Możliwości obniżenia zawartości cholesterolu w mleku krów

(1)

Możliwości obniżenia zawartości cholesterolu w mleku krów

Franciszek Brzóska Zakład Paszoznawstwa i Surowców Pochodzenia Zwierzęcego Instytut Zootechniki, 32-083 Balice k. Krakowa Słowa kluczowe: miedź, krowy, dawka pokarmowa, mleko, cholesterol

Wartość dietetyczna mleka zależy w dużym stopniu od zawartości w nim wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT), w tym kwasu a-linolenowego, sprzężonego kwasu linolowego (CLA), składników mineralnych niedoborowych

w żywieniu ludzi, w tym jodu i selenu, a także od zawartości cholesterolu.

Zagadnienie podniesienia wartości dietetycznej mleka i produktów pochodzenia mlecznego poprzez zmianę profilu kwasów tłuszczowych wydaje się w ograniczo-

nym zakresie możliwe, na co wskazują wcześniejsze wyniki badań [2, 4, 7, 8, 27, 40].

Obiecujące są zwłaszcza możliwości modyfikowania składu mleka krów na drodze pokarmowej poprzez zmianę składu kwasów tłuszczowych w diecie w celu ograni- czenia syntezy cholesterolu endogennego u ludzi — konsumentów produktów pochodzenia mlecznego [42]. Do kwasów hipocholesterolemicznych zalicza się nienasycone kwasy tłuszczowe liczące od 18 do 22 atomów węgla. Zaliczane są do nich przede wszystkim kwas linolowy, a-linolenowy, eikozapentaenowy (EPA), dihomo-y-linolenowy, arachidowy i dokozaheksaenowy (DHA). Najsilniejsze działanie antychole- sterolowe u człowieka wykazują kwasy EPA i DHA, obecne w dużych ilościach w o- leju rybnym. Wykazano, że kwasy te mogą być syntetyzowane w organizmach ssa- ków, aich prekursorami są kwas linolowy (C18 : 2, n-6) ikwas a-linolenowy (C18: 3, n-3). Kwasy EPA i DHA wykorzystywane są w organizmach ssaków do syntezy związków o charakterze regulatorów przemian tkankowych, m.in. prostaglandyn Z prostacyklinami, tromboksanu i leukotrienów. Są to substancje aktywne typu hor- monów, wytwarzane i działające na poziomie komórkowym. Regulują one najważ- niejsze funkcje naczyń krwionośnych u człowieka [45]. Niezbędne nienasycone kwa-

sy tłuszczowe wchodzą ponadto w skład fosfolipidów i glikolipidów błon komórko-

wych, stanowiąc zaledwie 1% wszystkich lipidów u krów, lecz decydują o wielu funk- cjach komórek, oddziałując na przepuszczalność błon komórkowych i aktywność re-

(2)

ceptorów komórkowych. Uzyskane w ostatnich latach wyniki badań potwierdzają działanie przeciwnowotworowe sprzężonego kwasu linolowego (CLA), powsta- jącego w żwaczu przeżuwaczy i w przewodzie pokarmowym zwierząt monogastrycznych, najczęściej na drodze bakteryjnego uwodorowania kwasu linolowego, a następ- nie przechodzącego do mleka [33]. Tak więc rola i znaczenie kwasów tłuszczowych wielonienasyconych w diecie zwierząt i człowieka są znacznie szersze aniżeli sądzo- no dotychczas.

O wartości dietetycznej mleka decyduje również zawartość w nim cholesterolu całkowitego, w tym frakcji lipidów niskocząsteczkowych (LDL). Jego zawartość w mleku jest stabilna i wynosi około 13—16 mg: 100 ml''. Znacząco wzrasta zawar- tość cholesterolu w produktach pochodzenia mlecznego o wysokiej zawartości tłuszczu, w tym w serach dojrzewających. Zawartość cholesterolu całkowitego w produktach pochodnych mleka wynosi w 18-procentowej śmietanie od 487,5 do 532,0 mg: kg ', w serze białym tłustym od 300,0 do 347,5 mg: kg”', aw serze żółtym Emen-

taler od 1037,5 do 1168,7 mg ' kg” [6].

Teoria lipidowa występowania miażdżycy naczyń krwionośnych

Ważnym źródłem tłuszczu pokarmowego w diecie człowieka jest tłuszcz pochodzenia mlecznego spożywany w maśle, śmietanie, serach twarogowych I dojrze-

wających, jogurtach i lodach. Tłuszcz mleczny, jak i zawarty w mięsie oraz produk- tach pochodnych zawiera około 60-70% nasyconych kwasów tłuszczowych. Frakcja

cholesterolu niskocząsteczkowego (LDL), obecna w tłuszczu, ma duży udział w zmianach patologicznych naczyń krwionośnych, co prowadzi do rozwoju miażdży- cy 1 niedokrwistości mięśnia sercowego [45]. Szacuje się, że cholesterol zawarty w produktach mlecznych stanowi 50—60% cholesterolu konsumowanego przez do-

rosłego człowieka. Zalecenia pokarmowe podają, że udział tłuszczu zwierzęce8”

w diecie ludzi nie powinien przekraczać 1000 kcal na dzień, tj. ok. 30% potrzeb ener"

getycznych człowieka. Natomiast ilość NNKT w diecie ludzi powinna wynosić 60

najmniej 0,55 g na 1000 kcal diety człowieka. Za dopuszczalny poziom cholesterolu

spożywanego przez ludzi przyjmuje się 300 mg na dzień [30, 43].

