The activity of acid phosphatase and beta-N-acetyl-hexosaminidase in raw whole milk of cows as affected by feeding season [autumn-winter vs.spring-summer]

• Autorzy: Jozwik A , Bagnicka E. , Sliwa-Jozwik A. , Strzalkowska N. , Krzyzewski J. , Kolataj A.

Warianty tytułu

PL

Aktywnosc kwasnej fosfatazy i beta-N-acetylheksozoaminidazy w mleku krow w sezonie jesienno-zimowym i wiosenno-letnim

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An attempt was made at identifying the activity of acid phosphatase (AcP) and β-Nacetylhexosaminidase (Hex) in the whole raw milk of cows maintained on ecological farm and over the autumn/winter and spring/summer seasons (AW and SS season, respectively) fed with typical feeding rations. Both enzymes play a crucial role in animals’ metabolism, affect the technological properties of milk and are indicators of homeostasis in animal tissues, including mastitis.The effect of AW season was estimated on 23 while that of SS on 19 cows (yelding about 4200 kg milk per lactation), the latter being formerly included in search for the effect of AW season. Feeding was typical for each season: silages, hay, and concentrate in AW, and grass pasture, hay and concentrate in SS season. All the cows included were healthy and mastitis-free, and milk samples were obtained from each cow at the end of each season. The activity of both enzymes was found significantly lower in milk of cows at the end of AW than at the end of SS season. Since all the cows were fund healthy and the difference could not be attributed to mastitis, it might be interpreted as an effect of seasonal feeding. It is suggested that the activity of both enzymes in milk of mastitis-free cows could be an indicator of efficiency of feeding system applied, and that the milk yielded during SS feeding is of higher cheese-making technological value for (e.g. Cheddar cheese production that requires dephosphorylation of protein) than that yielded during AW season. Further studies are needed to confirm our results.

PL

Celem badań było ustalenie wpływu systemu żywienia i utrzymania krów na aktywność kwaśnej fosfatazy (AcP) i β-N-acetylheksozoaminidazy (Hex) w mleku. Enzymy te grają istotną rolę w procesach metabolicznych zwierząt, a ich aktywność wpływa na parametry technologiczne mleka. Uważa się je za główne wskaźniki zaburzeń homeostazy oraz czułe wskaźniki stanu zapalnego wymienia.Badania przeprowadzono na krowach rasy polskiej czerwonej, o średniej wydajności 4200 kg mleka za laktację, utrzymywanych na fermie ekologicznej. Wyróżniono dwa sezony żywienia – żywienie typowe dla okresu jesienno-zimowego (sezon AW) i dla okresu wionenno-letniego (sezon SS). W sezonie AW zadawano 23 krowom kiszonkę z kukurydzy, kiszonkę z traw, siano łąkowe oraz paszę treściwą W następnym sezonie – SS – 19 krów z tej samej grupy pasiono na pastwisku, zadając dodatkowo po około 1 kg siana oraz zależnie od wydajności mleka – pasze treściwe. Wszystkie oznaczenia przeprowadzono na krowach ze zdrowym wymieniem.Aktywność obu badanych enzymów w mleku okazała się istotnie wyższa w sezonie wiosennoletnim (SS) niż w jesienno-zimowym (AW). Stwierdzona istotnie wyższa aktywność AcP i Hex w sezonie SS niż w AW nie mogła wynikać ze stanu zdrowia wymienia (wszystkie badane krowy były wolne od mastitis), ale jedynie ( a przynajmniej głównie) z sezonu żywienia. W sezonie SS aktywność obu antybakteryjnych enzymów, a tym samym prawdopodobnie wydajność systemu obronnego zwierząt, była istotnie większa niż w sezonie AW. Na podstawie uzyskanych wyników autorzy sugerują, że aktywność badanych enzymów w mleku krów ze zdrowym wymieniem może być wskaźnikiem jakości systemu żywienia. Znaczy to również, że mleko pozyskiwane w sezonie pastwiskowym charakteryzuje się większą przydatnością do produkcji niektórych gatunków sera (np. Cheddar), których cechy jakościowe zależą od stopnia defosforylacji białek. Dla potwierdzenia przedstawionych sugestii niezbędne są dalsze badania.

Słowa kluczowe

EN

animal breeding; autumn-winter season; acid phosphatase; enzyme activity; feeding season; raw milk; cattle; beta-N-acetyl-hexosaminidase; milk; spring-summer season; feeding; cow

• Wydawca: -
• Czasopismo: Animal Science Papers and Reports
• Rocznik: 2008
• Tom: 26
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.49-57,ref.

Twórcy

autor

Jozwik A

• Polish Academy of Sciences, Institute of Genetics and Animal Breeding, Jastrzebiec, 05-552 Wolka Kosowska, Poland

autor

Bagnicka E.

autor

Sliwa-Jozwik A.

autor

Strzalkowska N.

autor

Krzyzewski J.

autor

Kolataj A.

