Вегетативна регуляція вмісту ненасичених жирних кислот у молоці корів

Божена Кролічевська, Марія Ільчишина , Валентин Карповський, Ігор Грищук, Василь Тодорюк
Анотація

Вивчення ролі автономної нервової системи як однієї з провідних систем контролю за метаболізмом в організмі тварин важливе для оцінки індивідуальних відмінностей інтенсивності і напряму перебігу обміну речовин. Тому дослідження впливу парасимпатичної і симпатичної нервової системи на обмін ліпідів, у тому числі жирних кислот, є актуальним питанням для забезпечення молочної продуктивності корів. Метою цього дослідження було порівняльне оцінювання вмісту ненасичених жирних кислот у молоці корів за різної вегетативної регуляції у літній період. Формування дослідних груп корів породи українська чорно-ряба молочна здійснювалося відповідно до симпато-вагусного балансу шляхом проведення варіаційно-пульсометричного дослідження. Для ідентифікації жирнокислотного складу молока використовувався метод газової хроматографії. В результаті встановлено, що рівень мірістоолеїнової кислоти у молоці корів із ваготонією виявлявся вищим на 22 % (Р < 0,001) порівняно з її вмістом у молоці корів із нормотонією, а із симпатотонією – на 7 % (Р < 0,05). Пальмітолеїнова кислота у корів із ваготонією відмічався менше на 21 % (Р < 0,001) порівняно з таким у молоці корів із нормотонією, а із симпатотонією – на 16 % (Р < 0,001). У молоці корів із симпатотонією зафіксовано знижений на 3,6 % (Р < 0,05) вміст олеїнової кислоти порівняно з її концентрацією у корів із нормотонією. Вміст лінолевої кислоти у корів із ваготонією відзначався значеннями меншими на 19 % (Р < 0,05) порівняно з її рівнем у молоці корів із нормотонією, а із симпатотонією – більшими на 6 % (Р < 0,05). Вміст α-ліноленової кислоти у молоці корів із ваготонією виявлявся меншим на 46 % (Р < 0,05) порівняно з таким у молоці корів із нормотонією, а у симпатотоніків – більшим на 30 % (Р < 0,05). Виявлено залежність між активністю автономної нервової системи та вмістом ненасичених жирних кислот у молоці. Отримані результати підтверджують важливість вивчення питання ролі регуляторних механізмів обміну ліпідів, особливо у молочному скотарстві, де індивідуальна продуктивність корів визначається рівнем жирів, які споживаються, засвоюються, синтезуються та метаболізуються в організмі 

Ключові слова

жуйні; газова хроматографія; ліпіди; варіаційна пульсометрія; нервова система

ЦИТУВАТИ
Króliczewska, B., Ilchyshina, M., Karpovskyi, V., Hryshchuk, I., & Todoryuk, V. (2025). Autonomic regulation of unsaturated fatty acid content in cow’s milk. Ukrainian Journal of Veterinary Sciences, 16(1), 70-87. https://doi.org/10.31548/veterinary1.2025.70
Використані джерела

[1] Bales, A.M., de Souza, J., & Lock, A.L. (2024). Milk production responses of dairy cows to fatty acid supplements with different ratios of palmitic and oleic acids in low-and high-fat basal diets. JDS Communications, 5(2), 96-101. doi: 10.3168/jdsc.2023-0415.

[2] Camell, C.D. (2022). Adipose tissue microenvironments during aging: Effects on stimulated lipolysis. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular and Cell Biology of Lipids, 1867(5), article number 159118. doi: 10.1016/j.bbalip.2022.159118.

[3] Celano, G., et al. (2022). Effect of seasonality on microbiological variability of raw cow milk from apulian dairy farms in Italy. Microbiology Spectrum, 10(5), article number e00514-22. doi: 10.1128/spectrum.00514-22.

[4] Di Gregorio, F., Steinhauser, M., Maier, M.E., Thayer, J.F., & Battaglia, S. (2024). Error-related cardiac deceleration: Functional interplay between error-related brain activity and autonomic nervous system in performance monitoring. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 157, article number 105542. doi: 10.1016/j.neubiorev.2024.105542.