Obniżenie poziomu tłuszczu w mięsie zwierząt gospodarskich oraz zwięk

poziomu białka w mleku krów ze względu na niski współczynnik odziedzicza

tych cech wydaje się możliwe w dłuższych okresach (20-30 lat), pod warunkiem Sy”

tematycznie prowadzonej w tym kierunku pracy hodowlanej. Innym rozwiązanie”

może być zmniejszenie ilości cholesterolu w mleku w czasie jego przerobu. Metoct taką opracowano w USA, jednak ze względu na wysokie koszty nie wdrożono Ja

w przemyśle mleczarskim [39]. Usunięcie tłuszczu z mleka konsumpcyjnego nie 10%

szenie

Jności

(3)

wiązuje w pełni problemu, bowiem tłuszcz mleczny i cholesterol konsumowane są w wielu produktach pochodzenia mlecznego. Ponieważ cholesterol endogenny synte- tyzowany jest w wątrobie ludzi w ilości około 1500 mg na dzień, jego poziom w krwi zależy zarówno od poziomu w diecie, jak i od poziomu endogennej syntezy tego składnika w wątrobie. Poszukuje się zatem sposobów obniżenia jego syntezy w wątrobie i zawartości w mleku.

Rola miedzi i cynku w metabolizmie lipoprotein

Zagadnienie zmniejszenia zawartości cholesterolu w mleku i produktach mlecznych poprzez żywienie krów pozostaje jednym z bardziej aktualych zagadnień ba- dawczych. Dla uniknięcia nadmiernej konsumpcji cholesterolu i kwasów tłuszczo- wych przez ludzi, wprowadzono na rynek mleko o obniżonej zawartości tłuszczu 0,5%; 1%; 2% i 3%. Spożywanie mleka o obniżonej zawartości tłuszczu powoduje mniejsze pobranie cholesterolu, ale także innych ważnych składników odżywczych niezbędnych dla człowieka, takich jak NNKT i witamin rozpuszczalnych w tłuszczu.

Dlatego też poszukuje się metod obniżenia poziomu cholesterolu w mleku, bez wpływu na zawartość innych składników, poprzez zmiany w systemach żywienia krów.

W badaniach wykonanych na szczurach wykazano związek między arterioskle- rozą naczyń wieńcowych a obniżonym poziomem miedzi w wątrobie i sercu oraz niskim poziomem miedzi w leukocytach [29]. Stwierdzono, że deficyt miedzi w diecie indukuje hypercholesterolemię oraz arteriosklerozę naczyń u zwierząt [36]. Wykaza- no, że miedź i cynk są czynnikiem wpływającym na aktywność dysmutazy, a miedź bierze ponadto udział w wiązaniu kolagenu [10]. Stwierdzono, że niski poziom miedzi w diecie tych zwierząt związany jest z występowaniem ryzyka choroby wieńco- wo-naczyniowej, a zjawisko to jest niezależne od poziomu frakcji cholesterolu wyso- kocząsteczkowego (HDL) we krwi. Deficyt miedzi w diecie indukował również hy- percholesterolemię u szczurów [19, 28], a żywienie kurcząt i indyków dietą o niskim poziomie miedzi przez 35 i 42 dni obniżało poziomu cholesterolu w plazmie i mię- śniach piersi oraz trójglicerydów w plazmie krwi. Sugeruje się przy tym, że hypercholesterolemia występująca u zwierząt z niedoborem miedzi może być wynikiem wzrostu syntezy cholesterolu w watrobie [1, 22]. Czynnikiem regulującym wielkość syntezy cholesterolu niskocząsteczkowego (LDL) w wątrobie jest enzym Ń-hydro-

ksy-R-metyloglutarylo-CoA (HMG-CoA) [5, 34, 35]. Wykazano ponadto, że wzro-

stowi syntezy apolipoprotein w wątrobie towarzyszy hyperlipemia indukowana wy- stępującym deficytem miedzi w paszy. Przypuszcza się, że indukcja syntezy apolipo-

proteiny B w organizmie, przy niedoborze miedzi, może być związana ze wzrostem

produkcji kwasów tłuszczowych i cholesterolu w wątrobie oraz z sekrecją lipoprotein bogatych w trójglicerydy [22]. Wzrost syntezy apolipoprotein B 100 przez wątrobę

(4)

u szczurów z niedoborem miedzi może istotnie zwiększyć koncentrację frakcji cholesterolu niskocząsteczkowego (LDL) w plazmie krwi. Ponieważ omawiane badania wykonano na szczurach i ptakach, należy więc postawić pytanie, czy metabolizm cholesterolu zachodzi podobnie u zwierząt przeżuwających.

Na zawartość cholesterolu w mleku może wpływać również poziom cynku w diecie. Wykazano, iż surowica u szczurów z deficytem cynku miała istotnie niższą ak- tywność fosfatazy alkalicznej (45%). Szczególnie przy wysokim pobraniu diety z niedoborem cynku zmniejszało się stężenie cholesterolu całkowitego (—-3 1%), trój- glicerydów (—46%) i fosfolipidów (—22%) w surowicy krwi [18].

