Технология машинного доения

Чем отличается пищеварительный  тракт у жвачного животного? Как уже было сказано выше, особенность жвачного животного заключается в его способности переваривать клетчатку. Пищеварение происходит в рубце, причем за этот процесс отвечает множество разных бактерий и других микроорганизмов. Во время процесса ферментации происходит переваривание карбогидратов в летучие свободные жирные кислоты (СЖК), такие как ацетат, пропионат и бутират, которые большей частью поглощаются через слизистую оболочку рубца желудка. Распад протеина в рубце дает 20-80% бактериального протеина, а остальные 80-20% перевариваются в сычуге или кишечнике вместе с бактериальным протеином. Диета для молочных коров обычно предполагает относительно низкое содержание жира, который переваривается в глицерол и жирные кислоты. Побочные продукты микробного метаболизма попадают в другие отделы желудка, а поглощение различных компонентов происходит в разных отделах кишечника. Рубец, второй и третий отделы желудка можно сравнить с ферментационной камерой первой части пищеварительного тракта. Важно помнить о том, что при вскармливании коровы мы сначала кормим микробы, которые в свою очередь кормят молочную корову. 

Сколько корма потребляет высокопроизводительная корова? Количество корма, потребляемое молочной коровой, зависит от факторов, связанных с самим животным, и от факторов, относящихся к окружающей среде. В основном аппетит коровы регулируется гормонами и ферментными кислотами рубца желудка. Было также отмечено, что жир уменьшает потребление пищи. Стадия лактации, выход молока, состав корма и частота кормлений также являются очень важными факторами. В целом можно сказать, что молочная корова весом 600 кг, дающая около 50 кг молока, потребляет около 25 кг сухого вещества в день или, иными словами, высокопроизводительная корова должна потреблять не менее 4% корма от собственного веса в сухом веществе в день. Общее потребление воды составляет от 3,5 до 5,5 л/кг потребления сухого вещества. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.Анатомия молочных желез 

Макроскопическая  анатомия молочных желез отличается у разных пород животных. Количество молочных желез разное у коровы, лошади и свиньи. Однако микроскопическая анатомия у разных животных очень  похожа. 

Формирование  молочной железы начинается на раннем этапе эмбрионального развития, уже  на втором месяце стельности начинается формирование сосков. Развитие молочных желез продолжается вплоть до шестого  месяца стельности. Когда зародыш  достигает шестимесячного возраста, вымя уже бывает полностью развито  и имеет четыре отдельные молочные железы и средний связкой, соски  и полость. 

Формирование  млечных протоков и секреторной  ткани происходит в период между  половым созреванием и наступлением стельности. Вымя продолжает увеличиваться  в размере и по количеству клеток на протяжении первых пяти лактаций, и  выделение молока увеличивается  соответственно. Эта способность  не всегда используется полностью, так  как продуктивный период жизни многих коров составляет всего 2,5 лактации. 

Молочная железа коровы состоит из четырех отдельных  желез с соском. Молоко, синтезирующееся  в одной железе, не может попасть  в другие молочные железы. Правая и  левая сторона вымени также отделены друг от друга средней связкой, а  передняя и задняя четверти разделены  менее четко. 

Вымя - очень  крупный орган весом около 50 кг (включая вес молока и крови). Однако отмечен вес и до 100 кг. Поэтому  вымя должно быть очень надежно прикреплено  к скелету и мышцам. Средние  связки состоят из эластичных волокнистых  тканей. Задние связки состоят из соединительной тканей, обладающих меньшей эластичностью. Если связки ослабевают, вымя становится непригодным для машинной дойки, так как соски в этом случае торчат в стороны (см. Картинка ниже). 

