بروتين الحليب والكازين، كيفية زيادتهما؟

كيفية زيادة البروتين والكازين في الحليب

بقلم ماتيا فوستيني “Mattia Fustini”

يعتبر محتوى البروتين والكازين في الحليب من المعايير الرئيسية لتقييم الجودة، سواء للأغراض التكنولوجية أو الغذائية. في الواقع، يعتمد جزء كبير من ظاهرة تخثر الحليب في إنتاج الجبن على الكازين، و ُيعتبر البروتين هو المكون الغذائي الرئيسي. يكفي أن نقول إنه في إنتاج بارميجيانو ريجيانو “Parmigiano Reggiano”، ُيمكن أن تؤديزيادة غرام واحد من الكازين إلى زيادة 3 جرامات من الجبن المعتق.

يشتمل البروتين على الكازين وبروتينات مصل اللبن (الألبومين والجلوبيولين المناعي والبروتينات الببتونية)، والمواد النيتروجينية غير البروتينية (اليوريا). كما هو الحال بالنسبة للبروتين، يتم قياس الكازين أي ًضا عن طريق الأدوات المختبرية ويمثل في المتوسط 77٪ من إجمالي البروتين (على سبيل المثال بالنسبة للبروتين بنسبة 3.5٪، ُيمكننا توقع قيمة الكازين بنسبة 2.7٪). لذا فإن بروتين الحليب والكازين هما أهم معايير جودة الحليب وتحديد سعره، ولكنهما أي ًضا الأصعب من حيث التحكم والتعديل مقارنة بالآخرين. هناك العديد من العوامل التي تحدد تركيبها في اللبن: جينات الحيوانات، والحصص الغذائية التي تتلقاها والظروف البيئية التي ُتربى فيها. من المؤكد أن علم الوراثة هو العامل الأكثر أهمية، ولكن على الرغم من التعقيد، فمن الممكن تحديد بعض العناصر التي ُتؤثر على تركيبها.

مرحلة إنتاج الحليب

في منحنى الإرضاع الطبيعي، يوجد محتوى بروتين الحليب أكثر من 4٪ في الأسبوع الأول بعد الولادة (ما تبقى من فوائد اللبأ)، وينخفض لاح ًقا حتى ذروة الإرضاع، يليه نمو تدريجي مع زيادة أيام الرضاعة. يجب التمييز بين كمية البروتين/الكازين التي ينتجها الثدي (إجمالي كجم من البروتين/الكازين في اليوم)، والنسب التي يتم قياسها في الحليب. ترتبط النسبة أي ًضا بالمواد الصلبة الأخرى الموجودة في الحليب (الدهون واللاكتوز) وكمية الماء. مع تقدم أيام الرضاعة، عادة ما تكون هناك زيادة في النسب المئوية وانخفاض في إجمالي كجم من البروتين/الكازين. هذا يرجع إلى حقيقة أن تخليق اللاكتوز ينخفض أكثر من تخليق البروتين. يحدد اللاكتوز كمية الحليب المنتجة، ويسحب الماء إلى الثدي ولهذا السبب يتم الاحتفاظ به عند تركيز ثابت يبلغ حوالي 5٪.

الاهتمام بإطعام الحيوانات (الابتلاع)

ُيساهم الابتلاع الصحيح، خاصة بعد الولادة، في توازن الطاقة في الأبقار، مما يسمح لها بعدم فقدان الكثير من الوزن (النتيجة المثلى لحالة الجسم 3 – 3.25)، ويحسن بروتين الحليب بمقدار 0.2 – 0.3 نقطة. كمرجع نعتبر أن متوسط ابتلاع المادة الجافة يعادل 3.5 – 4٪ من وزن الجسم: ويجب أن تأكل الحيوانات التي تزن 600 كجم 21-24 كجم من المادة الجافة (1 كجم من التبن يحتوي في المتوسط على 0.88 كجم من المادة الجافة و 0.12 من الماء). يمكن أن يحد تناول كميات أقل من تخليق البروتين في الحليب. في الصيف يميل مستوى البروتين/الكازين إلى الانخفاض بشكل كبير، ربما بسبب الظروف الأيضية التي تتغير فيما يتعلق بالإجهاد الحراريوسلوكالتغذيةالمختلفللأبقار. ُيمكنلجميعالممارساتالتيتخففمن الآثار السلبية للحرارة أن تؤدي إلى تحسين كمية بروتين الحليب، ولا سيما تجنب تقليل الابتلاع الذي يحدث عادة في هذه الفترة

