Влияние кормления на состав и качество молока

Образование молока является сложным процессом, который определяется генетическими задатками животного и внешней средой, при главенствующем значении кормления. Этот интенсивный процесс включает распад питательных веществ кормов, и синтез питательных веществ молока с затратами значительного количества энергии. На образование молока и его секрецию затрачивается около 10 % питательных веществ, поступающих в молочную железу с кровью. Образование 1 литра молока требует прохождения через молочную железу около 500 литров крови.

Химический состав молока зависит от многих внешних причин, от фактора кормления, физиологического состояния животного, в частности от стельности. Свойства и состав молока подвержены изменениям, начиная от первого доения вплоть до запуска.

Молоко первых 5-ти дней после отела значительно отличается по составу от обычного молока, прежде всего высоким уровнем белка (до 20 %). Большая часть белков молозива представлена иммуноглобулинами, или антителами крови матери. Молозиво содержит в 15-20 раз больше иммуноглобулинов, чем обычное молоко. Для молозива характерно также высокое содержание и других белковых факторов не специфической защиты организма, таких как лизоцим, система комплемента. Молозиво также содержит примерно в 50-100 раз больше каротина, чем обычное молоко, в нем присутствуют значительные количества витаминов В₂, РР, минеральных веществ.

Однако такие свойства характерны лишь для коров, кормление которых в сухостойный период было сбалансированным, биологически полноценным. Недостаток в рационах коров протеина, сахаров, каротина, макро- и микроэлементов значительно обедняет состав молозива. В нем значительно снижается уровень иммуноглобулинов, каротина, других витаминов. Такие негативные изменения в составе молозива характерны для силосного типа кормления, особенно, если в рационе значительный удельный вес занимает кукурузный силос, который характеризуется низким уровнем протеина, каротина, повышенной кислотностью.

В молоке коров  черно-пестрого скота содержится в среднем 12,5-13,5 % сухих веществ, в том  числе – 3,1-3,3 % белка, 3,4-3,8 % жира, 4,8-5,0 % лактозы или молочного сахара и 0,8 % минеральных веществ. Доля казеина от общего белка в молоке составляет 78-85 %, сывороточных белков (альбуминов и глобулинов) – 15-22 %.

Фракции казеина отличаются друг от друга аминокислотным составом и содержанием фосфора. Преобладающими фракциями казеина является альфа-казеин (50-60 %) и бета-казеин (25-35 %) от общего количества белка. Содержание фосфора в альфе-казеине составляет около 1 %, в бета-казеине – около 0,1 %.

Сывороточные белки молока представлены сывороточным альбумином, бета-лактоглобулином, альфа-лактоальбумином и группой иммунных гамма-глобулинов.

Разнообразен в молоке и спектр белков-ферментов, среди которых выделены: липаза, амилаза, фосфотаза и др. Ферментативная активность молока повышается при заболеваниях коровы, в частности при мастите. Это связано с выходом ферментов из поврежденных клеток железы в молоко.

Белки молока синтезируются из аминокислот, полипептидов и белков крови, для образования которых используются азотистые вещества кормов.

Для синтеза белков молока могут быть использованы и белки плазмы крови, но их роль при этом незначительна.

Молочный жир по своему составу отличается от жиров тела животного, плазмы крови и кормов. Жиры молока представлены триглицеридами (преобладающая фракция), фосфолипидами, стеридами и гликолипидами. Среди жирных кислот преобладают олеиновая и пальмитиновая кислоты. В жире молока коров содержится 71 жирная кислота, включая 33 изомера, входят в состав жира и незаменимые кислоты: линолевая (2,8 %) и линоленовая (0,5 %).

Основным источником образования молочного жира являются глицерин, высшие жирные кислоты, летучие жирные кислоты и фосфатиды плазмы крови, синтезируемые из жира кормов и из промежуточных продуктов распада белков и углеводов. Интенсивность образования жира в молоке взаимосвязана с обменом жира в пищеварительном тракте. Важнейшим показателем образования жира в молочной железе считается содержание β-оксимасляной кислоты. Предшественниками молочного жира являются также уксусная кислота. На синтез жирных кислот активно используется до 50 % уксусной кислоты, образующейся в преджелудках из клетчатки кормов в процессе рубцового пищеварения. Около 70 % глицерина  жиров молока синтезируется в молочной железе из глюкозы.

В ранний период лактации организм коровы мобилизирует для синтеза жира молока жирные кислоты из собственной жировой ткани, что ведет к потере живой массы животных.

