Laktozės kiekio nustatymas Lietuvos juodmargių karvių piene LVA Praktinio mokymo centre

LIETUVOS VETERINARIJOS AKADEMIJA

GYVULININKYSTĖS TECHNOLOGIJOS

FAKULTETAS

GYVŪNŲ MITYBOS KATEDRA

Virginijus Pranckevičius

Laktozės kiekio nustatymas Lietuvos juodmargių karvių piene LVA

Praktinio mokymo centre

Magistrinis darbas

Darbo vadovas:

Dr.doc. Arūnas Juozaitis

Magistrinis darbas atliktas 2006 – 2008 metais Lietuvos veterinarijos Akademijos Gyvūnų mitybos katedroje, LVA Praktinio mokymo centre.

Magistro darbą paruošė: Virginijus Pranckevičius ___________

Magistro darbo vadovas:

(LVA Gyvūnų mitybos katedra) _____________ (parašas)

Recenzentas: ___________

TURINYS

1. ĮVADAS...5

2. DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI...6

3. LITERATŪROS APŽVALGA...7

3.1

Lietuvos juodmargių karvių veislė...7

3.2.

Pienas, jo svarba mitybos grandinėje bei cheminė sudėtis...8

3.3. Pieno laktozė, jos sandara, sintezė bei panaudojimas...10

3.4. Biocheminiai procesai vykstantys pienarūgščių produktų bei sūrių

gamybos metu...11

3.5. Laktozės kiekis piene...12

3.6. ĮVAIRIŲ VEIKSNIŲ ĮTAKA LAKTOZĖS KIEKIUI...13

3.6.1. Veislės įtaka laktozės kiekiui karvių piene...13

3.6.2. Laktacijos, laktacijos mėnesio įtaka laktozės kiekiui karvių piene...14

3.6.3. Sezono, metų mėnesio, paros įtaka laktozės kiekiui karvių piene...15

3.6.4. Negenetinių ir genetinių veiksnių įtaka laktozės kiekiui karvių

piene...15

3.7. Laktozės kiekio piene selekciniai genetiniai parametrai...17

4. DARBO ATLIKIMO VIETA IR METODIKA...20

5.TYRIMŲ REZULTATAI...21

5.1. Tvartinio ir ganyklinio laikotarpio įtaka laktozės kiekiui...21

5.2. Sezono įtaka laktozės kiekiui...23

5.3. Mėnesio įtaka laktozės kiekiui karvių piene...25

5.4. Laktacijos įtaka laktozės kiekiui...27

5.5. Laktacijos mėnesio įtaka laktozės kiekiui...28

6. IŠVADOS...31

7.PASIŪLYMAI...32

9. LITERARATŪROS SĄRAŠAS...35

10. PRIEDAI...38

11. PADĖKOS...

41

1. Įvadas

Lietuvoje galvijininkystė yra svarbiausia gyvulininkystės šaka. Iš galvijų gaunama daugiau kaip 99 proc. pieno, apie 45 proc. mėsos, daug odų bei šalutinių produktų: kaulų, ragų, plaukų, endokrininių liaukų.

Galvijai suėstus žolinius pašarus ir augalininkystės bei kai kurias maisto pramonės atliekas paverčia biologiškai labai vertingais maisto produktais – mėsa ir pienu. Prof. R. Boldvin (JAV) teigia, kad pieninė banda, įskaitant užtrūkusias karves ir veršius, grąžina 101 proc. sušertos energijos, kurią žmogus galėtų panaudoti maistui ir 180 proc. sušertų maistui tinkamų baltymų. Sušėrus pieniniai bandai maisto pramonės atliekas (sėlenas, išspaudas, melasą, medvilnės sėklas ir kt.), maisto produktų pavidalu grįžta 128 proc. energijos ir 275 proc. baltymų. Jeigu iš karvės per 305 laktacijos dienas primelžiama 7250 kg pieno, gaunama 240 kg biologiškai labai vertingų baltymų, 363 kg laktozės, 272 kg pieno riebalų ir 50,8 kg mineralinių medžiagų, iš jų 8,6 kg kalcio ir 7,3 kg fosforo; tokio kiekio karvės piene baltymų yra tiek, kiek 8 buliukų, sveriančių po 544 kg skerdienoje. Per vieną laktaciją gautų baltymų suaugusiam žmogui pakaktų 10 metų, kalcio – 30, fosforo – 25, riboflavino (B2) - 18 ir energijos – 5 metams.

Lietuvoje yra palankios sąlygos galvijininkystei plėtoti, nes pievos ir ganyklos sudaro apie 60 proc. visų žemės ūkio naudmenų, o ganyklinis pašaras yra pigiausias ir gyvuliui sveikiausias. Daugelyje rajonų ganykliniu laikotarpiu primelžiama apie 50 proc. pieno.

Maistui vartojamas ne tik šviežias pienas, bet ir įvairūs jo gaminiai. Lietuvos maisto pramonė gamina daugiau kaip 130 pavadinimų pieno produktų (Jukna,1998).

Pieną ir iš jo pagamintus pieno produktus žmonės vartoja nuo seno. Pienas, kaip pirmasis ir maistingiausias produktas, daugelyje šalių yra vaisingumo, taip pat proto peno ir nemirtingumo simbolis (Gudonis, 2002). Pienas – labai sudėtinga biologinė sistema, susidedanti iš daugiau kaip 200 dalių. Be to, sudedamosios dalys nėra stabilios, jos priklauso nuo daugelio veiksnių. Viena pieno sudedamųjų dalių – laktozė. Ji išskirtinai sintezuojama tešmenyje, absorbuojant gliukozę iš kraujo, ir randama tik žinduolių piene. Gyvūnams, mintantiems pienu, laktozė aktyvina žarnyno gėrybinių bakterijų augimą. Laktozei rūgstant susidaranti pieno rūgštis tarnauja pasisavinant kalcį ir fosforą, būtinus augančiam organizmui (Захарова, 2003).

Svarbi laktozės savybė yra ta, kad, veikiama pieno rūgšties bakterijų išskiriamų fermentų, ji skyla. Vyksta sudėtingas laktozės skilimo procesas – metabolizmas, vadinamas rauginimu. Jis

kryptingai (pridedant atitinkamų pieno rūgšties bakterijų) atliekamas gaminant daugelį pieno produktų (Urbienė, 2005). Laktozė, išskirta iš pieno, plačiai vartojama maisto pramonėje, farmacijoje. Todėl yra labai svarbu įvertinti genetinių ir negenetinių veiksnių įtaką šiam rodikliui, bei jo ryšį su kitais selekcionuojamais rodikliais.

2. DARBO

TIKSLAS IR UŽDAVINIAI

Darbo tikslas – nustatyti laktozės kiekio kintamumą Lietuvos juodmargių karvių piene LVA Praktinio mokymo centro karvių bandoje.

Darbo uždaviniai:

• Ištirti laktozės kiekio kintamumą LVA Praktinio mokymo centro karvių piene • Įvertinti tvartinio ir ganyklinio laikotarpio įtaką laktozės kiekiui

• Įvertinti sezono įtaką laktozės kiekiui

• Nustatyti ir įvertinti mėnesio įtaką laktozės kiekiui karvių piene • Nustatyti ir įvertinti laktacijos įtaką laktozės kiekiui

3

. LITERATŪROS APŽVALGA

3.1.

Lietuvos juodmargių karvių veislė

Lietuvos juodmargių veislė buvo kuriama ir gerinama keturis šimtmečius naudojant geriausių pasaulio juodmargių galvijų genetinį potencialą: Olandijos, Danijos, Anglijos, Vokietijos, Švedijos juodmargių, JAV ir Kanados holšteinų. Olandijos juodmargių veislės galvijų vienetai Lietuvoje buvo jau XVI – XVII amžiuje. Kiek daugiau Olandijos ir kitų veislių galvijų į Lietuvą pradėta įvežti XIX a. viduryje, ypač po baudžiavos panaikinimo (1861). (Gaidžiūnienė, Meškauskienė, 2007).

Sukūrus vientisą veislininkystės sistemą, atsižvelgiant į galvijų ūkio plėtojimo kryptis ir tendencijas, pradėta Lietuvos juodmargių selekcija ir pagal kitus ūkiškai bei ekonomiškai svarbius požymius: tinkamumą mechanizuotam melžimui, pieno baltymingumą, penėjimosi, mėsines ir kitas savybes (Jukna , 1998).

Savarankiška veisle Lietuvos juodmargiai pripažinti 1951 m. Dabar jie sudaro apie 60 proc. respublikoje veisiamų galvijų. Lietuvos juodmargiai turi daug Olandijos juodmargių kraujo ir yra panašaus kūno sudėjimo. Dėl Olandijos juodmargių įtakos truputį sumažėjo Lietuvos juodmargių ūgis ir šiek tiek padidėjo visi krūtinės ir užpakalio matmenys, pagerėjo eksterjeras, tešmens morfologinės bei fiziologinės savybės, sustiprėjo konstitucija.(Saikevičius, Juozaitienė, 2004).

