Взаимосвязь кратности доения и секреции молока у коров
20 декабря 2006 г. — Переработка молока (журнал), Э.В. Овчаренко, д.б.н., М.Н. Черняева, к.б.н., Калужский филиал РГАУ МСХ им. Тимирязева

Влияние кратности доения в течение суток на молочную продуктивность и химический состав молока не перестает интересовать исследователей вот уже более полувека.

Опытами установлено, что более частое доение предпочтительно с позиций физиологии лактации, получения большего количества молока от одной коровы, однако практически требует больших затрат электроэнергии и труда доярок. Особенно важен этот вопрос с социальных позиций: труд дояра тяжел, растянут в течение суток и сравнительно низкооплачиваем; поэтому, несмотря на ощутимое снижение поголовья коров (по Калужской области - примерно на 10 % ежегодно), трудно найти добросовестных и квалифицированных специалистов для обслуживания молочного стада.

В настоящее время за рубежом традиционным считается двукратное доение в течение суток, причем доить рекомендуют через равные промежутки времени; (иногда применяется трехкратное доение с промежутками 10, 7 и 7 часов, которое считается более приемлемым с позиций условий труда); среди отечественных производителей молока также становится все больше сторонников двукратного доения.

До сих пор больше всего опытов проведено с целью сравнения молочной продуктивности коров при дву- и трехкратном доении. Исследованиям более частого, чем трехкратного, в течение суток доения стали уделять достаточно внимания лишь в последние 20 - 30 лет в связи с автоматизацией доения коров. Более частое доение в настоящее время также рассматривают как фактор повышения устойчивости лактационной кривой, улучшения качества (сортности) молока и его технологических свойств. Бытовавшее ранее мнение, что главной и чуть ли не единственной причиной кратковременных изменений скорости секреции молока в промежутках между доениями является возрастающее внутривыменное давление (35 - 45 мм рт. ст. и более), с открытием аутокринной регуляции секреции молока было пересмотрено.

Если ранее утверждалось, что скорость молокообразования мало изменяется в течение 10-12 часов или даже 16 часов после доения, то в последующих исследованиях были получены данные, подтверждавшие, что скорость секреции молока почти не замедляется лишь в течение первых 3 - 4 часов, а затем происходит сильное ее снижение.

Можно допустить, что интенсивная селекция коров обусловливает изменение в соотношении между скоростью секреции молока в единицу времени, с одной стороны, и возможностями его накопления в емкостной системе вымени в промежутках между доениями - с другой. Например, в Новой Зеландии широко распространено одноразовое доение в течение суток на последних стадиях лактации, что, видимо, стало возможным в результате направленной селекции. В то же время вполне вероятен и противоположный эффект, когда усиление возможностей секреторной ткани происходит без увеличения емкости цистерн и крупных протоков.

В настоящее время принимается как аксиома, что в промежутках между доениями молоко, оставшееся в альвеолах и мелких молочных протоках после предшествующего доения, вновь секретируемыми порциями молока выдавливается в более крупные протоки и, наконец, в цистерны. Поэтому считается, что молоко первых порций удоя - наиболее "старое", то есть секретировано ранее других порций.

Химический состав отдельных фракций удоя, извлекаемых последовательно из вымени, различается в основном по содержанию жира. При этом известно, что последние порции молока отличаются от ранее извлеченных из вымени в данное доение более высоким содержанием жира. Причины таких различий до сих пор точно не установлены, однако имеют хождение следующие версии:

• отстаивание (всплывание) жировых шариков, особенно из-за способности слипаться в комочки, образование сливок (англ. - creaming) в емкостной системе вымени и в самих альвеолах и, как следствие, более позднее извлечение их из вымени во время доения. Эта версия кажется наиболее простой и логичной;

• предполагается, что существуют различия в скорости прохождения крупных и мелких жировых шариков по молочным ходам (протокам) вплоть до цистерн, вследствие чего крупные жировые шарики, составляющие основную массу молочного жира, не доходят до больших молочных протоков и цистерн;

• происходит замедление секреции жировых шариков по мере удаления от момента предшествующего доения под действием возрастающего давления в альвеолах, накопление жировых шариков в секреторных клетках и выброс их в полость альвеол во время доения.

