Образование молока у коровы кратко
Обновлено: 02.07.2024
Молоко образуется из его так называемых предшественников — химических веществ, содержащихся в крови: белков, молочного сахара и жира.
Источником молочного белка служат аминокислоты плазмы крови, образующиеся в результате расщепления съеденных животными белков корма.
Молочный сахар образуется из гликогена — животного крахмала, содержащегося в печени и мышцах коровы.
Молочный жир синтезируется молочной железой из жирных кислот, образующихся в рубце и крови животных.
Каждая клетка вымени дает микроскопическую капельку уже готового молока нормального химического состава. Секреторная клетка не берет из крови готовые предшественники молока, а сама создает новые химические вещества. Лишь витамины и минеральные вещества поступают из крови в неизмененном виде. Секреторный эпителий, только регулирует поступление этих веществ в молочную железу. Молоко с его специфическими свойствами, молочный жир, молочный белок и углеводы молока образуются в секреторном эпителии.
Количество энергии, выделяемой с молоком, составляет 30 — 33% энергии, получаемой коровой с кормом. У лучших коров коэффициент полезного действия может достигать 40%.
Молокоотдача — это сложное физиологические состояние животного, при котором молоко под действием звездчатых клеток (миоэпителия) переходит из альвеол в молочные протоки и далее в молочные цистерны.
Молокоотдача вызывается взаимодействием нервной системы и желез внутренней секреции. Подготовка коров к доению и все явления, связанные с ним (шум пущенного в ход вакуумнасоса, подмывание вымени и т. д.), дают определенный сигнал через центральную нервную систему гипофизу — нижнему мозговому придатку, выделяющему в кровь гормон — окситоцин. Окситоцин представляет из себя секрет, который действует на миоэпителий, способствующий припуску молока. Окситопин находится в крови 4 — 6 минут, а затем разрушается и состояние молокоотдачи проходит. Вследствие этого подмывание вымени и подготовку коровы к доению надо проводить за 30 — 40 секунд до начала доения. Доить корову необходимо быстро за 4 — 6 минут.
Необходимо вырабатывать у животных рефлекс на молокоотдачу. Для этого доение следует проводить в одно и то же время, в спокойной обстановке. Отступления от обычного режима и особенно посторонние шумы вызывают к действию другую железу внутренней секреции — надпочечники, выделяющие в кровь адреналин. Под действием адреналина отдача молока прекращается.
В рациональной организации доения коров большое значение имеет скорость молокоотдачи, которую определяют по количеству молока, выдоенного за одну минуту. Быстроту молокоотдачи ориентировочно можно определить путем деления разового надоя на время доения. Более точно это делают с помощью датчиков, позволяющих вести контроль за молокоотдачей по ходу доения. При доении специальными машинами молоко из каждого соска поступает в отдельный градуированный сосуд. С помощью таких машин равномерность развития вымени характеризуется точными цифровыми показателями, определяется скорость молокоотдачи по отдельным долям вымени и по всем четырем долям за каждую минуту доения.
Молокоотдача связана с индивидуальными особенностями коров и является наследственным признаком. В большинстве стран быстрота молокоотдачи учитывается в селекционной работе наряду с удоем, жирномолочностью, содержанием в молоке белки и сахара (лактозы). Быстрота молокоотдачи зависит от величины разового удоя, интервалов между доением, диаметра отверстия соска и силы сфинктера соска.
Доение коров бывает ручным и машинным. Ручное доение в свою очередь подразделяется на доение щипком и доение кулаком. (Наиболее физиологично доение кулаком). При доении щипком доярка большим и указательным пальцем, сжимая основание соска выдавливает молоко из сосковой цистерны. При дойке кулаком доярка сдавливает основание соска большим и указательным пальцем, а затем, перебирая пальцами сжимает весь сосок, выталкивая из него молоко. После этого рука ослабляется на мгновение, в течение которого сосковая цистерна снова заполняется молоком. Доение руками, таким образом, сводится к выталкиванию молока из сосковой цистерны. При ручном доении одна доярка может выдаивать 10 — г 12 коров средней продуктивности. Ручное доение — тяжелый физический труд, ведущий к профессиональным заболеваниям. При доении руками в открытые ведра неизбежно загрязнение молока. Все эти недостатки исключены при машинном доении, которое открыто в 1830 г., а усовершенствование доильных машин ведется и в настоящее время.