Lietuvos juodmargių gerai derinasi pieningumas, pieno riebumas, baltymingumas. Geriausių karvių produktyvumo duomenys pateikti 1lentelėje.

1 lentelė.Geriausių Lietuvos juodmargių karvių produktyvumas per 300 – 305 laktacijos dienas (Jukna, 1998). Karvės vardas ir VKK nr. Laktacija Primelžta pieno (kg) Pieno riebumas (proc.) Pieno riebalai (kg) Šulnė 1568 IV 12323 4,41 543 Palma IV 11223 3,47 389 Java LJ 6297 III 11201 4,38 457 Jolė LJ 8676 VI 10906 4,26 465 Bara 361 II 10606 3,96 420 Audra LJ 9910 VI 10597 4,26 451

Lietuvos juodmargių karvių genetinis pieno produktyvumo potencialas didinamas veisiant linijomis bei mažesnio produktyvumo linijas nuosekliai keičiant produktyvesnėmis.

Naujas Lietuvos juodmargių genealoginės struktūros kūrimo ir veisimo linijomis etapas prasidėjo, kai veislei gerinti masiškai pradėti naudoti Olandijos juodmargiai. Linijų pradininkai buvo geriausi Olandijos juodmargiai buliai: Annas Adema 30587, Wytsturt Annas Adema 36079, Frizo Wouter 33116, Haubois Annas Adema 44162, Diamantb 33251, Haskera Gooverneur 44506, Hiltjes Adema 37910, Rotterda Paul 36498, Jelsumer Rudolf Jan 42884 ir Adema 25473. Šie buliai darė didelę teigiamą įtaką įvairių šalių juodmargiams. Nemažai jų palikuonių buvo atgabenta ir į mūsų respubliką. Taip pat buvo siekiama nustatyti geriausius reproduktorius, kuriuos būtų galima pripažinti naujų linijų ar giminingų grupių pradininkais. Įvertinus bulių paveldimąsias savybes pagal palikuonių produktyvumo savybių kompleksą, kryptingai atrenkant ir parenkant gyvulius, 1967 – 1976 m. buvo sukurtos bulių B. Pieter LJ 305, Sietse LJ 340, Hildo LJ 363, Katso LJ 483, Vautero LJ 738 linijos bei Klaso LJ 335, Adema LJ 770, Paulio LJ 771 ir Imperatoriaus LJ 1160 giminingos grupės bei pradėtos kurti Burto LJ 2085 ir Langerio LJ 2523 giminingos grupės.

Dabar tobulinant veislę, labai reikšmingos yra linijos ir bulių grupės, sukurtos naudojant Olandijos juodmargius bulius A. Adema 30587, Langerio LJ 2523, Katso LJ 483, Imperatoriaus LJ 1160 ir sukurtos naudojant Holšteinų veislei bulius Merkurijaus LJ 3194, C. Dutlas 340909, Elavation 1491007, Astronaut 1458744, Talismano LJ 3222, Grandboy ECHF 3299, F. Hoppe 1243697, Majoro MCP 1795 (Paleckaitis, 2002), (Jukna, 1998).

3.2.

Pienas, jo svarba mitybos grandinėje bei cheminė sudėtis

Pienas dažniausiai reiškia žinduolių patelių pieno liaukų gaminamą maistingą skystį. Pienas teikia svarbiausias maistines medžiagas naujagimiams iki kol jie pajėgia maitintis kitokiu maistu. Pienas taip pat plačiai naudojamas maisto produktų gamybai – iš jo gaminami grietinė, sviestas, jogurtas, sūris, pieno milteliai, ledai ir k.t. Pienas tiek vaikams, tiek suaugusiems žmonėms yra vienas svarbiausių kalcio šaltinių (Vikipedija, enciklopedija). Pienas ir pieno produktai vartojami nuo civilizacijos aušros, kai buvo prijaukinti pirmieji naminiai gyvūnai. Pienas yra pieno liaukos sekretas, susidedantis iš vandens (87,5 proc.) ir sausųjų medžiagų (12,5

sausosios medžiagos gaminasi tešmenyje iš kraujyje esančių pieno pradmenų, o vanduo ir mineralinės medžiagos iš kraujo laisvai patenka į tešmenį.

Karvių pieno cheminė sudėtis (sausųjų medžiagų kiekis piene) labai skiriasi. Ji priklauso nuo metų laiko, aplinkos temperatūros, karvių veislės, amžiaus, laktacijos laikotarpio, produktyvumo ir ypač mitybos. Pieno cheminė sudėtis įvairių rūšių individų patelių yra nevienoda.

2 lentelė. Įvairių rūšių moteriškų individų pieno cheminė sudėtis (%)(Tamine, Law 2001) Individo rūšis Riebalai % Baltymai % Laktozė % Pelenai % Sausosios medžiagos % Antilopė 1,3 6,9 4,0 1,3 13,50 Asilė 1,2 1,7 6,9 0,45 10,25 Bizonė 1,7 4,8 5,7 0,56 12,76 Kalė 8,3 7,5 3,7 1,20 20,70 Buivolė 7,6 3,8 4,9 0,78 17,08 Kupranugarė 4,9 3,7 5,1 0,70 14,40 Katė 10,9 11,1 3,4 - - Karvė 4,5 3,8 4,9 0,72 13,92 Delfinė 14,1 10,4 5,9 - - Dramblė 15,1 4,9 3,4 0,76 24,16 Avis 5,3 5,5 4,6 0,90 16,30 Ožka 3,5 3,1 4,6 0,79 12,79 Jūrų kiaulytė 3,9 8,1 3,0 0,82 15,82 Kengūra 2,1 6,2 - 1,20 - Kumelė 1,6 2,7 6,1 0,51 10,91 Beždžionė 3,9 2,1 5,9 2,60 14,50 Triušė 12,1 11,4 1,8 - - Žiurkė 14,8 11,3 2,9 1,50 30,50 Š. elnė 22,5 10,3 2,5 1,40 36,70 Ruonė 53,2 11,2 2,6 0,70 67,70 Kiaulė 8,2 5,8 4,8 0,63 19,46 Lapė 6,3 6,3 4,6 0,96 18,19 Banginė 34,8 13,8 1,8 1,60 52,00 Jakas 6,5 5,3 4,6 0,87 17,30 Zebu 4,8 3,3 4,7 0,71 13,50 Moteris 4,5 1,1 6,8 0,20 12,60

Piene yra toks baltymų, riebalų ir angliavandenių santykis, kad organizmas juos geriausiai pasisavina. Baltymų pasisavina 96 proc., riebalų – 95 proc., pieno cukraus – 98 proc. Nustatyta, kad pienui virškinti reikia mažiausiai virškinamųjų sulčių. Taigi pienas turi dietinių savybių, aktyvina virškinamojo trakto darbą,reguliuoja organizmo rūgštingumą ir šarminę pusiausvyrą.

Pienas yra sudėtinga koloidinė sistema, kurios vienos medžiagos (pieno cukrus, mineralinės medžiagos) ištirpusios vandenyje – dispersinėje terpėje, o susidarę tirpalai yra dispersijos terpė kitoms medžiagoms – riebalams ir baltymams.(Skimundris, 1993)

3.3. Pieno laktozė, jos sandara, sintezė bei panaudojimas

Laktozė yra pagrindinė pieno sudedamoji dalis. Ji susidaro tik pieno liaukoje iš kraujo gliukozės. Pastarosios virtimas laktoze yra labai sudėtingas procesas. Kai kurie autoriai teigia, kad amino rūgštims dezaminuojantis pieno liaukoje, panašiai kaip ir kepenyse, angliavandeniai gali susidaryti iš amino rūgščių skilimo produktų. Laktozė sudaro 90% visų piene esančių angliavandenilių. Natūraliame sveikų karvių piene yra nuo 4,5 % iki 5,2 % laktozės, kuri susidaro pieno liaukoje iš kraujo gliukozės jai susijungus su fosforilo galaktoze. Daugiausia laktozė piene būna laisvame pavidale ir tik nedidelė dalis –– surišta su kitais angliavandeniais ar baltymais (Gudonis, 2002).

Laktozės kiekis piene priklauso nuo gyvulio individualių savybių, veislės, fiziologinės būsenos. Pvz., laktozės koncentracija piene ženkliai sumažėja sergant karvėms mastitu.

Laktozės fizikinės ir cheminės savybės apsprendžia pieno produktų pokyčius pieno produktų gamybos metu. Ji dalyvauja visuose pieno produktų gamybos procesuose, formuoja produktų savybes bei kokybę. Laktozė dalyvauja įvairiose reakcijose. Rūgščių, šarmų, fermentų poveikyje laktozė hidrolizuojasi, susidarant dviejų monosacharidų gliukozės ir galaktozės mišiniui, kuris yra daug saldesnis už laktozę (Gaidžiūnienė, 1995).

