Микробиология молока мяса и молочных продуктов

Пролактин оказывает  стимулирующее действие на процессы в самом организме и биохимические  в молочной железе: повышает проницаемость  мембран секретирующих клеток (Яковлев  и др., 1973), активизирует липопротеинлипазу и лактазную синтетазу, обмен углеводов, фракции глико- и липопротеинов, их абсорбирование молочной железой. 

Роль соматотропного гормона 

Гормон соматотропин - полипептид, обладающий видовой специфичностью. Он повышает в клетках синтез рибосомальной и транспортной РНК, регулирует жировой обмен, стимулирует выделение гормона глюкагона в поджелудочной железе, влияет на утилизацию глюкозы жировыми тканями, где она используется как энергетический материал и источник для синтеза жира, повышает концентрацию летучих жирных кислот в рубце (особенно уксусной), увеличивает содержание в плазме крови глюкозы, фосфатидов и нейтрального жира (Willimsonet, 1963), стимулирует образование в печени и почках соматомедина, который влияет на белковый обмен, ускоряет рост и развитие молочных желез (Li, 1969), усиливает превращение веществ корма в молоко, то есть повышает коэффициент полезного действия корма (Mashin, 1973), то есть соматотропин влияет на различные стороны белкового, жирового и углеводного обмена, что приводит к усиленному образованию молока - к росту молокообразования. 

Ф.Ю. Рышка (1988) выявили  при исследовании аденогипофиза, что  гормон обладает двойным действием - соматотропным и лактогенным, и  назвали лактосоматотропин. 

Соматотропин  активизирует и тормозит ферментные системы, изменяет проницаемость клеточных мембран, активизирует генетические процессы в ядре, понижает выделение с мочой солей K, Na, Mg, Cl, P и повышает выделение солей Са. Он выделяется больше ночью, чем днем, до 90 % его расщепляется в печени, а остальное в почках и других паренхиматозных органах, оказывает более мощное действие на метаболические процессы в лактирующем организме и непосредственно на функцию лактации по сравнению с действием пролактина. 

Соматотропин, с  одной стороны, повышает содержание фракций гликопротеинов (альбуминовая, б1-б2-в-глобулиновые) и их абсорбцию молочной железой, а с другой стороны, стимулирует образование г-глобулиновой фракции в молочной железе, которая, поступая в кровяное русло, способствует повышению иммунных свойств организма. 

В первом периоде  лактации, даже при повышении гормонального  статуса, соматотропный гормон оказывает  стимулирующее действие на липопротеиновый  обмен, во втором - еще большее стимулирующее  действие на такой обмен и активность их абсорбирования молочной железой фракции в-липопротеинов, одновременно повышает синтез в молочной железе и выведение в венозную кровь фракции б-липопротеинов. 

Таким образом, соматотропный гормон является одним  из важных лактогенных гормонов, участвующих в лактации. 

Роль тироксина 

Тироксин - основной гормон, образующийся в щитовидной железе, который входит в комплексное  соединение - тиреоглобулин, накапливаемый  в полостях фолликулов щитовидной железы. Под действием тиреотропного  гормона передней доли гипофиза, поступающего с кровью в щитовидную железу, активизируются ферменты пептидазы и протеазы, которые гидролизуют тиреоглобулин и освобождают из него гормоны тироксин и трийодтиронин. Эти гормоны из фолликулярных полостей абсорбируются с помощью микроворсинок на апикальной стороне эпителиальных клеток и выводятся в кровь через базальную сторону клеток. 

Поступившие в  кровь гормоны связываются с  белками альбуминами и б-глобулинами  плазмы крови, образуя связанный  с белком крови йод (СБЙ). В составе  СБЙ тироксин составляет 80-90 % его содержания в крови, после его поступления в клетки тканей он превращается трийодтиронин, который в 5-6 раз активнее тироксина. 

Местом приложения гормонов щитовидной железы являются митохондрии клеток, в которых  они стимулируют процессы окисления за счет повышения реактивной способности дисульфидных групп, повышают проницаемость мембран митохондрий и входящих в них субстратов цикла трикарбоновых кислот, усиливают расход АТФ, вызывают разобщение окислительного фосфорилирования, при этом происходит окисление фосфогена и молочной кислоты и образуется тепло. 