В последнем случае жирность молока по мере извлечения отдельных его порций в начале доения должна снижаться или, по крайней мере, не возрастать по сравнению с жирностью первых порций и резко повышаться только в конце доения. В свете вышеизложенного была предпринята попытка изучения влияния длительности промежутков между доениями на скорость секреции молока и содержание жира в различных порциях удоя.

Материал и методы исследований

Опыт 1 был проведен на восьми коровах черно-пестрой породы возрастом 3 - 4 отела , продуктивностью 3 500 - 5 800 кг молока за предшествующую лактацию. Коровы к началу опыта лактировали по второму - четвертому месяцу после отела ; суточный удой составлял от 16 до 29 кг. При обработке данных коровы были разделены на две группы: "высокопродуктивная" (группа 1) и "низкопродуктивная" (группа 2). Животные содержались на рационах из зеленой массы и концентрированных кормов, соответствующих нормам ВИЖ по основным параметрам; лишь по протеиновой питательности они превосходили нормы ВИЖ на 10 - 15 %.

Распорядок дня на ферме был таким, что промежуток между вечерним и утренним доением составлял 12 часов, а между утренним и обеденным - 4 часа. Опыт состоял из подготовительного (7 дней) и учетного(3 смежных дня) периодов. В каждое доение учетного периода молоко, извлекаемое из вымени, делили на три примерно равные части (основной удой), каждую из которых исследовали на содержание жира, а также размеры (диаметр) жировых шариков; кроме того, отдельно исследовали состав молока из додоя, получаемого после дополнительного массажа. В молоке всего удоя кроме жира определяли содержание белка.

Опыт 2 был проведен на пяти помесных (зааненская плюс местная) козах. Животные были разделены на две группы с учетом возраста: в группу 1 вошли три козы по третьей лактации, а в группу 2 - две - по второй. К началу опыта животные были в среднем на четвертом месяце лактации. Рационы по основным параметрам соответствовали нормам ВИЖ. Опыт проводили по схеме групп - периодов, чередуя дву-, трех- и шестикратное доение. В течение каждого периода промежутки между доениями были одинаковыми. Каждый период опыта длился 10 дней. В конце каждого периода в течение 4 дней проводили учет количества молока в каждое доение; удой делили на четыре примерно равные фракции, извлекаемые последовательно из вымени. Каждую фракцию удоя и весь удой исследовали по той же схеме, что и в опыте 1.

В обоих опытах животных доили вручную. Содержание жира в молоке оценивали по методу Гербера, белка - методом формольного титрования, диаметр жировых шариков - в камере Горяева на микроскопе Биолам-И (с увеличением в 600 раз) с окуляром, снабженным измерительной линейкой.

Результаты исследований и обсуждение

Данные о количестве молока, полученного после 4-и 12-часовых интервалов, а также о содержании в нем жира и белка (опыт 1) приведены в таблице 1.

Поскольку на массу и химический состав молока, полученного в то или иное доение, оказывает влияние масса и состав молока, оставшегося в емкостной системе вымени от предшествующего доения, количество молока (жира, белка), получаемого за удой в расчете за единицу времени промежутка между данным и предшествующим доением, назвали кажущейся скоростью секреции.

На кажущуюся скорость секреции молока (в расчете на 1 час) удлинение промежутков времени между доениями сильнее повлияло в группе 1, чем в группе 2 (снизилась на 44 и 31 % соответственно). Влияние продолжительности интервалов между доениями на кажущуюся скорость секреции белков было примерно таким же, как и для удоев, а для жира молока - более выраженным, чем для удоев (для жира и белка соответственно 80 и 49 % в группе 1 и 69 и 28 % - в группе 2). Из приведенных данных видно, что в короткие интервалы времени скорость секреции молока и его белковой части возрастает примерно в одинаковой степени.