Pati svarbiausia laktozės savybė yra ta, kad veikiama pieno rūgšties bakterijų išskiriamų fermentų, ji skyla. Vyksta sudėtingas laktozės skilimo procesas – metabolizmas. Šis procesas vadinamas rauginimu. Jis kryptingai (pridedant atitinkamų pieno rūgšties bakterijų) atliekamas gaminant daugelį pieno produktų. Vykstant tokiam laktozės skilimui, susidaro daug mažos molekulinės masės junginių, įvairių rūgščių, iš jų svarbiausia yra pieno rūgštis. Laktozės skilimo metu susidarę junginiai suformuoja produkto skonį ir aromatą. Toks laktozės metabolizmas yra labai svarbus daugelio raugintų pieno produktų gamyboje, jo metu vyksta baltymų pokyčiai, susiformuoja produktų struktūra. Pieno cukrus ar laktozė yra naudojama konditerijoje, duonos gamyboje, naujagimių ir vaikų maisto mišinukų gamyboje, mėsos pramonės perdirbime, sirupų,

užšaldomų produktų, pusfabrikačių gamyboje, kremų, padažų, aromatizatorių gamyboje. Laktozė yra nehigroskopiška medžiaga ir naudojama farmacijoje – milteliams ir tabletėms gaminti.

3.4. Biocheminiai procesai vykstantys pienarūgščių produktų bei sūrių

gamybos metu

Esant trumpalaikei pasterizacijai laktozės pokyčiai piene yra nežymūs, bet pieno sterilizacijos metu vyksta šie laktozės kitimai:

• Laktozės izomerizacija į laktulozę, kuri pasižymi geru tirpumu vandenyje ir yra saldesnė už laktozę. Laktuliozė skatina bifidobakterijų augimą žarnyne. Tai svarbu gaminant produktus vaikams, nes bifidobakterijos yra puvimo bakterijų antagonistai.

• Laktozė aukštoje temperatūroje jungiasi su baltymais, aminorūgštimis, sudarydama melanoidinus, kurių susidarymo procesą galima suskirstyti į dvi stadijas. Pirmoje stadijoje laktozė per gliukozės aldehido grupę reaguoja su aminorūgščių laisva aminogrupe, dažniausiai lizino. Susidaro N-gliukozidas, t.y. laktozolizinas. Melanoidinai nėra stabilūs junginiai, vyksta Amadozi persigrupavimas, susidarant laktuliozolizinui. Šis skyla į fruktoliziną ir galaktozę, arba pastarosios izomerą – tagatozę. Antrosios melanoidinų susidarymo stadijos metu šie tarpiniai junginiai dalyvauja polimerizacijos (kondensacijos) procesuose ir susidaro azotą turintys heterociklai – pirazino, piridino ir kt. dariniais. Cikliniai polimerai yra skirtingos molekulinės masės, vandenyje netirpūs, rudos spalvos junginiai. Nuo melanoidinų pasikeičia pieno spalva ir kvapas. Melanoidinai susidaro gaminant koncentruotą sterilizuotą pieną. Aukštoje temperatūroje gali vykti angliavandenių karamelizacijos procesas – tai beazotinių rudos spalvos polimerų susidarymas aldolinės kondensacijos metu.

• Sterilizuojant pieną dalis laktozės gali skilti, susidarant CO2, HCOOH, CH3COOH,

CH3CHOHCOOH ir kitoms rūgštims. Dėl šios priežasties padidėja pieno rūgštingumas.

Laktozės kitimai mikroorganizmų poveikyje vadinama rauginimu. Laktozei rūgstant susidarančių produktų sudėtis priklauso nuo mikroorganizmų rūšies, jų savybių, fermentinių sistemų sudėties.

Pagal galutinius rauginimo produktus šis procesas skirstomos į: • Pienarūgštį homofermentinį ir heterofermentinį rauginimą; • Propionorūgštinį rauginimą;

• Sviestarūgštinį rauginimą; • Actorūgštinį rauginimą.

Visi rauginimo būdai prasideda laktozės skilimu į galaktozę ir gliukozę. Šią reakciją katalizuoja fermentas laktazė. Rūgsta tik gliukozė, galaktozė pirma izomerizuojasi į gliukozę. Alkoholinis rūgimas vyksta kartu su pienarūgščiu rauginimu gaminant rūgščius pieno produktus. Jį vykdo mielių ląstelės. Galutiniai šio rūgimo produktai yra etanolis ir anglies dvideginis bei šiek tiek šalutinių produktų – izobutilo, propilo alkoholių, acto rūgšties.

Sviestarūgštinio rauginimo metu priklausomai nuo bakterijų rūšies gali susidaryti kelių rūšių galutiniai produktai:

• Sviesto rūgštis, acto rūgštis, CO2, H2

• Sviesto rūgštis , butilo, izobutilo alkoholiai, CO2, H2

• Sviesto rūgštis , butilo, izobutilo alkoholiai, CO2,H2, acetonas.

Sviesto rūgštis ir kai kurie kiti šio rauginimo produktai yra aštraus, nemalonaus kvapo ir skonio, todėl blogina pieno produktų organoleptines savybes. Dujiniai produktai “išpučia” sūrius, varškę, prasideda pieno konservų dėžučių bombažas. Sviestarūgščio rūgimo procesai nėra pageidaujami pieno perdirbimo technologijų metu, o šį rauginimo procesą sukeliančios bakterijos, kurios yra atsparios pasterizavimui, į pieną patenka su mėšlo, pašarų ir kitais nešvarumais. Sviestarūgštinis rūgimas gali slopinti pienarūgštinį rauginimą.

Actorūgštinis rūgimas vyksta pieno produktų paviršiuje, veikiant aerobinėms bakterijoms acetobacter. Šių bakterijų fermentai tiesiogiai gali katalizuoti tik etanolio, kuris susidaro iš gliukozės esant mielių ląstelėms, oksidaciją į acto rūgštį (Šernienė ir kt. 2004).

3.5. Laktozės kiekis piene

Laktozės kiekis įvairių rūšių patelių yra nevienodas ir priklauso nuo daugelio veiksnių: • Gyvulio fiziologinės būklės

• Individualių savybių

Pagal laktozės kiekį piene galima spręsti apie šėrimo lygį, sveikatingumą, pieno kokybę ir jo falsifikavimą.

3 lentelė. Įvairių gyvūnų rūšių patelių laktozės kiekis pienas(Liutkevičius, Lazdauskienė 2005) Individo rūšis Laktozė % Individo rūšis Laktozė % Individo rūšis Laktozė %

Antilopė 4,0 Kengūra - Delfinė 5,9 Asilė 6,9 Kumelė 6,1 Dramblė 3,4

Bizonė 5,7 Beždžionė 5,9 Avis 4,6

Kalė 3,7 Triušė 1,8 Ožka 4,6 Buivolė 4,9 Žiurkė 2,9 Lapė 4,6

Kupranugarė 5,1 Š. elnė 2,5 Banginė 1,8

Katė 3,4 Ruonė 2,6 Jakas 4,6 Karvė 4,9 Kiaulė 4,8 Zebu 4,7

3.6. ĮVAIRIŲ VEIKSNIŲ ĮTAKA LAKTOZĖS KIEKIUI

Siekiant išsiaiškinti veislės įtaką laktozės kiekiui, imtyje buvo vertinama ir lyginama šalyje laikomų septynių juodmargių veislių karvės. Didžiausiu laktozės kiekiu pasižymėjo Švedijos juodmargių (4,76±0,01 proc.) ir Lietuvos juodmargių veislės karvių pienas (4,71±0,001 proc.). Britanijos fryzų veislės karvių piene laktozės buvo 0.06proc. mažiau negu Švedijos juodmargių ir 0,1 proc. mažiau negu Lietuvos juodmargių (p<0,001). Vokietijos juodmargių veislės karvių piene laktozės buvo 0,08 proc. mažiau negu Švedijos juodmargių ir 0,03 proc. mažiau negu Lietuvos juodmargių veislės karvių piene (p<0,001). Olandijos juodmargių ir Danijos juodmargių veislės karvių piene laktozės buvo tiek pat arba 0.09 %. mažiau negu Švedijos juodmargių piene ir 0,04 proc. mažiau negu Lietuvos juodmargių veislės karvių piene (p<0,001). Mažiausiu laktozės kiekiu išsiskyrė Holšteinų veislės karvių pienas (4,66±0,01 proc.)(Šimkienė, Juozaitienė 2007). Kad holšteinų piene yra mažiau laktozės, nei kitų veislių karvių piene, teigė M. Pešek su bendradarbiais (2005).

3.6.2. Laktacijos, laktacijos mėnesio įtaka laktozės kiekiui karvių piene

M. A. R. Mazumder ir H. Kumaga (2006) nustatė, kad didžiausias procentas laktozės yra pirmos laktacijos karvių piene (p<0,05), tuo tarpu pieno riebalų procentas didžiausias ketvirtos ir vėlesnių laktacijų karvių piene. Vėliau laktozės karvių piene mažėja.

