--PAGE_BREAK--Молочная железа хорошо снабжена кровеносными сосудами, артериями и венами. Права и левая половины вымени обычно имеют собственное артериальное кровоснабжение, в них также есть малые артерии, которые проходят из одной половины вымени в другую. Основная функция артериальной системы заключается в обеспечении непрерывного поступления питательных веществ к клеткам, синтезирующим молоко.
Для производства одного литра молока через вымя должно пройти 500 литров крови. Если корова производит 60 литров молока в день, через ее молочную железу проходит 30 000 литров крови. Таким образом, современная высокопродуктивная корова испытывает большие нагрузки.
Вымя также имеет лимфатическую систему, которая выводит из вымени продукты распада. Лимфатические узлы служат фильтрами, которые разрушают чужеродные вещества, но и служат источником лимфоцитов для борьбы с инфекциями. Иногда во время отела стельные коровы страдают от отека, который частично может быть вызван наличием в вымени молока, которое сжимает лимфатические узлы (см. Картинка ниже).
Секреция молока и состав молока
Синтез молока происходит в альвеолах, где секреторные клетки молочной железы постоянно снабжаются питательными веществами.
Молочный жир состоит в основном из триглицеридов, которые синтезируются из глицеролов и жирных кислот. Длинноцепные жирные кислоты поглощаются из крови. Короткоцепные жирные кислоты синтезируются в молочной железе из компонентов ацетата и бета гидроксибутирата, которые образуются в крови. Молочный протеин синтезируется из аминокислот, которые также образуются в крови, и состоят в основном из казеинов и в меньшей степени из молочного белка. Лактоза синтезируется из глюкозы и галактозы в секреторной клетке. Витамины, минералы, соли и антитела трансформируются из крови по всей клеточной цитоплазме в альвеолярную полость.
Состав молока варьируется у разных пород животных и в период лактации во время кормления (см. таблицу ниже).
Порода
Всего твердого вещества, %
Жир, %
Казеин %
Молочный протеин %
Лактоза %
Зольность %
Коричневая швейцарская
12.69
3.80
2.63
0.55
4.80
0.72
Голштинская
11.91
3.56
2.49
0.53
4.61
0.73
Джерси
14.15
4.97
3.02
0.63
4.70
0.77
Состав молока трех пород молочного скота (Б.Л. Ларсон. Период лактации, изд. Брюс Л. Ларсон, 1985 г.)
В начале и в конце лактации содержание жира и протеина выше по сравнению с серединой лактации (см. Картинка ниже).
Изменение содержания протеина и лактозы в молоке коров на протяжение периода лактации (Р. Дженнесс. Период лактации, изд. Б.Л. Ларсон, 1985 г.)
Более высокая концентрация сухого вещества в молоке на раннем этапе лактации связана с потребностями теленка. Например, более высокое содержание протеина в течение первых дней после отела зависит от повышенной концентрации иммуноглобулина. В среднем, молоко от молочной коровы имеет содержание жира от 3,0 до 5,5%, протеина – от 3,0 до 3,8% и лактозы – от 4,0 до 4,8%.
Можно ли влиять на молочную продуктивность и состав молока?
Хорошо известно, что количество произведенного молока в значительной степени определяется количеством корма, потребляемого животным. Возможно, также частично влиять на состав молока кормлением в особенности составом корма. Например, диеты с низким содержанием клетчатки или диеты с концентратом, имеющим высокое содержание крахмала, могут вызвать снижение содержания жира в молоке. Такие диеты могут изменить состав летучих жирных кислот в рубце желудка, что повлияет на жировой метаболизм в молочной железе. Однако труднее изменить содержание протеина за счет состава корма. Возможность изменения состава молока путем доения также очевидна, но это в основном относится к содержанию жира и, в меньшей степени, к содержанию протеина. Содержание жира и протеина в молоке также является очень важным фактором при вскармливании.
