agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2023.24.5.858-867agronauka-1455Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: ВЕТЕРИНАРНАЯ МЕДИЦИНАОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: VETERINARY MEDICINEСезонные закономерности изменения антиоксидантных и микроэлементных параметров молока коров черно-пестрой породыSeasonal patterns of changes in antioxidant and microelement parameters of milk from black-and-white cowshttps://orcid.org/0000-0003-0257-1643СавинаА. А.SavinaA. A.

Савина Анастасия Анатольевна, младший научный сотрудник отдела физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных

п. Дубровицы, д. 60, г. о. Подольск, Московская область, 142132

Anastasia A. Savina, junior researcher, the Department of Physiology and Biochemistry of Farm Animals

Dubrovitsy 60, Podolsk Municipal District, Moscow Region, 42132

priemnaya-vij@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6774-4288ВоронинаО. А.VoroninaD. A.

Воронина Оксана Александровна, кандидат биол. наук, старший научный сотрудник отдела физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных

п. Дубровицы, д. 60, г. о. Подольск, Московская область, 142132

Oksana A. Voronina, PhD in Biological Science, senior researcher, the Department of Physiology and Biochemistry of Farm Animals

Dubrovitsy 60, Podolsk Municipal District, Moscow Region, 42132

priemnaya-vij@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1533-8680ЗайцевС. Ю.ZaitsevS. Yu.

Зайцев Сергей Юрьевич, доктор хим. наук, доктор биол. наук, ведущий научный сотрудник отдела физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных

п. Дубровицы, д. 60, г. о. Подольск, Московская область, 142132

Sergey Yu. Zaitsev, DSc in Chemical Science, DSc in Biological Science, professor, leading researcher, the Department of Physiology and Biochemistry of Farm Animals

Dubrovitsy 60, Podolsk Municipal District, Moscow Region, 42132

 

priemnaya-vij@mail.ruФГБНУ «Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста»РоссияFederal Research Center for Animal Husbandry named after Academy Member L. K. ErnstRussian Federation202331102023245858867Copyright © Савина А.А., Воронина О.А., Зайцев С.Ю., 20232023Савина А.А., Воронина О.А., Зайцев С.Ю.Savina A.A., Voronina D.A., Zaitsev S.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/1455

Изучение антиоксидантного статуса молока коров может дать информацию как о физиологическом состоянии продуктивного животного, так и о получаемом продукте с точки зрения его функциональной ценности, вкусовых качеств и характеристик, влияющих на хранение. Цель работы – исследование образцов молока у голштинизированных коров черно-пестрой породы с разными сроками лактации (до 30-60 дней, 60-90, 90-180, более 180 дней) на предмет активности факторов антиоксидантной защиты в течение ряда месяцев осеннего, зимнего и весеннего периодов. Суммарную концентрацию водорастворимых антиоксидантов (СКВА) молока определяли амперометрическим методом, активность церулоплазмина (ЦП) – модифицированным методом Равина, микроэлементный состав – методом атомно-адсорбционной спектрометрии, концентрацию витамина С – титриметрическим методом, каталазное число – методом перманганатометрии. Выявлены закономерности между сезонной динамикой цинка и каталазы в молоке: в январе у группы животных со сроком лактации 30-300 дней активность каталазы и содержание цинка выше соответственно на 21,6 и 17,4 %, чем у коров со сроком лактации 15-30 дней; в феврале, наоборот, эти показатели выше у группы животных со сроком лактации 15-30 дней (на 29,6 и 30,4 % соответственно); в марте в группе животных со сроком лактации 15-30 дней активность каталазы и уровень цинка ниже (на 26,3 и 10,6 %), чем у коров со сроком лактации более 30 дней. Наблюдается снижение СКВА с увеличением количества лактационных дней. Концентрация СКВА в молоке коров, лактирующих более 180 дней, снизилась в ноябре и марте соответственно на 25,9 и 13,5 % по сравнению с периодом лактации 30-60 дней, в феврале – на 18,8 % по сравнению с животными, лактирующими 60-90 дней. Полученные данные по СКВА прямо пропорционально отражают изменения витамина С и обратно пропорционально церулоплазмина. Полученные данные могут служить важными ориентирами при определении «референтных показателей» в молоке коров.