Tyrimo duomenys parodė, kad didžiausiu laktozės kiekiu (4,75±0,023 proc.) išsiskyrė pirmos laktacijos karvių pienas. Šios laktacijos karvių piene nustatytas ir mažiausias laktozės kiekio įvairavimo koeficientas. Antros laktacijos karvių piene laktozės buvo 0,12 proc. mažiau (p<0,005). Trečios laktacijos karvių piene laktozės buvo 0,20 proc. mažiau negu pirmos laktacijos karvių piene (p<0,001) ir 0,08 proc. mažiau negu antros laktacijos karvių piene (p>0,05). Bet trečios laktacijos karvių pienas pasižymėjo didžiausiu riebumu (4,85±0,17) proc.) ir baltymingumu (3,40±0,06 proc.). S. Kume su grupe mokslininkų (2003) nustatė, kad pirmos laktacijos karvių piene laktozės yra daugiausia, o vėlesnių laktacijų metu šis rodiklis mažėja.

Laktozės kiekis didėja laktacijos pradžioje (4 lentelė). Trečią karvių laktacijos mėnesį laktozės piene buvo daugiau, negu pirmą mėnesį. Ketvirtą laktacijos mėnesį pastebimas laktozės kiekio piene mažėjimas 0,05 proc., palyginti su trečiu laktacijos mėnesiu. Laktacijos pabaigoje laktozės piene buvo 0,14 proc. mažiau, negu laktacijos pradžioje (p<0,001). Trečią laktacijos mėnesį nustatytas ne tik didžiausias laktozės kiekis (4,77±0,01), bet ir mažiausias to kiekio įvairavimo koeficientas (3,98 proc.). Tą patvirtina literatūros duomenys: laktozės koncentracija karvių piene laktacijos pradžioje didėja, o laktacijos pabaigoje mažėja (Auldist et al., 1995; Paura et al., 2002).

4 lentelė. Laktozės kiekis karvių piene priklausomai nuo laktacijos mėnesio (Šimkienė, Juozaitienė 2007). Laktacijos mėnuo _X ±mx SD Cv 1 4,70 0,01 0,19 4,04 2 4,77 0,01 0,20 4,19 3 4,77 0,01 0,19 3,98 4 4,72 0,01 0,22 4,66 5 4,65 0,02 0,31 6,67

7 4,59 0,01 0,22 4,79

8 4,58 0,02 0,32 6,99

9 4,57 0,02 0,26 5,69

10 4,56 0,02 0,28 6,14

3.6.3. Sezono, metų mėnesio, paros įtaka laktozės kiekiui karvių piene

Negenetinių veiksnių įtakos laktozės kiekiui karvių piene įvertinti duomenys grupuoti pagal metus, tvartinį - ganyklinį laikotarpį, sezoną – vasarą, rudenį, žiemą, pavasarį, pagal metų mėnesį.

Lietuvoje galvijų tvartinis laikotarpis trunka 210–220 dienas, o ganyklinis – 145–155 dienas. Laktozės karvių piene tvartiniu laikotarpiu (4,67±0,0001) buvo 0,06 proc. (p<0,001) mažiau negu ganykliniu (4,73±0,0002). Daugiausia laktozės karvių piene nustatyta vasarą (4,75±0,0002 proc.) o mažiausiai – žiemą (4,65±0,0002 proc.; p<0,001). Pavasarį laktozės karvių piene buvo 0,02 proc. mažiau (p<0,001) negu vasarą, bet 0,08 proc. daugiau negu žiemą (p<0,001) ir 0,07 proc. daugiau nei rudenį (p<0,001). Laktozės kiekis piene kito priklausomai nuo mėnesio. Daugiausia laktozės piene nustatyta birželį (4,78±0,003 proc.). Gruodžio mėnesį laktozės kiekis piene mažėjo iki 4,61±0,004 proc., arba 0,17 proc. mažiau negu birželio mėnesį (p<0,001). Ženkliai laktozė karvių piene mažėjo rugsėjo mėnesį, palyginti su rugpjūčiu – 0,05 proc. (p<0,001).(Šimkienė, Juozaitienė 2007). H. Barash ir kiti tyrėjai (2001) teigė, kad laktozės piene daugiausia, kai šviesus paros laikas yra ilgiausias. Dienos bėgyje laktozės kiekis įvairuoja labai neženkliai, galima teigti kad paros metas neturi įtakos. Karvės gimusios pavasarį produkuoja didesnį kiekį pieno, pienas būna baltymingesnis, jame randamas didesnis kiekis laktozės.

3.6.4. Negenetinių ir genetinių veiksnių įtaka laktozės kiekiui

Iš negenetinių veiksnių didžiausią įtaką daro ūkis. Jo įtaka buvo 18,28 proc. didesnė negu mėnesio, 19,38 proc. didesnė negu sezono (p<0,01) ir 16,4 proc. didesnė nei tvartinio- ganyklinio laikotarpio. Iš negenetinių paprastų veiksnių ženklią įtaką daro laktacija: laktozės kiekiui karvių piene daro 4,26 proc. didesnę įtaką negu metai, 3,88 proc. didesnę įtaką, negu metų mėnuo ir 4,98proc. didesnę, nei sezonas. Metai, mėnuo ir sezonas laktozės kiekiui karvės piene turėjo panašią įtaką. Tarp jungtinių negenetinių veiksnių ūkis+metai+sezonas turėjo 30,75 proc. didesnę įtaką negu metai+sezonas ir 29,86 proc. didesnę negu metai ir mėnuo.

5 lentelė. Negenetinių veiksnių įtakos laktozės kiekiui karvių piene(Šimkienė, Juozaitienė 2007)

Negenetiniai veiksniai Įtaka (%)

Ūkis 20,67 Metai 2,01 Mėnuo 2,39 Metų sezonas 1,29 Sezonas(tvartinis-ganyklinis laikotarpis) 4,27 Laktacija 6,27

Jungtiniai veiksniai Įtaka (%)

Metai + sezonas 3,05

Metai + mėnuo 3,94

Ūkis + metai +sezonas 33,8

Dispersinės analizės metodu nustatyta, kad iš negenetinių veiksnių didžiausią įtaką laktozės kiekiui karvių piene daro ūkis (20,67 proc.; p<0,001) ir laktacija (6,27 proc.; p<0,001).

Iš visų genetinių veiksnių karvių pieno laktozės kiekio kaitą labiausiai statistiškai patikimai veikė artimiausi protėviai – tėvas ir motina. Jų įtaka sudarė atitinkamai 13,17 proc. (p<0,001) ir 5,29 proc. (p<0,001). Tėvo įtaka karvių laktozės kiekiui piene buvo 7,88 proc. didesnė negu motinos ir 8,37 proc. didesnė negu buliaus linijos, 9,56 proc. didesnė negu

Atlikus tyrimus paaiškėjo, jog pagal laktozės kiekį piene išsiskyrė buliaus P. F. A. Chief 1427381 giminingos grupės palikuonės (4,70±0,004 proc.), nežymiai mažesniu – 0,02 proc. (p<0,01) – O. Ivanhoe 1189870 buliaus linijos karvės. Mažiausiai laktozės rasta M. Chieftain buliaus linijos karvių piene (4,55±0,024 proc.). Tarp P.F.A. Chief 1427381 giminingos grupės ir M. Chieftain buliaus linijos palikuonių vidutinio laktozės kiekio piene skirtumas sudarė 0,15 proc. (p<0,001). Mažiausiai laktozės kiekis procentais įvairavo buliaus G. Criscross 1378594 giminingos grupės palikuonių piene.(A.Šimkienė, V.Juozaitienė 2007)

6 lentelė. Genetinių veiksnių įtaka laktozės kiekiui karvių piene (Šimkienė, Juozaitienė 2007)

Genetiniai veiksniai Įtaka (%)

Veislė 2,73

Buliaus linija 4,80

Tėvas 13,17

Holšteinizacijos laipsnis 3,61

Motina 5,29

3.7. Laktozės kiekio piene selekciniai genetiniai parametrai

Paveldimumas parodo požymių charakteristiką genetinių veiksnių įtakai. Paveldimumas statistiškai išreiškiamas intervale nuo 0 iki 1. Laktozės kiekio karvių piene kilogramais paveldimumo koeficientas yra 0,26, o laktozės kiekio procentais 0,53. Riebalų kiekio kg karvių piene paveldimumo koeficientas 0,29 o procentinė išraiška 0,45. Baltymų paveldėjimo koeficientas kg. yra 0,28, procentinė 0,47.(Welper, Freeman, 1992).

Kai kurių kitų autorių atliktais tyrimais nustatyta, kad laktozės kiekio paveldėjimo koeficientas yra 0,238, pieno riebumo 0,329, pieno baltymų 0,342. F.Miglior su bendradarbiais (2007) nustatė, kad laktozės kiekio piene paveldėjimo koeficientas svyruoja nuo 0,478 iki 0,508.