Zapotrzebowanie krów na miedź i cynk

Miedź wchodzi w skład licznych metaloenzymów, jak oksydaza cytochromowa,

tyrozynaza i oksydaza ksantynowa. Bierze udział w tworzeniu się krwi, kości, keraty- nizacji piór i włosów oraz wełny. Zawarta jest w mięśniach, sercu, nerkach i gru- czołach wydzielania wewnętrznego. Pierwiastkami antagonistycznymi w stosunku do miedzi są molibden i siarka oraz wysoki poziom cynku w paszy. Zawartość tych pierwiastków w diecie wpływa na wchłanienie miedzi w przewodzie pokarmowym bydła. Miedź jest wchłaniana w jelicie cienkim. Wchłanianie miedzi z runi pastwisko- wej jest niskie i wynosi od 20 do 30% jego zawartości w runi [13]. Czynnikiem obni- żającym przyswajanie miedzi i cynku z pasz zielonych i produktów ich konserwowa- nia oraz z ziarna zbóż jest wysoka zawartość kwasu fitynowego. W obecności wapnia,

miedzi i cynku kwas fitynowy tworzy z udziałem tych związków kompleksy trudno

rozpuszczalne w jelicie cienkim [3, 11], co pogarsza zapotrzebowanie zwierząt w miedź i cynk. Dane Agriculture Research Service, opublikowane w W. Brytanii, Za wymagany poziom miedzi w paszach dla bydła mlecznego podają 30 mg: kg”! paszy, a cynku 100 mg ' kg”' paszy [26]. W praktyce poziom ten można uzyskać przez podawanie miedzi i cynku w premiksach oraz mieszankach mineralnych stosowanych w żywieniu krów.

Wpływ tłuszczu paszowego i miedzi na wydajność i składniki mleka, w tym poziom cholesterolu

Ponieważ metabolizm lipidów u krów w dużym stopniu zależy od zawartości trój- glicerydów w paszy, podjęto badania nad wpływem dodatku soli wapniowych kwa-

sów tłuszczowych (CaKT) i dwóch różnych poziomów miedzi w dawce pokarmowej

na poziom cholesterolu w surowicy krwi i mleku, wydajność mleczną, zawartość i do-

bową produkcję składników mleka oraz wskaźniki metabolizmu białkowego i tłusz- czowego u krów.

(5)

W badaniach przyjęto też, że utrzymanie umiarkowanie niskiego poziomu miedzi i wysokiego poziomu cynku w dawkach pokarmowych dla krów mlecznych prowa- dzić będzie do wzrostu syntezy lipoprotein w wątrobie, a tym samym w krwi, oraz że będzie zwiększać poziom cholesterolu i frakcji LDL w surowicy oraz cholesterolu całkowitego w mleku krów. Natomiast utrzymywanie wysokiego poziomu miedzi w dawkach pokarmowych dla krów mlecznych prowadzić będzie do obniżenia zawar- tości cholesterolu i frakcji LDL w surowicy krwi, a być może również w mleku krów.

W 1999 r. w ZDIZ Grodziec Śląski (Lipowa) wykonano badania, których celem było określenie wpływu miedzi w dawce pokarmowej na poziom cholesterolu w suro-

Wicy krwi i mleku krów. W doświadczeniu, które trwało 84 dni, użyto 16 krów rasy

czb, o przeciętnej mleczności 6 tys. kg mleka za laktację. Doświadczenie wykonano w układzie kwadratu łacińskiego 2 x 2, stosując dwa poziomy soli CaKT (bez i z 6%

w s.m.) oraz niski i wysoki poziom miedzi (13 161 mg Cu: kg”! s.m.). Niski poziom miedzi w dawkach w ilości 13 mg * kg" s.m. odpowiadał zapotrzebowaniu krów na miedź, natomiast poziom 61 mg: kg”' s.m. znacznie go przekraczał [15, 27, 37]. Dal- sze obniżenie poziomu miedzi w dawkach pokarmowych nie było możliwe ze wzglę- du na zawartość miedzi w paszach objętościowych. Miedź podawano krowom w mie- szance mineralnej w postaci bezwodnego tlenku miedziowego. Dobowe pobranie miedzi wynosiło odpowiednio w grupach doświadczalnych 0,228 i 1,018 gna I krowę na |dzień. Zawartość cynku w diecie utrzymywano na stałym poziomie 37,5 mg' kg”

s.m. dawki pokarmowej, co odpowiadało pobraniu 1,629 g Zn przez I krowę w ciągu Idnia. Krowy żywiono kiszonką z trawy i kiszonką z kukurydzy do woli oraz mie- szanką treściwą podawaną w ilości 0,28 kg na 1kg uzyskanego mleka. Pobranie suchej masy w dawce wynosiło średnio 17 kg, w tym 11 kg kiszonki i 6 kg mieszanki treści- wej na dzień. Średnia wydajność mleka w przeliczeniu na FCM wynosiła 22,84 +0,54 kg na dzień, zawartość tłuszczu w mleku wynosiła 4,11 -+0,44%, białka 3,01 0,33%, a laktozy 5,36 =0,34%. Czas krzepnięcia mleka nie przekraczał średnio 163 +17 se- kund. Podawanie krowom soli CaKT w paszy istotnie obniżyło ciężar właściwy mleka, który wynosił średnio 1,0299 +0,0001 g: cm ”. Kwasowość mleka wynosiła śred- nio 6,91 +0,06°SH.