[5] Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council “On the Protection of Animals Used for Scientific Purposes”. (2010, September). Retrieved from https://eur-lex. europa. eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2010:276:0033:0079:en:PDF.

[6] European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for Experimental and Other Scientific Purposes (1986, March). Retrieved from https://rm.coe.int/168007a67b.

[7] Folch, J., Lees, M., & Stanley, G. S. (1957). A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues. Journal of Biological Chemistry, 226(1), 497-509. doi: 10.1016/ S0021-9258(18)64849-5.

[8] Gallardo, W.B., & Teixeira, I.A. (2023). Associations between dietary fatty acid profile and milk fat production and fatty acid composition in dairy cows: A meta-analysis. Animals, 13(13), article number 2063. doi: 10.3390/ani13132063.

[9] Gervais, R., Rico, D.E., Peňa-Cotrino, S.M., Lebeuf, Y., & Chouinard, P.Y. (2023). Effect of postruminal supply of linseed oil in dairy cows: 1. Production performance and fate of postruminally available α-linolenic acid. Journal of Dairy Research, 90(2), 118-123. doi: 10.1017/ S0022029923000250.

[10] Gold, M.S., et al. (2022). Effects of an amino acid-based formula supplemented with two human milk oligosaccharides on growth, tolerability, safety, and gut microbiome in infants with cow’s milk protein allergy. Nutrients, 14(11), article number 2297. doi: 10.3390/nu14112297.

[11] Grille, L., Adrien, M.L., Méndez, M.N., Chilibroste, P., Olazabal, L., & Damián, J.P. (2022). Milk fatty acid profile of Holstein cows when changed from a mixed system to a confinement system or mixed system with overnight grazing. International Journal of Food Science, 2022(1), article number 5610079. doi: 10.1155/2022/5610079.

[12] Grille, L., et al. (2023). Different conditions during confinement in pasture-based systems and feeding systems affect the fatty acid profile in the milk and cheese of holstein dairy cows. Animals, 13(8), article number 1426. doi: 10.3390/ani13081426.

[13] Gulati, S.K., et al. (2022). Transfer rates of docosahexaenoic and eicosapentaenoic acids into cow’s milk in pasture based and feed‐lot management systems. European Journal of Lipid Science and Technology, 124(6), article number 2100106. doi: 10.1002/ejlt.202100106.

[14] Irawan, A., Jayanegara, A., & Niderkorn, V. (2024). Impacts of red clover and sainfoin silages on the performance, nutrient utilization and milk fatty acids profile of ruminants: A metaanalysis. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 108(1), 13-26. doi: 10.1111/ jpn.13853.

[15] Knutsen, T.M., Olsen, H.G., Ketto, I.A., Sundsaasen, K.K., Kohler, A., Tafintseva, V., Svendsen, M., Kent, M.P., & Lien, S. (2022). Genetic variants associated with two major bovine milk fatty acids offer opportunities to breed for altered milk fat composition. Genetics Selection Evolution, 54(1), article number 35. doi: 10.1186/s12711-022-00731-9.

[16] Lashkari, S., Weisbjerg, M.R., Foldager, L., & Borsting, C.F. (2024). Fat supplement for dairy cows during early lactation – potentials, challenges, and risks – a meta-analysis. Journal of Applied Animal Research, 52(1), article number 2323625. doi: 10.1080/09712119.2024.2323625.

[17] Law of Ukraine No. 249 “On the Procedure for Carrying Out Experiments and Experiments on Animals by Scientific Institutions”. (2012, March). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/ laws/card/z0416-12.

[18] Law of Ukraine No. 3447-IV “On the Protection of Animals from Cruelty”. (2006, February). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/3447-15#Text.

[19] LeBouef, T., Yaker, Z., & Whited, L. (2023). Physiology, autonomic nervous system. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK538516/.

[20] Liu, Z., & Rochfort, S. (2023). Lipidomics in milk: Recent advances and developments. Current Opinion in Food Science, 51, article number 101016. doi: 10.1016/j.cofs.2023.101016.