Технология доения
Рефлекс молокоотдачи
Доение коров предполагает знание физиологии животного и организацию процесса доения с учетом всех параметров жизнедеятельности животного. Наши древние предки уже осознавали важность стимуляции рефлекса молокоотдачи. На рисунках в пещерах очень часто изображалась корова во время доения и рядом с ней теленок, для стимуляции рефлекса молокоотдачи. Насколько важна стимуляция рефлекса молокоотдачи во время доения современных коров? Утратилась ли важность этого процесса в ходе генетического прогресса? Для того чтобы ответить на эти вопросы, давайте обсудим рефлекс молокоотдачи с точки зрения биологии коровы.
Во время доения и сосания активизируются нервные рецепторы, находящиеся на коже соска и реагирующие на давление. Эта механическая стимуляция вызывает передачу импульса в гипофиз мозга, при этом происходит высвобождение гормона окситоцина. Вместе с током крови гормон поступает к тканям вымени. Доение коров предполагает учет механизмарефлекса молокоотдачи. На Картинке ниже схематически изображен механизм рефлекса молокоотдачи.
В вымени гормон вызывает сокращение эпителиально-мышечных клеток, окружающих альвеолы, и в результате молоко выдавливается в млечные протоки и цистерны.
Время, которое проходит с начала стимуляции соска до наступления молокоотдачи, составляет около 30–60 секунд (оно разное у разных коров и зависит также от стадии лактации). Раньше считалось, что секреция окситоцина носит мгновенный характер и высвобождение происходит одномоментно во время доения. Однако недавние исследования показали, что окситоцин высвобождается в течение всего процесса доения.
Рефлекс молокоотдачи, включая секрецию окситоцина, может стимулироваться многими способами, например, применением тактильной стимуляции соска, нахождением в поле зрения коровы теленка, а также путем формирования условного рефлекса на кормление концентратами во время доения.
Самая эффективная стимуляция сосков коровы осуществляется теленком. Оптимальная техника доения должна, таким образом, имитировать сосание теленка. Сосание соска теленком состоит из трех фаз включает преддойную стимуляцию, высасывание молока и стимуляцию следующую непосредственно за фазой всасывания.
Преддойная стимуляция
Преддойная стимуляция в общем случае процедура, осуществляемая до размещения на вымени коровы доильного аппарата. Она включает в себя сдаивание первых струек молока, очистку и вытирание сосков, массаж сосков и вымени. Во время преддойной стимуляции активизируются рецепторы сосков, и запускается рефлекс молокоотдачи.
Молокоотдача может стимулироваться разными способами, такими как тактильная стимуляция сосков, присутствие или сосание теленка, шум доильного аппарата, а в некоторых случаях скармливание концентрата
Это приводит к выделению молока, когда уже началось действие окситоцина на эпителиально-мышечные клетки после прикрепления доильного аппарата к вымени. Преимущества, которые дает правильно организованная фаза преддойной стимуляции это более короткое время доения, больший поток молока, и в некоторых случаях более эффективное извлечение молока. Так как перед размещением на вымени доильного аппарата рефлекс молокоотдачи уже запущен кривая молокоотдачи крайне редко бывает двухвершинной.
Эффект от преддоильной стимуляции перед доением в течение одной минуты на средний уровень окситоцина (красная линия) и молокоотдачу (синяя линия) во время доения. Молокоотдача началась сразу в момент «0»; стрелки показывают начальное время выделения (Майер и Дж. Эндокринол, 103:355, 1984 г.)
Это означает отсутствие задержки молокоотдачи между поступлением молока из цистерн и поступлением молока из альвеол, что способствует лучшей обработке сосков. Преддоильная стимуляция может производиться вручную или машинным способом. Однако ручная стимуляция несомненно является намного более эффективной, чем машинная.
Последоильная стимуляция
Последоильную стимуляцию можно рассматривать как процедуру стимулирования сосков и вымени после уменьшения или прекращения потока молока. Примером является машинная или ручная стимуляция. Эксперименты, проводимые с дойными коровами, показали, что машинная стимуляция или дополнительная последоильная стимуляция (в последнюю минуту осуществлялся переход от машинного доения к ручному) привела к увеличению выхода молока на 4–5%. У других пород оказалось, что сосание после забора молока способствует повышению производства молока. Такое воздействие на молокоотдачу за счет последоильной стимуляции может объясняться активизацией локальных регуляторных механизмов вымени. Эти механизмы могут влиять на опорожнение вымени и на продуктивность секреторных клеток.