Молочный сахар состоит из галактозы и глюкозы и синтезируется исключительно в молочной железе из углеводов крови. Установлено, что лактоза может также активно синтезироваться из пропионовой кислоты.

Витамины, гормоны и минеральные вещества переходят из крови в молоко без изменения в готовом виде, но благодаря сложному физиологическому процессу.

Молоко содержит различные минеральные вещества. Характерно, что их содержание в молоке значительно выше, чем в плазме крови.

Минеральный состав молока приведен в табл.

Минеральный состав молока, в расчете на сухое вещество

Витаминный состав, прежде всего представлен каротином, витамином А, витаминами В₂, В₃, В₄, В₁₂, С. Как минеральный, так и витаминный состав зависит от содержания этих элементов питания в кормах, за исключением витаминов группы В, которые в достаточно значительных количествах синтезируются с помощью рубцовой микрофлоры.

Биосинтез компонентов молока требует значительных затрат энергии. Лактирующая молочная железа на каждые 100 г ткани потребляет 24,3 КДж энергии. Основным поставщиком энергии для молочной железы является глюкоза, причем на энергетические потребности используется до 50 % поступающей в молочную железу глюкозы, остальная часть используется на синтез молочного сахара и глицерина. По сравнению с нелактирующей железой, потребление глюкозы в лактационный период увеличивается в 10 раз.

Состав молока и особенно содержание в нем жира во многом зависит от характера кормления коров и особенностей микробиальных процессов в рубце.

Образование молочного жира в организме коров тесно связано со сбалансированностью рационов по энергии, питательным минеральным веществам и витаминам.

Синтез молочного жира зависит от направленности биохимических и микробиальных процессов в рубце, уровня предшественников жира в крови, активности ферментов, контролирующих образование жира, использования жирных кислот из жировых запасов организма.

Сбалансированное, полноценное кормление оказывает положительное влияние, как на молочную продуктивность, так и на содержание жира в молоке. Рацион, включающий большое количество высококачественных объемистых кормов, с достаточным количеством протеина и углеводов активизирует процессы рубцового пищеварения, ускоряет образование низкомолекулярных жирных кислот и способствует повышению содержания жира в молоке. Наоборот, хронический недокорм, дефицит в рационе энергии ведет к снижению жира в молоке.

Избыточное кормление коров в сухостойный период, их ожирение в начале лактации способствует повышению жира в молоке до 5 %. Однако это повышение жира в молоке непродолжительно и свидетельствует о повышенном распаде тканевых жиров, часть которых попадает в молоко. Как правило, ожиревшие животные в начале лактации снижают потребление кормов, при усиленном расщеплении больших количество жировых запасов. Такое явление называют ползучим кетозом, так как в организме накапливается повышенное количество кетоновых тел, при превращениях жирных кислот тканей.

Увеличение в рационах коров содержания сахаров и крахмала до оптимальных количеств (сахаро-протеиновое отношение 1:1, и отношение крахмала к сахарам 1,5:1) улучшает условия для жизнедеятельности рубцовой микрофлоры, что способствует повышению жира в молоке. Однако увеличение количества легкопереваримых углеводов сверх оптимальных норм ведет к развитию ацидоза и резко снижает уровень жира в молоке. Оптимальным уровнем крахмала в рационах молочных коров является содержание его в сухом веществе не более 28 %.

Тип рациона, соотношение в нем объемистых и концентрированных кормов, физико-механические свойства кормов, их структура оказывают значительное влияние на содержание жира в молоке.

Рационы с большим уровнем концентратов (свыше 45-50 % от сухого вещества) снижают синтез уксусной кислоты в рубце, что является причиной снижения количества жира в молоке.

Главный источник уксусной кислоты в преджелудках жвачных – клетчатка грубых кормов, особенно сена. Уменьшение доли высококачественных грубых кормов в рационах и увеличение концентратов ведет к уменьшению числа жвачных периодов и их продолжительности, изменению состава слюны, снижению слюноотделения. В результате отмечается снижение рН рубцового содержимого, нарушается деятельность целлюлозолитической микрофлоры, нарушается синтез уксусной кислоты, сдерживается образование жира, количество которого в молоке может снизиться на 0,3-0,4 %.

В рационы высокопродуктивных коров, особенно в начале лактации необходимо включать 6-8 кг сена хорошего качества, высококачественного сенажа с содержанием сухого вещества 40-45 %. Если в рационах коров мало этих грубых кормов в рубце снижается синтез уксусной кислоты, что резко ограничивает синтез жира в молочной железе.