[21] Mitchell, K.E., Socha, M.T., Kleinschmit, D.H., Moraes, L.E., Roman-Garcia, Y., & Firkins, J.L. (2023). Assessing milk response to different combinations of branched-chain volatile fatty acids and valerate in Jersey cows. Journal of Dairy Science, 106(6), 4018-4029. doi: 10.3168/jds.2022-22545.

[22] North, M.A., Franke, J.A., Ouweneel, B., & Trisos, C.H. (2023). Global risk of heat stress to cattle from climate change. Environmental Research Letters, 18(9), article number 094027. doi: 10.1088/1748-9326/aceb79.

[23] Oquendo, M.B., Lorza-Gil, E., Juarez-Lopez, D., Wagner, R., Birkenfeld, A.L., Ullrich, S., & Gerst, F. (2022). Effects of adrenergic-stimulated lipolysis and cytokine production on in vitro mouse adipose tissue-islet interactions. Scientific Reports, 12(1), article number 15831. doi: 10.1038/s41598-022-18262-0.

[24] Rezakhani, A.H., Rezayazdi, K., & Alijoo, Y.A. (2024). The effect of the use of calcium salt of unsaturated and calcium salt of saturated fatty acids on performance, and blood and rumen parameters in fresh Holstein cows. Animal Production, 26(2), 167-178. doi: 10.22059/ jap.2024.359046.623741.

[25] Satir, G., Akturk, K.U., Yavuz, M., & Koknaroglu, H. (2023). Effects of adding rumen-protected palm oil in diet on milk fatty acid profile and lipid health indices in Kivircik ewes. Tropical Animal Health and Production, 55(3), article number 159. doi: 10.1007/s11250-023-03580-w.

[26] Shephard, R.W., & Maloney, S.K. (2023). A review of thermal stress in cattle. Australian Veterinary Journal, 101(11), 417-429. doi: 10.1111/avj.13275.

[27] Shpirer, J., Livshits, L., Kamer, H., Alon, T., Portnik, Y., & Moallem, U. (2023). The form more than the fatty acid profile of fat supplements influences digestibility but not necessarily the production performance of dairy cows. Journal of Dairy Science, 106(4), 2395-2407. doi: 10.3168/ jds.2022-22190.

[28] Vargas-Bello-Pérez, E., Pedersen, N.C., Khushvakov, J., Ye, Y., Dhakal, R., Hansen, H.H., Ahrne, L., & Khakimov, B. (2022). Effect of supplementing dairy goat diets with rapeseed oil or sunflower oil on performance, milk composition, milk fatty acid profile, and in vitro fermentation kinetics. Frontiers in Veterinary Science, 9, article number 899314. doi: 10.3389/ fvets.2022.899314.

[29] Veshkini, A., et al. (2024). The skimmed milk proteome of dairy cows is affected by the stage of lactation and by supplementation with polyunsaturated fatty acids. Scientific Reports, 14(1), article number 23990. doi: 10.1038/s41598-024-74978-1.

[30] Walther, B., et al. (2022). Comparison of nutritional composition between plant-based drinks and cow’s milk. Frontiers in Nutrition, 9, article number 988707. doi: 10.3389/fnut.2022.988707.

[31] Wanderley, A.M., et al. (2022). Sources of polyunsaturated fatty acids from oilseeds in dairy cows diets can alter yield of and fatty acid profile in milk. Food Science and Technology, 42, article number e119021. doi: 10.1590/fst.119021.

[32] Zhurenko, O.V., Karpovskyi, V.I., Trokoz, V.O., & Kryvoruchko, D.I. (2020). Mineral homeostasis in animals with regard to the typological features of the nervous system with the use of feed additives. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 16(1), 109-120. doi: 10.31548/dopovidi2020.01.011.

[33] Zsombok, A., Desmoulins, L.D., & Derbenev, A.V. (2024). Sympathetic circuits regulating hepatic glucose metabolism: Where we stand. Physiological Reviews, 104(1), 85-101. doi: 10.1152/physrev.00005.2023.