Стимуляция во время доения
Очень важным моментом является то, как именно проводится тактильная стимуляция соска во время доения. Выяснилось, что выделение гормонов окситоцина и пролактина стимулируется тактильной стимуляцией сосков. Эксперименты, в процессе которых ручное доение сравнивалось с машинным доением (ручное доение – это процедура доения, прекрасно имитирующая сосание теленком), показали, что выделение гормонов, связанных с молокоотдачей, оказалось более активным и продолжительным во время ручного доения по сравнению с машинным доением. Этот процесс может частично влиять и на продуктивность животных.
Во время стимуляции сосков также можно активизировать локальные регуляторные механизмы нервной системы молочной железы. Прекрасным примером, демонстрирующим важность локальных механизмов молочной железы, является самка кенгуру. Она может вскармливать двух детенышей разного возраста двумя молочными железами, при этом молоко из каждой железы соответствует потребностям данного детеныша. Старший детеныш сосет молоко из соска, выделяющего молоко, соответствующее его потребностям, а младший детеныш сосет другой сосок, который также выделяет молоко, состав которого соответствует его специфическим потребностям, несмотря на то, что обе молочные железы подвергаются действию тех же гормонов и питательных элементов. Адаптация количества и состава молока к потребностям разных детенышей в каждом конкретном случае происходит только за счет разного режима сосания.
Доение коров предполагает активизацию локальных механизмов у молочных коров как для молокоотдачи, так и для улучшения состава молока. Эксперименты показали, что ручное доение коров увеличивает выход молока и повышает его жирность по сравнению с машинной дойкой (см. Картинку внизу).
Содержание жира в молоке при машинном доении (синяя линия) и ручном доении (красная линия) передних сосков; А – оба передних соска подвергались машинному доению; В – один передний сосок подвергался ручному доению, а другой – машинному доению; С – оба передних соска снова подвергались машинному доению (четыре коровы) (Свеннерстен, Дж. Дэари Cци. 73:971, 1990 г.)
Физиологический механизм, стоящий за этими результатами, еще не совсем ясен. Существует мнение, что в вымени существуют локальные нервные рефлексы, которые влияют на увеличение синтеза молока. И действительно, уже в 50-е и 60-е годы российские ученые знали об этом явлении.
Другое весьма интересное наблюдение у моногастричных и жвачных животных заключается в том, что сосание/доение также может активизировать гормоны в желудке. Однако что именно это означает и чем это важно? Представьте себе корову, дающую 100 кг молока в день, – очень высокая продуктивность. Такой высокий уровень выделения питательных веществ и калорий невозможен, если животное не будет потреблять большое количество питательных веществ. Во время сосания/доения активизируются гормоны желудка (см. Картинку ниже). Некоторые из этих гормонов, активизирующиеся во время доения, влияют на поведение, связанное с поглощением пищи, а другие гормоны оказывают активное воздействие на слизистую оболочку желудка. Поэтому вполне возможно, что выделение этих гормонов, связанных с процессом молокоотдачи, влияет на адаптацию пищеварительного тракта во время стельности и лактации, способствуя более эффективному потреблению пищи, что имеет первостепенное значение. Учитывая то, что доение может косвенно влиять на поглощение пищи, можно судить о важности процедур, связанных с доением.
Таким образом, молочная железа является органом, контролируемым гормонами и поддерживаемым питательными веществами, обеспечивающими производство молока. Однако молочная железа – это орган, который также контролирует свои собственные функции и другие органы тела. Некоторые из этих контрольных систем активизируются доением / сосанием, что подчеркивает важность способа стимулирования и воздействия на соски во время машинного доения.
