Концентрация компонентов молока меняется в зависимости от стадии лактации. После отёла содержание жира и белка в молоке снижается и достигает минимальных значений примерно через 2–3 месяцев лактации (Sutton 1990). Затем оно медленно повышается до конца лактации. Низкая концентрация жира и белка в период пика удоя может представлять особую проблему в стадах с сезонными отёлами, где все коровы находятся на одной стадии лактации.
Содержание жира в молоке
Соотношение объёмистых кормов и концентратов
Одним из основных факторов, влияющих на содержание жира в молоке, является уровень эффективной клетчатки в рационе. Пережёвывание клетчатки стимулирует выработку слюны, которая служит буфером в рубце и препятствует снижению pH его содержимого. Рекомендуемая минимальная длина частиц объёмистых кормов составляет 0.6–0.8 cm, чтобы стимулировать выработку слюны (Sutton 1990). Если pH содержимого рубца снижается, меняется соотношение летучих жирных кислот (ЛЖК): доля пропионата относительно ацетата увеличивается. Ранее считалось, что снижение содержания жира в молоке вызвано именно этим изменением соотношения ЛЖК. Исследования последних 10 лет убедительно свидетельствуют о том, что снижение содержания жира в молоке связано также с изменениями процесса биогидрогенизации в рубце, а не только с изменением соотношения ЛЖК в рубце (NRC 2001).
Бактерии рубца гидрогенизируют полиненасыщенные жирные кислоты рациона. У моно- и полиненасыщенных жирных кислот цепи могут быть прямыми (транс) или изогнутыми (цис). Транс-ненасыщенные жирные кислоты по своим свойствам ближе к насыщенным, чем к ненасыщенным жирным кислотам, и считаются менее желательными в рационе человека, чем цис-ненасыщенные жирные кислоты. Снижение синтеза жира в молочной железе связывают, в частности, с транс-10-изомером линолевой кислоты (Griinari и др. 1998). Он образуется при достаточном содержании полиненасыщенных жирных кислот в рационе и снижении pH содержимого рубца ниже 6.0. В этих условиях добавление в рацион буферных веществ повышает pH содержимого рубца и содержание жира в молоке (Erdman 1988).
Снижение содержания жира в молоке может быть желательным с точки зрения питания человека, а также для сокращения энергетических затрат на синтез молока. Введение конъюгированных линолевых кислот в сычуг снижало содержание жира в молоке на 52–55% и повышало содержание конъюгированных линолевых кислот в молочном жире, не влияя на удой или содержание белка (Chouinard и др. 1999). Конкретный изомер конъюгированной линолевой кислоты транс--10, цис--12 является очень мощным ингибитором синтеза молочного жира: доза 3.5 g/day вызывает снижение выхода молочного жира на 25% (Bauman и соавт. 2001). Конъюгированные линолевые кислоты молока положительно влияют на здоровье человека и способствуют профилактике заболеваний (Parodi 1997), в том числе подавляют канцерогенез и снижают риск атерогенеза и диабета.
Одним из показателей эффективной клетчатки, непосредственно связанных с поддержанием содержания жира в молоке, является эффективная нейтрально-детергентная клетчатка (eNDF). Она определяется как совокупная способность NDF корма заменять NDF фуража или грубого корма в рационе при сохранении доли жира в молоке (Mertens 1997). Эта способность может быть обусловлена как клетчаткой, так и жировой фракцией корма. Например, влияние скармливания цельных семян хлопчатника на долю жира в молоке может быть связано с поступлением в рацион как клетчатки, так и жира (NRC 2001).
Еще один показатель эффективной клетчатки — физически эффективная NDF (PEF) (Mertens 1997), то есть та часть NDF, которая стимулирует слюноотделение. Поэтому значение PEF для длинностебельного
травяного сена принимают равным 1, а для других грубых кормов — более низким. Mertens (1997) предложил оценивать PEF по доле NDF, остающейся после сухого просеивания на сите с отверстиями размером 1.18 mm и более. Lammers и соавт. (1996) предложили оценивать PEF по распределению частиц по размерам с помощью набора из трех сит (>19 mm, от 8 до 19 mm и <8mm).
NRC (2001) пришел к выводу, что, прежде чем можно будет установить конкретные значения эффективности различных источников клетчатки из грубых и других кормов, необходимы дополнительные исследования других химических и физических характеристик кормов, влияющих на их способность поддерживать оптимальную функцию рубца. В связи с этими трудностями NRC (2001) решил не рекомендовать нормы содержания эффективной клетчатки в рационе.
Рекомендуемое NRC (2001) минимальное содержание общей NDF изменяется от 25 до 33% при изменении доли NDF, поступающей из грубых кормов, в рационе от 76 до 45%. Эта рекомендация относится к рационам с люцерной или кукурузным силосом. При выпасе на пастбищах умеренной зоны с травостоем в вегетативной фазе клетчатка, вероятно, менее эффективно стимулирует жевание, поэтому желательное минимальное содержание NDF составляет от 35 до 40%, когда доля NDF, поступающей из пастбищного корма, составляет около 75%. Broster и соавт. (1985) и Sutton (1990) установили, что с увеличением потребления корма для поддержания постоянного содержания жира в молоке требуется все большая доля клетчатки.