Studying the antioxidant status of cow's milk can provide information both on the physiological state of the productive animal and on the resulting product in terms of its functional value, taste and characteristics affecting storage. The purpose of the work is to study milk samples from Holstein cows of the black-and-white breed with different periods of lactation (up to 30-60 days, 60-90, 90-180, more than 180 days) for the activity of antioxidant protection factors during a number of months of autumn, winter and spring periods. The total amount of water-soluble antioxidants (TAWSA) of milk was determined by the amperometric method, the activity of ceruloplasmin by the modified Ravin method, the microelement composition by the method of atomic adsorption spectrometry, the concentration of vitamin C by the titrimetric method, and the catalase number by the permanganatometry method. Patterns have been identified between the seasonal dynamics of zinc and catalase in milk: in January, in a group of animals with a lactation period of 30-300 days, catalase activity and zinc content are higher by 21.6 and 17.4 % , respectively, than in cows with a lactation period of 15-30 days; in February, on the contrary, these indicators are higher in the group of animals with a lactation period of 15-30 days (by 29.6 and 30.4 %, respectively); in March, in the group of animals with a lactation period of 15-30 days, catalase activity and zinc levels are lower (by 26.3 and 10.6 %) than in cows with a lactation period of more than 30 days. There is a decrease in TAWSA with an increase in the number of lactation days. The concentration of TCWA in the milk of cows lactating for more than 180 days decreased in November and March, by 25.9 and 13.5 %, respectively, compared with a lactation period of 30-60 days, in February – by 18.8 % compared with animals lactating 60-90 days. The obtained data on TAWSA are directly proportional to changes in vitamin C and inversely proportional to ceruloplasmin. The data obtained can serve as important guidelines in determining “reference indicators” for cows’ milk.

