weight, physiological state, included 15 animals each. Determination of the amino acid composition of the fatty phase of milk was carried out by gas chromatography. The leading position in animals of all experimental groups was occupied by the class of saturated fatty acids (SFA), followed by monounsaturated (MUFA) and polyunsaturated (PUFA) fatty acids. At the same time, depending on the genotype, the amount of unsaturated fatty acids in the milk fat of first-calf heifers of the experimental groups was in the range of 60.38–61.96 %; monounsaturated – 29.23–30.67; polyunsaturated – 4.48–4.66 %. Female peers of groups II–V were inferior to animals of the black-and-white breed in terms of the amount of saturated fatty acids by 1.28–1.58 % (P < 0.05). Milk fat of crossbred first-calf heifers of groups IV and V differed in the minimum specific gravity of saturated fatty acids, animals of the Holstein breed of German and Dutch selection of groups II and III occupied an intermediate position. Animals of the black-and-white breed of group I were inferior to peers of groups II–V in terms of the amount of monounsaturated fatty acids by 1.19–1.44 % (P < 0.05), the content of polyunsaturated fatty acids – by 0.04–0.18 % (P > 0.05…P < 0.05). The most common monounsaturated fatty acids in the milk fat of first-calf heifers of the experimental groups were palmitic (C16:0 – 27.04–27.13 %), myristic (C14:0 – 11.03–12.04 %) and stearic (C18:0 – 8.14–11.88 %).

KEYWORDS

cattle breeding first-calf heifers black-and-white breed German and Dutch Holsteins crossbreeds milk fatty acid composition gas chromatography

Information Text

Authors:

1. Orenburg State Agrarian University

2. Russian State Agrarian University, MAA named after K.A. Timiryazev

Russian Federation

4. Orenburg State Agrarian University

Type:

Article

Pages:

from 156 to 162

Status:

Published

Subject area:

UDC 637

Language:

Russian

Keywords:

cattle breeding, first-calf heifers, black-and-white breed, German and Dutch Holsteins, crossbreeds, milk, fatty acid composition, gas chromatography

Text

Text (PDF): Read Download

Введение. Питательные свойства молока обусловлены его химическим составом и высокой степенью переваримости всех органических веществ. В состав молока входит более 200 сложных по химической структуре компонентов, многие из которых природа не повторила ни в одном из продуктов [1–6]. Естественные изменения содержания основных составных частей жира и белка представляют экономический и технологический интерес. Оплата молока в зависимости от жирности, вследствие колебаний этого показателя, требует постоянного контроля за содержанием жира [7–9].

Известно, что жирнокислотный состав жира молока лактирующих коров во многом обусловлен генотипом животных. При этом состав жирных кислот представлен кислотами разного состава [10–17]. Основную их массу (около 70 %) составляют насыщенные жирные кислоты (НЖК- SFA), около 25 % – мононасыщенные жирные кислоты (МННЖК – МUFA) и около 5 % – полиненасыщенные жирные кислоты (ПННЖК – PUFA).

Следовательно, жирнокислотный состав жира молока коров имеет существенные отличия от идеального профиля жирных кислот для здоровья человеческого организма.

Цель исследования – изучение жирнокислотного состава жира молока коров-первотелок разных генотипов.

Задачи: определение содержания насыщенных, мононенасыщенных и полиненасыщенных аминокислот в жире молока коров чистопородных и помесных коров-первотелок.

Объекты и методы. В 2019–2020 гг. в ТОО «Агрофирма «Акас» Западно-Казахстанской области Республики Казахстан были подобраны пять групп коров-первотелок по 12 гол. в каждой: I – черно-пестрая (чистопородные); II – голштины немецкой селекции (чистопородные); III – голштины голландской селекции (чистопородные); IV – помеси (½ голштин немецкой селекции × ½ черно-пестрая); V – помеси (½ голштин голландской селекции × ½ черно-пестрая). Подготовку проб и определение жирнокислотного состава жира молока коров-первотелок проводили по ГОСТ 32915-2014 «Молоко и молочная продукция». Определение жирнокислотного состава жировой фазы проводили методом газовой хроматографии. Анализ метиловых эфиров жирных кислот проводили с использованием газового хроматографа Shimadzu GC 2010 Plus с пламенно-ионизационным детектором (ПИД), также с капиллярной колонкой «CPSiL 88 forFAME» (Agilint Technologies) длиной 100 м, c внутренним диаметром 0,25 мм, толщиной пленки неподвижной фазы 0,20 мкм. Полученные данные обработаны методом вариационной статистики по методу Стьюдента с помощью компьютерных программ с пакетами статистического анализа MS Excel. Разницу считали достоверной при Р < 0,05; Р < 0,01; Р < 0,001.