Nie stwierdzono istotnego wpływu soli CaKT i poziomu miedzi na wydajność mleczną krów. Podawanie soli CaKT nieznacznie, lecz istotnie obniżyło zawartość tłuszczu w mleku i istotnie zwiększyło zawartość laktozy, natomiast nie miało wpływu na zawartość białka ogólnego. Podawanie krowom zwiększonych dawek

miedzi zmniejszyło istotnie poziom tłuszczu i białka ogólnego, a nieznacznie zwięk-

szyło poziom laktozy w mleku. Sugeruje to, iż miedź, poprzez swoją obecność w wielu enzymach, bierze udział w regulacji syntezy laktozy mleka. Dotychczasowe wyniki badań nad wpływem soli CaKT na wydajność mleczną krów są rozbieżne. Część wy- ników wskazuje na ich dodatni (9), a część na ujemny wpływ na wydajność mleczną 12, 17, 20]. Dodatek soli CaKT w dawkach pokarmowych dla krów, stosowany w ilości 3—6% s.m., zwiększał zawartość tłuszczu [7, 8, 12, 38], jakkolwiek zmniejszał

(6)

zawartość białka w mleku [7, 8, 12, 16, 17, 20,44]. Nie stwierdzono przy tym ujemnego wpływu podawania krowom soli CaKT na dobową produkcję białka. Wpływ poziomu miedzi w diecie na zawartość najważniejszych składników mleka nie był dotychczas badany. Badania nad dodatkiem miedzi w żywieniu krów dotyczyły optyma- lizacji je) udziału w dawce pokarmowej oraz oceny przyswajalności z formy nieorga- nicznej i organicznej [3]. W badaniach nie stwierdzono ujemnego wpływu poziomu miedzi w dawce pokarmowej na poziom białka w mleku, chociaż zaobserwowano tendencję do jego obniżenia. Stwierdzono nieznaczne zmniejszenie się zawartości tłuszczu w mleku u krów otrzymujących dodatek soli CaKT, co jest w sprzeczności z większością wyników innych badań. Przenikanie wolnych kwasów tłuszczowych z osocza krwi do tkanek i komórek organizmu jest procesem biernym, którego inten- sywność jest wprost proporcjonalna do poziomu tych kwasów w osoczu [41]. Komór- ki pęcherzykowe gruczołu mlekowego nie są przystosowane do magazynowania kwasów tłuszczowych w postaci niezestryfikowanej. Glicerol estryfikowany jest kwasami tłuszczowymi i wydalany w czasie doju do światła przewodów gruczołu mlekowego w postaci tłuszczu mlecznego [23]. Ponieważ nie stwierdzono istotnego wpływu soli CaKT na poziom trójglicerydów w osoczu krwi, nie stwierdzono również takiego wpływu na poziom tłuszczu w mleku. Wykazano natomiast, iż wyższa zawar- tość miedzi w dawce pokarmowej istotnie obniża poziom tłuszczu w mleku, co może wskazywać, że miedź włączona jest w proces syntezy tłuszczu mleka, a jej nadmiar wpływa na ten proces hamująco.

Stwierdzono w naszym doświadczeniu istotny ujemny wpływ wyższego poziomu miedzi w dawce pokarmowej na poziom N-kazeinowego w mleku oraz na poziom N-serwatkowego u krów nieotrzymujących soli CaKT w dawce pokarmowej. Uzy- skane wyniki wskazują, że nadmierna podaż miedzi w dawkach pokarmowych dla krów, znacznie przekraczająca ich zapotrzebowanie, prowadzi do obniżenia syntezy białka kazeinowego w komórkach pęcherzyków mlecznych gruczołu mlekowego. Na podstawie tych wyników nie można jednak stwierdzić, czy wynika to z gorszego Z4- opatrzenia krów w aminokwasy niezbędne do tej syntezy, czy też jest spowodowane hamowaniem funkcji wydzielniczej komórek gruczołu mlekowego.

Wyniki naszych badań nie wskazują na istotny wpływ podawania krowom soli CaKT oraz różnego poziomu miedzi w dawce pokarmowej na zawartość cholesterolu w mleku. Średnia zawartość cholesterolu w mleku wynosiła 13,64 +0,40 mg ° dl mleka. We wcześniej wykonanych pracach [7, 8] poziom cholesterolu w mleku krów tej samej rasy i będących w podobnym okresie laktacji, otrzymujących od 0 do 9%

s.m. soli CaKT, mieścił się w przedziale od 10,0 do 13,0 mg : dl mleka, przy silnie zróżnicowanej jego zawartości w osoczu krwi. W obecnie prowadzonych badaniach nie stwierdzono wpływu miedzi w dawce pokarmowej na zawartość cholesterolu w 07 soczu krwi i mleku krów. Fakt ten przeczy hipotezie badawczej, iż zróżnicowany po”

ziom miedzi w diecie, szczególnie niższy, ogranicza syntezę cholesterolu endogenne"

go w wątrobie oraz jego poziom w osoczu i mleku krów. Wydaje się, że proces prze”

mian wątrobowych lipoprotein u bydła mlecznego zachodzi odmiennie w porównaniu

(7)

ztym procesem u zwierząt monogastrycznych. Stosunkowo wysoka zawartość cholesterolu w mleku wszystkich grup krów wskazuje, iż podawanie krowom miedzi w ilo- ści 13 i 64 mg ' kg”! s.m. nie jest czynnikiem obniżającym zawartość cholesterolu całkowitego w osoczu krwi i mleku. Może wskazywać to również, iż pożądany kieru- nek zmian w zawartości cholesterolu w mleku uzyskuje się dopiero przy znacznie niż- szym (niż 13 mg Cu: kg”! s.m.) poziomie miedzi w dawce pokarmowej.