Тироксин обладает свойством полифункционального  действия: метаболическое - стимулирует  интенсивность белкового, жирового и углеводного обменов, оказывает  влияние на водно-солевой; морфогенетическое - регулирует формообразовательный процесс, воздействует на генетические структуры; всасывающее - изменяет проницаемость клеточных мембран, усиливает или подавляет процесс всасывания и реабсорбции. 

В период лактации наблюдается гиперфункция щитовидной железы, особенно у высокопродутивных животных, что приводит к напряжению ЦНС. 

Действие гормона  тироксина на содержание различных  гликопотеиновых фракций близко к действию на их содержание гормона  соматотропина, то есть происходит повышение содержания альбуминов, б1-б2-в-глобулинов, в то время как г-глобулины обнаруживаются в венозной крови, оттекающей от молочной железы. Также после введения тироксина повышается содержание в артериальной крови фракций б-липопротеинов, в-липопротеинов и хиломикронов, они играют важную роль в лактации как источники высокомолекулярных жирных кислот и аминокислот. 

Роль инсулина 

Гормон инсулин  образуется в-клетками островков Лангерганса  поджелудочной железы. Стимулирование синтеза инсулина происходит в основном при повышенной концентрации глюкозы в крови. Он стимулирует синтез ферментов гексокиназы и глюкокиназы, которые фосфорилирует глюкозу, в результате образуется глюкозо-6-фосфат, поступающий в печень и используется для синтеза гликогена. Инсулин стимулирует синтез информационной РНК, активизирует цикл Кребса, усиливает утилизацию глюкозы с образованием жира. 

Инсулин угнетает секрецию молока и лактозу, но повышает секрецию молочного жира и казеина, оказывает существенное влияние  на метаболизм в организме. 

В результате опытов было установлено, что при введении повышенной дозы инсулина не оказало  влияния на секрецию молока. Среднесуточный удой практически сохранился на исходном уровне, однако, повысилась секреция молочного  жира и молочного белка. Это объясняется тем, что повышенная доза инсулина по принципу обратной связи оказывает стимулирующее действие на увеличение выделения соматотропных гормонов, которые стимулируют синтез белков ( Балаболкин, 1969). 

Роль эстрогенных  гормонов 

Половые гормоны  по химической природе относятся к стероидам. Основным источником их образования является холестерин. К половым гормонам самки относятся эстрадиол и его производные - эстрон и эстриол, образующиеся в яичниках, прогестерон и релаксан - в желтом теле яичников, лактотропин и хориогонин - в плаценте. 

Эстрогены по своему действию являются полифункциональными  гормонами. Они стимулируют рост и развитие половой системы самки, повышают синтез белков в организме  и окисление жиров и углеводов. Одновременно снижается уровень  холестерина и в-липопротеинов. 

Эстрогены, циркулирующие в крови, находятся в свободном и связанном с белками состоянии. В печени они инактивируются и разрушаются. Оказывают тормозящее влияние на секрецию фолликулостимулирующего гормона и стимулируют секрецию лютенизирующего и лактотропного гормонов. Во время беременности повышенная доза эстрогенов тормозит секрецию этих гормонов. В молочной железе эстрогены влияют на рост и формирование протоковой системы. При длительном воздействии они оказывают тормозящее действие на гипоталамус и аденогипофиз, затормаживает выделение лактогенных гормонов - пролактина, соматотропина и тиреотропина. Таким образом являются ингибиторами функции лактации (Hutton,1958). 

Стероидные гормоны  имеют относительно невысокий молекулярный вес, поэтому проникают через  мембрану клитки в цитоплазму, а затем и в ядро и там реализуют свой эффект. 

Механизмы регуляции  молокообразования 
 

Нервная регуляция 

В регуляции  непосредственной секреторной функции  молочной железы главную роль играют гормоны желез внутренней секреции. Это обусловлено тем, что молочная железа иннервируется только симпатическими нервами, которые обеспечивают афферентную связь молочной железы с ЦНС за счет разных рецепторов в молочной железе и эфферентную - регулирующую сосудистую и гладкомышечную протоковые системы молочной железы. Но эти нервы не обладают стимулирующим свойством секреторной функции молочной железы. В молочной железе отсутствует парасимпатическая иннервация, обладающая свойством стимуляции секреторного процесса (Богданов, 1957). 