Nagrinėjamų reiškinių ryšio stiprumas nustatomas apskaičiuojant koreliacijos koeficientą arba koreliacinį ryšį. Koreliacijos koeficientas kinta nuo -1 iki +1. Jei koreliacijos koeficientas teigiamas tai ryšiai tarp nagrinėjamų požymių yra tiesioginiai, o jei neigiamas, tai

yra atvirštiniai. Kuo koreliacijos koeficientas artimesnis 1, tuo ryšiai glaudesni. Kuo ryšiai artėja prie nulio, tuo ryšiai silpnesni. Genienė, Čiulevičienė (1998 m) pateikė tokias koreliacijos koeficiento vertes:

• Iki 0,3 – ryšiai silpni • 0,31 – 0,59 – vid. ryšiai

• 0,6 ir daugiau – ryšiai stiprūs Koreliaciją tarp laktozės kiekio piene ir pieno kiekio bei jo sudedamųjų dalių tyrė nevienas

mokslininkas. Sorwinski (1993), nustatė vidutinę teigiamą(r =0,32) koreliaciją tarp SM ir laktozės kiekio piene, tarp SM ir riebalų neigiamą silpną (r=-0,20 ir tarp SM ir baltymų stiprią teigiamą koreliaciją. Tarp masės mažėjimo po apsiveršiavimo ir laktozės kiekio piene koreliacijos koeficientas r = 0,37.

M.Glabowna su bendradarbiais nustatė (1998) stiprų ryšį tarp laktozės koncentracijos piene ir karvės sveikatos būklės. Pirmos laktacijos karvių piene buvo ištirta silpna neigiama fenotipinė koreliacija tarp laktozės kiekio ir somatinių ląstelių. Su karvės amžiumi šis ryšys stiprėja. Nuo pirmos laktacijos vidutinio neigiamo iki stipraus neigiamo ryšio.

F. Miglor ir kiti mokslininkai (2007) nustatė, kad pirmos – trečios laktacijų karvių piene laktozės kiekio (kg) ir pieno kiekio (kg) yra stipri teigiama koreliacija(r =0,979). Jie taip pat nustatė ryšį tarp laktozės koncentracijos (proc.) ir somatinių ląstelių skaičiaus piene ir nustatė, kad tarp šių rodiklių yra silpna neigiama koreliacija (r = -0,2002).

Įvertinant įvairių autorių pateiktus duomenis galima teigti, kad tarp laktozės kiekio ir somatinių ląstelių skaičiaus kurių piene yra neigiamas ryšys, įvairuojantis nuo -0,20 iki -0,6. Yra keletas nuomonių apie pieno sudėties pokyčius ir mastitą. Manoma, kad sergant mastitu kinta visų pieno sudedamųjų dalių santykis. Piene padaugėja somatinių ląstelių (SL), sumažėja laktozės (Hamann, Kromker, 1997).

7 lentelė. Koreliacija tarp pieno sudėties ir pieno aktyviojo rūgštingumo bei pieno kiekio (Žilaitis ir kt. 2005)

Sveikų karvių piene Mastitu sergančių karvių piene Rodiklis

R B L Ur. P. k R B L Ur. P. k

pH 0,01 0,14 -0,04 -0,03 -0,32 -0,25 0,49 -0,44 -0,28 -0,22

statistiškai patikimas tarp ph-metro rodmenų ir pieno kiekio tiek sveikų, tiek sergančių karvių. Stiprus ir vidutinis atvirkštinis koreliacinis ryšys yra tarp sergančių karvių pieno laktozės

koncentracijos ir pieno aktyviojo rūgštingumo. Šie ryšiai statistiškai patikimi. Yra koreliacija tarp pieno sudėties ir klinikinės būklės. (Summer et al., 2003). Mūsų duomenimis, sergančių karvių pieno mėginiuose pieno aktyvusis rūgštingumas ypač koreliuoja su pagrindiniais pieno sandais – baltymais ir laktoze. Tai atitinka literatūros duomenis apie laktozės koncentracijos koreliaciją su SLS ir aktyviuoju rūgštingumu (Berning, Shook, 1992). Kuo uždegiminis procesas intensyvesnis, tai yra kuo pH vertė didesnė, tuo laktozės koncentracija pieno mėginyje mažesnė. Uždegimo metu keičiasi pieno baltymų sudėtis (Khaled et al., 1999). Tuo galima paaiškinti koreliacinį ryšį tarp pieno baltymų ir pieno rūgštingumo. Aktyvusis rūgštingumas, nustatytas pH-metru, silpniau koreliuoja su pieno baltymais ir laktoze nei šis dydis, nustatytas indikatoriniais popierėliais. Indikatorinių popierėlių jautrumas yra mažesnis nei pH-metro, todėl absoliučios rūgštingumo reikšmės mažiau varijuoja. Pagal tai, kaip siejasi pieno baltymų ir laktozės koncentracija, pieno kiekis sergančių ir sveikų karvių piene su pH verte, pieno aktyvusis rūgštingumas prilygsta mastito simptomui (Žilaitis ir kt. 2005).

4. DARBO ATLIKIMO VIETA IR METODIKA

Mokslinis – tiriamasis darbas buvo atliktas 2006 -2008 metais Lietuvos veterinarijos akademijos gyvūnų mitybos katedroje, Lietuvos veterinarijos akademijos Praktinio mokymo ir bandymų centro „Giraitės“ ir „Muniškių“ karvių fermose.

Pagrindinis dėmesys skiriamas į laktozės kiekį piene, bei jos kiekį įtakojančius veiksnius. Buvo skaičiuojami statistiniai rodikliai Vidurkis (mean), vid. paklaida (std. Error of Mean), median (mediana), minimum, maximum. Mano darbe buvo naudojama programinė įranga: Exsel, Word. Susisteminta, sugrupuota bei analizuota Excel pagalba. Tam panaudoti pirminės informacijos sisteminimo, apibendrinimo ir matematiniai duomenų apdorojimo metodai. Karvės buvo sugrupuotos pagal laktacijas, laktacijos mėnesius, pagal sezonus, metų mėnesius. Išanalizuota karvių pieno cheminės sudėties duomenys už 2006-2007 metų (nuo spalio iki spalio mėnesio LVA praktinio mokymo ir bandymų centre). Atliktas tyrimas yra analitinio ir palyginamojo pobūdžio, nes tyrimo metu buvo renkami duomenys ištisus metus, pieno cheminė sudėtis. Teorinės šio darbo medžiagos kaupimui ir jos analizei panaudoti loginio mąstymo, sisteminimo, monografinis ir apibendrinimų metodai. Praktinės tyrimų medžiagos analizavimui panaudoti analitiniai, statistiniai metodai.

5. TYRIMŲ REZULTATAI

5.1. Tvartinio ir ganyklinio laikotarpio įtaka laktozės kiekiui

Tvartinis laikotarpis Lietuvoje trunka 210 – 220 dienų, o ganyklinis laikotarpis tik 145 -155 dienos. Tyrimo tikslas – buvo nustatyti kaip šie du laikotarpiai veikia laktozės kiekį. 8 lentelė. Laktozės kiekis karvių piene priklausomai nuo tvartinio ir ganyklinio laikotarpio

Laktozės kiekis piene % Rodiklis

Tvartinis laikotarpis Ganyklinis laikotarpis

Karvių skaičius 192 193 X 4, 603 4, 673 x m ± 0, 02 0, 02 SD 0, 23 0, 27 Cv 5,0 5,78 p<0,001

Tyrimų rezultatai parodė, kad laktozės kiekis karvių piene tvartiniu laikotarpiu (4.603%) buvo 0,07 % (p<0,001) mažesnis nei ganykliniu laikotarpiu (4,673%). Kaip atskiri laikotarpiai lyginant su laktozės kiekiu piene, veikė pieno riebumą ir baltymingumą, pavaizduota 1 paveiksle.

1 paveikslas. Laktozės kiekio piene kitimas tvartiniu ir ganykliniu laikotarpiais priklausomai nuo pieno riebumo ir baltymingumo

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5%

Riebalai % Baltymai % Laktozė %

Tvartinis Ganyklinis

Pieno riebumas ir baltymingumas priešingai nei laktozės kiekis piene, buvo didesnis tvartiniu laikotarpiu. Pieno riebumas tvartiniu laikotarpiu (4.51%) buvo nustatyta 0.06% didesnis lyginant su ganykliniu laikotarpiu (4.45%), o pieno baltymingumas tvartiniu laikotarpiu nustytas 0,045 % didesnis nei ganykliniu laikotarpiu.(p<0,001)

Kitas vertintas rodiklis yra somatinių ląstelių įtaka laktozės kiekiui (dviejų laikotarpių bėgyje). Somatinių ląstelių skaičius karvių piene yra pagrindinis tešmens sveikatingumo rodiklis ir naudojamas mastitui diagnozuoti. Somatinių ląstelių ir laktozės tarpusavio ryšys pavaizduotas 2 paveiksle.

2 paveikslas. Laktozės kiekio kitimas priklausomai nuo somatinių ląstelių skaičiaus skirtingais laikotarpiais

Tyrimų rezultatai parodė, kad priklausomai nuo laikotarpio somatinių ląstelių skaičius karvių piene svyruoja metų bėgyje nuo 450,5 iki 471,9. Tai yra lyginant ganyklinį laikotarpį su tvartiniu, matome jog tvartiniu laikotarpiu 21.4 tūkst./ml yra somatinių ląstelių daugiau nei ganykliniu laikotarpiu, tuo tarpu laktozės kiekis, priešingai nei somatinių ląstelių skaičius yra 0.07 % didesnis yra ganykliniu laikotarpiu(p<0,001). Tai galima spręsti jog tvartiniu laikotarpiu dėl aplinkos sąlygų keičiasi ir somatinių ląstelių skaičius, kuris iš dalies įtakoja ir laktozės kiekį piene. 450,5 tūkst./ml 471,9 tūkst./ml 4,67% 4,60% Ganyklinis Tvartinis

5.2. Sezono įtaka laktozės kiekiui

Šiuo tyrimo etapu duomenys buvo analizuojami ir grupuojami į keturis sezonus: žiemą, pavasarį, vasarą ir rudenį.

