Changes in the Qualitative Composition of the milk of Holstein Cows During Summer Chronic Heat Stress

Seasonal summer heat stress leads to significant economic losses, resulting in a drop in milk yield in dairy cows and a deterioration in milk quality. The purpose of this study was to determine the changes in some qualitative parameters of milk in Holstein cows during chronic heat stress on one of the largest commercial dairy farms Ukraine (50°49′14″ N, 31°49′23″ E). Five multiparous cows of medium lactation with a milk yield of about 30 kg per day were randomly selected into the reference (in the spring, at the end of May) and the experimental group (in the summer, at the end of August). Milk samples were taken from cows during the morning milking. Qualitative analysis of milk included the identification of milk solids-not-fat, density, mass fraction of lactose, fat, protein and minerals, as well as the freezing point, electrical conductivity and active acidity using ultrasonic method. Animals were kept in naturally ventilated barns. The total mixed single-type balanced diet consisting of corn silage and concentrates that the cows received remained unchanged. The sampling of milk from cows of the experimental group was preceded by a continuous 26-day hot period, during which the maximum daily values of the temperature and humidity index did not fall below 72 units. The results showed that in the milk of the animals of the experimental group there was a significant decrease in the content of milk solids-not-fat, the mass fraction of fat and protein (P0.05). The mass fraction of lactose and minerals tended to increase. It should be noted that the average daily milk yield of dairy cows in the herd in spring and summer was almost at the same level. In conclusion, the results of the study showed that high summer temperatures lead to a deterioration in the quality of milk in Holstein cows. Despite the decrease in milk density and freezing point, these figures met the requirements of the standard. Organoleptic indicators of milk, electrical conductivity and active acidity of milk did not change in hot weather, their value indicated the naturalness of milk. The mass fraction of milk fat, which undergoes the greatest change under the influence of seasonal heat stress, is one of the most valuable components of milk, which has a direct effect on nutritional value and purchase price of raw milk. Therefore, a further deeper study of the fatty acid composition of milk using the method of chromato-mass spectrometry will provide valuable data necessary to search for possible herd management strategies to maintain high milk quality under conditions of seasonal heat stress

Вміст жирних кислот в ліпідах мезенхімних стовбурових клітин культури жирової тканини

