Czynniki genetyczne wpływające na skład mleka krów

Obecnie konsumenci poszukują mleka o zmniejszonej ilości tłuszczu, a zwiększonej białka, wobec czego rolnicy są zmuszeni do prowadzenia selekcji genetycznej pod kątem zawartości tych składników. Czynników, mających na nie wpływ jest wiele. Są to m.in. czynniki środowiskowe, a także fizjologiczne – związane z wiekiem krów, okresem laktacji, zapaleniami gruczołu mlekowego. Jednak skład mleka zależy przede wszystkim od potencjału genetycznego krów, rasy, odmiany, cech osobniczych. Wydajność mleczna oraz poziom składników pokarmowych w mleku należą do cech ilościowych.

Genetycznym czynnikiem wpływającym na zawartość składników pokarmowych w mleku krów jest rasa. Pogłowie krów w Polsce liczy 6 201,4 tys. i są to rasy: polska holsztyńsko-fryzyjska odmiany czarno-i czerwono-białej, simentalska, jersey, montbeliarde, polska czerwona, polska czarno-biała, białogrzbieta, brown swiss, szwedzka czerwona, norweska czerwona, mieszańce międzyrasowe. Różnice pomiędzy nimi są widoczne w zakresie przeciętnej wydajności mleka i jego składników. W Polsce najbardziej powszechną rasą użytkowaną w kierunku mlecznym jest polska holsztyńsko-fryzyjska odmiany czarno-białej ze względu na ogromny potencjał genetyczny odnośnie wydajności mlecznej (7–10 tys. kg rocznie) pod warunkiem zapewnienia jak najlepszych warunków środowiskowych. W przeciwnym razie szansa na wykorzystanie potencjału genetycznego maleje. Mleko pozyskiwane od tej rasy zawiera 4,09% tłuszczu i 3,36% białka, natomiast od rasy jersey – 5,03% tłuszczu oraz 3,84% białka. Mleko krów rasy jersey odznacza się najwyższą zawartością suchej masy, białka całkowitego, białka serwatkowego oraz kazeiny w porównaniu z innymi rasami bydła mlecznego.

Rasa krów polska holsztyńsko-fryzyjska i simentalska odznaczają się podobną wydajnością dobową (23,32 i 23,20 kg) i zawartością tłuszczu w mleku (4,18 i 4,16%). Mleko krów rasy polskiej czerwonej charakteryzuje się najwyższą zawartością kazeiny, wynoszącą 2,6%. Mleko pochodzące od krów ras rodzimych z wydajnością dobową poniżej 10 kg to doskonały surowiec do produkcji serów, dzięki wysokiej koncentracji białka (3,80%).

Dziedziczenie cech ilościowych jest znacznie trudniejsze niż cech jakościowych. Na kształtowanie się procesu laktogenezy wpływa oś somatotropowa, której elementami są: hormony wzrostu sprawiające, że transport składników odżywczych do komórek gruczołu mlekowego jest zwiększony oraz aktywność IGF-1 (insulinowego czynnika wzrostu) wpływającego na wydajność mleczną. Kolejnym jej elementem jest czynnik transkrypcyjny PIT-1 – czynnik przysadkowy silnie skorelowany z wydzielaniem somatotropiny. Ekspresja genów poszczególnych elementów osi somatotropowej  kształtuje wydajność mleczną oraz skład mleka.

Gen hormonu wzrostu należy do genów, które są najczęściej badane pod kątem wydajności krów, a jego polimorfizm wpływa na ilość i jakość pozyskiwanego mleka. Z badań wynika, że osobniki homozygotyczne BB charakteryzują się najniższym poziomem tłuszczu w mleku. Krowy o takiej konformacji genetycznej są uważane za najlepszy wariant w odniesieniu do wydajności mlecznej. Natomiast homozygoty AA cechują się najniższą zawartością tłuszczu w mleku.

Gen czynnika transkrypcyjnego PIT-1 sprawia, że osobniki heterozygotyczne wykazują najwyższą wydajność. Dowiedziono, że polimorfizm występujący w 260 parze zasad jest najkorzystniejszym wariantem genetycznym u homozygoty AA, a mleko pozyskiwane od tych osobników charakteryzuje się zwiększonym udziałem tłuszczu.

Gen insulinowego czynnika wzrostu (IGF-1) jest odpowiedzialny za rozrost tkanki gruczołowej, a także za udział składników odżywczych w procesie laktogenezy. W kwestiach zawartości składników chemicznych w mleku istnieją przeciwności, ponieważ jedne badania nad polimorfizmem w 249 parze zasad wskazują, że mleko pozyskiwane od krów homozygot AA charakteryzuje się najniższym poziomem tłuszczu przy wysokiej koncentracji białka oraz osobniki o tym wariancie genetycznym dają więcej mleka. Natomiast według innych badań najwyższą wydajność mleka uzyskuje się od heterozygot charakteryzujących się najniższą koncentracją tłuszczu przy wysokiej zawartości białka.

Wzmożona selekcja jest wynikiem badań genetycznych, których zadaniem jest wykrycie korzystnych genotypów w obrębie interesującej cechy. Skład mleka można poprawić poprzez krzyżowania międzyrasowe, a także wykorzystując naturalne predyspozycje genetyczne różnych odmian krów lub poprzez selekcję hodowlaną. Selekcja bydła pod względem składu mleka może być bardziej efektywna niż ta na poprawę jego wydajności. Wszystkie te czynności prowadzą do bardziej efektywnej hodowli.

Źródło: O. Duszyńska-Stolarska, M. Górecka, A. Habel, M. Bogdzińska, 2015. Czynniki kreujące poziom wybranych składników pokarmowych w mleku krów, mające wpływ na atrakcyjność dietetyczną. Zakład Genetyki i Podstaw Hodowli Zwierząt Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy.

Daria Andrzejewska,
Kujawsko-Pomorski Ośrodek Doradztwa Rolniczego w Minikowie