Результаты и их обсуждение. Полученные данные мониторинга жирнокислотного состава жира молока коров свидетельствуют о следующем ранге распределения класса жирных кислот (табл.).

Лидирующее положение у животных всех подопытных групп занимал класс насыщенных жирных кислот (SFA), затем следовали мононенасыщенные жирные кислоты (МUFA) и полиненасыщенные жирные кислоты (PUFA). При этом в зависимости от генотипа сумма ненасыщенных жирных кислот жира молока коров-первотелок подопытных групп находилась в пределах 60,38–61,96 %; мононенасыщенных – 29,23–30,67; полиненасыщенных – 4,48–4,66 %.

Установлено, что максимальной суммой насыщенных жирных кислот отличался жир молока коров-первотелок черно-пестрой породы I группы. Сверстницы II–V групп уступали им по величине анализируемого показателя на 1,28–1,58 % (Р < 0,05). Минимальным удельным весом насыщенных жирных кислот отличался жир молока помесных коров-первотелок IV и V групп, животные голштинской породы немецкой и голландской селекции II и III групп занимали промежуточное положение. При анализе содержания в жире молока коров-первотелок ненасыщенных жирных кислот установлен минимальный их уровень у чистопородных животных черно-пестрой породы I группы. Так, они уступали сверстницам II–V групп по сумме мононенасыщенных жирных кислот на 1,19–1,44 % (Р < 0,05), содержанию полиненасыщенных жирных кислот – на 0,04–0,18 % (Р > 0,05 … Р < 0,05).

Установлено, что наиболее распространенными мононенасыщенными жирными кислотами в жире молока коров-первотелок потопытных групп были пальмитиновая (С16:0 – 27,04–27,13 %), миристиновая (С14:0 – 11,03–12,04) и стеариновая (С18:0 – 8,14–11,88 %).

При этом существенных статистически достоверных межгрупповых различий по концетрации этих жирных кислот не отмечалось.

Характерно, что содержание коротко- и среднецепочечных насыщенных жирных кислот, таких как масляная (С4:0), капроновая (С6:0), каприловая (С8:0), каприновая (С10:0) и лауриновая (С12:0), находилось в пределах соответственно 2,89–3,34 %; 1,90–2,16; 1,29–1,41; 2,39–3,19; 2,84–3,12 %, что соответствовало физиологическому уровню.

Количество насыщенных жирных кислот в жире молока выше физиологической нормы является негативным фактором.

Потребление их в большом количестве повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний, в то же время следует иметь в виду, что такие жирные кислоты, как пальмитиновая (С16:0), стеариновая (С18:0), миристиновая (С14:0), лауриновая (С12:0), каприновая (С10:0) и другие, используются организмом в энергетическом обмене, т. е. используются как энергетический материал. Кроме того, пальмитиновая кислота (С16:0) играет важную роль в биологическом синтезе других жирных кислот как класса насыщенных (SFA), так и мононенасыщенных жирных кислот (MUFA).

Жирнокислотный состав жира молока коров-первотелок подопытных групп, % (X ± Sx)