W wykonanym doświadczeniu stwierdzono istotny dodatni wpływ wysokiego poziomu miedzi w dawkach pokarmowych na zawartość miedzi w mleku krów.

W dawkach pokarmowych bez udziału soli CaKT wpływ ten był istotny. Świadczy to, iż podawanie krowom dawek pokarmowych o nadmiernej zawartości miedzi może istotnie zwiększać poziom tego pierwiastka w mleku. Nie obserwowano podobnych zmian w odniesieniu do wapnia, fosforu, magnezu i cynku.

Wyniki badań wskazują, że podawanie krowom soli CaKT w ilości 6% s.m. dawki pokarmowej, wyprodukowanego w połowie z tłuszczów roślinnych, zwiększa w tłuszczu mlecznym zawartość kwasów nienasyconych, w tym MUFA, przy równo- czesnym zmniejszeniu zawartości kwasów nasyconych, co poprawia wartość diete- tyczną mleka i cechy fizyczne masła. Ograniczeniu ulega synteza kwasów tłuszczo- wych nasyconych o niskiej liczbie atomów węgla, jak kwas kaprynowy (C10), laury- nowy (C12), mirystynowy (C14) i palmitynowy (C16), co znajduje potwierdzenie we wcześniej wykonanych badaniach [7, 8, 21, 25]. Proces syntezy tłuszczu zachodzi w komórkach pęcherzykowych gruczołu mlekowego, a prekursorami do syntezy tłuszczu są octany i B-hydroksymaślany osocza krwi, powstające w żwaczu w wyniku hydrolizy celulozy oraz skrobi pasz, a także trójglicerydy wchłaniane w przewodzie pokarmowym [32]. Z danych Palmquista i Mattosa [31] wynika, że 76% trójglicery- dów wchłoniętych w przewodzie pokarmowym i transportowanych limfą jest wyko- rzystywanych do syntezy tłuszczu mleka. Wynika to z faktu, iż proces syntezy kwa- sów tłuszczowych i tłuszczu jest energochłonny, natomiast korzystanie z trójglicery- dów wchłanianych w przewodzie pokarmowym nie wymaga tak dużych nakładów energetycznych. Dostarczenie krowom soli CaKT o 18 atomach węgla i dłuższych, nieulegających uwodorowaniu w żwaczu, prowadzi do ich wchłaniania w przewodzie pokarmowym i transportu do gruczołu mlekowego w formie lipoprotein bardzo niskiej gęstości (VLDL), gdzie używane są do syntezy trójglicerydów tłuszczu mleka.

Wpływ wysokiego poziomu miedzi w dawkach pokarmowych dla krów na skład kwa- sów tłuszczowych mleka był istotny, w tym wpływ na poziom kwasu oleinowego (CI8 : 1) oraz sumę kwasów jednonienasyconych (MUFA). Powyższe zmiany w składzie kwasów tłuszczowych mleka wskazują, że miedź może aktywować enzy- my desaturacyjne kwasu stearynowego (C18) i wpływać na wzrost zawartości kwasu oleinowego, co zwiększa sumę kwasów nienasyconych w mleku.

Badania wskaźników metabolizmu tłuszczowego i białkowego u krów na podstawie analiz osocza krwi nie wykazały istotnego wpływu zawartości soli CaKT i miedzi W dawce pokarmowej krów na poziom większości z nich. Zawartość glukozy, białka imocznika kształtowała się na poziomie przeciętnym dla krów i nie różniła się istotnie

(8)

pomiędzy grupami. Wskazuje to, że zwiększony poziom miedzi w dawce pokarmowej dla krów nie wpływa znacząco na metabolizm glukozy 1 białek w organizmie zwierzę- cym. Zawartość trójglicerydów w osoczu krwi wynosiła średnio 7,61 +0,32 mg ' dl”, a cholesterolu całkowitego 253,51 +6,73 mg dl" i była wyrównana w poszczególnych grupach. Brak wpływu dodatku soli CaKT w dawkach pokarmowych krów na poziom trójglicerydów w osoczu wykazał wcześniej Schneider i in. [38] oraz West i Hill [44].

Wpływ ten stwierdzono również przy podawaniu krowom łoju lub innego tłuszczu zwierzęcego [24, 31].

We wcześniej wykonanych badaniach, przy różnym udziale soli CaKT w dawce pokarmowej, zawartość cholesterolu całkowitego w osoczu krwi krów wynosiła od 193,53 do 288,56 mg dl" i była znacznie zróżnicowana. U bydła stwierdzono wysoki poziom cholesterolu wysokocząsteczkowego (HDL), przy relatywnie niskim poziomie cholesterolu niskocząsteczkowego (LDL) w surowicy krwi [7, 8]. Cholesterol ni- skocząsteczkowy (LDL) wchodzi w skład lipoprotein o niskiej gęstości, odpowie- dzialnych za transport trójglicerydów z przewodu pokarmowego do wątroby, poprzez układ limfatyczny, w postaci chylomikronów. Fakt ten powodowany jest być może specyfiką gatunkową bydła, w tym dietą krów opartą na paszach strukturalnych, jak

celuloza, NDE, ADF i skrobia, przy stosunkowo niskim udziale tłuszczu. Cholesterol

wysokocząsteczkowy (HDL) wchodzi w skład lipoprotein o wysokiej gęstości, odpo- wiedzialnych za transport wolnych kwasów tłuszczowych z wątroby do tkanek, w tym do gruczołu mlekowego [39].

