agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2023.24.6.1038-1048agronauka-1489Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: ВЕТЕРИНАРНАЯ МЕДИЦИНАОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: VETERINARY MEDICINEОценка содержания церулоплазмина, меди и координирующих медь аминокислот в молоке коров на разных сроках лактацииEvaluation of the content of ceruloplasmin, copper and coppercoordinating amino acids in cow milk at different lactation periodshttps://orcid.org/0000-0002-6774-4288ВоронинаО. А.VoroninaO. 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, 14213

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

Dubrovitsy 60, Podolsk Municipal District, Moscow Region, 142132

voroninaok-senia@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1533-8680ЗайцевС. Ю.ZaitsevS. Yu.

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

п. Дубровицы, д. 60, г. о. Подольск, Московская область, 14213

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

Dubrovitsy 60, Podolsk Municipal District, Moscow Region, 142132

vijinfo@yandex.ruhttps://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, 14213

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

Dubrovitsy 60, Podolsk Municipal District, Moscow Region, 142132

vijinfo@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4267-5300КолесникН. С.KolesnikN. S.

Колесник Никита Сергеевич, младший научный сотрудник отдела физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных

п. Дубровицы, д. 60, г. о. Подольск, Московская область, 14213

Nikita S. Kolesnik, junior researcher, the Department of Physiology and Biochemistry of Agricultural Animals

Dubrovitsy 60, Podolsk Municipal District, Moscow Region, 142132

vijinfo@yandex.ruФГБНУ «Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста»РоссияFederal Research Center for Animal Husbandry named after Academy Member L. K. ErnstRussian Federation20231612202324610381048Copyright © Воронина О.А., Зайцев С.Ю., Савина А.А., Колесник Н.С., 20232023Воронина О.А., Зайцев С.Ю., Савина А.А., Колесник Н.С.Voronina O.A., Zaitsev S.Y., Savina A.A., Kolesnik N.S.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/1489

Цель исследования – изучение содержания церулоплазмина, меди и координирующих медь аминокислот (в молекуле изучаемого белка) в молоке коров черно-пестрой породы на разных сроках лактации. Методы исследования: модифицированный метод определения церулоплазмина по Ревину; определение меди на атомноадсорбционном спектрометре ZEEnit 650 P (Analytik Jena AG, Германия), аминокислотный анализ с помощью высокоэффективной системы жидкостной хроматографии LC-20 Prominence (Shimadzu, Токио, Япония), оснащенной реакционным модулем постколоночной дериватизации нингидрином ARM-1000 (Sevko & Co., Москва, Россия). Группы для исследования сформированы в зависимости от сроков лактации: 1-2 месяц – 1 группа; 3-5 месяц – 2 группа; 6-7 месяц – 3 группа; 8-9 месяц – 4 группа. В каждую группу вошло по 8 животных. Для статистической обработки полученных результатов применяли U-критерий Манна-Уитни и корреляции Пирсона. Средние значения уровня церулоплазмина в группах составили 0,44-0,49 мг/мл, меди 71-83 мкг/л, гистидина 0,11-013 г/100г, цистеина 0,03 г/100 г и метионина 0,09-0,11 г/100 г. В изучаемых 4 группах обнаружены небольшие различия в содержании церулоплазмина, меди и трех аминокислот, однако только у 2 и 4 групп по гистидину эти различия являются достоверными. Таким образом, указанные интервалы содержания церулоплазмина и меди могут служить важными ориентирами при определении «референтных интервалов» для молока здоровых коров в целом, при этом не обязательно учитывать разные сроки лактации.