Значение эффективного извлечения молока
Эффективное извлечение молока – один из важных моментов, связанных с техникой и процедурами доения. Для этого есть много причин. Эффективное извлечение молока влияет на надои. При этом также оказывается воздействие на состав молока, в частности на содержание жира. Если фермеру платят в зависимости от содержания жира в молоке, важно опорожнять вымя как можно более полно, так как последняя порция молока имеет самое высокое содержание жира (см. Картинку внизу). Наши собственные исследования показали, что содержание жира в таком молоке может составлять от 15 до 20%.
Типичная кривая отражает повышение содержания последовательных фракций, взятых во время обычного доения и во время последующих доений после введения окситоцина для удаления остатков молока (Дж. Йоханссон, Акта Агрик Скандинавия. 2Ж82, 1952 г.)
Важное открытие в области эффективности извлечения молока заключается в том, что молоко содержит протеин, который с помощью отрицательной обратной связи воздействует на секреторные клетки вымени. Этот ингибитор синтезируется для выделения молока. Ввиду того, что он напрямую воздействует на секреторные клетки, важно опорожнять альвеолы как можно тщательнее. В экспериментах, проводимых на дойных козах, одна половина вымени опорожнялась полностью, а другая половина оставалась недоенной. Опорожненная молочная железа сразу же заполнялась раствором сахарозы, и в ней секреция молока продолжалась, несмотря на высокое давление в вымени. И наоборот, в недоенной части вымени секреция молока была замедленной. Это наблюдение подтверждает гипотезу о том, что в молоке присутствуют ингибиторы, замедляющие секрецию молока. Эффективное извлечение молока важно и с точки зрения здоровья вымени. Однако стремление максимально опорожнить вымя не означает, что мы должны передаивать соски, так как это может ухудшить состояние вымени и привести к маститу.
Интервалы между доениями
В разных странах интервалы между доениями существенно отличаются. В большинстве стран используются 8–16-часовые интервалы между дойками, что объясняется спецификой фермерского труда. На крупных фермах практикуется 12–12-часовой режим доения. Двенадцатичасовой интервал является наиболее оптимальным и предусматривает доение два раза в день. Надои молока (кг молока) увеличиваются на несколько процентов при равных интервалах по сравнению с неравными интервалами между дойками.
Какой механизм стоит за этим явлением? Выделение молока начинает уменьшаться через десять часов после последней дойки, в то время как давление в вымени растет. Через 35 часов после предыдущей дойки процесс секреции молока останавливается (см. Картинку внизу).
Повышение давления внутри молочной железы и уменьшение секреции молока при увеличении интервалов между дойками (Хаманн энд Додд, Машинное доение и лактация, Брэмли, 1992 г.)
Принимая во внимание сказанное чуть выше, следует, что давление в вымени является не единственным фактором, регулирующим секрецию молока – эту роль играют и ингибиторы. Следовательно, для оптимизации производства молока необходимо принимать во внимание длительность интервалов между доениями.
Частота доений
Долгое время обычной практикой в индустриальных странах было доение два раза в день, что, в основном, обусловливалось спецификой фермерского труда. Однако в некоторых странах, где рабочая сила стоит относительно дешево, практикуется более частое доение. За последние десять лет фермеры вновь перешли на более частое доение, особенно на высокопроизводительных стадах. Более частая дойка связана с целым рядом преимуществ.
Переход от двухразового доения к трехразовому доению значительно увеличивает производство молока. Опубликованные данные показывают, что в этом случае надои увеличиваются на 5–25% в день. Кроме того, лактация становится более продолжительной. Причиной повышения надоев при более частых дойках может являться более частое воздействие гормонов, стимулирующих секрецию молока, на молочную железу. С другой стороны, молоко содержит ингибитор, влияющий на секрецию молока через отрицательную обратную связь. Следовательно, более частое удаление этого ингибитора способствует повышению молокоотдачи. Интересно то, что коровы с маленьким выменем более чувствительны к частоте доек. Чем меньше цистерна, тем больше влияние частого извлечения молока на секрецию, и чем больше цистерна, тем меньше зависимость от частоты доения.
продолжение
--PAGE_BREAK--