Машинное доение — один из самых сложных и ответственных производственных процессов на молочных фермах и комплексах. Его эффективность зависит от множества факторов, связанных с физиологическим состоянием и подготовкой животных, готовностью доильной техники, организацией труда операторов машинного доения и т. д.
К основным функциональным свойствам вымени относятся: соотношение удоев из разных четвертей вымени и скорость молокоотдачи. Равномерность выдаивания характеризуется "индексом вымени", при определении которого удой из всех четвертей принимают 100%, а удой из передних долей берется в процентах от него. Наиболее пригодны коровы с индексом 45 — 55%. Аналогично можно вычислить процентное содержание молока в каждой доле вымени. Желательным объемом его в одной четверти является не менее 22%.
Скорость молокоотдачи измеряется количеством выдоенного молока в одну минуту. Этот показатель зависит от анатомофизиологических свойств вымени, типа нервной системы животного, конструкции и режимов работы доильных аппаратов, приемов проведения процесса машинного доения. Непригодны для машинного доения, особенно на доильных установках, коровы, имеющие скорость молокоотдачи менее 1 кг/мин.
Оценку равномерности развития долей вымени проводят доильным аппаратом почетвертного учета молока ДАЧ-1. Продолжительность выдаивания устанавливается секундомером, которым фиксируется начало выделения молока после надевания доильных стаканов на соски до окончания процесса молокоотдачи.
Молокообразование и молоковыведение у животных
Продолжительность лактационного периода у животных: у коров – 240–305 дней, коз – 240–300, овец – 130–150, кобыл – 270 дней и более, свиней – 60–70, у верблюдиц – 300 дней. Стандартной считают лактацию у коров длительностью 305 дней. Если она продолжается более 305 дней, ее называют удлиненной, менее 305 дней – укороченной, но для учета молочной продуктивности она не должна быть менее 240 дней.
Вымя, молочная железа самок сельскохозяйственных животных, у жвачных и кобыл расположено в паховой области, между бедрами, у свиней и собак – справа и слева от белой линии живота.
Вымя коровы – непарный орган, образовавшийся слиянием двух (иногда трех) пар желез. Снаружи покрыто тонкой эластичной кожей с редкими волосами (рис. 1).
Рис. 1. Вымя коровы
Вымя состоит из тела и четырех сосков. В каждом соске по одному отверстию соскового канала. Тело делится на две половины (правую и левую), а каждая из них – на переднюю и заднюю четверти (рис. 2).
Вымя коровы имеет значительную емкость (15 л и более). До 40 % молока заключено в цистернах и каналах, остальное – в альвеолах. Молоко в вымени образуется в интервалах между дойками и удерживается в нем благодаря капиллярности молочной железы, наличию сфинктеров в сосках и особому устройству протоков. Для образования 1 л молока через вымя протекает до 500 л крови.
Рис. 2. Строение вымени коровы
У молочных коров вымя чашеобразной формы, выдается вперед, прочно примыкает к телу (не отвисает, доли ровные, симметричные). На ощупь такое вымя мягкое, эластичное, после доения значительно уменьшается, имеет отчетливо выраженные так называемые молочные вены (рис. 3).
Рис. 3. Вены на вымени коровы
Соски должны быть цилиндрической формы одинаковой величины. Длина сосков – 6–10 см (передние обычно длиннее задних), диаметром 2,6–2,9 см (рис. 4).