The purpose of the research was to study the content of ceruloplasmin, copper and copper-coordinating amino acids (in the molecule of the studied protein) in the milk of white-and- black cows at different periods of lactation. The research methods were: modified method for determining ceruloplasmin by Revin; copper was determined using a ZEEnit 650 P atomic adsorption spectrometer (Analytik Jena AG, Germany), amino acid analysis was performed using a highly efficient LC-20 Prominence liquid chromatography system (Shimadzu, Tokyo, Japan) equipped with a reaction module for post-column derivatization with ninhydrin ARM-1000 (Sevko & Co., Moscow, Russia). The study groups were formed depending on the timing of lactation: 1-2 months – group 1; 3-5 months – group 2; 6-7 months – group 3; 8-9 months – group 4. Each group included 8 animals. The Mann-Whitney U criterion and Pearson correlations were used for statistical processing of the obtained results. The average values of ceruloplasmin levels in the groups were 0.44-0.49 mg/ml, copper 71-83 mcg/l, histidine 0.11-013 g/100g, cysteine 0.03 g/100g and methionine 0.09-0.11 g/100g. In these 4 groups, small differences were found in the content of ceruloplasmin, copper and three amino acids, but only for the second and fourth groups of histidine, these differences were significant. Thus, the indicated intervals of ceruloplasmin and copper content can serve as important guidelines for determining the "reference intervals" for cow milk in general, while it is not necessary to take into account different lactation periods.