W naszych badaniach nie stwierdzono również istotnych różnic pomiędzy grupa”

mi krów w zawartości cholesterolu wysokocząsteczkowego (HDL) w osoczu krwi, ee

wskazuje, iż poziom miedzi w dawce pokarmowej nie różnicuje istotnie tego wskaz- nika, który jest raczej cechą gatunkową. Stwierdzono natomiast istotny wpływ stoso”

wania zwiększonych dawek miedzi na obniżenie zawartości cholesterolu nisko- cząsteczkowego (LDL) w osoczu krwi — nie miało to jednak wpływu na zawartość cholesterolu całkowitego w mleku krów.

Dotychczas nie ustalono, w jakim stopniu poziom cholesterolu zawartego W mleku krów uzależniony jest od poziomu cholesterolu całkowitego w osoczu krwi ora7 jaki jest mechanizm regulacji poziomu cholesterolu w mleku. Przy zawartości chole-

sterolu calkowitego od 185 do 250 mg: dl! osocza krwi, jego redukcja do poziomy 13-16 mg - dl'' mleka jest niezwykle silna. Sugeruje to, że w komórkach nabłonko-

wych pęcherzyków mlecznych znajdują się receptory cholesterolu ograniczaj ące JES”

przenikanie z naczyń krwionośnych do mleka. Jeśli ta hipoteza jest słuszna, to dla ob-

nizenia poziomu cholesterolu w mleku istotna byłaby znajomość czynników wply- wających na aktywność tych receptorów.

_ W badaniach stwierdzono ponadto wzrost aktywności aminotransferazy aspate

ginowej i dehydrogenazy mleczanowej w osoczu krwi krów, co wskazywałoby A miedź jest aktywatorem obu tych enzymów u przeżuwaczy. Przeciętna aktywność ©. "

tych enzymów w surowicy krwi badanych krów w naszym doświadczeniu odpowi dała danym dla buhajków rasy Ayshire [14]

(9)

Podsumowanie

Na podstawie wykonanych badań można przyjąć, że zróżnicowany poziom miedzi w dawkach pokarmowych dla krów w okresie laktacji, w ilości 13 i 61 mg: kg"

s.m., nie wpływa istotnie na produkcję i zawartość składników mleka, obniża natomiast zawartość tłuszczu i białka w mleku, w tym białka kazeinowego i serwatkowego. Ilość miedzi w dawce pokarmowej nie wpływa istotnie na zawartość cholesterolu całkowitego w mleku, przy średniej jego zawartości na poziomie 13 mg ' dl"! mleka.

Pobranie wysokich dawek miedzi istotnie zwiększa zawartość kwasów jednonienasyconych, głównie kwasu oleinowego w mleku, obniża istotnie zawartość cholesterolu niskocząsteczkowego w osoczu krwi, co nie wpływa jednak na poziom cholesterolu w mleku. Przy wzroście zawartości miedzi w mleku nie stwierdza się istotnego wpływu tego czynnika na poziom innych składników mineralnych w mleku i osoczu krwi.

Tłuszcz paszowy w formie soli wapniowych kwasów tłuszczowych, stanowiący 6% s.m. dawki pokarmowej, zwiększa wydajność mleczną krów, lecz nie wpływa na zawartość cholesterolu i składników mineralnych w mleku. Sole CaKT zwiększają istotnie zawartość kwasów jednonienasyconych, w tym kwasu a-linolenowego w tłuszczu mlecznym, co poprawia wartość dietetyczną mleka.

Stosowanie dodatku tłuszczu i miedzi w żywieniu krów nie wpływa istotnie na za- wartość glukozy, białka całkowitego, mocznika, cholesterolu całkowitego i cholesterolu HDL w osoczu krów. Większe dawki miedzi istotnie zmniejszają poziom cholesterolu LDL, a także zwiększają poziom aminotransferazy asparaginowej i dehydrogenazy mleczanowej w osoczu krwi. Nie wykazano wpływu badanych czynników na poziom wapnia, fosforu, magnezu i cynku w mleku i osoczu krwi.

Literatura

[1] Al-Othman A.A., Rosenstein F., Lei K.Y. 1992. Copper deficiency alters plasma pool

size, percent composition and concentration of lipoprotein components in rats. J. Nutr.

122: 1199-1204.

[2] Ashes J .R., Gulati S.K., Scott T.W. 1997. Potential to alter the content and composition of milk fat through nutrition. J. Dairy Sci. 80: 2204-2212.

[3] Ashmead H.D., Jeppsen R.B. 1993. Mineral amino acid chelates in nutrition. W: Trace Elements in Men and Animals. M. Anke, D. Meissner, C.F. Mills (red.), Jena, Germany:

341-343,

[4] Atwal A.S., Hidiroglou M., Kramer J.K.G., Binns M.R. 1990. Manipulation of the fatty acids composition of milk by feeding protected canola seeds. J. Dairy Sci. 75: 1090-1096.

