Как образуется молоко - Григорий Иосифович Азимов

Из чего образуются составные части молока

Это довольно сложный вопрос. Ведь речь идет о работе секреторных клеток, об образовании секрета, в данном случае - молока. А все, что касается секреторного процесса в любой железе - слюнной, желудочной и др., пока представляет собой глубокую тайну. Недаром известный биолог Д. Н. Насонов писал: "Почти ничего неизвестно о тех биохимических процессах, которые лежат в основе образования (синтеза) секрета".

Раскрыть пути синтеза, научиться управлять этим процессом - важная и увлекательная задача науки.

Молочная железа все же несколько лучше изучена, чем другие железы.

Отметим прежде всего замечательное явление. Какие бы корма не поедала корова, как бы не изменялся химический состав крови животного, в молочной железе всегда вырабатывается молоко, содержащее казеин, молочный жир и молочный сахар. У разных животных в зависимости от кормления изменяется только количество составных частей молока.

Для образования составных частей молока основное значение имеет количество и характер их "предшественников". Предшественники же - это химические вещества крови, из которых образуются казеин, молочный жир и молочный сахар.

Прежде всего расскажем о белках молока, этом важнейшем источнике полноценного питания человека. По подсчетам Института питания, в ближайшие годы населению страны потребуется в 1,5-2 раза больше белков молока, чем сливочного масла.

Как же синтезируются молочные белки?

Известно, что съеденный животным протеин корма расщепляется в пищеварительном канале до свободных аминокислот, которые затем всасываются в кровь. Основным источником казеина молока и оказываются эти свободные аминокислоты плазмы крови. Синтез казеина идет значительно интенсивнее, когда молочная железа поглощает из крови такие аминокислоты, как лизин, триптофан и некоторые другие.

Чтобы изучить этот вопрос, была проведена длительная научная работа. В исследованиях использовали меченые вещества, изолированную молочную железу, у коров изучали состав и изменения крови, притекающей и оттекающей от молочной железы, применяли и другие приемы исследований.

Помимо казеина, в молоке находятся альбумины, иммунный глобулин. Большая часть белков переходит из плазмы крови в молоко, не претерпевая особых химических изменений.

Можно ли повысить содержание белков в молоке?

Следует отметить, что в отличие от молочного жира белки молока более устойчивы, увеличить их уровень в молоке не так легко.

Все же есть возможность в некоторой степени повлиять и на этот процесс. Увеличение общего количества белка в молоке происходит при несколько повышенной даче животному льняного, соевого, подсолнечникового жмыхов. Напротив, хлопчатниковые жмыхи, большие количества сочных и зеленых кормов снижают содержание белков в молоке.

Повысить содержание белков в молоке удается, если увеличить общую питательность рациона для лактирующей коровы хотя бы за счет углеводов. При этом в крови при усиленном питании животного увеличивается количество свободных аминокислот, "предшественников" казеина, а в рубце коровы при сбраживании углеводов образуется больше пропионовой кислоты. Как увидим дальше, это имеет существенное значение для синтеза молочного белка.

Главным источником другой составной части молока-молочного сахара служит сахар крови (глюкоза).

Значительно продвинулось вперед и изучение синтеза молочного жира.

О молочном жире

В молоке любого удоя и на любой ферме можно обнаружить примерно 3,3 процента белка и около 4,8 процента молочного сахара. Но всем животноводам известно: если несколько дней подряд определять жир в молоке каждого удоя, окажется, что количество жира очень непостоянно. Эти колебания зависят от многих причин. Прежде всего, разумеется, от породности животного. Однако отмечают колебания процента жира в молоке и у коров одной и той же породы. Чем выше продуктивность животного, тем сильнее изменения в содержании молочного жира.

Мы уже. писали о том, что жирность молока меняется в течение лактации. Далее, известно, что молоко утреннего удоя у большинства коров менее жирное, чем дневного и тем более вечернего.

Вот наблюдение, проведенное в нашей лаборатории. Коз кормили и доили 3 раза в день. Определение жира показало, что молоко, которое выдаивали после ночного отдыха, содержало меньше жира, чем дневное и вечернее. И это повторялось изо дня в день. Свойственная животным дневная активность, повышенная деятельность центральной нервной системы способствовали тому, что в молочной железе усиленно синтезировался жир, который получали в вечерних удоях.

Что это именно так, показывают дальнейшие опыты на этих же козах, проведенные Д. И. Поливодой. Животным на ночь стали вводить вещества, усиливающие работу мозга, и жирность молока в утренних удоях повысилась.

Жирность молока изменяется и в зависимости от промежутков между доениями: при коротких промежутках она выше, чем при более длинных. Если поддаивать корову через 2-3 часа после очередной дойки, удается получить некоторое количество молока с очень высоким процентом жира.

На жирность молока большое влияние оказывают корма и кормление лактирующих животных. При недостатке переваримого белка (менее 15 процентов от общей питательности рациона) жирность молока снижается, хотя при скармливании больших количеств белка, например 500-600 граммов концентратов на литр молока, процент жира в молоке также уменьшается. О важной роли грубых кормов для жирномолочности скажем дальше.

Жирномолочность связана с температурой окружающей среды, влажностью воздуха, а также сезоном отела.

Коровы, отелившиеся осенью, выделяют с молоком больше жира в первую половину лактации. У многих коров, в особенности у высокопродуктивных, жирность молока увеличивается при снижении температуры на скотном дворе и, наоборот, жирность молока у животных уменьшается, если температура в помещении повышается.

Капельки жира

Жир еще не выведен с выдоенным молоком, он еще не перешел даже в полость альвеол, но его уже при определенных условиях можно увидеть в секреторных клетках молочной железы. Под микроскопом жир молока виден уже в то время, когда находится в виде капелек в толще протоплазмы секреторных клеток. Мы еще не знаем, сколько времени продолжается процесс переработки в молочный жир задержанных клеточками секреторного эпителия химических веществ, "предшественников" жира. Но есть некоторые основания считать, что требуется около часа, чтобы началось энергичное выведение капелек жира из клеток в полость альвеол.

Как же это было обнаружено?

Одному ученому удалось изучить этот процесс на молочной железе кролика. Он обнаружил, что наряду с клетками молочной железы, богатыми жировыми включениями, попадаются клетки, в протоплазме которых нет видимых капелек жира. Вид "опустошенных" (без жировых капелек) многие клетки молочной железы имеют вскоре после подпускания к лактирующей самке ее детенышей, то есть после отсасывания молока. Но примерно час спустя в клеточках уже обнаруживаются мельчайшие жировые капельки. С течением времени капельки становятся крупнее, число их увеличивается, а затем жировая масса переходит в полость альвеол. Но прежде чем сюда перейти, каждый шарик жира покрывается уже описанной нами оболочкой.