Рис. 4. Соски на вымени коровы
1. Вымя у других представителей животного мира
Вымя козы и овцы. Вымя овец и коз разделено на две половины, каждая с одним соском и одним сосковым каналом (рис. 5). Над сосковой цистерной находится хорошо развитая цистерна железы. Соски имеют сальные и потовые железы.
Рис. 5. Вымя козы
Вымя кобыл полушаровидное, с двумя сосками, в каждом из которых по два выводных канала (рис. 6). Соски короткие, в виде усеченного конуса. Вымя и соски пигментированы, покрыты редкими волосами.
Рис. 6. Вымя кобылы
Вымя свиней состоит из 5–8 парных молочных холмиков с соответствующим числом коротких притупленных сосков; каждый сосок с двумя, редко с тремя сосковыми каналами (рис. 7). У свиней вымя не имеет молочных цистерн в отличие от вымени коров, овец и лошадей.
Рис. 7. Вымя свиньи
Свиное молоко по общей и белковой питательности превосходит коровье в 1,5–1,8 раза. В среднем за лактацию (60 дней) свиноматки выделяют 200–250 кг молока, а лучшие – до 400 кг. В производственных условиях из-за особенностей образования и выделения молока трудно получить данные о фактическом его количестве, поэтому молочность определяют путем взвешивания в трехнедельном возрасте всех поросят, которых кормила свиноматка. В среднем этот показатель составляет 40–55 кг. Для представления о сумме продуцированного свиноматкой молока необходимо массу гнезда в 21-дневном возрасте умножить на коэффициент 3,5 (количество молока, необходимое для образования 1 кг живой массы приплода).
Вымя собак состоит из 4–5 парных молочных холмиков и стольких же сосков.
Вымя северных оленей и верблюдов расположено и построено так же, как вымя у коров, имеет четыре соска.
2. Молокообразование
Молокообразование и молокоотдача – сложные биологические процессы, включающие работу молочной железы, центральной нервной и пищеварительной систем, органов кровообращения и желез внутренней секреции. Синтез молока является результатом жизнедеятельности всего организма. Питательные вещества, поступившие в кровь, а затем в молочную железу, подвергаются в ней существенной переработке. Молоко образуется в секреторных клетках альвеол вымени и эпителиальных клетках молочных ходов благодаря сложному физиологическому процессу, а не просто фильтрации. Только вода, минеральные вещества, витамины, гормоны, ферменты и около 10 % белков переходят из крови в молоко без изменения. Все остальные вещества синтезируются секреторными клетками молочной железы из компонентов, поступивших с кровью.
Белки молока, представляющие высокомолекулярные соединения, синтезируются на 90–95 % из свободных аминокислот, а также полипептидов и белков крови, для образования которых используются азотистые вещества корма. Белки молока (казеин, лактоглобулин и лактоальбумин) синтезируются молочной железой и встречаются только в молоке. Но глобулин может переходить из крови в молоко. Следовательно, белки молока образуются как в результате синтеза, так и перехода их в молоко из крови.
Основными источниками образования молочного жира являются нейтральный жир, летучие жирные кислоты и фосфатиды плазмы крови, синтезируемые из жира кормов и из промежуточных продуктов распада белков. Предшественниками молочного жира являются также продукты брожения углеводов в преджелудках, особенно уксусная кислота. Примерно 45 % молочного жира синтезируется в молочной железе. Лактоза также синтезируется в молочной железе из глюкозы крови, находящейся в ней в свободном состоянии. Для образования 1 кг молока необходимо, чтобы через вымя прошло 400–500 л крови, или более 25 л за 1 мин. На единицу секреторной ткани молочная железа высокопродуктивных и низкопродуктивных коров продуцирует одинаковое количество молока. Образование молока в вымени лактирующих коров происходит непрерывно.