9 lentelė. Sezono įtaka laktozės kiekiui

Analizuojant tyrimų duomenis nustatyta, kad didžiausias laktozės kiekis piene nustatytas pavasario, o mažiausias rudens sezonu. Laktozės kiekis karvių piene pavasario sezonu buvo 0,18% didesnis negu rudens sezonu. Kitų autorių duomenimis laktozės kiekis nustatytas didžiausias vasaros laikotarpiu o mažiausias žiemos laikotarpyje.( A.Šimkienė). Mano tyrimo duomenis galėjo įtakoti tai jog didelė dalis tiriamųjų karvių buvo ilgas servis periodas, taip pat kaip tik šiuo periodu galėjo iš dalies įtakoti ir pereinamieji laikotarpiai (kai staigiai keičiasi pašarų bazė), sutrikusi reprodukcinė funkcija, daugelis karvių buvo laktuojančios jau daugiau nei metus, kas ir galėjo įtakoti laktozės kiekį šiais sezonais. Kaip šiais metų sezonais keitėsi laktozės kiekis lyginant su pieno baltymais ir riebalais pavaizduota 3 paveiksle.

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5

Žiema Pavasaris Vasara Ruduo

Laktozė % Baltymai % Riebalai %

3 paveikslas.Laktozės kiekio piene kitimas atskirais sezonais lyginant su pieno riebumo ir baltymingumo kitimu

Tyrimų duomenimis nustatyta jog, riebumas didžiausias buvo pavasario ir žiemos sezonu, tuo tarpu pieno baltymingumas didžiausias buvo rudens ir žiemos sezonu. Tuo tarpu laktozės

Sezonas Įrašų skaičius

X

±

m

x

daugiausiai nustatyta vasarą ir pavasarį. Riebumas buvo didesnis pavasarį 0,06 % nei žiemą, žiemą 0,242 % didesnis nei vasarą, o vasarą buvo nustatytas 0,095 % didesnis nei rudenį.

Nagrinėjant baltymų pokytį pastebima panaši kitimo tendencija kaip ir riebalų. Rudenį nustatytas didesnis baltymingumas 0,01 % nei žiemą, žiemą baltymų nustatyta 0,03 % daugiau nei pavasarį ir pavasarį daugiau 0,08 % nei vasarą, tuo tarpu laktozės kiekis didžiausias pavasarį ir vasarą (p<0,001). Tūkst./ml

485.33

479.33

478.5

₄₁₈

4.57

4.73

4.675

4.55

1

10

100

1000

Žiema

Pavasaris

Vasara

Ruduo

Samatinės ląstelės tūkst/ml Laktozės kiekis %

4 paveikslas.Somatinių ląstelių kiekio kitimas sezonais, lyginant su laktozės kitimu

Pagal pateiktus duomenis matyti, jog somatinių ląstelių didžiausias kiekis buvo nustatytas žiemos sezone, šis rodiklis 6 tūkst./ml daugiau nei pavasarį, o pavasarį 0.83 tūkst./ml. Tuo tarpu rudenį nustatyta mažiausias somatinių ląstelių kiekis piene. Šis rodiklis rudenį 60,5 tūkst./ml mažiau nei vasarą. Kai laktozės kiekis vidutinis 4,55 – 4,57 % tai somatinių ląstelių kiekis svyruoja ribose nuo 418 – 485.33 tūkst./ml (p<0,01). Kitų autorių duomenimis nustatyta kita somatinių ląstelių ir laktozės kitimo tendencija didėjant somatinių ląstelių kiekiui piene pastebėtas laktozės mažėjimas.

5.3. Mėnesio įtaka laktozės kiekiui karvių piene

Laktozės kiekis karvių piene kito priklausomai nuo metų mėnesio. Didžiausias laktozės kiekis piene nustatytas gegužės mėnesį, o mažiausias kiekis gruodžio mėnesį. Laktozės kiekio skirtumas tarp šių mėnesių yra 0.3 %. Taip pat yra pastebimas laktozės kiekio mažėjimas nuo rugpjūčio mėnesio, o ženklesnis didėjimas stebimas nuo vasario mėnesio.

10 lentelė.Metų mėnesio įtaka laktozės kiekiui

Mėnesis Karvių sk. _X ±mx SD Cv Sausis 180 4.55 0.02 0.21 4.62 Vasaris 200 4.69 0.02 0.22 4.69 Kovas 201 4.76 0.02 0.23 4.83 Balandis 197 4.67 0.02 0.21 4.50 Gegužė 194 4.77 0.02 0.30 6.28 Birželis 192 4.69 0.02 0.19 4.05 Liepa X X X X X Rugpjūtis 187 4.66 0.02 0.21 4.51 Rugsėjis 200 4.57 0.02 0.29 6.35 Spalis 191 4.51 0.02 0.24 5.32 Lapkritis 187 4.57 0.02 0.26 5.69 Gruodis 189 4.47 0.02 0.22 4.92

Analizuojama kokia yra metų mėnesio įtaka pieno riebumui ir baltymingumui ir koks šių rodiklių ryšys su laktoze. Nustatyta, jog labiausiai įvairavo pieno riebumo rodiklis ir baltymai, o pastoviausias rodiklis piene yra laktozė. Tai galima matyti iš sekančio 5 paveikslo.

5 paveikslas. Laktozės kiekio kitimas atskirais metų mėnesiais priklausomybė nuo pieno riebumo

ir baltymingumo

Tyrimais nustatyta, kad didžiausias vidutinis riebalų procentas karvių piene nustatytas kovo ir gegužės mėnesiais taip pat šiais mėnesiais nustatytas ir didžiausias laktozės kiekis, o baltymų didžiausias kiekis nustatytas lapkritį ir sausį o tuo tarpu laktozės šiais mėnesiais nustatytas beveik mažiausias kiekis.

0

1

2

3

4

5

6

Sa

us

is

Va

sa

ris

Ko

vas

Ba

landi

s

Ge

guž

ė

Bir

že

lis

Ru

gpj

ūti

s

Rugs

ėji

s

Sp

ali

s

Lap

kr

itis

Gr

uo

dis

Laktozė %

Riebalai %

Baltymai %

0 100 200 300 400 500 600 Sausi s Vasar is

Kovas_Balandis _Gegužė _Birželis Rugpj

ūtis Rugsė

jis

Spalis_Lapkritis _Gruodis

4.3 4.35 4.4 4.45 4.5 4.55 4.6 4.65 4.7 4.75 4.8 Somatinės ląst.tūkst/ml Laktozė %

6 paveikslas.Laktozės kiekio kitimo metų mėnesiais priklausomybė nuo somatinių ląstelių skaičiaus

Tyrimo metu nustatyta, kad didžiausias laktozės kiekis piene nustatytas gegužės mėnesį, o tuo tarpu somatinių ląstelių skaičius yra beveik mažiausias šį mėnesį. Gruodžio mėnesį somatinių ląstelių skaičius buvo didžiausias, tuo tarpu laktozės mažiausiai.

5.4. Laktacijos įtaka laktozės kiekiui

Norint įvertinti laktacijos įtaką laktozės kiekiui karvės buvo grupuojamos pagal atskiras laktacijas. Kaip veikia laktacija laktozės kiekį pavaizduota 11 lentelėje.

11lentelė. Laktacijos įtaka laktozės kiekiui karvių piene

Laktacija Karvių sk. _X ±mx SD Cv

I 63 4.77 0.07 0.23 4.82

II 47 4.64 0.09 0.19 4.09

III ir vyresnės 91 4.56 0.05 0.25 5.48

Tyrimų duomenimis nustatyta jog didžiausiu laktozės kiekiu pasižymi pirmos laktacijos karvės. Kitose laktacijose šis rodiklis tendencingai mažėja. Lyginant pirmos su trečios ir vyresnių

laktacijų duomenimis, nustatyta jog pas pirmos laktacijos karves nustatytas 0,21 % laktozės didesnis kiekis nei trečios ir vyresnių laktacijų karvių.

5.5. Laktacijos mėnesio įtaka laktozės kiekiui

Norint išsiaiškinti laktacijos mėnesio įtaką laktozės kiekiui buvo analizuojama dešimties laktacijų mėnesių vidutiniai laktozės kiekio rodikliai. Esant geriems reprodukcijos rodikliams ūkyje tiek vidutiniškai ir turėtų būti, nors šie rodikliai yra sunkiai pasiekiami, dėl padidėjusio

produktyvumo, netinkamo šėrimo.

