Effect of Milk Protein Composition and Genetic Polymorphism on Milk Rennet Coagulation Properties
Laen...
Failid
Kuupäev
2008
Kättesaadavus
Autorid
Ajakirja pealkiri
Ajakirja ISSN
Köite pealkiri
Kirjastaja
Eesti Maaülikool
Abstrakt
Piimal, millest valmistatakse juustu, peavad lisaks muudele kvaliteedinäitajatele olema head laapumisomadused (lühike laapumisaeg ja tugev kalgend), sest halvasti kalgenduvast piimast ei lähe osa kaseiini juustu koostisse, vaid jääb kaona vadakusse, põhjustades juustutööstustele
suurt majanduslikku kahju, kuna juustu väljatulek väheneb ning kvaliteet halveneb. Paljudes arenenud veisekasvatusega riikides on leitud, et
intensiivse aretustöö tulemusena on piimatoodang suurenenud, kuid piima laapumisomadused halvenenud. Samuti on suurenenud nende lehmade osakaal, kes võivad vähemalt korra laktatsiooni jooksul anda
mittelaapuvat piima. Eestis läbiviidud varasemad (2000–2002) uuringud
näitavad, et 8–9% piimaproovidest ei kalgendu üldse ning täiendavalt 17–
20% kalgenduvad halvasti. Mõnes karjas võib vähemalt kord laktatsioonil
mittelaapunud piimaproovi andvate lehmade osakaal küündida meie
andmetel kuni 39%ni. Antud uurimistöö moodustab ühe osa suuremast
uurimusest, mille käigus selgitatakse näitajad, mille alusel on võimalik välja
töötada võtted juustutootmiseks sobiliku piima saamiseks, ning suurendada
selle abil piimatööstuse konkurentsivõimet.
Töö käigus selgitati erinevate tegurite mõju piima laapumisnäitajatele
(artiklid II, II, IV, V), leiti κ-kaseiini ja β-laktoglobuliini geneetiliste
variantide esinemissagedus Eestis kasvatatavatel piimaveise tõugudel ning
uuriti nende variantide mõju piima laapumisnäitajatele (II, II). Et nelja
kaseiini geenid on aheldatud, siis uuriti eesti maatõu baasil piimavalkude
geneetilist variatsiooni ja kaseiini agregaatgenotüüpide mõju piima
laapumisnäitajatele (IV). Võrreldi eesti piimaveisetõugude piima valgulist
koostist ning selgitati selle mõju piima laapumisnäitajatele (V). Seoses
varem laialdaselt kasutatud piima laapumisnäitajaid mõõtnud seadme
Formograaf väljavahetamisega Optigraafi vastu, leiti sobivaimad sisendid
uuele seadmele ning lähendid, mis võimaldavad kasutada mõlema seadmega
mõõdetud näitajaid üheaegselt andmeanalüüsis (I).
Piima laapumisnäitajate võrdlusmõõtmisel 1. Optigraafi ja Formograafiga
selgus, et mõlema seadmega mõõdetud laapumisajad korreleerusid
tugevalt, kuid Optigraafiga mõõtes saadi oluliselt väiksemad väärtused. Pärast uute sisendite (R tõus = 1,784 ja R nihe = –2,303) rakendamist
langesid mõlema seadmega mõõdetud piima laapumisajad kogu skaala
ulatuses hästi kokku. NIR spektromeetrial baseeruva Optigraafiga leitud
kalgendi tugevuse elektrilise näitaja konverteerimiseks varem kasutusel
olnud pikkusühikuteks (Formograafil leiti kalgendi tugevus diagrammi
harude vahelise kaugusena millimeetrites) saadi parim lähend, kui
kasutati ruutfunktsiooni E30 = – 0,0357·A30
2 + 2,8795·A30 – 5,2991,
kus E30 on kalgendi tugevus millimeetrites ja A30 on Optigraafil leitud
kalgendi tugevus voltides. Leitud Optigraafi sisendid ja lähend kalgendi
tugevuse ümberarvutamiseks võimaldavad võrrelda laapumisnäitajaid,
mis on saadud erinevate mõõteriistadega, ja nende samaaegset
kasutamist andmeanalüüsis (I).
Nii piima laapumisomadused kui 2. ka koostiskomponentide sisaldused
varieerusid suures ulatuses (I, II, IV, V). Mittelaapunud piimaproove
oli 3–6% ja lõikamiseks ebapiisavalt tugeva kalgendiga proove 14–
16% (II, II, IV, V). Piima laapumisnäitajaid mõjutasid oluliselt
laktatsioonijärk (II, IV), tõug (II), piima koostis (II, IV, V) ja
piimavalkude genotüübid (II, II, IV). Laktatsiooni ja somaatiliste
rakkude arvu mõju ei avaldunud nii selgelt (II, IV).
3. Piima laapumisomadused olid parimad laktatsiooni alguses ja halvimad
laktatsiooni keskel. Laktatsiooni teisel poolel piima laapumisomadused
paranesid (II, IV).
4. Piima laapumisnäitajad olid paremad κ-kaseiini BB-genotüübiga
lehmadel. Halvemad piima laapumisomadused kaasnesid κ-kaseiini
AA-, AE- ja EE-genotüüpidega. κ-kaseiini AB- ja BB-genotüüpidega
lehmade piim oli kogu laktatsiooni jooksul keskmisest paremate
laapumisnäitajatega. β-laktoglobuliini geneetilised variandid ei
avaldanud olulist mõju piima laapumisnäitajatele (II, II).
5. Kõige sagedamini esines EHF ja RHF tõugu lehmadel κ-kaseiini
AA- ning ER ja EN tõugu lehmadel AB-genotüüpi. Sagedasemad
β-laktoglobuliini genotüübid olid AB ning BB. Eesti maatõugu ja eesti
punast tõugu lehmadel esines κ-kaseiini B-alleeli sagedamini ning ka
nende piima laapumisnäitajad olid paremad kui eesti holsteini tõugu
lehmadel. Võrreldes varasemate (1972. a) Eestis läbiviidud uuringutega
on piima paremate laapumisomadustega seostatava κ-kaseiini B-alleeli esinemissagedus eesti holsteini tõugu lehmadel märgatavalt vähenenud
(II, II). Kuigi eesti maatõugu lehmadel oli piima laapumise seisukohalt
soodsa κ-kaseiini B-alleeli esinemissagedus suhteliselt suur, esines see
alleel enamjaolt heterosügootses kombinatsioonis A-alleeliga. Samas ei
leitud eesti maatõugu lehmadel ebasoodsat E-alleeli, mida esines teistel
Eestis kasvatatavatel piimaveise tõugudel (II, II, IV).
Eesti maatõugu 6. lehmadel (n = 118) leiti 16 kaseiinide (αS1-, β-,
κ-kaseiin) agregaatgenotüüpi, millest neli − BB A2A2 AA (21,2%),
BB A1A2 AB (16,9%), BB A1A2 AA (14,4%) ja BB A2A2 AB (10,2%) –
esines peaaegu kahel kolmandikul loomadel. Agregaatgenotüüp avaldas
olulist mõju piima laapumisnäitajatele. Paremini laapus nende lehmade
piim, kellel esines kaseiinide agregaatgenotüüp CC A2A2 AB või
BC A1A2 BB. Võrreldes sagedamini esinevate agregaatgenotüüpidega
lehmi, ilmnes, et piima paremad laapumisomadused kaasnesid
BB A1A2 AB-genotüübiga. Piimavalgu juustuks konverteerimist
soodustavaid κ-kaseiini BB- ja αS1-kaseiini BC- või CC-genotüüpe
sisaldavaid agregaatgenotüüpe leiti eesti maatõugu lehmadel harva.
Enamik mittelaapunud piimaproove saadi lehmadelt, kelle kaseiini
agregaatgenotüüp sisaldas κ-kaseiini AA-genotüüpi (IV).
7. Piima peamiste valkude (αS1-, αS2-, β- ja κ-kaseiin, β-laktoglobuliin)
sisaldust ja kaseiinide osatähtsust kogu kaseiinis mõjutasid oluliselt
nii laktatsiooni- kui ka kalendrikuu. Võrreldes eesti holsteini tõugu
lehmadega sisaldas eesti punast tõugu lehmade piim oluliselt rohkem
valku, kaseiini, αS2-kaseiini ja κ-kaseiini ning β-laktoglobuliini, samuti
oli αS1- ja κ-kaseiini osakaal kogu kaseiinis suurem. Piima laapumisaeg
oli lühem ning moodustus tugevam kalgend, kui piim sisaldas rohkem
valku, kaseiini, sh üksikuid peamisi piimavalkusid, ning kaseiini ja
valgu suhe oli suurem. Tugevama kalgendi moodustamist soodustasid
väiksem αS2- ja β-kaseiini või suurem κ-kaseiini osakaal kogu kaseiinis
ning suurem κ-kaseiini suhe αS1- ja β-kaseiini (V).
8. Eesti punast ja maatõugu lehmade piima paremad laapumisomadused
võrreldes holsteini tõugu lehmadega on osaliselt põhjendatavad
paremate laapumisomadustega seostuva κ-kaseiini B-alleeli suurema
esinemissagedusega (II, II, IV) ning eesti punasel tõul ka suurema
piimavalkude sisaldusega (V). Selleks, et kasutada selle töö käigus saadud 9. geneetilist informatsiooni
aretusprogrammides, tuleks määrata piimavalkude genotüübid nii
aretuspullidel kui ka potentsiaalsetel pulliemadel. See on vajalik, et
suurendada paremate piima laapumisomadustega seostunud alleelide
esinemissagedust, samas vältides ebasoodsate alleelide esinemissageduse
suurenemist (II, II, IV). Piima laapumisomadustega assotsieeruvate
koostisnäitajate (nagu näiteks piima valgu- või kaseiinisisaldus) sobivus
kasutamaks neid aretusprogrammides piima laapumisomaduste
parandamiseks, vajab täiendavat uurimist. Sellealasteks uuringuteks
annab hea eelduse OÜ Tervislike Piimatoodete Biotehnoloogiate
Arenduskeskuse raames loodav andmebaas. Edasiste uuringutega
tuleks välja selgitada ka piima mittelaapuvuse ja laktatsiooni keskel
laapumisomaduste halvenemise põhjused.
Kirjeldus
Märksõnad
piim, laapumine, piimavalgud, geneetiline polümorfism, tõuaretus, genotüüp, dissertatsioonid