30
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Nhiều cụng trỡnh nghiờn cứu trờn thế giới đó khẳng định ảnh hƣởng của một số gen protein sữa nhƣ -casein, -casein, Қ-casein và -lactoglobulin lờn chất lƣợng và năng suất sữa, pho mỏt từ sữa bũ. Cỏc tỏc giả cho rằng, cỏc gen S1-casein (A, B, C), S2-casein, -casein, Қ-casein và -lactoglobulin đƣợc đỏnh giỏ nhƣ một chỉ tiờu kinh tế quan trọng để nõng cao chất lƣợng sữa cũng nhƣ là chỉ tiờu di truyền trong chọn giống bũ sữa [15, 24, 25].
Cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu về gen protein sữa trờn dờ tuy cú ớt hơn so với cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu trong lĩnh vực này trờn bũ. Song cũng đó xuất hiện hàng loạt cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu về đa hỡnh của một số gen protein sữa (Қ- casein, -lactoglobulin, -casein và S1-casein A, B, C, S2-casein) và mối liờn quan của chỳng với chất lƣợng và năng suất sữa, pho mỏt ở dờ [3, 15, 16, 17, 18, 22, 24, 30, 35, 43, 46, 50, 62, 65, 72, 73, 74, 75].
Cỏc nhõn tố ảnh hƣởng lờn sản xuất sữa thuộc về 3 nhúm yếu tố: kỹ thuật chăn nuụi, mụi trƣờng, di truyền. Đến tận vài năm gần đõy, chọn lọc di truyền và sự cải thiện của động vật dựa trờn cỏc kỹ thuật đỏnh giỏ giỏn tiếp kiểu gen, dựa vào đo lƣờng kiểu hỡnh cỏc cỏ thể hoặc nhúm cỏ thể. Sau đú sự phỏt triển của cỏc nghiờn cứu về cỏc đại phõn tử đó dẫn tới cuộc cỏch mạng trong sinh học phõn tử. Bộ mụn này khi đƣợc ỏp dụng trong chọn giống vật nuụi đó mở ra khả năng chọn lọc trực tiếp kiểu gen hơn là kiểu hỡnh, cung cấp khả năng kiểm tra nhanh và chớnh xỏc hơn trỏnh đƣợc ảnh hƣởng của yếu tố mụi trƣờng.
Những khỏm phỏ về tớnh đa hỡnh của protein sữa [69] và tiềm năng ứng dụng của nú trong cụng nghiệp bơ sữa đó khởi động một số lƣợng lớn nghiờn cứu về biến dị di truyền [14], đỏnh giỏ mối quan hệ giữa biến dị di truyền và tớnh trạng sản lƣợng sữa [33], đỏnh giỏ mối quan hệ giữa biến dị di truyền và
31
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
cỏc tớnh trạng liờn quan đến quỏ trỡnh sản xuất pho mỏt và sữa, gần nhƣ hƣớng tới cụng nghệ gen [27, 34, 37, 45, 66].
Trong số cỏc protein sữa đƣợc nghiờn cứu, tớnh đa hỡnh của αS1-casein của dờ là một mụ hỡnh xuất sắc trong mụn sinh học [20, 26] và là vớ dụ tốt về ứng dụng của nghiờn cứu protein sữa trong cụng nghiệp bơ sữa [28].
í nghĩa quan trong của tớnh đa hỡnh của αS1-casein là do nú cú mối liờn quan đến chất lƣợng cũng nhƣ số lƣợng sữa. Grosclaude và Martin [33] mụ tả mối quan hệ phả hệ giữa cỏc alen A, B (bao gồm B1, B2, B3 và B4), C, D, E, F, G và O (bao gồm O1 và O2). Cựng thời điểm, 4 alen I, H, L [52] và M [20] cũng đƣợc mụ tả.
Tớnh đa hỡnh của phần protein này khụng cú ảnh hƣởng đỏng kể lờn khối lƣợng sữa và chất bộo sản sinh, cú nghĩa là những chỉ tiờu này khụng biến đổi theo thành phần protein của sữa [33], mặc dự một số tỏc giả quan sỏt đƣợc ảnh hƣởng của kiểu gen lờn khối lƣợng chất bộo [34]. Cỏc nghiờn cứu trờn cỏc kiểu gen đồng hợp cỏc alen A, E, F đó xỏc nhận ảnh hƣởng của kiểu gen lờn hàm lƣợng casein của sữa, sản lƣợng pho mỏt nấu đƣợc, quan sỏt cho thấy lƣợng sữa sản sinh bởi cỏ thể cú kiểu gen AA cao hơn 7% so với cỏ thể cú kiểu gen EE và 15% so với cỏ thể cú kiểu gen FF [78]. Sự khỏc biệt về mặt số lƣợng giữa cỏc biến dị di truyền của protein là rất thấp, cú thể ảnh hƣởng trực tiếp hoặc giỏn tiếp lờn cỏc đặc tớnh cụng nghệ và dinh dƣỡng của sữa, nhƣ đó đƣợc chỉ dẫn trong một số nghiờn cứu về chế biến pho mỏt [33, 52, 79, 80].