12 lentelė.Laktozės kiekio kitimo dinamika priklausomai nuo laktacijos mėnesio

Laktacijos mėnuo _X ±mx SD Cv 1 4.69 0.01 0.20 4.26 2 4.78 0.01 0.21 4.39 3 4.77 0.01 0.20 4.19 4 4.73 0.02 0.23 4.86 5 4.67 0.01 0.28 5.99 6 4.64 0.02 0.23 4.96 7 4.63 0.01 0.24 5.18 8 4.61 0.01 0.23 4.99 9 4.57 0.02 0.26 5.69 10 4.55 0.02 0.24 5.27

Kaip kinta laktozės kiekis priklausomai nuo laktacijos mėnesio pavaizduota 7 paveiksle.

4.4 4.45 4.5 4.55 4.6 4.65 4.7 4.75 4.8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 laktozė %

Tyrimo metu nustatyta, kad prasidėjus laktacijai laktozės kiekis pamažu didėja iki trečio

laktacijos mėnesio po to pamažu pradeda mažėti. Antrą laktacijos mėnesį laktozės kiekis padidėjo 0,09 % lyginant su pirmu laktacijos mėnesiu. Ženkliai laktozės kiekis pradeda leistis nuo trečio laktacijos mėnesio. Didžiausias laktozės kiekis buvo nustatytas antrą ir trečią laktacijos mėnesį. Laktozės kiekis karvių piene įvairavo 4.55 iki 4.78 %, tad skirtumas yra 0.23 %. Mažiausias laktozės kiekis buvo nustatytas dešimtą laktacijos mėnesį. Toliau buvo vertinamas laktozės kiekio kitimo dinamika priklausomai nuo pieno riebumo ir pieno baltymingumo laktacijos eigoje. Kaip kinta laktozės kiekis laktacijos eigoje priklausomai nuo pieno riebumo ir baltymingumo pavaizduota 8 paveiksle. 0 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Laktozė % Riebalai % Baltymai %

8 paveikslas.Laktozės kiekio kitimas laktacijos eigoje priklausomybė nuo pieno riebumo ir baltymingumo

Nustatyta kad laktacijos mėnesiais labiausiai kinta pieno riebumas. Per pirmą ir antrą laktacijos mėnesį pieno riebumas krinta, paskui po truputį didėja. Devintą laktacijos mėnesį riebumas buvo didžiausias ir lyginant su pirmu laktacijos mėnesiu skyrėsi 0.28 %. Pieno riebumas kito ribose nuo 4,19 – 4,91 %. Tuo tarpu baltymingumas kito nuo 3.15 – 3.51. Taip pat pastebėta, jog didėjant pieno riebumui didėja ir pieno baltymingumas.

Kaip kinta laktacijos eigoje laktozė priklausomai nuo somatinių ląstelių skaičiaus pavaizduota 9 paveiksle.

0 100 200 300 400 500 600 700 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4.5 4.55 4.6 4.65 4.7 4.75 Somatinės ląst Laktozė

9 paveikslas.Laktozės kiekio kitimo laktacijos eigoje priklausomybė nuo somatinių ląstelių Nustatyta, kad laktozės kiekis antrą ir trečią laktacijos mėnesius buvo pasiekęs didžiausią piką, tuo tarpu somatinių ląstelių skaičius buvo nustatytas mažiausias. Tačiau laktacijos eigoje laktozės kiekis su kiekvienu mėnesiu tendencingai mažėja, tuo tarpu somatinių ląstelių skaičius didėja.

6. IŠVADOS

1.Tvartiniu ir ganykliniu laikotarpiais laktozės kiekiai karvių piene skyrėsi 0,07 % 2. Laktozės kiekis truputį didesnis (0,07%) buvo ganykliniu laikotarpiu.

3. Didžiausias laktozės kiekis karvių piene buvo pavasarį, o mažiausias – rudenį ir žiemą. 4. Kovo ir gegužės mėnesiais buvo didžiausi laktozės ir riebalų kiekiai piene.

5. Pirmos laktacijos karvių piene yra daugiau (0,21%) laktozės, nei III ir vyresnių laktacijų karvių piene.

6. Laktacijos mėnesio atžvilgiu laktozės kiekis piene kito nuo 4,7 iki 4,55%.

7. Laktacijos eigoje laktozės kiekis piene kiekvieną mėnesį mažėjo, o somatinių ląstelių skaičius – didėjo.

7. PASIŪLYMAI

1. Tikslinga sekti laktozės kiekį karvių piene, kontroliuojant gyvulių sveikatingumą ir produkcijos kokybę.

2. Atliktų tyrimų rezultatai parodė, kad yra tikslinga sekti laktozės kiekio kitimus įvairiais laikotarpiais mastitų profilaktikai.

8. SUMMARY

Master Virginijus Pranckevičius

Topic of Master thesis Estimation of lactose quantity in milk from Lithuanian black-and-white cows from Centre for Practical Instruction of LVA

Master‘s work

Tutor of M. Sc. thesis Dr.doc. Arūnas Juozaitis

Lithuanian Veterinary Academy, Department of Animal Nutrition

Master‘s work accomplished in the year 2006 – 2008, volume of Master work 41 page original, 12 tables and 9 pictures.

Object and tasks of work. 1. To evaluate the variability of lactose quantity in milk from cows from Centre for Practical Instruction of LVA. 2. To evaluate the influence of periods, when cows are in cowshed and when in pasture, to lactose quantity. 3. To evaluate the season‘s influence to lactose quantity. 4. To institute and evaluate month‘s influence to lactose quantity of cows milk. 5. To institute and evaluate lactation influence to lactose quantity. 6. To institute and evaluate influence of lactation months to lactose quantity.

Research methodology. There were being calculated the following statistical indexes: mean, error of mean, median, minimum, and maximum. There were used the following software: Excel, Word. Data was systemised, grouped and analysed using Excel. There were used processing methods of primal information filing, generalization and mathematics data. Cows were grouped according to lactations, months of lactation, seasons, and according months of the year. For accumulation and analysis of this theoretical material, there were used the following methods: logical thinking, filing, monographic and generalization. For analysis of practical research material there were used analytical and statistical methods.

Results and conclusions. 1. Lactose quantity during the periods, when cows were in cowshed and when in pasture, in cow milk differed in 0,07 % 2. The biggest lactose quantity in cows’ milk was in spring and the smallest in autumn and winter. 3. In months of March and May there were the biggest quantities of lactose and fat in milk. 4. In milk from cows of first lactation there are more lactose (0,21%), than in milk from cows of III and later lactations. 5. In respects of lactation month, lactose quantity in milk varied from 4,7 till 4,55%. 6. During the course of lactation, lactose quantity in milk was decreasing each month, and number of somatic cells – was increasing.

Recommendations: 1. It is purposeful to observe lactose quantity in cows’ milk, when controlling animal wellness and quality of production. 2. The results of the performed researches showed that it is purposeful to observe variations of lactose quantity in various periods for the prophylaxis of mastitis. 3. It is possible to decide about the quality of cows feeding, according to the lactose quality in cows’ milk.

9. LITERATŪROS SĄRAŠAS

1. Aniulis E., Japertas S. Karvių mastitas. Kaunas, 2001. P. 8-104.

2. Aniulis E.,. Japertas S., Leiputė K. Sveikų ir slaptuoju mastitu sergančių karvių pieno sudėtinių dalių kitimas melžiant. Veterinarija ir zootechnika. 1998. T.6 (28). P.5-7. 3. Aniulis E., Pamakštienė E., Japertas S. Antimikrobinių preparatų įtaka pieno

sudedamųjų dalių kitimui. Veterinarija ir zootechnika. 2001. T. 12 (34). P. 9-13. 4. Auldist M. J., Coats S., Rogers G. L., McDowell G. H. Changes in the composition of

milk from healthy and mastitic dairy cows during the lactation cycle. Australian Journal of Experimental Agriculture. V. 35. 1995. P. 427–436.

5. Bahr T., Preisinger R., Kalm, E. Investigations on somatic-cell count and milkability of daity-cows 2nd communication-genetic-parameters of milkability traits.

Zuchtungskunde. 1995. 67: 105-116.

6. Berning L. M., Shook G. E. Prediction of mastitis using milk somatic cell count, N-acetyl-beta-D-glucosaminidase, and lactose. Dairy Sci. 1992. Vol. 75. P. 184–1848.

7.Coffey E., Vinson W. E., Pearson R. Potential of somatic cell concentration in milk as a sire selection criterion to reduce mastitis in dairy cattle. J. Dairy Sci. 1986. 69: 2163-2172.

8. Dukštas J., Kačerauskis D., Liutkevičius A., Ramanauskas R. Pieno perdirbimo technologija. Vilnius, Mokslo aidai. 1994. 392 psl.

9. Dukštas J., Kačerauskas D.,Liutkevičius A. Pieno perdirbimo technologija. Vilnius,1994. P. 4-90

10. Emanuelson U., Danell B. and Philipsson J. Genetic parameters for clinical mastitis, somatic cell counts, and milk production estimated by multiple – trait restricted maximum likelihood. Journal of Dairy Science. 1988. 71:467 – 476.

