E. Annisonetal (1967) установили, что свободные жирные кислоты плазмы крови практически не поглощаются молочной железой. В молочной железе происходит обмен отдельными жирными кислотами между молочной железой и притекающей к ней кровью, поэтому количество жирных кислот не изменяется. Они считали, что жирные кислоты, необходимые для синтеза жира, абсорбируются молочной железой из плазмы крови, а в венозную кровь выводятся не нужные жирные кислоты.
Основными источниками высокомолекулярных жирных кислот молочной железой являются триглицериды плазмы крови, которые находятся в связанном состоянии в виде комплексных соединений – липопротеинов.
E.Korn (1963) обнаружил, что в молочной железе содержится фермент липопротеин – липаза, способный гидролизовать липопротеины с высвобождением высокомолекулярных жирных кислот из триглицеридов. Активность фермента резко повышается во время лактации в 3-4 раза, при этом увеличивается его концентрация.
Фракции β-липопротеинов и хиломикронов являются главными поставщиками триглицеридов как источников высокомолекулярных жирных кислот для синтеза молочного жира.
В.И. Никитин (1953) и L.Popjak (1953) установили, что предшественником молочного жира является и глюкоза, из которой в молочной железе образуется вторая часть молекулы жира – глицерин. Предшественниками могут быть и кетокислоты, образующиеся при дезаминировании аминокислотного расщепления белков, и летучие жирные кислоты (уксусная, β-оксимасляная, капроновая), образующиеся в преджелудках в процессе брожения и являющиеся источниками синтеза триглицеридов с низкомолекулярными жирными кислотами.
Углеводы молока
Лактоза – дисахарид, по питательным свойствам не уступает свекловичному сахару, подавляет гнилостные процессы в кишечнике, способствует развитию благоприятной микрофлоры, используется в основном как источник энергии.
Образуется только в молочной железе. Состоит из двух моносахаров – глюкозы и галактозы. Молочная железа активно абсорбирует сахар из плазмы крови. Источником синтеза галактозы является глюкоза, из которой в самой молочной железе под действием комплекса ферментов происходят превращения. При гидролизе гликопротеинов в молочной железе высвобождается галактоза, включающаяся в состав лактозы при ее синтезе. Также предшественниками синтеза лактозы являются низкомолекулярные жирные кислоты (молочная кислота, М. Kleiber, 1954).
Молочная железа активно абсорбирует свободные (в виде моносахаров ) и связанные (в виде гликопротеинов ) углеводы.
Витамины молока
Витамины молока могут быть двоякого происхождения. Одни попадают в организм животного вместе с кормом, другие синтезируются в ЖКТ.
I группа – группа жирорастворимых витаминов:
А (ретинол) и провитамин А (каротин) содержится в зеленом корме
витамины группы D (кальциферолы) образуются при облучении солнцем
Е (токоферол) обладает антиокислительными свойствами
витамины группы F (ненасыщенные жирные кислоты) предупреждают развитие кожных заболеваний и болезней печени.
II группа – группа водорастворимых витаминов:
В1 (тиамин) регулирует углеводный обмен
В2 (рибофлавин) обеспечивает нормальный рост и развитие нервной системы
В12 (кобаламин) участвует в кроветворении
РР (никотиновая кислота) при ее недостатке развивается пеллагра (шершавая кожа)
а также в молоке присутствуют витамины В3, В6, В9, холин, С.
В молоке содержатся все необходимые организму человека витамины, но их количество не может полностью удовлетворить его потребности.
Закономерности секреции молока
Секреция молока в молочной железе в промежутке между доениями, а также на протяжении всего лактационного периода имеет свои закономерности.
Еще в 1924 году C.A. Ragsdaleetal. было установлено, что секреция молока постепенно снижается за каждый последующий час после доения и составляет 95% от уровня секреции молока предыдущего часа. L. Bailey (1955) сделал вывод, что секреция молока уменьшается с увеличением интервала между доениями. Авторы признающие постепенное снижение секреции молока в промежутке между доениями, главной причиной такого снижения считают повышение внутривыменного давления по мере накопления молока в вымени – при заполнении системы на 80-85% давление достигает 25 мм.рт.ст. При этом альвеолы растягиваются, железистый эпителий уплощается, и создаются неблагоприятные условия для молокообразования.