Bibliografia

• 1. ANDREWS A.T., ALICHANIDIS E.C., 1975 – Acid phosphatases activity in cheese and starters.Journal of Dairy Research 42, 327-339.
• 2. ARDÖ Y., LINDBLAD O., QVIST K.B., 1999 – Study of methods to routinely monitor heat load to cheese milk. International Dairy Journal 9, 547-552.
• 3. BALL H.J., GREER D., 1991 – N-acetyl-β-D-glucosaminidase test for screening milk samples for subclinical mastitis. The Veterinary Record 129, 507-509.
• 4. BARRETT A.J., HEATH M.F., 1972 – Lysosomal enzymes. In: Lysosomes. A Laboratory Handbook (J.T.Dingle, ed.). North-Holland Publishers Co, Amsterdam, pp. 46-135.
• 5. BINGHAM E.W., GARVER K., 1990 – Purification and properties of an acid phosphatase from lactating bovine mammary gland. Journal of Dairy Science 73(4), 964-969.
• 6. FOX L.K., HANCOCK D.D., MCDONALD J.S., GASKINS C.T., 1988 – N-acetyl-β-Dglucosaminidase activity in whole milk and milk fractions. Journal of Dairy Science 71, 2915-2922.
• 7. FOX P.F., MCSWEENEY P.L., 1996 – Proteolysis in cheese during ripening. Food Reviews International 12, 457-509.
• 8. FOX P.F., KELLY A.L., 2006 – Indigenous enzymes in milk: Overview and historical aspects – Part 2. International Dairy Journal 16, 517-532.
• 9. FOX P.F., LAW J., MCSWEENEY P.L.H., WALLACE J., 1993 – Biochemistry of cheese ripening.In: Cheese Chemistry, Physics and Microbiology, vol. 1, pp. 389-438. London. Chapman and Hall.
• 10. FOX P.F., 1989 – Proteolysis during cheese manufacture and ripening. Journal of Dairy Science 72, 1379-1400.
• 11. HARMON R.J., SCHANBACHER F.L., FERGUSON L.C., SMITH K.L., 1975 – Concentration of lactoferrin in milk of normal lactating cows and changes occurring during mastitis. American Journal of Veterinary Research 36, 1001-1007.
• 12. HUSSAIN A.M., DANIEL R.C.W., FROST A.J., 1992 – The bactericidal effect of N-acetyl-β-Dglucosaminidase on bacteria. Veterinary Microbiology 32, 75-80.
• 13. JÓŹWIK A., BAGNICKA E., ŚLIWA-JÓŹWIK A., STRZAŁKOWSKA N., SŁONIEWSKI K., KRZYŻEWSKI J., KOŁĄTAJ A., 2004 – Activity of selected glycosidases of whole milk in cows as related to feeding season (autumn/winter vs spring/summer). Animal Science Papers and Reports 22, 673-677.
• 14. KAARTINEN L., MATTILA T., FROST A., SANDHOLM M., 1990 – Sequestration of N-acetylbeta-D-glucosaminidase in somatic cells during experimental bovine mastitis induced by endotoxin,Staphylococcus aureus or Streptococcus agalactiae. Research in Veterinary Science 48, 306-309.
• 15. KACZMARCZYK E., CZARNIK, U., BOJAROJĆ, B., WALAWSKI, K., 1999 – Leukocyte acid phosphatase and selected haematological indices in BLV infected cows. Journal of Applied Genetics 40, 93-101.
• 16. KANKOFER M., WIERCINSKI J., ZERBE H., 2000 – Activity of placenta b-N-Acetylglucosaminidase in cow with and without retained fetal membranes. Reproduction in Domestic Animals 35, 91-100.
• 17. KOŁĄTAJ A., ŚLIWA-JÓŹWIK A., JÓŹWIK A., 2001 – The lysosomal cell complex as a stress response indicator. Animal Science Papers and Reports 19, 177-192.
• 18. KRAWCZYŃSKI J., OSIŃSKI T., 1967 – Laboratoryjne metody diagnostyczne. (Diagnostic Laboratory Methods). In Polish. PZWL Warszawa.
• 19. LARSEN R.F., PARADA J.L., 1988 – Acid phosphatases in some cheeses and starters. Sciences des Aliments 8, 285-294.
• 20. LEITNER G., CHAFFER M., CARASO Y., EZRA E., KABABEA D., WINKLER M.,GLICKMAN A., SARAN A., 2003 – Udder infection and milk somatic cell count, HEXase activity and milk composition – fat, protein and lactose – in Israeli Assaf and Awassi sheep. Small Ruminant Research 49, 157-164.
• 21. MAGBOUL A.A.A., MCSWEENEY P.L.H., 1999 – Purification and properties of an acid phosphatase from Lactobacillus curvatus DPC2024. International Dairy Journal 9, 849-885.
• 22. MCMANAMAN I.L., NEVILLE M.C., 2003 – Mammary physiology and milk secretion. Advanced Drug Delivery Reviews 55, 629-641.
• 23. MELLORS A., 1968 – β-N-Acetylglucosaminase in bovine milk. Canadian Journal of Biochemistry 46, 451-455.
• 24. PYÖRÄLÄ S., 2003 – Indicators of inflammation in the diagnosis of mastitis. Veterinary Research 34, 565-578.
• 25. SAS, SAS/ STAT 1999-2001 – User’s Guide Release 8e.E SAS Institute Inc., NC, USA.
• 26. SHAKEEL-UR-REHMAN, FARKYE N.Y., YIM B., 2006 – A preliminary study on the role of alkaline phosphatase in cheese ripening. International Dairy Journal 16, 697-700.
• 27. SINGH T.K., FOX P.F., HEALY A., 1997 – Isolation and identification of further peptides In diafiltration retentate of the water-soluble fraction of Cheddar cheese. Journal of Dairy Research 64, 433-443.
• 28. WIEDERSCHAIN G.Y., NEWBURG D.S., 2001 – Glycoconjugate stability in human milk:glycosidase activities and sugar release. The Journal of Nutritional Biochemistry 12, 559-564.
• 29. WITEK B., KOŁĄTAJ A., 1998 – The influence of selection on reaction to stress in mice V. The effect of starvation and glutathione injection on the activity of N-acetyl-beta-glucosaminidase and level of glutathione in the liver. Journal of Animal Breeding and Genetics 115, 227-232.