The content of fatty acids in the lipids of mesenchymal stem cells of dog adipose tissue culture was studied. Mesenchymal stem cells of dog adipose tissue culture were obtained by culturing the primary material in a CO2 incubator with a content of 5 % CO2, at a temperature of 37 °C in DMEM medium with the addition of 10–15 % fetal bovine serum and 1 % antibiotic-antimycotic. When the confluency of the monolayer reached 70–80 %, the cells were transferred to a suspension and subcultivated in order to reduce the heterogeneity of the culture and obtain a sufficient amount of biological material. The lipids of the obtained stem cells were analyzed for the content of fatty acids by the method of thin-layer gas-liquid chromatography. Determination of the content of lipids of fatty acids in FSK of a cat was carried out by the Folch method. A mixture of fatty acid methyl esters was analyzed on a Trace GC Ultra gas chromatograph with a flame ionization detector on a capillary column SPTM –2560, 100 m x 0.25 mm ID, 0.20 μm film (Supelco). Identification of fatty acids was carried out using a standard sample of Supelco 37 Сomponent FAME Mix. Quantitative assessment of the LC spectrum was carried out by the method of normalization of the peak planes of methylated LC derivatives and their content was determined as a percentage of the total content of all LC. The conducted study of the content of fatty acids in lipids made it possible to reveal certain features of the lipid metabolism of mesenchymal stem cells cultured in dog adipose tissue. A high content of oleic acid, characteristic of cells resistant to apoptosis and with high proliferative potential, was determined; a high ratio of unsaturated linoleic to saturated stearic acid (С18:1/С18.0), which reflects the high activity of the stearoyl-coenzyme-desaturase enzyme and, indirectly, the active state of the Wnt/β-catenin signaling pathway; inability to lengthen the chain of saturated fatty acids; lack or low activity of de novo synthesis of omega-6 polyunsaturated fatty acids. 18 fatty acids were found in the composition of lipids of fetal stem cells of a cat, of the saturated ones - the most palmitic acid (33.70 ± 0.02 %), of the monounsaturated ones – oleic acid (21.63 ± 0.03 %), of the polyunsaturated ones – linoleic acid (6.45 ± 0.07 %). The least amount of cis-,11,14-eicosadienoic acid (0.04 ± 0.01 %) was found in the composition of cell lipids. The total amount of saturated fatty acids in dog mesenchymal stem cell lipids was 65.65 ± 0.02 %), unsaturated fatty acids – 34.35 ± 0.02 %. Monoene fatty acids were determined in the amount of 24.46 ± 0.02 %, and polyene – 9.89 ± 0.02 %. The ratio index of polyunsaturated fatty acids ω 3 to ω 6 is 0.40. Lipids of mesenchymal stem cells of adipose tissue culture were characterized by a lower content of monoene unsaturated fatty acids 24.46 ± 0.02; (P < 0.05), with a higher content of ω3 fatty acids 3.04 ± 0.02 %; (P < 0.05), with a lower content of ω6 fatty acids 6.86 ± 0.02 %; (P < 0.05) in contrast to lipids of red bone marrow stem cells.Досліджено вміст жирних кислот в ліпідах мезенхімних стовбурових клітин культури жирової тканини собаки. Мезенхімні стовбурові клітини культури жирової тканини собаки отримували шляхом культивування первинного матеріалу в СО2 інкубаторі з вмістом 5 % СО2, за температури 37 °С у середовищі DMEM з додаванням 10–15 % фетальної сироватки великої рогатої худоби та 1 % антибіотика-антимікотика. Коли конфлюетність моношару сягала 70–80 %, клітини переводили в суспензію та проводили субкультивування з метою зниження гетерогенності культури та отримання достатньої кількості біологічного матеріалу. Ліпіди отриманих стовбурових клітин  досліджували на вміст жирних кислот методом тонкошарової газорідинної хроматографії. Визначення вмісту ліпідів жирних кислот ФСК кота проводили методом Фолча. Суміш метилових ефірів жирних кислот аналізували на газовому хроматографі Trace GC Ultra з полум’яно-іонізаційним детектором на капілярній колонці SPTM–2560, 100 m × 0,25 mm ID, 0,20 μm film (Supelco). Ідентифікацію жирних кислот проводили за допомогою стандартного зразка Supelco 37 Сomponent FAME Mix. Кількісну оцінку спектру ЖК проводили методом нормування площин піків метильованих похідних ЖК і визначали їхній вміст у відсотках від сумарного вмісту усіх ЖК. Проведене дослідження вмісту жирних кислот в ліпідах дало можливість виявити певні особливості ліпідного обміну мезенхімних стовбурових клітин культури жирової тканини собаки. Визначено високий вміст олеїнової кислоти, характерний для клітин, резистентних до апоптозу та з високим проліферативним потенціалом; високе співвідношення ненасиченої лінолевої до насиченої стеаринової кислоти (С18:1/С18.0), яке відображає високу активність фермента стеарол-коензим-десатурази та опосередковано – активний стан Wnt/β-катенін сигнального шляху; нездатність до подовження ланцюга насичених жирних кислот; відсутність або низьку активність синтезу de novo омега-6 поліненасичених жирних кислот. У складі ліпідів фетальних стовбурових клітин кота виявлено 18  жирних кислот, з насичених – найбільше пальмітинової кислоти (33,70 ± 0,02 %), з мононенасичених – олеїнової кислоти (21,63 ± 0,03 %), з поліненасичених – лінолевої кислоти (6,45 ± 0,07 %). Найменше у складі ліпідів клітин виявлено ціс-,11,14-ейкозадієнової кислоти (0,04 ± 0,01 %). Сумарна кількість насичених жирних кислот у ліпідах мезенхімниї стовбурових клітин собаки становила 65,65± 0,02%), ненасичених жирних кислот – 34,35 ± 0,02 %. Моноєнові жирні кислоти визначено у кількості 24,46± 0,02%, а полієнові – 9,89± 0,02%. Індекс співвідношення поліненасичених жирних кислот ω 3 до ω 6 становить 0,40. Ліпіди мезенхімних стовбурових клітин  культури жирової тканини  характеризувалися нижчим умістом моноєнових ненасичених жирних кислот 24,46 ± 0,02; (P < 0,05), більшим вмістом ω3 жирних кислот 3,04 ± 0,02 %; (P < 0,05), меншим вмістом ω6 жирних кислот 6,86 ± 0,02 %; (P < 0,05) на противагу ліпідам стовбурових клітин культури червоного кісткового мозку