Код жирной кислоты	Наименование жирной кислоты	Группа
Код жирной кислоты	Наименование жирной кислоты	I	II	III	IV	V
С 4:0	Масляная	3,340,34	3,30±0,33	3,14±0,42	2,89±0,42	3,03±0,43
С 6:0	Капроновая	2,10±0,28	2,11±0,14	1,90±0,16	2,16±0,13	2,10±0,18
С 8:0	Каприловая	1,38±0,09	1,29±0,11	1,41±0,10	1,34±0,13	1,40±0,14
С 10:0	Каприновая	2,41±0,31	2,43±0,40	2,39±0,36	2,40±0,43	3,16±0,40
С 12:0	Лауриновая	3,00±0,32	2,87±0,30	2,90±0,29	3,12±0,33	2,84±0,32
С 14:0	Миристиновая	11,03±0,96	10,91±1,20	10,16±1,08	12,04±1,13	11,63±1,10
С 16:0	Пальмитиновая	27,13±1,04	27,041,12	28,04±1,33	27,10±1,46	26,18±1,41
С 18:0	Стеариновая	10,88±1,12	9,65±1,21	9,48±1,06	8,14±1,38	8,96±1,10
С 20:0	Арахиновая	0,60±0,04	0,82±0,09	0,99±0,10	0,96±0,12	0,89±0,12
С 22:0	Бегеновая	0,09±0,02	0,13±0,02	0,27±0,03	0,23±0,04	0,22±0,04
Насыщеные жирные кислоты		61,96	60,55	60,68	60,38	60,41
С 10:1	Деценовая	0,22±0,02	0,29±0,68	0,27±0,04	0,23±0,09	0,30±0,06
С 14:1	Миристиновая	1,09±0,09	1,40±0,14	1,12±0,16	1,14±0,18	1,44±0,20
С 16:1	Пальмитолен-новая	2,04±0,11	2,88±0,16	3,01±0,20	3,00±0,19	3,10±0,22
С 18:1	Олеиновая (омега 9)	25,88±1,46	25,96±1,50	26,02±1,49	26,24±1,72	25,83±1,77
Мононенасыщенные жирные кислоты		29,23	30,53	30,42	30,61	30,67
С 18:2	Линолевая (омега 6)	3,12±0,88	3,22±0,94	3,18±0,89	3,06±0,99	3,02±0,97
С 18:3	А-линоленовая (омега 3)	1,26±0,09	1,38±0,10	1,34±0,11	1,60±0,16	1,56±0,14
Полиненасыщеные жирные кислоты		4,48	4,60	4,52	4,66	4,58
Ненасыщенные жирные кислоты		33,81	35,13	34,94	35,27	35,25
Прочие		4,33	4,32	4,38	4,35	4,34

Выделенная в молоке коров всех генотипов масляная кислота (С4:0) является характерной для молочного жира кислотой, она участвует в формировании вкусового букета молочных продуктов.

Установлено, что среди мононенасыщенных жирных кислот (MUFA) в жире молока коров-первотелок всех генотипов существенная доля приходилось на сумму изомеров (С18:1) (олеиновая кислота, омега 9). На их долю приходилось 25,33–26,24 %. На оставшиеся мононенасыщенные жирные кислоты в целом приходилось от 3,35 % у коров первотелок черно-пестрой породы I группы до 4,84 % у помесей голштинской породы голландской селекции V группы.

Сумма полиненасыщенных жирных кислот (PUFA) в жире молока коров-первотелок подопытных групп находилась в пределах 4,48–4,66 % от общего количества жирных кислот. При этом максимальный удельный вес приходился на линолевую кислоту (омега 6 – С18:2) – 3,12 %.

Характерно, что по содержанию а-линоленовой кислоты (омега 3 – С18:3) коровы-первотелки черно-пестрий породы I группы уступали сверстницам голштинской породы II и III групп и ее помесям IV и V групп соответственно на 0,12 % (Р < 0,05); 0,08 (Р < 0,05); 0,34 (Р < 0,05) и 0,30 % (Р < 0,05). Максимальной величиной анализируемого показателя отличались помеси IV и V групп.

Заключение. В целом жировая фаза молока коров-первотелок подопытных групп находилась в пределах референтсных значений при более высокой ее биологической ценности у животных голштинский породы и ее помесей с черно-пестрым скотом. Это обусловлено большим содержанием мононенасыщенных (MUFA) (30,42–30,67 %, Р < 0,05) и полиненасыщенных (PUFA) жирных кислот (4,52–4,66 %, Р < 0,05) в жире молока коров-первотелок II–IV групп.

References

1. Kozina E.A., Vladimceva T.M. Primenenie v kormlenii telyat molochnogo perioda zamenitelya cel'nogo moloka «OPTILAK-16» // Vestnik KrasGAU. 2022. № 8 (185). S. 128–135. DOI:https://doi.org/10.36618/1819-4036-2022-8-128-135.