[5] Bakalli R.I., Pesti G.M., Ragland W.L., Konjufca V. 1995. Dietary copper in excess of nutrition requirements reduces plasma and breast muscle cholesterol of chickens. Poultry Sci. 74: 360-365.

(10)

[6] Buliński R., Szydłowska E. 1971. Badania zawartości wolnego cholesterolu w produktach spożywczych pochodzenia zwierzęcego. Bromat. Chem. T oksykol. IV(1): 59—65.

[7] Brzóska F., Gąsior R., Sala K., Wiewióra W. 1999. Effect of calcium salt of fatty acid from animal fat, rape oil, linseed oil and fish oil on the yield and composition of cow 's milk.

Ann. Anim. Sci. 26(2): 105—117.

[8] Brzóska F., Gąsior R., Sala K., Zyzak W. 1999. Effect of linseed oil fatty acid salts and vitamin E on milk yield and composition. J. Anim. Feed Ści. 8: 367-378.

[9] Cervantes A., Smith T.R., Young J.W. 1996. Effects of nicotynamide on milk composition and production of dairy cows fed supplemental fat. J. Dairy Sci. 79: 105-1 13.

[10] Ciba Foundation Symposium 79. Biological Roles of Copper. W: Experta Medica. Am-

sterdam/Oxford/New York, 1980.

[11] De Vrese M., Hermes G., Scholz-Ahrens K., Barth C.A. 1993. Antagonistic effects of milk and milk components and phytate concerning the bioavailability of zinc, iron and copper. У:

Trace Element in Man and Animals. Anke A., Meissner D., Mills C.F. (red.): 525-529.

[12] Erickson P.S., Murphy M.R., Clark J.H. 1992. Supplementation of dairy cows diets with calcium salts of long chain fatty acids and nicotinic acid in early lactation. J. Dairy Sci. 75:

1078—1089.

[13] Georgievskii V.I., Annenkov B.N., Samokhin V.T. 1982. Mineral Nutrition of Animals.

Georgievskii V.I. (red.). Butterworths and Co. Ltd, 1981. Witham, Essex, UK.

[14] Huhtanen P., Poutiainen E. 1985. Effect of full-fat rapeseed on digestibility and rumen fermentation in cattle. J. Agric. Sci. in Finland 57: 67-73.

[15] Ivan M. 1993. How dietary copper affects ruminants. Centre for Food and Animal Rese- arch (red.), Ottawa, Canada: 1-15.

[16] Kim Y.K., Schingoethe D.J., Caspar D.P., Ludens F.C. 1991. Lactational response of dairy cows to increased dietary crude protein with added fat. J. Dairy Sci. 74: 3891-3899.

[17] Kim Y.K., Schingoethe D.J., Caspar D.P., Ludens F.C. 1993. Supplemental dietary fat

from extruded soybeans and calcium soaps of fatty acids for lactating dairy cows. J. Dairy Sci. 76: 197-204.

[18] Kirchgessner M., Schiilein A., Roth H.P., Schliach M. 1993. Influence of alimentary zin¢

depletion on the concentration of cholesterol, phospholipids and triglicerydes in ser um and lipoprotein fractions of force-fed rats. W: Trace Element in Man and Animals:

M. Anke, D. Meissner, C.F. Mills (red.), Jena, Germany: 176-177.

[19] Klevay L.M. 1973. Hypercholesterolemia in rats produced by an increase in the ratio of zinc to copper ingested. Am. J. Clin. Nutr. 26: 1060—1068.

[20] Kowalski M.Z. 1997. Mydła wapniowe kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego W ży.

wieniu bydła. Zesz. Nauk. AR Krak., Rozpr. nr 228: 1-102.

[21] LaCount D.W., Drackley J.K., Laesch S.O., Clark J.H. 1994. Secretion of oleic acid ‘ milk fat in response to abomasal infusions of canola of high oleic sunflower fatty ach

J. Dairy Sci. 77: 1372-1385.

[22] Lei K.Y. 1991. Role of copper in lipid metabolism. Lei K.Y. (red.). CRS Press, Boca Re ton: 1-23.

(3):

[23] anzel J.L., Peaker M. 1971. Mechanism of milk secretion. Physiological Reviews 51

—597.

(11)

[24] Lough D.S., Muller L.D., Kensinger R.S., Sweeney T.F., Griel L.C. Jr. 1988. Effect of added dietary fat and bovine somatotropin on the performance and metabolism of lactacing dairy cows. J. Dairy Sci. 71: 1161-1169.

[25] Madin-Anderson R.J., Schingoethe D.J., Brouk M.J., Baer R.J., Lenrsch M.R. 1997. Re-

sponse of lactating cows to supplemental unsaturated fat and niacin. J. Dairy Sci. 80:

1329-1338.

[26] MAFF, DAFS, DANI, UKASTA, BVA Working Party Report. 1984. Mineral, trace element and vitamin allowances for ruminant livestock. W: Recent Advances in Animal Nu- trition. Haresign W., Cole J.A. (red.). Butterworths: 113-143.

[27] Mansbridge R.J., Blake J.S. 1997. Nutritional factors affecting the fatty acid composition of bovine milk. Br. J. Nutr., 78, Suppl. 1: S37—S47.