الأحماض الأمينية الحرجة: الليسين والميثيونين

هناك رابط قوي ونسبة ُمثلى بين الأحماض الأمينية لزيادة الإنتاج وجودة الحليب وتحسين صحة الحيوان. الميثيونين والليسين هما نوعان من الأحماض الأمينية التي ُتقلل إنتاج الحليب، والتي تم وضع مبادئ توجيهية لتوازنهما الصحيح. يجب أن يمثلن قابل للتمثيل الغذائي = بروتين ميكروبي + بروتين غذائي غير مستخدم في الأمعاء)، والميثيونين 5٪. النسبة المثلى لهذين الحمضين الأمينيين هي 3:1. عندما تحتوي الوجبات الغذائية على نسبة مثالية بين الليسين والميثيونين، فإنها تزيد من كفاءة استخدام كلاً من البروتينات والأطعمة القابلة للتمثيل الغذائي، مما يحسن أداء الحيوانات.

أعلاف عالية الجودة

وصلت تغذية أبقار الألبان اليوم إلى مستوى عا ٍل من التفاصيل، مما يوضح العديد من العمليات البيولوجية التي تحدد تركيب ومستوى جودة الحليب. يستخدم الحيوان الأحماض الأمينية التي تمتصها الأمعاء، المشتقة من النظام الغذائي والبروتين البكتيري. العامل الرئيسي الذي يحدد كمية البروتين الميكروبي ال ُمص َّنع هو كمية النيتروجين الموجودة في الأمعاء، جن ًبا إلى جنب مع جزء الكربوهيدرات القابلة للتخمير التي تعمل كمصدر للطاقة في هذه التوليفة، ولا سيما النشا والألياف المنظفة المحايدة المتخمرة “NDF “. يحتوي البروتين الميكروبي على قيمة غذائية كبيرة ج ًدا، حيث يوفر من 50 إلى 80٪ من الأحماض الأمينية الضرورية: وبالتالي فإن تحسين إنتاجه يساعد على زيادة كفاءة استخدام النيتروجين، مع السماح في الوقت نفسه بالتحكم في تكلفة الحصة الغذائية. وقد ثبت أن إضافة الدهون إلى النظام الغذائي تؤثر سل ًبا على بروتين الحليب (انخفاض قدره 0.3 نقطة مئوية في المتوسط). من الضروري أن يكون لديك أعلاف تحوي نسبة عالية من الألياف القابلة للتحلل، والتي تسمح بتحسين إمكانات الأمعاء في إنتاج البروتين الميكروبي وتعزيز تناول كميات كبيرة.

دكتور ماتيا فوستيني “Mattia Fustini”

تخرج من كلية الطب البيطري مع مرتبة الشرف، وحصل على درجة الدكتوراه في التغذيه وعلوم الأطعمة من جامعة بولونيا. وهو متخصص مع مرتبة الشرف في صحة الحيوان والتربية والإنتاج الحيواني لدى جامعة كاميرينو. ولد الدكتور ماتيا فوستيني في ترينتينو، حيث تمتلك الأسرة مزرعة أبقار لإنتاج الألبان. في عام 2007، عمل في جامعة ولاية بنسلفانيا تحت إشراف الأستاذ الدكتور جود هاينريش “Jud Heinrichs”، حيث يقوم بدراسة دور الألياف الفعالة جسد ًيا في الحصص الغذائية للأبقار المنتجة للألبان. وكان مسؤو ًلا عن التربية التجريبية لدى جامعة بولونيا من عام 2008 إلى عام 2017. وقد ركزت أبحاثه على دراسة الآثار المترتبة على حجم حبيبات العلف في الاستجابات الإنتاجية، وسلوكالتغذية، وانتفاخ الكرش عند الأبقار المنتجة للألبان. يتعامل حال ًيا مع تقنين وإدارة شركات ومزارع الأبقار المنتجة للألبان.