лабораторная диагностикабелки теплового шока с антиоксидантной активностьюгистидинметионинцистеинlaboratory diagnosticsheat shock proteins with antioxidant activityhistidinemethioninecysteineРабота выполнялась при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках выполнения государственного задания ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста» (FGGN 0445-2021-0002), регистрационный номер ЕГИСУ темы НИР ГЗ 2021-2023-121052600314-1.The work was financially supported by fundamental scientific research of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of the Federal Research Center for Animal Husbandry named after Academy Member L. K. Ernst (FGGN 0445-2021-0002), the registration number of the EGISU of the research topic GZ 2021-2023 is 121052600314-1. The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this work.ReferencesHarris Z. L. Chapter 9 − Ceruloplasmin. Clinical and Translational Perspectives on Wilson Disease. Academic Press. 2019. pp. 77-84. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-810532-0.00009-4Harris Z. L. Chapter 9 − Ceruloplasmin. Clinical and Translational Perspectives on Wilson Disease. Academic Press. 2019. pp. 77-84. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-810532-0.00009-4Helman S. L., Zhou J., Fuqua B. K., Lu Y., Collins J. F., Chen H., Vulpe C. D., Anderson G. J., Frazer D. M. The biology of mammalian multi-copper ferroxidases. BioMetals. 2022;36:263-281. DOI: https://doi.org/10.1007/s10534-022-00370-zHelman S. L., Zhou J., Fuqua B. K., Lu Y., Collins J. F., Chen H., Vulpe C. D., Anderson G. J., Frazer D. M. The biology of mammalian multi-copper ferroxidases. BioMetals. 2022;36:263-281. DOI: https://doi.org/10.1007/s10534-022-00370-zVashchenko G., MacGillivray R. T. A. Multi-copper oxidases and human iron metabolism. Nutrients. 2013;5(7):2289-2313. DOI: https://doi.org/10.3390/nu5072289Vashchenko G., MacGillivray R. T. A. Multi-copper oxidases and human iron metabolism. Nutrients. 2013;5(7):2289-2313. DOI: https://doi.org/10.3390/nu5072289Мошков К. А., Зайцев В. Н., Романовская Е. В., Стефанов В. Е. Церулоплазмин: внутримолекулярный перенос электронов и ферроксидазная активность. Фундаментальные исследования. 2014;(3-1):104-108. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21291815 EDN: RXYDRPMoshkov K. A., Zajcev V. N., Romanovskaja E. V., Stefanov V. E. Ceruloplasmin: intramolecular electron transfer and ferroxidase activity. Fundamental'nye issledovanija = Fundamental research. 2014;(3-1):104-108. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21291815Puchkova 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. DOI: https://doi.org/10.3390/nu10111591Puchkova 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. DOI: https://doi.org/10.3390/nu10111591Dobrzanski Z., Kolacz R., Górecka H., Chojnacka K., Bartkowiak A. The content of microelements and trace elements in raw milk from cows in the Silesian region. Polish Journal of Environmental Studies. 2005;14(5):685-689.Dobrzanski Z., Kolacz R., Górecka H., Chojnacka K., Bartkowiak A. The content of microelements and trace elements in raw milk from cows in the Silesian region. Polish Journal of Environmental Studies. 2005;14(5):685-689.Szczubial M., Dabrowski R., Kankofer M., Bochniarz M., Komar M. Concentration of serum amyloid A and ceruloplasmin activity in milk from cows with subclinical mastitis caused by different pathogens. Polish Journal of Veterinary Sciences. 2012;15(2):291-296. DOI: https://doi.org/10.2478/v10181-011-0149-xSzczubial M., Dabrowski R., Kankofer M., Bochniarz M., Komar M. Concentration of serum amyloid A and ceruloplasmin activity in milk from cows with subclinical mastitis caused by different pathogens. Polish Journal of Veterinary Sciences. 2012;15(2):291-296. DOI: https://doi.org/10.2478/v10181-011-0149-xВоронина О. А., Боголюбова Н. В., Зайцев С. Ю. Минеральные элементы в составе молока коров - мини-обзор. Сельскохозяйственная биология. 2022;57(4):681-693. DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2022.4.681rus EDN: BMBZXDVoronina O. A., Bogolyubova N. V., Zaytsev S. Yu. 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.2022.4.681rusЦымбаленко Н. В., Гюлиханданова Н. Е., Платонова Н. А., Бабич В. С., Евсюкова И. И., Пучкова Л. В. Регуляция активности гена церулоплазмина в клетках молочной железы. Генетика. 2009;45(3):390-400. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=11713826 EDN: JWIRLRTsymbalenko N. V., Gyulikhandanova N. E., Platonova N. A., Babich V. S., Evsyukova I. I., Puchkova L. V. Regulation of ceruloplasmin gene activity in mammary gland cells. Genetika = Russian Journal of Genetics. 2009;45(3):390-400. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=11713826Hussein H. A., Staufenbiel R. Variations in copper concentration and ceruloplasmin activity of dairy cows in relation to lactation stages with regard to ceruloplasmin to copper ratios. Biological trace element research. 2012;146:47-52. DOI: https://doi.org/10.1007/s12011-011-9226-3Hussein H. A., Staufenbiel R. Variations in copper concentration and ceruloplasmin activity of dairy cows in relation to lactation stages with regard to ceruloplasmin to copper ratios. Biological trace element research. 2012;146:47-52. DOI: https://doi.org/10.1007/s12011-011-9226-3Szczubial M., Dabrowski R., Kankofer M., Bochniarz M., Albera E. Concentration of serum amyloid A and activity of ceruloplasmin in milk from cows with clinical and subclinical mastitis. Bulletin of the Veterinary Institute in Puławy. 