Наполнение полостей вымени молоком идет в следующей очередности: альвеолы, выводные протоки, более крупные протоки, молочные цистерны. Молоко накапливается в полости вымени до определенного уровня внутривыменного давления. При наполнении вымени молоком и существенном увеличении внутреннего давления кровеносные сосуды начинают сдавливаться и снижается секреторная деятельность молочной железы. Обычно это бывает при заполнении емкостей вымени на 80 %.
Поэтому для нормального процесса молокообразования необходимы достаточно объемное вымя и регулярное выведение молока из него. Если корову длительное время не доить (14–16 ч), то начинается обратный процесс – всасывание компонентов молока из вымени (ресорбция). Вымя коровы с удоем 4000–5000 кг за лактацию вмещает 15–17 кг молока. Молоко образуется главным образом в промежутках между доением со средней скоростью 0,6–1,5 кг/ч. Доение коров с более короткими интервалами позволяет секретировать молоко с большей скоростью и давать боле высокий суточный удой. К моменту очередного доения основное количество молока (60–70 %) находится в альвеолах и мелких протоках и только 30–40 % – в цистернах вымени.
После подготовки коров к доению в молочных цистернах находится 50–60 % молока.
3. Молоковыведение
Выведение молока происходит в следующем порядке: из клеток железистого эпителия оно поступает в полости альвеол, из альвеол – в систему молочных протоков и молочных ходов, из молочных протоков и молочных ходов – в молочную цистерну, из молочной цистерны – в полость соска, из соска – в доильный аппарат.
В процессе молокоотдачи изменяется тонус гладкой мускулатуры молочных протоков и цистерн железы, кровеносных сосудов, наблюдается сокращение альвеол, расслабление соскового сфинктера. Снижается концентрация гормонов в гипофизе и увеличивается в крови, повышаются температура и кровоснабжение, возрастают внутрицистеральное давление и тургор тканей молочной железы, усиливается деятельность сердечно-сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем организма.
Считается, что рефлекс молокоотдачи происходит в две фазы. Первая фаза – сугубо нервная. Она наступает через 2–6 с после начала сосания, и теленок получает молоко. Вторая фаза – нейрогуморальная, наступает через 25–60 с от начала раздражения рецепторов, расположенных в коже, паренхиме вымени, сосках, особенно в зоне основания сосков. Вытирание, массаж вымени и сдаивание первых струек раздражают рецепторы.
Импульсы, возникшие при сосании или доении в рецепторах, по афферентным нервным путям передаются в центральную нервную систему, из которой раздражения по эфферентным нервным путям распространяются на молочную железу, и происходит секреция молока. В рефлекторную дугу включается гормон задней доли гипофиза – окситоцин, который действует на миоэпителий, вызывает сокращение альвеол и мелких молочных протоков. Окситоцин действует в организме в течение 4–6 мин, после чего рефлекс молокоотдачи прекращается. Поэтому коров следует доить быстро, чтобы уложиться вовремя до разрушения окситоцина.
Стрессовые ситуации (грубое обращение с животным, непривычные шумы, незнакомые люди) пугают корову и вызывают выделение в кровь адреналина, под влиянием которого происходит сжатие мышц молочных ходов и прекращается попадание молока в молочную цистерну. Адреналин вызывает сжатие сфинктера соска и расслабление миоэпителиальных клеток альвеол, полностью угнетая рефлекс молокоотдачи.
Процесс образования молока у коровы заслуживает подробного рассмотрения, объясняющего, почему именно жвачные, а не какая-либо другая группа млекопитающих дали человечеству высокопродуктивный мясо-молочный скот. Образование молока у коровы - очень сложный физиологический процесс, в котором принимает участи молочная железа, а также другие органы и системы организма коровы. В качестве основы для образования молока используются питательные вещества, которые непосредственно поставляются кровью к вымени. В кровь же питательные вещества попадают из пищеварительной системы. Установлено, что для образования 1 л молока через вымя должно пройти примерно 400-500 л крови, что требует слаженной и постоянной напряженной работы системы органов кровообращения. В образование молока регуляторные функцмм выполняют нервная и гормональная системы. Гормон пролактин, вызывающий секрецию молока, синтзирует гипофиз - одна из желез внутренней секреции, выделяя его в кровь.