Все исследователи сходятся во мнении, что сокращение промежутков между доениями (повышение ежедневной кратности доения) ведет к возрастанию удоев, однако данные относительно степени влияния довольно разноречивы. Р. А. Эрдман и М. Варнер, обобщив данные других исследователей, пришли к выводу, что увеличение кратности доения с двух до трех раз приводит к росту суточных удоев на 3,5 кг, причем эта разница в удоях практически не зависит от суточной продуктивности и возраста коров. Аналогичный вывод был сделан и в отношении продукции молочного жира. Однако существуют и другие данные о зависимости прибавки (как абсолютной, так и относительной) от величины суточных удоев, стадии лактации, возраста и возможностей емкостной системы вымени, особенно объема цистерн. Размах колебаний прироста удоев при трехкратном доении по сравнению с двукратным довольно широк - от 6 до 28 % или даже более. При каждом последовательном увеличении кратности доения удои растут, однако по мере увеличения частот реакция постепенно ослабевает. В нашем опыте 4-часовой промежуток времени адекватен 6-разовому доению; такие интервалы между дойками часто наблюдаются при автоматизированном доении. Таким образом, данные о повышении скорости молокообразования при укороченных интервалах между доениями получили подтверждение и в наших опытах.

Судя по выходу молочного жира с молоком, полученным после 4-часового интервала, можно было бы заключить, что скорость секреции молочного жира в этот промежуток между доениями была на 86 % выше, чем в течение 12-часового периода. Однако такой вывод был бы ошибочен, поскольку:

• молоко, секретируемое во время, следующее после доения, смешивается с молоком, оставшимся после этого доения (остаточная порция молока имеет самую высокую жирность, см. ниже);

• количество остаточного молока пропорционально удою, а жирность его тем выше, чем длиннее промежуток времени, после которого подоили корову (см. ниже). Таким образом, о влиянии частоты доения на концентрацию жира в молоке и продукцию молочного жира более или менее объективно можно судить только при одинаковых промежутках времени между доениями.

В опыте 2 двух коз в каждый период доили через равные промежутки времени: 4, 8 или 12 часов. Рост удоев при 6-кратном доении (промежутки 4 часа) по сравнению с двукратным (12 часов) составил 22,4 %, то есть различия были гораздо слабее, чем в опыте 1 (табл. 2). Причины таких различий могут быть следующие. Если допустить, что количество остаточного молока пропорционально удою, то в опыте 1 относительно большой его объем после 12-часового промежутка мог существенно повлиять на удой в последующее доение (после 4-часового интервала). Кроме того, могли сказаться различия морфологии вымени коров и коз.

В настоящее время физиологическим особенностям лактации мелких жвачных уделяют много внимания. Установлено, что овцы и козы в гораздо меньшей мере реагируют на повышение (снижение) кратности доения, чем коровы. Предполагается, что эта их особенность обусловлена относительно большим объемом молочных цистерн: например, у овец (и коз) доля цис-тернальной фракции от всего удоя после 12-часового интервала может достигать 75 % от всего удоя.

Как видно из приведенных данных, скорость секреции молока у коз при сокращении интервалов между доениями с 12 до 8 часов повысилась на 11,7 % (Р<0,05), а с 8 до 4 часов - на 9,5 % (различия недостоверны), то есть зависимость между частотой доения и удоями носит криволинейный характер. Сокращение интервалов между дойками с 12 до 4 часов привело к росту удоев на 22,4 % (Р< 0,01). Однако в этом случае рост удоев сопровождался некоторым снижением концентрации жира в молоке, что обусловило лишь недостоверный рост суточной продукции молочного жира на 14,3 % (Р>0,1).

Весьма вероятно, что реакция на более частое доение зависит от соотношения объемов альвеолярной и цистернальной частей емкостной системы вымени. В опытах на кобылах породы русский тяжеловоз на 83 - 156 день лактации к началу опытов уменьшение кратности доения в течение суток с 12 до 3 сопровождалось сильнейшим снижением скорости секреции молока (О.О. Соколовская, 2002 г., персональное сообщение). Известно, что объем цистернальной порции удоя у кобыл существенно меньше, чем у коров. В то же время изменение частоты доения коров в Новой Зеландии, так же как коз и овец, слабее сказывается на скорости секреции и на массе секретируемого за сутки молока. Обобщив литературные данные, К. Стелваген пришел к выводу, что наивысшая молочная продуктивность коров достигается при 3- и 4-разовом доении, тогда как дальнейшее повышение кратности ведет к некоторому снижению удоев.