Рационы с оптимальным содержанием сена, сенажа, силоса из подвяленных трав, зеленых кормов способствуют преобладанию уксуснокислого брожения в рубце и повышению жира в молоке. Оптимальный уровень сырой клетчатки в рационах высокопродуктивных коров – 16-18 % в сухом веществе, причем не менее 14 % должно быть в крупноволокнистом виде. Часто дефицит клетчатки в начале пастбищного периода, при резком переходе на зеленые корма, ведет к снижению жира в молоке до 2,8-2,9 %.

  Физико-механические свойства кормов (степень измельчения) влияет на характер слюноотделения, кислотность рубцового содержимого, характер липидного обмена и  концентрацию жира в молоке. Тонко измельченные и гранулированные корма снижают интенсивность микробиальных процессов в рубце, отрицательно сказываются на количестве предшественников жира, что ведет к снижению синтеза жира в молочной железе.

  Увеличение в рационах коров жиров не всегда сопровождается повышением жирномолочности. Так, богатые жирами рапсовый и конопляный жмыхи отрицательно влияют на содержание жира в молоке. Подсолнечниковый, хлопчатниковый и льняной жмыхи временно повышают содержание жира в молоке. Увеличение количества жира в рационе свыше  6 % снижает жирномолочность.

Увеличение в рационах зеленой массы крестоцветных культур, жома, турнепса, снижает уровень жира в молоке.

Положительно влияет на синтез жира в молочной железе оптимальные количества в рационах молочных коров кальция, фосфора, йода, цинка, кобальта, каротина, витамина Е.

Использование кормовых добавок, улучшающих процессы рубцового пищеварения или синтез глюкозы в организме способствуют лучшему синтезу жира в молочной железе.

При скармливании значительных количеств силоса, концентратов для стабилизации величины рН в рубце способствует введение в рацион от 120 до 160 г питьевой соды. Это предупреждает расстройство пищеварения, способствует повышению потребления кормов и предупреждает снижение жирности молока.

При снижении синтеза уксусной кислоты в рубце эффективно применение в рационах уксуснокислого натрия, что позволяет увеличить уровень жира в молоке на 0,3-0,5 %. Использование пропиленгликоля в количестве 100-120 г за три недели до отела и по 130-150 г в течение 2-х месяцев после отела способствует восстановлению в организме уровня глюкозы, профилактирует развитие кетоза и положительно сказывается на обеспечении молочной железы глюкозой и тем самым стимулирует синтез жира.

Рубцовый синтез предшественников молочного жира наиболее успешно осуществляется при уровне рН в рубце в пределах 6,2-6,4. Поэтому,  важно поддерживать в рубце постоянную концентрацию водородных ионов. О величине рН рубца можно судить по содержанию жира в молоке. Для этого используется следующее уравнение:  рН = 4,44 + (0,46 х % жира в молоке).

Например, при уровне жира в молоке 4 %, рН рубцового содержимого составит: 4,44 + (0,46 х 4) = 6,28.

Постоянный контроль за изменением жира в молоке от одной и той же коровы позволяет вести контроль за уровнем кислотности среды в рубце и принимать необходимые меры по улучшению ситуации.

Содержание белка в молоке также во-многом определяется условиями кормления. Прямая связь поддерживается между уровнем белка в молоке и полноценностью кормления и характером обменных процессов в рубце.

Сбалансированное, полноценное питание с достаточным количеством в рационе сахаров, протеина, микроэлементов и витаминов позволяет повысить уровень белка в молоке на 0,3-0,4 % и более. В тоже время снижение уровня белка в молоке указывает на недостатки в кормлении. При суточных удоях коров в пределах 28-35 кг снижение уровня белка в молоке вызывается недостаточным обеспечением рационов энергией, что в начале лактации обычно избежать не удается. Снижение уровня белка в молоке обычно происходит при нарушениях рубцового пищеварения: ацидозах, кетозах рубца, что связано с недостаточным количеством веществ, необходимых для синтеза белка: аминокислот, пептидов, минеральных веществ, витаминов.

Соотношение между молочным белком и молочным жиром не должно быть уже, чем 1,2:1. Более узкое соотношение является признаком нарушения обмена веществ, вызванного нарушением соотношения отдельных питательных веществ в рационе.

Главное условие получения высококачественного молока – скармливание доброкачественных кормов, соблюдение полноценности кормления, поддержание оптимальной структуры рационов.

В таблице приведены предельные нормы скармливания отдельных кормов при использовании молока в цельном виде, для приготовления масла и сыра.

Максимальные нормы скармливания кормов молочным коровам, кг на голову в сутки