Zastoupení jednotlivých bílkovinných frakcí v bovinním mléce

Bc. Sarah Gironi

Master's thesis

Representation of individual protein fractions in bovine milk

Anotácia:

V teoretické části této diplomové práce byla vypracována literární rešerše shrnující současné poznatky o složení bílkovin v bovinním (kravském) mléce, dále o polymorfismu mléčných bílkovin a o faktorech, které celkové množství bílkovin i jejich složení ovlivňují.V praktické části byl hodnocen vliv plemenné příslušnosti a vliv fáze laktačního období na celkový obsah bílkovin a na procentuální zastoupení jednotlivých bílkovinných frakcí v kravském mléce. K analýze byly použity vzorky mléka plemen jersey, české strakaté a holštýnsko-fríské. Vzorky byly odebírány v průběhu sedmi měsíců od června do prosince 2019. Metodou infračervené spektroskopie v certifikované laboratoři v Buštěhradu bylo stanoveno celkové složení mléka a zastoupení celkového obsahu kaseinů v mléčných bílkovinách. Metodou HPLC v České univerzitě v Praze bylo stanoveno procentuální zastoupení jednotlivých bílkovinných frakcí v kravském mléce.Byly pozorovány změny v obsahu mléčných bílkovin i v zastoupení jednotlivých bílkovinných frakcí v závislosti na fázi laktace. Celkový obsah bílkovin v mléce všech plemen od června do prosince postupně stoupal, přičemž procentuální zastoupení syrovátkových bílkovin v průběhu laktace klesalo a zároveň se zvyšoval celkový obsah kaseinových bílkovin mléka. Nejvíce zastoupenou kaseinovou frakcí v celkovém kaseinu byl v mléce všech plemen β-CN, který vždy tvořil více než 45 % z celkových kaseinů, následovaný αs1-CN a αs2-CN. V nejmenší míře se vždy vyskytoval κ-CN. Poměr syrovátkových bílkovin se v průběhu laktace výrazně měnil. Postupně byl zaznamenán pokles β-LgB a α-La a naopak nárůst β-LgA.Byly potvrzeny statisticky významné rozdíly v zastoupení bílkovinné frakce αs1-CN a β-CN v celkovém kaseinu a syrovátkových bílkovin β-laktoglobulinu A a B v sérových bílkovinách mléka. Dle získaných dat byl statisticky významně odlišný měsíc červen, první měsíc, kdy započal odběr vzorků, a měsíc prosinec, kdy pokus končil.Při hodnocení vlivu plemenné příslušnosti na zastoupení jednotlivých bílkovinných frakcí mléka byl statisticky potvrzen významný rozdíl pouze u kaseinové frakce κ-CN, a to mezi plemeny českým strakatým a holštýnsko-fríským a mezi plemeny jersey a holštýnsko-fríským. Mezi mlékem plemen jersey a české strakaté významný rozdíl prokázán nebyl.Praktická část této diplomové práce byla zaměřena pouze na rozbor mléka s ohledem na vliv plemene a fázi laktace, nikoliv na rozbor genomu jednotlivých plemen, který by průkazně podpořil proměnlivost jednotlivých bílkovinných frakcí. Z tohoto důvodu bylo možné výsledné hodnoty z obou laboratoří odůvodnit pouze teoreticky z předpokladů a výsledků studií jiných autorů.Zastoupení jednotlivých bílkovinných frakcí a celkové množství bílkovin v mléce neovlivňují pouze plemenná příslušnost a fáze laktace, ale i zdraví dojnice, interval dojení, roční období, tepelný stres, výživa a dietetika.

Abstract:

The theoretical part of this diploma thesis includes the literary recherche which summarises the current findings of the constitution of the proteins in bovine (cow's) milk, the polymorphism of milk proteins and the factors, which influence the overall number of proteins and their constitution.The practical part evaluated the influence of breeding, the phase of lactation period on total content of the proteins and the percentage representation of individual protein fractions in cow's milk. Samples from the breed of the jersey were used for the analysis together with the Czech piebald and the Holstein-Friesian. The samples have been taken for seven months, from June to December of 2019. The method of infrared spectroscopy in a certified laboratory in Buštěhrad defined the consistence of the milk and its representation of the overall content caseins in milk proteins. The Czech University in Prague used the method called HPLC which defined percentage representation of individual proteins fractions in cow's milk.The changes in the milk protein content and the proportion of individual protein fractions depending on the lactation phase were observed. The total protein content in the milk of all breeds gradually increased from June to December. At the same time, the percentage of the whey proteins decreased during lactation and the total casein protein content of the milk increased. The most represented casein fraction was β-CN which was found in all breed's milk, it consisted of more than 45% from caseins, other common frictions were αs1-Cn and αs2-CN. On the other hand, k-CN was always the least occurred. The whey proteins changed significantly during lactation. Gradually, there was recorded a decrease in β-LgB and α-La. On the contrary, the raise of β-LgA was recorded.Statistically, the significant differences in the proportion of protein fractions α-CN and β-CN in total caseins and the whey proteins β-lactoglobulins A and B in the serum of the milk proteins were confirmed. Due to the data which were collected, June was statistically different as the month when taking samples began compared to December when the experiment ended.During the evaluation of the influence of breeds on the representation of individual protein fractions of milk, the only important difference was found in the casein fraction k-CN between the breeds of the Czech piebald and the Holstein-Friesian, same as the breeds of the jersey and the Holstein-Friesian. However, no significant differences were found between the breed of the jersey and the Czech piebald.The practical part of this diploma thesis was only focused on the analysis of milk, which considers the influence of the breeds and the phase of lactation. The thesis is not centred on the analysis of the genome of individual breeds, which should support the variability of individual protein fractions. For this reason, it was only possible to account for the resulting values from both laboratories only theoretically from assumptions and results of studies by other authors.The representation of individual protein fractions and the total number of proteins in milk are not influenced only by breeds and the phase of lactation, but also by the health of the individual, the interval of milking, season, heat stress, nutrition, and dietetics.

Kľúčové slová

mléko, kasein, syrovátkové bílkoviny, HPLC

Keywords

milk, casein, whey proteins, HPLC

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 23. 7. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: doc. Ing. Alena Hejtmánková, CSc.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / odbor:
Animal Science / Animal Nutrition and Dietology