В обоих опытах исследовали состав молока различных порций удоя. В опыте 1 концентрация жира повышалась от 11,9 г/кг в первой порции до 86,0 г/кг в последней (додой) в доение после 12-часового интервала и с 24,5 г/кг до 67,0 г/кг - после 4-часового интервала времени (табл. 3).

В дополнительном опыте 3 на 6 коровах изучали содержание жира в молоке в первую неделю лактации (в среднем 4 дня после отела ) и на 4 - 5 месяце лактации.

В этом опыте, как и в опыте 1, исследовали три части основного удоя, додой, а в молозивный период - и остаточную порцию, которую получали после внутримышечного введения коровам 30 м.ед. окситоцина. В отдельных порциях удоя определяли содержание жира, белка и размеры жировых шариков. Концентрация жира в молоке повышалась от первой к последней порции удоя и была самой высокой в остаточной порции (молозиво) или в додое (молоко, середина лактации) (табл. 4). Примечательно, что при большей концентрации жира во всем удое она была ниже в первых порциях молозива по сравнению с молоком, но выше в последних.

В опыте на козах, так же как и в обоих опытах на коровах, концентрация жира в молоке повышалась от первой к последней порции удоя (рис.). При этом, хотя различия между периодами опыта были недостоверны, наблюдалась тенденция к росту жирности молока в первых порциях удоя и к снижению - в последних при уменьшении интервалов между доениями. Как известно, жировые шарики молока коз отстаиваются намного медленнее, чем в молоке коров. Таким образом, в данном случае отстаивание если и играло роль в различиях жирности молока отдельных порций удоя, то не главную; далее, затруднения под действием внутриальвеолярного давления в секреции молочного жира при таких относительно коротких, особенно при 4-часовых, интервалах между доениями практически исключаются. Согласно модели, предложенной К. Стелвагеном, а также работам других исследователей, наполнение альвеол и повышение в них давления происходит лишь к 16 - 18 часам после доения или несколько ранее (см. выше) - к 12 часам (у коз, видимо, несколько позже, чем у коров).

Следовательно, на основании полученных в нашем опыте и имеющихся в литературе данных невозможно объяснить причины, обусловливающие различия в содержании жира в отдельных фракциях удоя.

Можно предположить, что по мере удаления от предшествующего доения (уже в первые часы) в секреторных клетках создаются условия, обусловливающие секрецию жировых шариков все возрастающих размеров (например, вследствие замедления синтеза белков, входящих в состав оболочки жировых шариков, поскольку доля оболочки в массе крупных жировых шариков существенно меньше, чем у мелких). Известно, что механизмы аутокринной регуляции молокообразования воздействуют в том числе на синтез отдельных белков в секреторных клетках.

Содержание белка в молоке отдельных фракций удоя мы исследовали лишь в опыте 3. Как видно из таблицы 4, концентрация белка повышается от первой ко второй - третьей порции, затем снижается, и самая низкая имеет место в остаточной фракции. Наши данные относительно содержания белка в отдельных фракциях удоя согласуются с опубликованными. Возможно, эти данные в какой-то мере перекликаются с предыдущим предположением относительно различий в концентрации молочного жира и размеров жировых шариков. В таком случае, по нашему мнению, продолжая спекуляции, можно характеризовать первую порцию удоя как остаточное молоко после предшествующего удоя с относительно низким содержанием белка, а тем более жира, от которого уже в альвеоле отделились самые крупные жировые шарики.

Подводя итог, можно сделать следующее заключение: скорость секреции молока как у коров, так и у коз снижается по мере удаления от момента последнего доения, причем этот феномен сказывается уже начиная примерно с 4-часового интервала.

Повышение концентрации жира в отдельных фракциях удоя и увеличение средних размеров жировых шариков по мере извлечения молока из вымени являются твердо установленным фактом, однако трудно объяснимы на основании имеющихся в литературе данных. Затруднения с транспортированием крупных жировых шариков по мелким молочным протокам, если бы они (затруднения) существовали, видимо, должны были бы привести к замедлению передвижения и плазмы молока в течение всего промежутка между доениями, что трудно предположить даже при очень богатом воображении.