Начало секреции молока – лактогенез. Рост и развитие секреторного эпителия молочных желез должен предшествовать лактогенезу. Начало интенсивного развития молочных желез обычно связывают с половым созреванием животного и последующими циклическими изменениями гормонов яичников, эстрогена и прогестерона. Эстроген, в частности, обеспечивает течение каждой течки, тогда как прогестерон совместно с эстрогеном необходим для роста и анатомического развития секреторных альвеол. Секреция гормона роста и глюкокортикоидов также необходима для комплексного развития молочной железы. Однако, стимулируя анатомическое развитие, прогестерон угнетает функциональное развитие секреторного эпителия. Прогестерон также угнетает продукцию внутриклеточных ферментов, необходимых для нормальной секреции молока. Ингибирующий эффект прогестерона прекращается перед родами, что является условием обеспечения лактогенеза.
Уровень пролактина в крови по мере срока беременности животного увеличивается с резким увеличением при родах. Пролактин обеспечивает анатомическое и функциональное развитие секреторного эпителия молочной железы, чтобы обеспечить секрецию молока, а поэтому резкое повышение уровня пролактина в крови при родах необходимо для лактогенеза. У жвачных плацента продуцирует плацентарный лактоген (соматомаммотропин), который связывается с рецепторами пролактина и стимулирует рост и развитие эпителиальных клеток вымени подобно пролактину. Изменение гормонального статуса приводит к значительному росту железистой ткани, тогда как количество жировой ткани снижается. Обычно вымя коровы бывает развитым к середине беременности.
Во второй половине беременности коровы молочные эпителиальные клетки дифференцируются в активные секреторные клетки. При этом в процесс лактогенеза вовлекается кортизол. Концентрация кортизола значительно повышается в крови в предродовой период. Кортизол индуцирует рост и дифференциацию эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи, необходимых компонентов синтезирующего и секретирующего аппарата молочных эпителиальных клеток. В конце беременности альвеолярные клетки способны активно синтезировать и секретировать молоко.
Образование молока – сложный процесс, который определяется генетическим статусом организма и внешней средой при главенствующем значении кормления животного. Это интенсивный процесс, включающий распад веществ экзогенной природы, поступивших с кормами, и синтез эндогенных веществ с затратой значительного количества энергии. На образование молока и его секрецию затрачивается около 10% энергии питательных веществ, поступающих в молочную железу из крови.
Образование 1 л молока у коровы требует транзита через вымя 500 л крови. При лактации молочная железа использует до 50% кислорода и 20–35% глюкозы крови. При этом лимфатические сосуды удаляют 1–2 л лимфы от молочной железы на каждый литр получаемого молока. У коров лимфатические сосуды железы переносят лимфу в два больших лимфатических узла (надвымянные), реакция которых проявляется в случае мастита.
В составе молока коровы определяют свыше 300 органических и неорганических компонентов. Химический состав молока коровы варьирует от многих внешних причин, например, от фактора кормления, от физиологического статуса животного, в частности от беременности. Свойства молока изменяются, начиная с первого момента дойки, вплоть до сухостойного периода коровы.
Биологические свойства молока – это способность ингибировать развитие микрофлоры в течение определенного времени или бактерицидной фазы. При 37ºС молока бактерицидная фаза составляет 2 ч, при 5ºС – 36 ч.
Молоко, секретируемое перед родами и в первые 5 суток после родов, получило название молозива. Молозиво имеет солоноватый вкус и специфический запах, высокую кислотность (40–50о Т), вязкую консистенцию. Его продукция представляет секреторный процесс, в котором лактогенез имеет место при отсутствии молока. Отметим, что молозиво не используется в промышленной переработке, так как имеет вязкую консистенцию, слишком высокий процент белков – 20% (альбуминов и глобулинов), а поэтому свертывается при нагревании, малый процент жира, молочного сахара и повышенные числа каталазы.