Молочная железа состоит из секреторной ткани  и соединительной ткани. Количество секреторной такни или количество секреторных клеток является ограничивающим фактором для продуктивности вымени. Обычно считается, что большое по размеру вымя означает большую продуктивность. Это, однако, не соответствует действительности, так как большое вымя может  состоять из большого количества соединительной и жировой ткани. Молоко синтезируется  в секреторных клетках, которые  представляют собой единый слой на нижней мембране, расположенной на сферической структуре, называемой альвеолой. Диаметр каждой альвеолы составляет от 50 до 250 мм. Несколько  альвеол вместе образуют дольку, а  несколько долек образуют долю. Строение этого отдела очень похоже на строение легкого. Молоко, которое постоянно  синтезируется в области альвеол, хранится в альвеолах, молочных протоках, цистерне вымени и цистерне соска  в период между дойками.  

60-80% молока хранится  в альвеолах и малых млечных  протоках, а цистерна соска содержит  всего 20-40%. Однако существует  заметная разница между молочными  коровами по емкости цистерн  соска. Это имеет значение, когда  принимается решение о том,  какие методы доения следует  применять  

Сосок состоит  из цистерны соска и канала соска. В месте пересечения цистерны и канала соска 6-10 продольных складок  образуют так называемую «розетку Фюрстенберга», которая обеспечивает местную защиту от мастита. Канал соска окружен пучками гладкой мускулатуры, которая имеет продольно-кольцевую структуру. В период между дойками гладкая мускулатура позволяет держать канал соска закрытым. Канал соска также защищен кератином и кератиновым веществом, которое в период между дойками служит барьером для болезнетворных бактерий.  

Молочная железа имеет множество нервных окончаний, особенно в районе соска. Кожа соска  снабжена сенсорными нервами, которые  чувствительны к сосанию теленка  и активизируются давлением, температурой и частотой сосания. Вымя также снабжено нервами, связанными с гладкой мускулатурой кровеносной системы и гладкими мышцами в млечных протоках. Однако здесь нет нервных окончаний, непосредственно контролирующих работу секреторной ткани. 

Молочная железа хорошо снабжена кровеносными сосудами, артериями и венами. Права и  левая половины вымени обычно имеют  собственное артериальное кровоснабжение, в них также есть малые артерии, которые проходят из одной половины вымени в другую. Основная функция  артериальной системы заключается  в обеспечении непрерывного поступления  питательных веществ к клеткам, синтезирующим молоко. 

Для производства одного литра молока через вымя должно пройти 500 литров крови. Если корова производит 60 литров молока в день, через ее молочную железу проходит 30 000 литров крови. Таким образом, современная высокопродуктивная корова испытывает большие нагрузки. 

Вымя также  имеет лимфатическую систему, которая  выводит из вымени продукты распада. Лимфатические узлы служат фильтрами, которые разрушают чужеродные вещества, но и служат источником лимфоцитов для борьбы с инфекциями. Иногда во время отела стельные коровы страдают от отека, который частично может  быть вызван наличием в вымени молока, которое сжимает лимфатические  узлы (см. Картинка ниже). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.Секреция молока и состав молока 
 

Синтез молока происходит в альвеолах, где секреторные  клетки молочной железы постоянно снабжаются питательными веществами. 

Молочный жир  состоит в основном из триглицеридов, которые синтезируются из глицеролов и жирных кислот. Длинноцепные жирные кислоты поглощаются из крови. Короткоцепные жирные кислоты синтезируются в молочной железе из компонентов ацетата и бета гидроксибутирата, которые образуются в крови. Молочный протеин синтезируется из аминокислот, которые также образуются в крови, и состоят в основном из казеинов и в меньшей степени из молочного белка. Лактоза синтезируется из глюкозы и галактозы в секреторной клетке. Витамины, минералы, соли и антитела трансформируются из крови по всей клеточной цитоплазме в альвеолярную полость. 

Состав  молока варьируется у разных пород животных и в период лактации во время кормления (см. таблицу ниже). 

Состав молока трех пород молочного скота (Б.Л. Ларсон. Период лактации, изд. Брюс Л. Ларсон, 1985 г.)  