периоды лактациицерулоплазминкаталазавитамин ССКВАмедьжелезоцинкlactation periodsceruloplasmincatalasevitamin CTAWSAcopperironzincработа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ в рамках выполнения Государственного задания ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста» (тема FGGN 0445-2021-0002). Авторы благодарят рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.the work was financially supported by fundamental scientific research of the Ministry of Science and Education of the Russian Federation within the state assignment of the Federal Research Center for Animal Husbandry named after Academy Member L. K. Ernst (topic FGGN 0445-2021-0002). The authors thank the reviewers for the expert evaluation of this work.ReferencesДобриян Е. И. Антиоксидантная система молока. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2020;82(2):101-106. DOI: https://doi.org/10.20914/2310-1202-2020-2-101-106 EDN: APWYTUDobriyan E. I. Dairy antioxidant system. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta inzhenernykh tekhnologiy = Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2020;82(2):101-106. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.20914/2310-1202-2020-2-101-106Bradford B. J., Allen M. S. Negative energy balance increases periprandial ghrelin and growth hormone concentrations in lactating dairy cows. Domestic Animal Endocrinology. 2008;34(2):196-203. DOI: https://doi.org/10.1016/j.domaniend.2007.02.002Bradford B. J., Allen M. S. Negative energy balance increases periprandial ghrelin and growth hormone concentrations in lactating dairy cows. Domestic Animal Endocrinology. 2008;34(2):196-203. DOI: https://doi.org/10.1016/j.domaniend.2007.02.002Остренко К. С. Проблемы интенсификации животноводства и пути их решения. Современное состояние, проблемы и перспективы развития аграрной науки: мат-лы V Междунар. научн.-практ. конф. Симферополь: ООО «Изд-во Типография «Ариал», 2020. С. 287-289. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=44115461 EDN: ORFIZXOstrenko K. S. Problems of animal husbandry intensification and ways to solve them. Current state, problems and prospects for the development of agricultural science: materials of the V Intern. scientific-practical conf. Simferopol': OOO «Izd-vo Tipografiya «Arial», 2020. pp. 287-289. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=44115461Long J., Liu Y., Zhou X., He L. Dietary serine supplementation regulates selenoprotein transcription and selenoenzyme activity in pigs. Biological Trace Element Research. 2021;199:148-153. DOI: https://doi.org/10.1007/s12011-020-02117-8Long J., Liu Y., Zhou X., He L. Dietary serine supplementation regulates selenoprotein transcription and selenoenzyme activity in pigs. Biological Trace Element Research. 2021;199:148-153. DOI: https://doi.org/10.1007/s12011-020-02117-8Скрипниченко Г. Г., Добровольский Ю. Н., Добровольская Н. Е. Теоретические и практические аспекты генетического полиморфизма в молочном скотоводстве. Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2017;(1):64-70. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=28356244 EDN: XWNNBRSkripnichenko G. G., Dobrovolskiy Yu. N., Dobrovolskaya N. E. Theoretical and practical aspects of genetic polymorphism in dairy cattle. Veterinariya, zootekhniya i biotekhnologiya = Veterinary Medicine, Zootechnics and Biotechnology. 2017;(1):64-70. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=28356244Vorbach C., Harrison R., Capecchi M. R. Xanthine oxidoreductase is central to the evolution and function of the innate immune system. Trends in immunology. 2003;24(9):512-517. DOI: https://doi.org/10.1016/S1471-4906(03)00237-0Vorbach C., Harrison R., Capecchi M. R. Xanthine oxidoreductase is central to the evolution and function of the innate immune system. Trends in immunology. 2003;24(9):512-517. DOI: https://doi.org/10.1016/S1471-4906(03)00237-0Погорелова Н. А., Высокогорский В. Е. Активность ферментов антиокислительной системы крови и молока коров при эндометрите. Вестник АПК Ставрополья. 2016;(4(24)):71-75. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/aktivnost-fermentov-antiokislitelnoy-sistemy-krovi-i-moloka-korov-pri-endometritePogorelova N. A., Vysokogorskiy V. E. The activity of enzymes of antioxidant system blood and milk of cows with endometritis. Vestnik APK Stavropol'ya = Agricultural Bulletin of Stavropol Region. 2016;(4(24)):71-75. (In Russ.). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/aktivnost-fermentov-antiokislitelnoy-sistemy-krovi-i-moloka-korov-pri-endometriteCollins J. F., Prohaska J. R., Knutson M. D. Metabolic crossroads of iron and copper. Nutrition reviews. 2010;68(3):133-147. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1753-4887.2010.00271.xCollins J. F., Prohaska J. R., Knutson M. D. Metabolic crossroads of iron and copper. Nutrition reviews. 2010;68(3):133-147. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1753-4887.2010.00271.xPuchkova L. V., Babich P. S., Zatulovskaia Y. A., Ilyechova E. Y., Di Sole F. Copper metabolism of newborns is adapted to milk ceruloplasmin as a nutritive source of copper: Overview of the current data. Nutrients. 2018;10(11):1591. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6266612/Puchkova L. V., Babich P. S., Zatulovskaia Y. A., Ilyechova E. Y., Di Sole F. Copper metabolism of newborns is adapted to milk ceruloplasmin as a nutritive source of copper: Overview of the current data. Nutrients. 2018;10(11):1591. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6266612/Lindmark-Månsson H., Åkesson B. Antioxidative factors in milk. British Journal of Nutrition. 