11. Gaidžiūnienė N., Meškauskienė S. Pieninių galvijų selekcija. Vilnius 2007.

12. Gudonis A. Pieno ir pieno produktų technologija. Kaunas: Technologija, 2002. 376 p. 13. Haile–Mariam M., Bowman P. J., Goddard M.E. Genetic parameters of fertility traits

and their correlation with production, type, workability, liveweight, survival index, and cell count. Australian Journal of Agricultural Research, 55, 2004: 77–87.

14. Heringstad B., Karlsen A., Klemetsdal D. and Ruane J. Preliminary results from a genetic analysis of clinical mastitis data. International workshop on genetic

improvement of functional traits in cattle. International Bull Evaluation Service. Health. Uppsala. 1997. 15:45 – 49.

15. Japertas Sigitas, Minkevičius Virmantas ,,Pienas ir jo kokybė” 2005

16. Jonkus D., Paura L., Kairisha D. Analysis of daily milk productivity change in dairy cows. Veterinarija ir zootechnika. 2004. T. 27 (49). P. 60 – 64.

17. Jukna Č., Pauliukas K. Use of german Black-and-White Cattle of different genotipe in Lithuania. International scientific conference material (The eu practice implementation of balanced breeding on improvement of Lithuanian black-and-white cattle), 25-26 November 2004, Kaunas, P. 16–17.

18. Jukna Č. Galvijininkystė. Vilnius, 1998. P. 46 – 105.

19. Jukna Č., Andrus K., Alksninis A. Pieninė gavijininikystė JAV. Kaunas, 1994. P.124-129.

20. Jukna Č. Galvijininkystė. Vilnius, Egalda. 1998. 341 psl.

21. Jukna Č., Andrus K., Alksninis A. Pieninë galvijininkystë JAV. Kaunas. 1994. 232 psl. 22. Jukna Č., Andrus K., Alksninis A. Pieninė galvijininkystė JAV. Kaunas, LVA Leidybos

centras, 1994. P. 98–134.

23. Juozaitienė V. Genetic developement of the Black-and-White Cattle population. ISCM, P. 13–14

24. Juozaitienė V., Japertienė R., Japertas S. ,,Melžimo savybių įtaka somatinių ląstelių skaičiui žalųjų ir žalmargių karvių piene skirtingų laktacijų metu” Veterinarija ir zootechnika T. 35 (57) 2006 P. 62-66

25. Juozaitienė V., Japertienė R. ,,Karvių melžimo savybių, pieno kiekio, sudėties ir kokybės tarpusavio ryšių fenotipinis vertinimas”. Veterinarija ir zootechnika T.32 (54). 2005 P. 45-49.

26. Juozaitienė V., Japertienė R., Japertas S. ,,Karvių melžimo savybių įtaka somatinių ląstelių skaičiui piene“. Tarptautinė mokslinė konferencija 2005. P.58-60

27. Kаротина в молоке коров в первую декаду после отела. Технология пр-ва и перераб.с.-.продукции /Дальневост. гос. аграр. ун-т. Вып. 2. 2003. С. 35–38.

28. Klimienė J. Nedelsdami gydykime mastitus. Valstiečių laikraštis. 2003. N. 12. 29. Kuosa J. Lietuvos juodmargiai galvijai.Vilnius: Mokslas, 1980. P. 27−35.

30. Kume S., Nonaka K., Oshita T. Relationship between parity and mineral status in dairy cows during the periparturient period Animal Science Journal. V.74. 2003. P. 211–215. 31. Mazumder M. A. R., Kumaga H. Analyses of factors affecting dry matter intake of

lactating dairy cows. Animal Science Journal. Vol. 77. 2006. P. 53–62.

33. Nielsen U. S., Pedersen G. A., Jensen J. Genetic correlation among health traits in different lactations. International workshop on genetic improvement of functional traits in cattle. International Bull Evaluation Service. Health. Uppsala. 1997. 15: 68 –77 34. Norberg E., Rogers G., Goodling R. C. et al. Cooper and P. Madsen. Genetic Parameters

for Test-Day Electrical Conductivity of Milk for First-Lactation Cows from Random Regression Models. Dairy Sci. 2004. Vol. 87. P. 1917–1924.

35. Paura L., Kairisha D., Jonkus D. Repeatability of milk productivity traits. Veterinarija ir zootechnika. T. 19 (41). 2002, p. 90–93.

36. Pešek M., Špička J., Samková E. Comparison of fatty acid composition in milk fat of Czech Pied cattle and Holstein cattle. Czech J. Anim. Sci. V. 50. 2005. P. 122–128. 37. Philipsson J., Ral G., Berglund B. Somatic cell count as a selection criteria for mastitis

resistance in dairy cattle. Livestock Production Science. 1995.41:195 – 200. 38. Prieiga per internetą: http://www.pienotyrimai.lt

39. Prieiga per internetą: http:// www.vikipedija.lt

40. Rogers G. W., Banos G., Nielsen U. S. Genetic correlation among protein yield, productive life and type traits from the United States and diseases other than mastitis from Denmark and Sweden. Journal of Dairy Science. 1999. 82:1331 – 1338

41. Skimundris V. Pieninikystė. Vilnius, 1993. P. 5-244.

42. Skimundris V. Pieno savybės ir jo kokybės gerinimo būdai. Dotnuva- Akademija1997. P. 7 –30.

43. Skimundris V. Pienininkystė. Vilnius, Mokslas. 1993. 247 psl.

44. Skimundris V., Jukna Č., Minkevičius V., Tacas J. Pieno savybės ir kokybės rodikliai. Pieno ūkis/Vetinfo spec. numeris ISSN 1648-0643. 2004, Nr. 3–4. P. 49-57.

45. Šimkienė A., Juozaitienė V. Įvairių veiksnių įtakos laktozės kiekiui karvių piene tyrimai T. 39 (61). 2007 P. 81-85

46. Weigel K. A. and Rekaya R. Genetic parameters for reproductive traits of Holstein cattle in California and Min. esota. Journal of Dairy Science. 2000. 83: 1072–1080.

47. Žakas A. Genetinės ir aplinkos įtaka karvių pieno kokybei pagal somatinių ląstelių skaičių. LVA, daktaro disertacija. Kaunas,2002. 105 p.

Racionas karvėms tvartiniu laikotarpiu

Per parą vienam gyvuliui

Reikia maisto medžiagų Išskiriama pašarų kg

Produktyvumas per par ą, kg Saus ų medž. kiekis, kg Virškinam ųj ų protein ų, g Cukrus L ąsteliena, kg Ca, g P, g

Karotinas, mg Valgomoji druska, g Kombinuotas

pašaras Šienas Mišin io silo sas Šienain is Druska BVMP _Ketohelp Iki 5 10,7 663 642 2,67 48 32 321 48 5,1-7,5 11,6 742 754 2,84 58 37 360 58 7,6-10 13 923 910 3,12 68 45 416 68 10,1-12,5 14,2 1065 1065 3,19 77 52 469 77 12,6-15 15,2 1201 1216 3,34 84 59 517 84 15,1-17,5 16,6 1378 1411 3,57 96 68 581 96 17,6-20 17,4 1514 1566 3,65 104 78 661 104 20,1-22,5 18,6 1693 1767 3,81 115 85 763 115 22,6-25 19,4 1843 1940 3,88 124 91 854 124 25,1-27,5 20,6 2039 2163 4,02 136 101 968 136 27,6-30 21,4 2204 2354 4,07 145 109 1049 145 0,280 kg /1kg pieno 2,5 kg _{10-15 kg 20-25 kg Iki soties 0,150 kg} 0,350 kg / 1 karvei

Racionai karvėms ganykliniu laikotarpiu

Per parą vienam gyvuliui

Reikia maisto medžiagų Išskiriama pašarų kg

Produktyvumas per par ą, kg Saus ų medž. kiekis, kg Virškinam ųj ų protein ų, g Cukrus L ąsteliena, kg Ca, g P, g

Karotinas, mg Valgomoji druska, g Kombinuotas pašaras Šienas Kult ūrin ių gan ykl ų žol ė Druska Žalia mas ė Iki 5 10,7 663 642 2,67 48 32 321 48 5,1-7,5 11,6 742 754 2,84 58 37 360 58 7,6-10 13 923 910 3,12 68 45 416 68 10,1-12,5 14,2 1065 1065 3,19 77 52 469 77 12,6-15 15,2 1201 1216 3,34 84 59 517 84 15,1-17,5 16,6 1378 1411 3,57 96 68 581 96 17,6-20 17,4 1514 1566 3,65 104 78 661 104 20,1-22,5 18,6 1693 1767 3,81 115 85 763 115 22,6-25 19,4 1843 1940 3,88 124 91 854 124 25,1-27,5 20,6 2039 2163 4,02 136 101 968 136 27,6-30 21,4 2204 2354 4,07 145 109 1049 145 0,300 kg /1kg pieno 2 kg

11. PADĖKOS

Nuoširdžiai dėkoju darbo vadovui dr. doc. Arūnui Juozaičiui už pagalbą, bei naudingus patarimus.

Taip pat dėkoju už pagalbą bei patarimus duomenų analizavimo klausimais e. prof. p. dr . Vidai Juozaitienei, bei Baisiogalos instituto mokslininkams.

Dėkoju LVA Praktinio mokymo centro vyr. zootechnikei.