Клиническая биохимия крупного рогатого скота

Элементарный состав молока клинически здоровых коров,%, мг/кг сухого вещества (В. Н. Смирнова, 1999)

В составе молока коровы находятся различные небелковые азотистые вещества, витамины. В количественном плане в первую очередь следует назвать витамины А, С, В2. Однако, в молоке овцематок низкое содержание витамина Е, а поэтому новорожденные ягнята получают с молоком матери недостаточно этого витамина, что может привести к появлению у них миокардиодистрофии, или так называемой «беломышечной болезни». При этом в скелетной и сердечной мышцах нарушается обмен хромопротеинов со снижением уровня миоглобина и потерей мышцами своей естественной окраски.

Все витамины молока – это витамины кормов, поедаемых животным. Витамины – низкомолекулярные органические соединения, которые легко распадаются в процессе хранения кормов. Поэтому корма (сено, сенаж, силос), сохраняющиеся долгое время, являются менее ценными в витаминном отношении; молоко, получаемое в зимний период года, беднее витаминами.

Молоко всегда содержит лейкоциты и разрушенные эпителиальные клетки молочной железы. Эти клетки получили название соматических клеток для отличия от бактериальных клеток и других

172

микроорганизмов, которые могут быть в большом количестве при инфицировании молочной железы. У здоровых коров соматические клетки насчитывают 30 000–3 000 000 клеток/мл. Половина этого числа обычно приходится на нейтрофилы. При воспалительных процессах плотность соматических клеток в молоке возрастает в 10–100 раз. Количество соматических клеток является параметром качества молока и индикатором физиологического статуса молочной железы. Умеренное увеличение числа соматических клеток в молоке может объясняться не соответствующей техникой доения, а также указывать на наличие хронического инфекционного процесса в молочной железе.

Биохимические аспекты молокообразования

Синтез молока эпителиальными клетками альвеол является удивительным физиологическим процессом. Биосинтез компонентов молока, как и любой другой биосинтез, требует затраты энергии. Установлено, что лактирующая молочная железа потребляет 5,8 кал/мин на каждые 100 г ткани. Основным источником энергии для работы лактирующей молочной железы является глюкоза, причем 50% всей поступающей глюкозы в железу используется на энергетические нужды, а 50% поступают на синтез лактозы (В. В. Рудаков, 1990).

Большинство важнейших органических компонентов молока синтезируется только в молочных эпителиальных клетках и не находится в других тканях. Альвеолярные клетки синтезируют белки, жиры, углеводы, и эти продукты выталкиваются в просвет альвеол. В течение суток с молоком коровы выделяется 500–1000 г белка, 600–1200 жира, 700– 1400 г лактозы (А. В. Чечеткин, 1982). Место синтеза белков молока – эндоплазматический ретикулум; молекулы казеина поступают в аппарат Гольджи, где происходит их фосфорилирование. Лактоза также синтезируется внутри пузырьков Гольджи. Многие компоненты, необходимые для синтеза молока, транспортируются в эпителиальные клетки железы транспортными белками. Гормоны, контролирующие секрецию молока, активизируют ферментные системы эпителиальных клеток. Дополнительно гормоны регулируют число железистых эпителиальных клеток, контролируя баланс между клеточной пролиферацией и апоптозом. Синтез молока осуществляется на постоянном уровне и вероятно роль гормонов первично состоит в поддержании активности ферментов синтеза в клетках. Использование глюкозы и аминокислот определяется степенью синтеза в эпителиальных клетках, а не изменениями в плазме крови концентрации метаболических гормонов, таких как инсулин, глюкагон, гормон роста, которые регулируют уровень этих субстратов в других тканях. Клетки молочной железы используют свыше 25% глюкозы и 60% аминокислот, поступающих с кровью. Фермент липаза в стенках капилляров гидролизует триглицериды из крови; при этом жирные кислоты транспортируются в железистые эпителиальные клетки.

В лактационный период молочные эпителиальные клетки имеют высокую степень метаболизма, эпителиальная ткань использует более 50% кислорода артериальной крови. По поглощению кислорода на 100 г ткани молочная железа коровы лишь в 2–3 раза «уступает» мозгу, активному потребителю кислорода. Эпителиальные клетки имеют высокую плотность митохондрий, которые продуцируют АТФ на синтетические цели в клетках, на транспорт компонентов молока из внутриклеточных структур в альвеолы.

Отдельные метаболиты, используемые для синтеза жирных кислот и незаменимых аминокислот, так же синтезируются в митохондриях. Подобно другим клеткам, синтезирующим белки, молочные эпителиальные клетки имеют хорошо развитой эндоплазматический ретикулум с высокой плотностью рибосом. В эндоплазматическом ретикулуме происходит синтез фосфолипидов и триглицеридов. Как в других клетках, гликолиз и синтез жирных кислот имеет место в цитозоле.

Синтезированные белки в эндоплазматическом ретикулуме поступают в аппарат Гольджи, где они формируются в секреторные пузырьки. Активные молочные эпителиальные клетки всегда содержат множество секреторных пузырьков, которые транспортируют водорастворимые компоненты молока в цитозоле на апикальную мембрану клеток. Пузырьки опорожняются экзоцитозом, и содержимое пузырьков смешивается с молоком, уже присутствующим в альвеоле. Общая поверхность пузырьков составляет примерно 20 000 м² для транспорта лишь одного литра молока.

Для поддержания лактогенеза молоко должно быть удалено из молочной железы коровы в процессе сосания теленка или при доении. Если не происходит удаления молока из железы дойной коровы в течение 16 ч, то синтез молока начинает снижаться. Большая порция молока дойной коровы находится в альвеолах и молочных ходах железы. Чтобы усилить процесс удаления молока из вымени в процесс вовлекается окситоцин. Синтез и реализация окситоцина из задней доли гипофиза осуществляется нейроэндокринным рефлексом при тактильной стимуляции вымени при сосании теленка или при ручной стимуляции вымени.

Биосинтез компонентов молока, как и любой другой биосинтез в организме, требует затраты энергии. Лактирующая молочная железа на каждые 100 г ткани потребляет 5,8 ккал энергии. Глюкоза является основным поставщиком энергии для молочной железы, причем на энергетические нужды идет 50% всей поступающей в железу глюкозы, а другие 50% используются для синтеза лактозы и глицерина жиров молока. Молочная железа коровы с удоем 40 кг молока продуцирует свыше 3 кг лактозы в сутки. Поэтому, по сравнению с нелактирующей железой, потребление глюкозы в лактационный период увеличивается в 10 раз.