2000;84(S1):103-110. URL: https://www.cambridge.org/core/journals/british-journal-of-nutrition/article/antioxidative-factors-in-milk/ED9FF93 ADFC 95E48F36780EE602505B1Lindmark-Månsson H., Åkesson B. Antioxidative factors in milk. British Journal of Nutrition. 2000;84(S1):103-110. URL: https://www.cambridge.org/core/journals/british-journal-of-nutrition/article/antioxidative-factors-in-milk/ED9FF93 ADFC95E48F36780EE602505B1Вапиров В. В., Вапирова Н. В., Насонова С. П. Физико-химические свойства, биологическая роль и элементный статус по меди жителей северных регионов России. Ученые записки Петрозаводского государственного университета. 2018;(8(177)):101-104. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/fiziko-himicheskie-svoystvabiologicheskaya-rol-i-elementnyy-status-po-medi-zhiteley-severnyh-regionov-rossiiVapirov V. V., Vapirova N. V., Nasonova S. P. Review of physical and chemical properties, biological role and element status of copper in the inhabitants of Russia's northern regions. Uchenye zapiski Petrozavodskogo gosudarstvennogo universiteta = Proceedings of Petrozavodsk State University. 2018;(8(177)):101-104. (In Russ.). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/fiziko-himicheskie-svoystva-biologicheskaya-rol-i-elementnyy-status-po-medi-zhiteleysevernyh-regionov-rossiiВоронина О. А., Боголюбова Н. В., Зайцев С. Ю. Минеральные элементы в составе молока коров − миниобзор. Сельскохозяйственная биология. 2022;57(4):681-693. DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2022.4.681rus EDN: BMBZXDVoronina O. A., Bogolyubova N. V., Zaitsev S. Y. Mineral composition of cow milk − а mini review. Sel'skokhozyaystvennaya biologiya = Agricultural Biology. 2022;57(4):681-693. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2022.4.681rusПучкова Л. В., Алейникова Т. Д., Цымбаленко Н. В., Захарова Е. Т., Конопитцева Л. А., Чеботарь Н. А., Гайцхоки В. С. Биосинтез и секреция церулоплазмина клетками молочной железы в период лактации у крыс. Биохимия. 1994;59(2):296-303. Режим доступа: https://biochemistrymoscow.com/ru/archive/1994/59-02-0296/Puchkova L. V., Aleynikova T. D., Tsymbalenko N. V., Zakharova E. T., Konopittseva L. A., Chebotar' N. A., Gaytskhoki V. S. Biosynthesis and secretion of ceruloplasmin in mammary cells of lactating rats. Biokhimiya. 1994;59(2):296-303. (In Russ.). URL: https://biochemistrymoscow.com/ru/archive/1994/59-02-0296/Белова С. В., Карякина Е. В. Церулоплазмин-структура, физико-химические и функциональные свойства. Успехи современной биологии. 2010;130(2):180-189. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=13917517 EDN: LSOMLDBelova S. V., Karyakina E. V. Сeruloplasmin, its structure and physicochemical and functional properties. Uspekhi sovremennoy biologii. 2010;130(2):180-189. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=13917517Ващенко В. И., Ващенко Т. Н. Церулоплазмин от метаболита до лекарственного средства. Психофармакология и биологическая наркология. 2006;6(3):1254-1269. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/tseruloplazmin-ot-metabolita-do-lekarstvennogo-sredstvaVashchenko V. I., Vashchenko T. N. Tseruloplazmin ot metabolita do lekarstvennogo sredstva. Psikhofarmakologiya i biologicheskaya narkologiya = Psychopharmacology & biological narcology. 2006;6(3):1254-1269. (In Russ.). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tseruloplazmin-ot-metabolita-do-lekarstvennogo-sredstvaНотова С. В., Маршинская О. В., Казакова Т. В. Роль микроэлементов в антиоксидантной системе защиты организма. Животноводство и кормопроизводство. 2023;106(1):183-191. DOI: https://doi.org/10.33284/2658-3135-106-1-183 EDN: UGCKAONotova S. V., Marshinskaya O. V., Kazakova T. V. The role of trace elements in the antioxidant defense system of organism. Zhivotnovodstvo i kormoproizvodstvo = Animal Husbandry and Fodder Production. 2023;106(1):183-191. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.33284/2658-3135-106-1-183Савина А. А., Воронина О. А., Боголюбова Н. В., Зайцев С. Ю. Амперометрическое детектирование антиоксидантной активности модельных и биологических жидкостей. Вестник Московского университета. Серия 2: Химия. 2020;61(6):429-437. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=43083726 EDN: GYQHRESavina A. A., Voronina O. A., Bogolyubova N. V., Zaytsev S. Yu. Amperometric detection of antioxidant activity of model and biological fluids. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 2: Khimiya. 2020;61(6):429-437. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=43083726Тринеева О. В. Методы определения антиоксидантной активности объектов растительного и синтетического происхождения в фармации (обзор). Разработка и регистрация лекарственных средств. 2017;(4):180-197. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30611794 EDN: ZTWVEXTrineeva O. V. Methods of determination of antioxidant activity of plant and synthetic origins in pharmacy (review). Razrabotka i registratsiya lekarstvennykh sredstv = Drug development & registration. 2017;(4):180-197. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30611794Кузнецова Т. В., Глебова И. В. Содержание и форма соединения микроэлементов в молоке и молочных продуктах. Научное обеспечение агропромышленного производства: мат-лы Междунар. научн.-практ. конф. Курск: Курская ГСХА имени И. И. Иванова, 2012. Т. Ч. 3. С. 76-79. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=24372020 EDN: UNIQVVKuznetsova T. V., Glebova I. V. Content and form of microelements in milk and dairy products. Scientific support of agro-industrial production: materials of the International. scientific-practical conf. Kursk: Kurskaya GSKhA imeni I. I. Ivanova, 2012. Vol. Part. 3. pp. 76-79. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=24372020

The authors declare that there are no conflicts of interest present.