Бóльшая часть белков молозива представлена иммуноглобулинами, или антителами крови матери. Молозиво содержит в 10–20 раз больше иммуноглобулинов, чем обычное молоко. Поэтому очень важно напоить новорожденного теленка в первый час после отела молозивом, антитела которого без расщепления путем пиноцитоза абсорбируются эпителиальными клетками тонкого кишечника и создают пассивный, так называемый молозивный, или колостральный, иммунитет.
Спустя 6 ч абсорбция макромолекул эпителиоцитами кишечника снижается на 50%. Абсорбция нативных иммуноглобулинов молозива в кишечнике ограничена первыми 36 часами от рождения теленка. В этот период энтероциты, имея мембранные рецепторы для Fc-фрагмента, способны передавать интактные молекулы иммунноглобулинов. В более поздние часы после рождения теленка клетки тонкого кишечника замещаются более зрелой клеточной популяцией, неспособной абсорбировать макромолекулы путем пиноцитоза.
Необходимость ранней выпойки молозива продиктована наличием в нем ингибитора трипсина, который предотвращает распад белков, очень низкой секрецией поджелудочной железы в первые сутки
жизни телят, сравнительно высокой рН = 6,0–7,0, предупреждающей активность пепсина сычуга. В течение первых 36 часов после рождения величина рН падает до 4,0–3,0 и пепсин становится активным, гидролизуя белки молозива. Хотя недостаток HCI в желудке благоприятствует эффекту молозива, однако это делает теленка более чувствительным к инфекции в первые 48 ч их жизни, так как кислота обычно убивает многие микроорганизмы в составе кормов.
Поэтому новорожденные телята, не получающие должного количества молозива, как правило, растут более медленно с признаками энтерита, чем телята, получающие молозиво в первые часы после рождения. Собственный биосинтез иммуноглобулинов M, G имеет место в организме телят через 2–3 недели после рождения.
Абсорбция антител молозива является очень важной для теленка не только в первые часы и дни жизни, но и в последующие недели. Телята, не получающие молозиво, растут более медленно, имеют большую степень падежа, особенно по причине диспепсии, септицемии, пневмоний, даже в возрасте 2–3 месяцев.
Молозиво содержит не только высокое содержание иммуноглобулинов, но и ряд других белковых факторов неспецифической защиты организма, такие как лизоцим, пропердин, система комплемента. Для молозива характерно также высокое содержание клеток – фагоцитов, таких как нейтрофилы, эозинофилы, тканевых макрофагов.
Молозиво коровы богато каротином, содержание которого в 50–100 раз выше, чем в молоке. Молозиво содержит в 3–5 раз больше водо- и жирорастворимых витаминов, по сравнению с молоком. При этом молозиво имеет сравнительно низкий уровень лактозы, поэтому источниками энергии в составе молозива являются белки и жиры. На 5-е сутки состав молозива приближается к составу нормального молока и отличается несколько повышенной кислотностью за счет повышенного содержания кислых солей и белков. Молозиво сохраняет свои питательные и защитные свойства при замораживании.
Молоко представляет дисперсную систему, включающую молочный сахар (лактозу) и минеральные вещества, полностью растворенные в среде, белки и органические соли в коллоидном состоянии и жиры в грубодисперсном состоянии, в виде жировых капель размером 2– 3 микрона. Жировые капли в эмульгированном состоянии сравнительно легко отстаиваются, образуя слой сливок. Плотность свежего молока составляет 1,028–1,033, рН = 6,5–6,8. Свежее молоко коровы имеет общую (титруемую) кислотность 16–18º Тернера. При размножении в молоке молочно-кислых бактерий и распадом лактозы происходит накопление молочной кислоты и кислотность молока повышается. Отметим, что общую кислотность молока выражают в градусах Тернера (это количество 0,1 Н раствора NaOH, необходимое для нейтрализации кислот, содержа-