В начале и в  конце лактации содержание жира и  протеина выше по сравнению с серединой  лактации (см. Картинка ниже). 

Изменение содержания протеина и лактозы в молоке коров  на протяжение периода лактации (Р. Дженнесс. Период лактации, изд. Б.Л. Ларсон, 1985 г.) 

Более высокая  концентрация сухого вещества в молоке на раннем этапе лактации связана  с потребностями теленка. Например, более высокое содержание протеина в течение первых дней после отела  зависит от повышенной концентрации иммуноглобулина. В среднем, молоко от молочной коровы имеет содержание жира от 3,0 до 5,5%, протеина - от 3,0 до 3,8% и  лактозы - от 4,0 до 4,8%. 

Можно ли влиять на молочную продуктивность и  состав молока? 

Хорошо известно, что количество произведенного молока в значительной степени определяется количеством корма, потребляемого  животным. Возможно, также частично влиять на состав молока кормлением в  особенности составом корма. Например, диеты с низким содержанием клетчатки  или диеты с концентратом, имеющим  высокое содержание крахмала, могут  вызвать снижение содержания жира в  молоке. Такие диеты могут изменить состав летучих жирных кислот в рубце  желудка, что повлияет на жировой  метаболизм в молочной железе. Однако труднее изменить содержание протеина за счет состава корма. Возможность  изменения состава молока путем  доения также очевидна, но это в  основном относится к содержанию жира и, в меньшей степени, к содержанию протеина. Содержание жира и протеина в молоке также является очень  важным фактором при вскармливании. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.Технология доения 
 

-Рефлекс молокоотдачи 
 

Доение коров  предполагает знание физиологии животного  и организацию процесса доения с  учетом всех параметров жизнедеятельности  животного. Наши древние предки уже  осознавали важность стимуляции рефлекса молокоотдачи. На рисунках в пещерах  очень часто изображалась корова во время доения и рядом с ней  теленок, для стимуляции рефлекса молокоотдачи. Насколько важна стимуляция рефлекса молокоотдачи во время доения современных  коров? Утратилась ли важность этого  процесса в ходе генетического прогресса? Для того чтобы ответить на эти  вопросы, давайте обсудим рефлекс  молокоотдачи с точки зрения биологии коровы.  

Во время доения и сосания активизируются нервные  рецепторы, находящиеся на коже соска  и реагирующие на давление. Эта  механическая стимуляция вызывает передачу импульса в гипофиз мозга, при  этом происходит высвобождение гормона  окситоцина. Вместе с током крови  гормон поступает к тканям вымени. Доение коров предполагает учет механизмарефлекса молокоотдачи. На Картинке ниже схематически изображен механизм рефлекса молокоотдачи. 

В вымени гормон вызывает сокращение эпителиально-мышечных клеток, окружающих альвеолы, и в  результате молоко выдавливается в  млечные протоки и цистерны . 

Время, которое  проходит с начала стимуляции соска  до наступления молокоотдачи, составляет около 30-60 секунд (оно разное у разных коров и зависит также от стадии лактации). Раньше считалось, что секреция окситоцина носит мгновенный характер и высвобождение происходит одномоментно во время доения. Однако недавние исследования показали, что окситоцин высвобождается в течение всего процесса доения. 

 Рефлекс молокоотдачи, включая секрецию окситоцина, может  стимулироваться многими способами,  например, применением тактильной  стимуляции соска, нахождением  в поле зрения коровы теленка,  а также путем формирования  условного рефлекса на кормление  концентратами во время доения . 

 Самая эффективная  стимуляция сосков коровы осуществляется  теленком. Оптимальная техника доения  должна, таким образом, имитировать  сосание теленка. Сосание соска  теленком состоит из трех фаз  включает преддойную стимуляцию, высасывание молока и стимуляцию следующую непосредственно за фазой всасывания.  

-Преддойная стимуляция