Важно и то, что раздражение нервных окончаний сосков при доении активизирует работу гипофиза, а это способствует усилению секреции молока в молочной железе. Эпителиальные клетки, выстилающие полость альвеол, синтезируют основные составные части молока: белки, жиры и молочный сахар - лактозу из тех питательных веществ, которые поступают в них с кровью. При этом, в процессе синтеза они претерпевают существенные изменения, а синтезируемый здесь белок казеин, нигде в природе кроме молока, не встречается. Зато витамины, гормоны, минеральные соли и ферменты поступают из крови в плазму животного в полностью готовом виде. При этом секреторные клетки работая избирательно, выполняя не пассивную, а активную роль. Поэтому концентрация этих веществ в молоке и крови может существенно различаться.
Так, в молоке коровы кальция больше в 14 раз по сравнению с плазмой крови, в 9 больше калия, в 10 раз - фосфора, а вот натрия меньше в 7 раз. Вместе с тем, большое определяющее значение на состав образующегося молока имеет количество и качество тех веществ, из которых образуются составные части молока.
Молоко в вымени у лактирующих коров образуется непрерывно, заполняя молоком вначале полости альвеол, выводные протоки, а затем и более крупные протоки и только потом молоко собирается в молочных цистернах. Заполнение всех полостей вымени происходит примерно в течение 10 - 12 ч, а затем происходит постепенное снижение секреторной деятельности молочной железы. И если корову не доить 14 - 16 ч, то давление в вымени возрастет настолько, что секреция молока полностью прекратится.
Если короваи после этого не будет выдоена, то в вымени начинается процесс всасывания компонентов молока. Поэтому пропуск доения, чрезмерно большой интервал между доениями тормозят молокообразование и приводят к снижению удоев. Отсюда следует, чтобы переполнение вымени молоком в промежутках между дойками не происходило, оно должно быть достаточно емким, а увеличить его можно только путем специальной подготовки нетелей к отелу.
Образование молока - чрезвычайно сложный и до конца еще не изученный процесс. Каждая клетка железистого эпителия - своеобразная химическая фабрика, которая строит белок, жир и сахар молока из веществ, поступающих в вымя с кровью. Из клетки в полость альвеолы поступает уже готовое молоко.
Молочный белок синтезируется из аминокислот крови, а молочный жир - в основном из кислот, которые образуются во время брожения углеводов корма в рубце и всасываются в кровь.
Рис 17. Альвеола молочной железы коровы: 1 - альвеолярный молочный проток; 2 - жировые шарики; 3 - артериальный сосуд; 4 - клетки, секретирующие молоко; 5 - миоэпителиальные клетки; 6 - крупный молочный проток.
Для синтеза молочного сахара (лактозы) используется глюкоза крови. Лишь витамины и часть минеральных веществ переходят из крови в молоко неизменными. На синтез молока огромное влияние оказывают нервная и эндокринная системы.
Выведение (секрецию) молока можно разделить на следующие этапы: 1) из клеток железистого эпителия в полости альвеол; 2) из альвеол в систему молочных протоков и молочных ходов; 3) из молочных протоков и молочных ходов в молочную цистерну; 4) из молочной цистерны в полость соска; 5) конечный этап секреции - из соска в доильный стакан, то есть выведение молока из вымени.