Вид концентрата
Вид скармливаемого концентрата и степень его обработки могут существенно влиять на содержание жира в молоке. Концентраты с высоким содержанием крахмала снижают содержание молочного жира сильнее, чем богатые клетчаткой, поскольку брожение крахмала может быстро понизить pH рубца. Некоторые зерновые культуры, например кукуруза и сорго, могут слабее влиять на содержание жира в молоке, поскольку медленнее расщепляются в рубце (Herrera-Saldana и соавт. 1990).
Тонкое измельчение зерна усиливает снижение содержания жира в молоке. При этом крахмал становится доступнее и быстрее сбраживается в рубце.
В целом, по-видимому, растворимые углеводы, например меласса, повышают содержание жира в молоке. Это может быть связано с увеличением образования масляной кислоты в рубце. На эту реакцию может влиять количество скармливаемой добавки (Ashwood и Cowan 1990; Sutton 1990).
Белок в рационе
Изменение уровня белка в рационе оказывает минимальное влияние на содержание жира в молоке. Если содержание белка в рационе недостаточно, его увеличение может повысить содержание молочного жира за счет увеличения потребления грубого корма. Sutton (1990) отмечает, что в опытах, где увеличение поступления нерасщепляемого в рубце кормового белка сочеталось со скармливанием концентратов на основе крахмала, содержание жира в молоке заметно снижалось.
Жировые добавки
Жировые добавки могут как повышать, так и снижать содержание жира в молоке в зависимости от их влияния на брожение в рубце. Высокий уровень насыщенных жиров (>5–6 % всего рациона) или даже небольшое количество ненасыщенных жиров вызывает снижение содержания жира в молоке. При более низком уровне насыщенных жиров содержание молочного жира обычно остается неизменным (Sutton 1990).
Жировые добавки, защищенные от расщепления в рубце путем инкапсуляции в белковую оболочку, стабильно повышают содержание жира в молоке. Другие способы защиты жиров, например гранулирование жира или использование кальциевых солей жирных кислот, дают неоднозначные результаты. Это объясняется
значительными колебаниями степени устойчивости жира к воздействию рубцовой среды (Ashes и соавт. 1995). Цельные семена хлопчатника обычно повышают содержание жира благодаря медленному расщеплению жира в рубце, тогда как другие цельные масличные семена, например сои, рапса и льна, снижают содержание жира в молоке из-за высокого уровня полиненасыщенных жирных кислот.
Жировые добавки можно также использовать для изменения жирнокислотного состава молочного жира. Группа исследователей из США (O’Donnell 1989) рекомендовала с точки зрения питания человека повысить долю мононенасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот C18 в общем количестве молочного жира примерно до 80% и 10% соответственно. Наиболее эффективный способ устойчиво и существенно повысить долю мононенасыщенных или полиненасыщенных жирных кислот C18 либо тех и других, а также снизить долю насыщенных жирных кислот — скармливать масличные семена с низким содержанием C16:0 в форме, при которой содержащиеся в них ненасыщенные жирные кислоты C18 надежно защищены от биогидрогенизации в рубце путем инкапсуляции в матрицу из белка, обработанного формальдегидом (Ashes и соавт. 1992; Gulati и соавт. 1999).
С точки зрения питания человека представляет интерес и увеличение потребления омега--3 жирных кислот, содержащихся в рыбьем жире. Включение этих кислот в рацион лактирующих коров в составе добавок, защищенных от воздействия рубца, позволило получить молоко со значительным содержанием омега--3 жирных кислот без снижения потребления корма и содержания жира и белка в молоке (Ashes и соавт. 2000; Kitessa и Gulati 2002).
Обзор методов изменения содержания жира в молоке молочных коров представлен в работе Doveau и соавт. (1999).
Частота кормления
При рационах с высоким содержанием зерна частое скармливание небольших порций зерна обычно ослабляет его влияние на pH рубца и в меньшей степени снижает содержание жира в молоке. Gibson (1984) обобщил результаты 27 опытов и заключил, что при увеличении частоты скармливания концентратов с одного-двух до трех и более раз в день содержание жира в молоке в среднем повышалось на 7.3%, а удой — на 2.7%. Эффекта не наблюдалось, если коровы, получавшие концентраты один-два раза в день, уже давали молоко с нормальным содержанием жира.
Буферные добавки
Буферные добавки нейтрализуют летучие жирные кислоты в рубце, предотвращая снижение pH рубца и последующее уменьшение содержания жира в молоке. В некоторых опытах в Австралии применение буферных добавок при уровне скармливания зерна до 10 kg/day приносило мало пользы. Однако в ряде зарубежных исследований с рационами на основе кукурузного силоса буферные добавки помогали поддерживать содержание жира в молоке при более высоком уровне скармливания зерна. В Новой Зеландии добавки оксида магния, которые давали коровам с гипомагниемией, увеличивали выход молочного жира на 3–11% (Merrall 1983).
Содержание белка в молоке
Содержание белка в молоке зависит от породы и стадии лактации. У пород, выведенных на Нормандских островах, оно выше, чем у голштино-фризских коров; внутри пород также наблюдается значительная изменчивость, что позволяет улучшать этот показатель путем генетического отбора. Содержание белка в молоке максимально во время отела, достигает минимума на пике лактации и затем постепенно повышается. Для конкретной породы и стадии лактации важнейшим фактором является потребление энергии. Если оно снижается из-за теплового стресса, низкого качества грубого корма или ограниченного