2008;3(52):391-395.Szczubial M., Dabrowski R., Kankofer M., Bochniarz M., Albera E. Concentration of serum amyloid A and activity of ceruloplasmin in milk from cows with clinical and subclinical mastitis. Bulletin of the Veterinary Institute in Puławy. 2008;3(52):391-395.Saleh N., Allam T. S., Omran A., Abdelfattah A. M. Evaluation of Changes in Hemato-Biochemical, Inflammatory, and Oxidative Stress Indices as Reliable Diagnostic Biomarkers for Subclinical Mastitis in Cows. Alexandria Journal for Veterinary Sciences. 2022;(72)2:23-34. DOI: https://doi.org/10.5455/ajvs.140786Saleh N., Allam T. S., Omran A., Abdelfattah A. M. Evaluation of Changes in Hemato-Biochemical, Inflammatory, and Oxidative Stress Indices as Reliable Diagnostic Biomarkers for Subclinical Mastitis in Cows. Alexandria Journal for Veterinary Sciences. 2022;(72)2:23-34. DOI: https://doi.org/10.5455/ajvs.140786Sadat A., Farag A. M., Elhanafi D., Awad A., Elmahallawy E. K., Alsowayeh N., El-khadragy M. F., Elshopakey G. E. Immunological and Oxidative Biomarkers in Bovine Serum from Healthy, Clinical, and SubClinical Mastitis Caused by Escherichia coli and Staphylococcus aureus Infection. Animals. 2023;13(5):892. DOI: https://doi.org/10.3390/ani13050892Sadat A., Farag A. M., Elhanafi D., Awad A., Elmahallawy E. K., Alsowayeh N., El-khadragy M. F., Elshopakey G. E. Immunological and Oxidative Biomarkers in Bovine Serum from Healthy, Clinical, and Sub-Clinical Mastitis Caused by Escherichia coli and Staphylococcus aureus Infection. Animals. 2023;13(5):892. DOI: https://doi.org/10.3390/ani13050892Зыков А. А., Головнев Б. А., Зыкова А. А., Белкина О. М. Соотношение функционально активных белков в сыворотке крови и центральной лимфе в раннем периоде синдрома длительного сдавления. Здравоохранение Кыргызстана. 2012;(2):36-38. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30682570 EDN: XGHJTPZykov A. A., Golovnev B. A., Zykova A. A., Belkina O. M. Correlation of functionally active proteins in serum and central lymph during early crush syndrome. Zdravookhranenie Kyrgyzstana = Health care of Kyrgyzstan. 2012;(2):36-38. (In Kyrgyzstan). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30682570Сермягин А., Зиновьева Н., Ермилов А., Янчуков И. Инфракрасная спектроскопия молока. Животноводство России. 2019;(S1):65-68. DOI: https://doi.org/10.25701/ZZR.2019.17.64.008 EDN: KUBFOZSermyagin A., Zinovyeva N., Ermilov A., Yanchukov I. Infrared spectroscopy of milk. Zhivotnovodstvo Rossii. 2019;(S1):65-68. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.25701/ZZR.2019.17.64.008Воронина О. А. Уровень меди в молоке коров племенного хозяйства в зимний и весенний период. Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2022;(12-1):112-116. DOI: https://doi.org/10.36871/vet.zoo.bio.202212114 EDN: YWWCBAVoronina O. A. The level of copper in the milk of breeding cows in winter and spring. Veterinariya, zootekhniya i biotekhnologiya = Veterinary Medicine, Zootechnics and Biotechnology. 2022;(12-1):112-116. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.36871/vet.zoo.bio.202212114Фадейкина О. В., Волкова Р. А., Карпова Е. В. Статистическая обработка результатов аттестации биологических стандартных образцов: применение критерия Манна-Уитни. Химико-фармацевтический журнал. 2019;53(7):54-58. DOI: https://doi.org/10.30906/0023-1134-2019-53-7-54-58 EDN: HQPGTDFadeikina O. V., Volkova R. A., Karpova E. V. Statistical analysis of results from the attestation of biological standard samples: use of the Mann-Whitney test. Khimiko-farmatsevticheskiy zhurnal = Pharmaceutical Chemistry Journal. 2019;53(7):54-58. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30906/0023-1134-2019-53-7-54-58Саадалов Т., Мырзаибраимов Р., Абдуллаева Ж. Д. Методика расчета коэффициента корреляции Фехнера и Пирсона, и их области применения. Бюллетень науки и практики. 2021;7(10):270-276. DOI: https://doi.org/10.33619/2414-2948/71/31 EDN: GNMYZTSaadalov T., Myrzaibraimov R., Abdullaeva Zh. D. Calculating procedure for the correlation coefficient of Fechner and Pearson and their application areas. Byulleten' nauki i praktiki = Bulletin of Science and Practice. 2021;7(10):270-276. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.33619/2414-2948/71/31Хромова Л. Г., Аристов А. В., Байлова Н. В., Мусенко И. В. Особенности лактационной функции коров молочных пород в условиях беспривязной технологии содержания. Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2017;(4):79-88. DOI: https://doi.org/10.17238/issn2071-2243.2017.4.79 EDN: YWLHVRKhromova L. G., Aristov A. V., Baylova N. V., Musenko I. V. Peculiarities of lactogenous function in dairy cows in the conditions of loose housing. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Vestnik of Voronezh state agrarian university. 2017;(4):79-88. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.17238/issn2071-2243.2017.4.79Петухов М. В., Соколов А. В., Костевич В. А., Самыгина В. Р. Олигомеризация церулоплазмина под действием ионов меди. Кристаллография. 2021;66(5):802-806. DOI: https://doi.org/10.31857/S0023476121050179 EDN: FPRMZJPetukhov M. V., Samygina V. R., Sokolov A. V., Kostevich V. A. Copper-induced oligomerization of ceruloplasmin. Kristallografiya = Crystallography Reports. 2021;66(5):802-806. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31857/S0023476121050179

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