2. Zayceva O.V., Lefler T.F., Kurzyukova T.A. Effektivnost' proizvodstva moloka pri raznyh sposobah soderzhaniya korov // Vestnik KrasGAU. 2019. № 4 (145). S. 67–74.

3. Kurzyukova T.A., Kramarenko N.A. Effektivnost' proizvodstva moloka s primeneniem probiotika «Levisell Sc» // Vestnik KrasGAU. 2012. № 10 (73). S. 133–136.

4. Novye tehnologicheskie metody povysheniya molochnoy produktivnosti korov na osnove lazernogo izlucheniya / N.K. Komarova [i dr.]. Orenburg, 2015.

5. Fedorova E.G., Smolin S.G. Vliyanie genotipicheskih i paratipicheskih faktorov na kachestvo i svoystva moloka korov'ego syrogo dlya otrasli syrodeliya // Vestnik KrasGAU. 2022. № 2 (179). S. 157–163.

6. Productive qualities and their interrelation in Holstein cows of black-and-white breed / M.B. Rebezov [et al.] // Agrarian Bulletin of the Urals. 2022. № 6(221). P. 60–67.

7. Komarova N.K., Kosilov V.I., Nikonova E.A. Vliyanie lazernogo oblucheniya na molochnuyu produktivnost' korov // Nauka i innovacii v XXI veke: aktual'nye voprosy, dostizheniya i tendencii razvitiya: mat-ly nauch.-prakt. konf. (Dushanbe, 4 fevralya 2017 g.) / Tadzhikskiy agrar. un-t im. Sh. Shotemur. Dushanbe: Mariof, 2017. S. 199–202.

8. Hromova L.G., Baylova N.V., Petrin A.N. Zhirnokislotnyy sostav i biologicheskaya cennost' moloka korov golshtinskoy porody razlichnoy selekcii v period adaptacii // Vestnik Michurinskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2018. № 3. S. 81–87.

9. Kosilov V.I., Kadralieva B.T. Tehnologicheskie svoystva i harakteristika zhirovyh sharikov moloka korov-pervotelok raznyh genotipov // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2022. № 5 (97). S. 282–286.

10. Harlamov A.V., Panin V.A., Kosilov V.I. Vliyanie genov kappa-kazeina i laktoglobulina na molochnuyu produktivnost' korov i belkovyy sostav moloka (obzor) // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020. № 1 (81). S. 193–197.

11. Niftaliev S.I., Mel'nikova E.I., Selivanova A.A. Gazohromatograficheskoe opredelenie zhirnokislotnogo sostava zameniteley molochnogo zhira i drugih specializirovannyh zhirov // Sorbcionnye i hromatograficheskie processy. 2009. T. 9, № 4. S. 574–581.

12. Kosilov V.I., Kadralieva B.T., Babicheva I.A. Tehnologicheskie svoystva moloka korov-pervotelok raznyh genotipov pri ego separirovanii i vyrabotke masla // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2022. № 6 (98). S. 266–271.

13. Zhizhin N.A. Issledovanie korrelyacii zhirnokislotnogo sostava i trigliceridnogo profilya s processom protekaniya okislitel'noy porchi molochnogo zhira // Izvestiya Timiryazevskoy sel'skohozyaystvennoy akademii. 2021. № 4. S. 108–116.

14. Polischuk V.V., Andreeva L.Yu. Zhirnokislotnyy sostav syrogo korov'ego moloka // Vestnik molodezhnoy nauki Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2021. № 1. S. 154–157.

15. Kosilov V.I., Komarova N.K., Vostrikov N.I. Molochnaya produktivnost' korov raznyh tipov teloslozheniya posle lazernogo oblucheniya bat vymeni // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2014. № 3 (47). S. 107–110.

16. Komarova N.K., Kosilov V.I., Vostrikov N.I. Vliyanie lazernogo izlucheniya na molochnuyu produktivnost' korov razlichnogo tipa stressoustoychivosti // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2015. № 3 (53). S. 132–134.

17. Senchenko O.V., Mironova I.V., Kosilov V.I. Molochnaya produktivnost' i kachestvo moloka-syr'ya korov-pervotelok cherno-pestroy porody pri skarmlivanii energetika promelakt // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2016. № 1 (57). S. 90–93.