So sỏnh về thành phần sữa của cỏc kiểu gen đồng hợp về cỏc alen A, E, F cho thấy rằng AA cú hàm lƣợng protein, casein, lipid và tỉ lệ casein/protein cao hơn EE trong khi FF cú cỏc giỏ trị thấp nhất [34, 79]. Kiểu gen CSN1S1
32
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
ảnh hƣởng mạnh đến cấu trỳc micelle (A<E<F), và nhỏ hơn là mức độ khoỏng húa [34]. Sự khỏc biệt quan trọng đó đƣợc chứng minh ở đặc tớnh cụng nghệ của sữa, đú là tốc độ và mức độ đụng đặc sữa, của kiểu gen AA cao hơn EE và FF [34]. Pho mỏt từ kiểu gen sữa AA cú sản lƣợng cao hơn kiểu gen FF trong khi kiểu gen EE cho giỏ trị trung bỡnh. Pho mỏt của kiểu gen AA cú hàm lƣợng chất bộo thấp hơn, đụng tụ chắc hơn và mựi đặc trƣng của pho mỏt dờ khụng mạnh nhƣ cỏc loại khỏc.
Bảng 1.5. Thuộc tớnh của sữa của cỏc kiểu gen và quỏ trỡnh chế biến pho mỏt [79]
AA EE FF N tổng số (g/l) 34,4 30,3 28,2 Protein (g/l) 31,8 27,6 25,5 Casein (g/l) 26,7 22,8 20,7 Casein/protein (%) 84,2 82,6 81,2 Casein/N tổng số 77,8 75,2 73,5 Hàm lƣợng lipid (g/l) 33,5 31,8 29,2 Làm đụng bằng rennet (mm/min) 3,56 2,68 2,85 Cục vún pho mỏt bền vững (mm) 50,4 40,5 37,3 Lƣợng pho mỏt 21,9 20,2 18,8
Bảng 1.6. Chỉ số cảm quan của pho mỏt (Từ 1-5) [79]
AA FF
Pho mỏt mềm
Mựi dờ 2,17 2,73
Mựi nồng 1,45 1,73
33
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Pho mỏt cứng
Vị 1,33 1,93
Mựi 1,25 1,60
Hai bảng số liệu trờn cho ta thấy chất lƣợng sữa cũng nhƣ cỏc thuộc tớnh cần cho sản xuất pho mỏt của kiểu gen mạnh tốt hơn kiểu gen trung bỡnh và yếu.
Vỡ vậy, những cỏ thể dờ với kiểu gen CSN1S1 khỏc nhau cú thể sẽ sản sinh cỏc loại sữa với thành phần húa học và đặc tớnh sản xuất khỏc nhau, điều này cho phộp kiểm soỏt tiềm năng sản xuất của dờ thụng qua chọn giống.
Gen CSN1S1 A, B, C cũn liờn quan với kớch thƣớc nhỏ nhất của cỏc sợi casein và độ đụng đặc trong sản xuất pho mỏt cũng nhƣ một vài đặc tớnh khỏc trong cụng nghệ sản xuất pho mỏt. Chớnh những yếu tố này đó làm tăng sản lƣợng pho mỏt 43.
Vỡ vậy nếu chỳng ta sản xuất pho mỏt từ sữa của những con dờ mang gen CSN1S1 A, B, C thỡ chi phớ ớt mà lại thu đƣợc pho mỏt cú chất lƣợng và năng suất cao hơn những cỏ thể dờ mang biến thể F, D, E, O. Chớnh vỡ thế mà gen CSN1S1 đƣợc đề nghị sử dụng nhƣ một chỉ thị di truyền trong chọn giống dờ sữa để cải tiến chất lƣợng sữa và nõng cao chất lƣợng sản phẩm [13, 22, 46, 65, 73].
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 34 -
Chƣơng 2
NGUYấN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIấN CỨU