Молочная железа в процессе эволюции является более поздним образованием - она возникла, когда ЦНС млекопитающих достигла высокой степенью развития и дифференциации. Отсутствие парасимпатической иннервации явилось биологической необходимостью выживания вида млекопитающих. На протяжении многих веков, находясь в дикой природе, эти животные подвергались стрессовым воздействиям различных природных явлений, а также нападению хищников. 

В этих условиях самка пытается вместе с потомством скрыться от хищника, находясь в состоянии стресса. В таких случаях, если бы молочные железы иннервировались парасимпатическими нервами, регулирующие ее секреторную функцию, то это вызвало бы полное торможение секреции молока. Одновременно потомок, убегая вместе с матерью, теряет много энергии, ему требуется срочное восстановление ее за счет приема молока, которое в молочной железе отсутствует. В таких условиях произошло бы вымирание вида. Потому в процессе эволюции сформировались млекопитающие животные, у которых молочная железа оказалась отключенной от парасимпатической иннервации, а регуляция ее секретирующей функции стала осуществляться гормональным механизмом ЖВС через гипоталамус. Этот механизм включается и поддерживается автоматически, по замкнутому кругу, по принципу обратной связи. При выделяемые в кровь лактогенные гормоны оказывают непрерывное стимулирующее действие как на вегетативные функции организма, так и на секретирующую функцию молочной железы более продолжительное время по сравнению с кратковременным действием нервных импульсов, что обеспечивает сохранение данного вида животных даже в условиях стресса. 

Гуморальная регуляция 

Гипоталамо-гипофизарная система представлена двумя взаимосвязанными структурами - гипоталамусом и гипофизом  посредством портальной сосудистой системы. 

Гипоталамическая область связана афферентными путями со спинным, продолговатым и средним мозгом, отдельными полями коры больших полушарий и другими мозговыми структурами, через которые теоретически допускается возможность получения информации гипоталамусом от любой части мозга (Ахилла, 1981). 

Нейроны гипоталамической зоны передних ядер подбугорья являются местом трансформации афферентных  нервных стимулов в гормональные факторы, которые обладают высокой  специфической активностью. К ним  относятся рилизинг-факторы: либерины и статины, влияющие на секреторную функцию аденогипофиза. Либерины стимулируют секрецию гормонов аденогипофиза, а статины тормозят. 

Либерины: пролактолиберин, соматолиберин, тиреолиберин и др. 

Статины: соматостатин, пролактостатин, меланостатин. 

Рилизинг-гормоны  выделяются в кровь и по сосудисто-портальной системе поступают в передней и средней доли гипофиза. Поступившие  в переднюю либерины повышают проницаемость  клеточных мембран секретирующих  клеток аденогипофиза посредством  адренатциклазной системы, при этом в секретирующие клетки проникают катионы Са, которые активируют освобождение гормонов из секретирующих клеток аденогипофиза. 

Стимулирующее действие на образование и выделение  рилизинг-гормонов либеринов в гипоталамусе оказывает медиатор серотонин, которые образуются из аминокислоты триптофана. Он тормозит выделение адреналина, норадреналина, мелатонина и дофамина, тормозящих образование либеринов и ингибирующих действие прогестерона и эстрогенов в гипоталамусе. 

Гипоталамо-гипофизарная система регулируется по принципу обратной связи. Ядра гипоталамуса имеют рецепторы, которые чувствительны к изменению концентрации гормонов в крови. При повышении концентрации наступает торможение выделения этих гормонов и наоборот. 

В гипоталамусе образуются два гормона - окситоцин и вазопрессин, которые поступают в заднюю долю гипофиза, откуда (под влиянием стимулов доения) выводятся в кровь. Окситоцин поступает в молочную железу, действует на миоэпителий альвеол и вызывает молокоотдачу, а вазопрессин, обладая антидиуретическим свойством, влияет на процесс мочеобразования, повышает реабсорбцию воды в канальцах почек, при этом уменьшается выделение воды с мочой. В организме после доения задерживается вода, которая необходима молочной железе для молокообразования.