[28] Mazur A., Nassir F., Gueux E., Rayssiguier Y. 1993. Plasma lipoproteins and apolipopro- teins in copper deficient rats: studies on apolipoprotein synthesis and gene expresion.

W: Trace Element in Man and Animals. Anke A., Meissner D., Mills C.F. (red.): 525-529.

[29] Mielcarz G.W., Howard A.N., Williams N.R., Kinsman G.D., Mielcarz B., Moriguchi E., Moriguchi Y., Miruschima S., Yamori Y. 1993. Copper and zinc in three countries with different cardiovascular disease mortality. W: Trace Element in Man and Animals. Anke A., Meissner D., Mills C.F. (red.): 1026-1027.

[30] National Cholesterol Education Program, 1990. Report of the Expert Panel on Population Strategies for Blood Cholesterol Reduction. USD Health Human Serv., Natl. Inst. Health No. 90-3046, Washington, D.C.

[31] Palmquist D.L., Conrad H.R. 1980. High fat rations for dairy cows. Tallow and hydroly- zed fat at two intakes. J. Dairy Sci. 63: 391-395.

[32] Palmquist D.L., Mattos W. 1978. Turmover of lipoproteins and transfer to milk fat of dieta-

ry (1-Carbon-14) linoleic acid in lactating cows. J. Dairy Sci. 61: 561-565.

[33] Parodi P.W. 1997. Cow’s milk fat components as potential anticancirogenic agents.

J. Nutr. 127: 1055-1060.

[34] Pesti G.M., Bakalli R.I. 1996. Studies on the feeding of cupric sulfate pentahydrate and cupric citrate to broiler chickens. Poultry Sci. 75: 1086-1091.

[35] Pesti G.M., Bakalli R.I., Ragland W.L. 1994. Reduction of turkey plasma cholesterol by dietary copper supplementation. Reprod. Nutr. Devel. 34: 624-625.

[36] Rayssiguier Y., Gueux E., Motta C., Mazur A. 1993. Effect of copper deficiency in rats on lipoprotein and tissue peroxidation. W: Trace Element in Man and Animals. Anke A., Me- issner D., Mills C.F. (red.): 530-534.

[37] Rogers P.A.M. 1996. Effective oral trace-element supplements for cattle and sheep. Ro- gers P.A.M. (red.). Teagasc, Grand Research Centre, Dunsany, Co. Meath: 1-14.

[38] Schneider P., Sklan D., Chalupa W., Kronfeld D.S. 1988. Feeding calcium salts of fatty acid to lactating cows. J. Dairy Sci. 71: 2143-2150.

[39] Shukla A., Bhaskar A.B., Rizvi S.S., Mulvaney S.J. 1994. Physicochemical and rheological

properties of butter made from supercitacaly fractionated milk fat. J. Dairy Sci. 77: 45—54.

[40] Storry J.E. 1981. The effect of dietary fat on milk composition. W: Recent Developments in Ruminant Nutrition. Haresign W., Cole D.J.A. (red.), Butherworths, London, England:

3-33.

[41] Szostak W.B. 1972. Zaburzenia przemiany tłuszczowej. W: Endokrynologia kliniczna.

Hartwig W. (red.). PZWL, Warszawa: 1061-1107.

(12)

[42] Thomas P.C., Chamberlain D.G. 1984. Manipulation of milk composition to meet market needs. Rec. Adv.in Anim. Nutr.: 219-243.

[43] USDA, Dept. of Health and Human Services, 1990. Nutrition and your Health. Dietary guidelines for Americans. 3-rd ed., Washington, D.C.

[44] West J.W., Hill G.M. 1990. Effect of a protected fat product on productivity of lactating Holstein and Jersey cows. J. Dairy Sci. 73: 3200-3207.

[45] Ziemlański S., Budzyńska-Topolewska A. 1991. Tłuszcze pożywienia a lipidy ustrojowe.

Wyd. Nauk., PWN, Warszawa.

An attempt to limitation of the cholesterol content in cow milk

Key words: copper, cow, daily ration, milk, cholesterol

Summary Dietetic value of milk depends on its cholesterol content. Cholesterol is regarded as a factor conducive to arteriosclerosis in the consumers of milk and milk products.

This paper discusses the role of copper and zinc in lipoprotein metabolism, the copper requirements of cows, and the effect of copper and calcium salts of fatty acids in the ra-

tion on the performance and components of milk, including cholesterol content.

On the basis of studies performed, the varying levels of dietary copper (13 andól

mg Cu: kg! DM) given to lactating cows were assumed to have no significant effect

on production and basic milk characteristics while they reduced the fat and protein contents in milk. The level of dietary copper did not significantly affect the total cholesterol in milk. The intake of high copper doses significantly increased the content of

monounsaturated acids in milk, mainly oleic acid. It also reduced low density lipopro”

tein in blood plasma but did not affect total cholesterol in milk. It was found that the copper did not significantly affect the content of minerals in milk and blood plasma:

This was accompanied by an increased content of copper in milk. ,

Dietary fat in form of Ca salts of fatty acids used in the amount of 6% ration DM 1n-

creased the cow’s milk performance but showed no effect on the level of cholestero

and minerals in milk. CaSFAs produced from vegetable oils increase the content of monounsaturated acids in milk, including a-linolenic acid, what improved dietetic

value of milk.