В.И. Никитин (1953) установил, что внутривыменное давление в течение 9 часов после доения не изменяется. Это обусловлено тем, что по мере накопления молока в вымени рефлекторно снижается тонус мышечных элементов, при этом увеличивается его емкость, и давление не повышается. Вопрос о закономерности секреции молока в промежутки между доениями недостаточно выяснен. Это объясняется разными методическими подходами, а также трудностями в связи с морфологическими и функциональными особенностями молочной железы. Емкостная система вымени представлена альвеолами, протоками, ходами и цистернами. Емкость ее может значительно изменятся под влиянием тонического рефлекса. Образуемое молоко первоначально накапливается в альвеолах – получить его в первые часы после доения практически невозможно. Из альвеол молоко в протоковую систему и цистерны поступает периодически с неравномерной скоростью и ином составе по сравнению с суммарным (главным образом по содержанию жира). Значит объем остаточного молока и высокое содержание жира могут существенно искажать показатели истинной секреции молока.
Схема 1. Динамика скорости секреции молока в течение 10 часового промежутка
И.В. Рахманов (1993) провел исследования на лактационных коровах, у которых была проведена полная денервация вымени. В опытный период из вымени выводили только цистернальное молоко, а альвеолярное в течение 10 суток не выводилось – была отключена афферентная импульсация с рецепторов молочных желез. К концу опытного периода секреция молока снизилась на 20%, уменьшилось количество жира, белка и лактозы. Произошло выключение афферентной импульсации с рецепторов молочных желез, а механизмы стимулирующие процессы молокообразования не выключались.
Стимулы доения влияют на повышение выделения лактогенных гормонов в аденогипофизе, которые воздействуют на интенсивность обмена веществ в организме, повышают абсорбирование метаболитов крови молочной железой и секреции молока в первые часы после доения. При выключении стимулов доения секреция молока значительно снижается.
Молочная железа секретирует молоко с неравномерной скоростью. В первые 3-4 часа наблюдается повышение секреции молока, затем она снижается до определенного уровня, в среднем до 580 гр/час и сохраняется на протяжении 10 часов.
Секреция молока состоит из двух фаз:
1 - фаза непрерывной относительно равномерной скорости секреции молока
2 – фаза периодически повышенной секреции молока. Она включается оптимальным стимулом доения в первые 3 часа и наслаивается на фазу непрерывной секреции молока.
Каждая фаза имеет свой, несколько особый, механизм регуляции. Фаза непрерывной секреции регулируется гуморально-гормональным механизмом по принципу моральной связи (Вундер, 1965). Гормон пролактин, поступающий из аденогипофиза в кровь, пройдя по тканям молочной железы, инактивируется. Лактогенные гормоны, пойдя по организму и молочной железе, утрачивают свою активность, и, следовательно, уменьшается их содержание. Такая кровь, поступая в гипоталамус, служит возбудителем хеморецепторов ядер гипоталамуса, в котором образуются нейрогормоны либерины, поступающие в кровь, и по портальной сосудистой системе доставляются в аденогипофиз, в котором стимулируется выделение новой порции лактогенных гормонов.
Эти гормоны, поступая в кровь, стимулируют в организме обмен веществ, в результате чего образуются предшественники молока, используемые молочой железой для синтеза основных компонентов молока, повышают проницаемость мембран секретирующих клеток молочной железы для предшественников молока, активизируют ферментные системы в самих секретирующих клетках, обеспечивающих синтез жира, белка, лактозы и других компонентов.
Фаза повышенной секреции молока включается периодически только стимулами доения. Механизм регуляции этой фазы нейро-рефлекторно-гуморальный. Сущность его состоит в том, что во время акта доения раздражаются рецепторы молочной железы, главным образом механорецепторы сосков, двумя механическими воздействиями: оптимальной силой давления при сжатии сосков и частотой ритма их сжатия. При этих условиях нервные импульсы по афферентным нервным путям поступают в спинной мозг, затем в продолговатый мозг и гипоталамус, стимулируя выделение в кровь повышенной дозы лактогенных гормонов, которые в течение трех часов стимулируют в молочной железе повышенную секрецию молока.
Фазы секреции молока и механизмы их регуляции являются важным физиологическим обоснованием сущности процесса доения, обеспечивающие не только включение механизма рефлекса молокоотдачи и выведение молока, накопление в емкостной системе вымени, но и включение механизмов, стимулирующие последующий процесс повышенной скорости молокообразования. Из этого следует, что раздой коров будет осуществляется в том случае, если после каждого доения более эффективно включается фаза повышенной скорости секреции молока. Если техника доения своим принципом и параметрами не обеспечивает включения фазы повышенной секреции, раздой коров при этих условиях не получается, одновременно происходит и угасание фазы 1, что в конечном итоге приводит к преждевременному прекращению лактации.