К моменту доения лишь небольшая часть молока находится в молочной цистерне, а большая часть (у высокопродуктивных коров до 90 %) - в полостях альвеол, протоков и ходов. Поэтому все молоко, находящееся в вымени, можно разделить на две основные части - цистернальную (находящуюся в молочной цистерне) и альвеолярную (находящуюся в верхней части вымени). Эти части различаются не только по величине, но и по содержанию жира. При средней жирности молока (3,7-3,8 %) жирность цистернального молока может составлять 0,7 %, а альвеолярного - около 4,8 %. При самом тщательном доении в вымени все равно остается часть молока, которое называется остаточным. Его жирность около 12 %. Поэтому чем полнее выдаивание, тем выше жирность молока. Аппарат доит все четыре доли одновременно, но из передних долей молоко выдаивается быстрее (так как его меньше), чем из задних. Передержка аппарата на передних долях может вызвать их заболевание. Поэтому коровы с неравномерно развитым выменем плохо приспособлены к машинному доению. Затруднено доение коров с очень короткими и тонкими, длинными и толстыми сосками.
В первом случае доильные стаканы плохо держатся и падают с сосков, во втором - слишком сдавливают и травмируют соски. Даже у коров с равномерно развитым выменем передние доли меньше, чем задние, и дают 40 % всего молока, а задние - 60 %.
Как образуется молоко. Молоко образуется в молочной железе — вымени. Вымя коровы разделено продольной перегородкой на две половины: левую и правую. В свою очередь каждая половина делится на переднюю и заднюю доли (четверти). Доли вымени между собой не сообщаются, поэтому иногда состав и качество молока, полученного из разных долей вымени одного и того же животного, не совпадают. От каждой доли вымени отходит сосок.
Размеры и форма вымени, в том числе и сосков, зависят от породы, возраста, физиологического состояния коровы, периода лактации, т. е. периода образования и выделения молока.
Задние четверти вымени обычно развиты лучше, чем передние, и дают больше молока.
В вымени различают железистую ткань, состоящую из мельчайших пузырьков — альвеол. Альвеолы — главная часть вымени, в них образуется молоко. От каждой альвеолы отходит выводной проток. Соединяясь, они образуют молочные каналы, молочные ходы и впадают в молочную цистерну (рис.).
Их в вымени четыре — по количеству сосков. Нижний отдел называется сосковой цистерной. Она имеет выход наружу через сосковый — выводной канал. Вокруг отверстия выводного канала расположен мощный кольцевой запирательный мускул — сфинктер соска. В напряженном состоянии он препятствует вытеканию молока.
Ткани вымени богаты нервными волокнами и кровеносными сосудами.
Образование молока — сложный процесс. Упрощенно его можно представить так. Специальные клетки молочной железы поглощают из крови определенные вещества, изменяют их и синтезируют составные части молока.
Процесс молокообразования связан с жизнедеятельностью всего организма коровы. Например, в рубце из углеводов корма под действием ферментов, выделяемых микроорганизмами, образуется уксусная кислота. Она служит постоянным источником жира молока. Следовательно, жирномолочность коров тесно связана с микробиологическими процессами, происходящими в рубце коровы.
Интересно отметить, что при удое 4000 кг молока в год в вымени коровы образуется и выделяется с молоком 500 кг сухих веществ, т. е. количество, почти равное массе самой коровы. Из этих 500 кг приходится 152 кг на жиры, 132 — на белки, 188 — на молочный сахар и 28 — на минеральные вещества. А теперь сами представьте, сколько может выделить с молоком сухих веществ корова, если ее удой превышает 10 000—15 000 кг молока в год.
Насколько интенсивен у коровы обмен веществ, можно судить по потреблению кислорода (в минуту через ее легкие проходит до 200 л воздуха), а также по интенсивности кровообращения (для образования 1 л молока через вымя протекает 500—600 л крови).
Молоко непрерывно образуется в вымени. При переполнении молочной железы образование молока, или, иначе, секреция, прекращается и может даже начаться рассасывание ранее выработанных веществ. Для поддержания высокой продуктивности коровы необходимо регулярное доение.
Коровы с дефектами вымени не пригодны к доению на высокопроизводительных доильных установках.
Читайте также: