Особенности развития и функционирование молочной железы коров

Молоко – важнейший продукт питания людей. Пищевые качества молока должны соответствовать ГОСТу.

Молочная продуктивность коров характеризуется количеством и качеством молока, получаемого за определенный период времени. Обычно - за лактацию, или за календарный год, или за ряд лактаций.

В состав молока входят более 250 компонентов. В молоке содержится 12,5–13 % сухого вещества, в т.ч. 3,8 % жира, 3,3 % белка, 4,8 % лактозы, 1 % минеральных веществ, а также ряд биологически активных веществ – ферменты, гормоны, витамины и др. 

В течение лактации меняется состав молока. В первые 7-10 дней после отела образуется молозиво. В молозиве содержится 28 % сухих веществ, в том числе 5 % жира, 15-20 % белка, 3,3 % лактозы, 1,2 % золы.

Для приготовления масла разрешается использовать молоко через 7 дней после отела, для приготовления сыра – спустя 10 дней, для питья - через 5-7 дней.

Известно, что органам образования молока является молочная железа – вымя. Закладывается вымя еще в эмбриональный период. Так у плода, длиной 10-12 см уже можно обнаружить соски. У 6-месячного плода, формируется сосковая цистерна.

Новорожденная телочка уже имеет заметно очерченные доли вымени. Однако наиболее интенсивное развитие вымени начинается с наступлением половой зрелости.

Вымя состоит из 4 долей (четвертей): двух передних и двух задних. Снаружи оно покрыто тонкой гладкой кожей с редкими волосами. На задней поверхности вымени волосы растут снизу вверх и в стороны, образуя так называемое молочное зеркало. Чем больше по площади молочное зеркало, тем реже на нем волосяной покров, тем лучше развито вымя.

 Вымя образовано железистой, соединительной и жировой тканями. Синтез молока происходит в железистой ткани.

В течение жизни животного меняется строение вымени. Так, у телок до осеменения, а также у коров в сухостойный период, то есть у не лактирующих, в структуре молочной железы преобладает жировая ткань. Например, в годовалом возрасте железистая ткань телок составляет 23,6 %, жировая – 50,8 % и соединительная - 25,6 % объема вымени. По мере увеличения срока стельности жировая и соединительная ткани заменяются железистой, представленной преимущественно альвеолами и молочными протоками, а также густой сетью кровеносных сосудов и нервов. На пятом месяце стельности на долю железистой ткани приходится 44-48%, на девятом – 60-66% объема вымени.

Во второй половине беременности начинает функционировать секреторный эпителий альвеол. Поначалу в нем образуется бесцветная жидкость, а к концу стельности – молозиво. Интенсивная деятельность секреторного аппарата молочной железы начинается после отела. К этому времени существенно меняется морфологический состав вымени. В период интенсивной лактации на долю железистой ткани приходится уже 70-80%, а соединительной – 30-20% объема вымени. Это наиболее оптимальное соотношение тканей. Если железистая ткань в вымени занимает менее 80%, то это указывает на пониженную молочную продуктивность коровы. Нежелательно и более высокое содержание железистой ткани в вымени. Если ее больше 80% - то это отрицательно отражается на физиологическом состоянии вымени и на здоровье животного.

Между массой вымени, живой массой коровы и молочностью установлена определенная зависимость. Чем меньше живой массы приходится на 1 кг вымени, тем продуктивнее корова. Наилучшим соотношением считается 60-80 кг живой массы коровы на 1 кг массы вымени (в первой половине лактации).

Надо отметить, что с повышением продуктивности коровы количество молока, приходящееся на 1 кг массы вымени, возрастает незначительно.

При нормальных условиях кормления и содержания коров в первую половину лактации (до 5 месяцев) получают обычно 60-70 % всего надоя, а во вторую - 30-40 %.

Наивысшей функциональной деятельности молочная железа коров достигает на 5-8 неделях после отела. Во второй половине лактации масса вымени уменьшается на 20-40 %, причем уменьшается и площадь железистой ткани (на 10 %) и диаметр молочных альвеол (на 30 %). При этом атрофируется часть молочных протоков, часть железистой ткани заменяется жировой. Одновременно в вымени до 50 % увеличивается площадь соединительной ткани.

Каждая доля вымени состоит из огромного количества альвеол диаметром 0,1-0,8 мм. Альвеолы внутри выстланы однослойным секреторным эпителием. От каждой альвеолы отходят молочные протоки. Мелкие протоки сливаются в более крупные, которые впадают в молочную цистерну.

Молоко образуется в секреторном эпителии альвеол и эпителии, выстилающем молочные ходы. Снаружи альвеол и молочных протоков располагаются звездчатой формы клетки, способные к сокращению. В результате их сокращения выдавливается молоко из альвеол в протоки и постепенно продвигается к молочной цистерне. Из цистерны железы молоко поступает в цистерну соска, а затем в сосковый канал. Сосковый канал перекрывается кольцевым мускулом - сфинктером, препятствующим самопроизвольному вытеканию молока из соска. Однако при слабом развитии соскового сфинктера молоко может самопроизвольно вытекать из соска. У отдельных же коров наоборот, чрезмерно развит сфинктер соска. Такие животные тугодойные.

Исходными веществами, используемыми для образования молока, являются питательные вещества корма, поступающие в молочную железу с кровью. Витамины, ферменты, гормоны и минеральные соли непосредственно переходят из крови в плазму молока. Все остальные компоненты молока – белки, жиры, лактоза – синтезируются в вымени.

Из трех основных белков молока – казеина, альбумина и глобулина – казеин встречается только в молоке. Альбумин молока отличается от альбумина крови. Следовательно, оба эти белка синтезируются в молочной железе. И только глобулин может переходить в молоко непосредственно из крови. Этот белок крови не отличается от белка молока.

Предшественниками белков молока являются аминокислоты, доставляемые в вымя кровью, и белки плазмы крови. Предполагается, что около 30-45 % белков молока синтезируются за счет доставляемых с кровью аминокислот, а остальное количество белка образуется за счет белков крови.

Из глюкозы и галактозы крови синтезируется молочный сахар – лактоза.

Подтверждением тому, что составные части молока синтезируются преимущественно в вымени, а не просто фильтруются из крови, является и то, что по сравнению с плазмой крови в молоке иное содержание этих веществ. Так, в молоке коровы концентрация сахара выше, чем в крови, в 90-95 раз, жира – 20 раз, кальция – в 14, калия – в 9 раз. Содержание белков, наоборот, ниже в молоке, чем в крови в два раза, натрия – в 7 раз.

Молочный жир по составу отличается от жиров тела животного, жиров плазмы крови и корма. В его состав входит около 150 жирных кислот. Главный источник образования жира молока – нейтральный жир и жирные кислоты плазмы крови. Они в свою очередь образуются из жира кормов и из промежуточных продуктов распада белков и углеводов.

Важными предшественниками молочного жира являются продукты, образуемые при распаде углеводов в преджелудках коров. Таким продуктом, в частности, является уксусная кислота.

Считается, что 50-75 % жира молока образуется в молочной железе из жирных кислот - уксусной, бета-оксимасляной, а также из триглицеридов и свободных жирных кислот крови.

Физическое состояние кормов и структура рациона сказываются на характере бродильных процессов в рубце. При скармливании сена, сенажа и травы в рубце преобладает уксуснокислое брожение. Это способствует молокообразованию и синтезу молочного жира. На характере бродильных процессов сказывается содержание клетчатки в рационах коров. Оптимальным ее уровнем считается 19-20 % от сухого вещества, причем не менее 14 % клетчатки должно быть в крупноволокнистом виде.

При скармливании концентратов активизируется пропионовокислое брожение, жирность молока снижается. Аналогичные процессы происходят при скармливании больших количеств мелко измельченных кормов в натуральном виде или в гранулах и кормов с низким содержанием грубоволокнистой клетчатки, а также при избыточном скармливании концентратов.

Секреция молока в вымени протекает непрерывно. В регуляции образования молока участвует соматотропный гормон гипофиза. Но основную регулирующую функцию выполняет пролактин – гормон передней доли гипофиза. Его секреция усиливается после родов, когда из организма удаляется плацента, вырабатывающая прогестерон, тормозящий образование пролактина.

Выделение молока также регулируется нервной и гуморальной системами. Так, при доении или сосании теленком раздражаются нервные окончания сосков. Сигнал передается в гипоталамус. Гипоталамус выделяет рилизинг – гормоны, которые поступают в гипофиз и вызывают образование окситоцина в его задней доле. Под влиянием окситоцина, стимулирующего сокращение гладкой мускулатуры вымени, происходит молокоотдача.

В связи с внедрением машинного доения определенные требования предъявляет к вымени коров.

При оценке вымени учитывают форму и общее развитие, равномерность развития отдельных долей, структуру (железистость) вымени, величину, форму сосков и их расположение, а также прикрепление вымени в брюшной части тела коровы.

Различают следующие формы вымени: ваннообразное, чашеобразное, округлое и козье.

Вымя ваннообразной  формы распространаяется далеко вперед по брюху животного. Оно удлиненное, широкое и достаточно глубокое. Длина такого вымени на 15 % и более превышает ширину.

Вымя чашеобразной формы характеризуется средней длиной и шириной, довольно глубокое. Длина его только на 5-15 % превышает ширину.

Округлое вымя несколько сужено к низу, соски на нем более сближены.

У козьего вымени недоразвиты передние доли, а задние отвисшие и резко разграничены боковой бороздой.

Соски по форме различают цилиндрические, конические, бутыльчатые, карандашевидные, грушевидные, воронкообразные. Для машинного доения более приемлемы соски цилиндрической и конической формы, длиной 6-9 см и диаметром 2,5-3 см.

Приемлемое расстояние между сосками – передними 10-20, задними 6-12 см. Между передними и задними 7-12 см. При сближенных сосках затрудняется надевание доильных стаканов, при излишне широко расставленных – перегибаются шланги доильных аппаратов. В том и другом случае затрудняется процесс доения.

 Важной характеристикой вымени является скорость молокоотдачи.

Скорость молокоотдачи определяют делением величины разового надоя на фактически затраченное время доения. Для доения на доильных установках пригодны коровы с интенсивностью молокоотдачи 1,5-2,5 кг/мин., но не менее 1,2 кг/мин.

Равномерность развития долей вымени определяют по процентному отношению надоя из передних долей вымени к общему надою. Называется это отношение индексом вымени. Идеальным считается вымя, в каждой четверти которого содержится 25 % молока от общего надоя.

Большая неравномерность развития долей вымени нарушает одновременность их выдаивания, что ведет к заболеванию вымени и снижению производительности машинного доения. При индексе вымени 45,4 % количество случаев заболевания маститом составляла 2 %; при индексе 39,4 % увеличилось до 16,5 %; при индексе 38,1 % - до 24,5 %.

Пригодны к машинному доению коровы с индексом вымени 40 и более.

Индекс вымени - наследственно обусловленный признак.