Options for selecting dairy cattle for milk coagulation ability

Lypsylehmien maidon juoksettumiskyvyn jalostuskeinot Väitöskirjassa tutkittiin lypsylehmien maidon juustonvalmistuslaadun parantamista jalostusvalinnan avulla. Tutkimusaihe on tärkeä, sillä yhä suurempi osa maidosta käytetään juustonvalmistukseen. Tutkimuksen kohteena oli maidon juoksettumiskyky, sillä se on yksi keskeisistä juustomäärään vaikuttavista tekijöistä. Maidon juoksettumiskyky vaihteli huomattavasti lehmien, sonnien, karjojen, rotujen ja lypsykauden vaiheiden välillä. Vaikka tankkimaidon juoksettumiskyvyssä olikin suuria eroja karjoittain, karja selitti vain pienen osan juoksettumiskyvyn kokonaisvaihtelusta. Todennäköisesti perinnölliset erot lehmien välillä selittävät suurimman osan karjojen tankkimaitojen juoksettumiskyvyssä havaituista eroista. Hyvä hoito ja ruokinta vähensivät kuitenkin jossain määrin huonosti juoksettuvien tankkimaitojen osuutta karjoissa. Holstein-friisiläiset lehmät olivat juoksettumiskyvyltään ayrshire-rotuisia lehmiä parempia. Huono juoksettuminen ja juoksettumattomuus oli vain vähäinen ongelma holstein-friisiläisillä (10 %), kun taas kolmannes ayrshire-lehmistä tuotti huonosti juoksettuvaa tai juoksettumatonta maitoa. Maitoa sanotaan huonosti juoksettuvaksi silloin, kun juustomassa ei ole riittävän kiinteää leikattavaksi puolen tunnin kuluttua juoksetteen lisäyksestä. Juoksettumattomaksi määriteltävä maito ei saostu lainkaan puolen tunnin aikana ja on siksi erittäin huonoa raaka-ainetta juustomeijereille. Noin 40 % lehmien välisistä eroista maidon juoksettumiskyvyssä selittyi perinnöllisillä tekijöillä. Juoksettumiskykyä voikin sanoa hyvin periytyväksi ominaisuudeksi. Kolme mittauskertaa lehmää kohti riittää varsin hyvin lehmän maidon keskimääräisen juoksettumiskyvyn arvioimiseen. Tällä hetkellä juoksettumiskyvyn suoran jalostamisen ongelmana on kuitenkin automatisoidun, laajamittaiseen käyttöön soveltuvan mittalaitteen puute. Tämän takia väitöskirjassa tutkittiin mahdollisuuksia jalostaa maidon juoksettumiskykyä epäsuorasti, jonkin toisen ominaisuuden kautta. Tällaisen ominaisuuden pitää olla kyllin voimakkaasti perinnöllisesti kytkeytynyt juoksettumiskykyyn, jotta jalostus olisi mahdollista sen avulla. Tutkittavat ominaisuudet olivat sonnien kokonaisjalostusarvossa jo mukana olevat maitotuotos ja utareterveyteen liittyvät ominaisuudet sekä kokonaisjalostusarvoon kuulumattomat maidon valkuais- ja kaseiinipitoisuus sekä maidon pH. Väitöskirjassa tutkittiin myös mahdollisuuksia ns. merkkiavusteiseen valintaan tutkimalla maidon juoksettumattomuuden perinnöllisyyttä ja kartoittamalla siihen liittyvät kromosomialueet. Tutkimuksen tulosten perusteella lehmien utareterveyden jalostaminen parantaa jonkin verran myös maidon juoksettumiskykyä sekä vähentää juoksettumattomuutta ayrshire-rotuisilla lehmillä. Lehmien maitotuotos ja maidon juoksettumiskyky sekä juoksettumattomuus ovat sen sijaan perinnöllisesti toisistaan riippumattomia ominaisuuksia. Myöskin maidon valkuais- ja kaseiinipitoisuuden perinnöllinen yhteys juoksettumiskykyyn oli likimain nolla. Maidon pH:n ja juoksettumiskyvyn välillä oli melko voimakas perinnöllinen yhteys, joten maidon pH:n jalostaminen parantaisi myös maidon juoksettumiskykyä. Todennäköisesti sen jalostaminen ei kuitenkaan vähentäisi juoksettumatonta maitoa tuottavien lehmien määrää. Koska maidon juoksettumattomuus on niin yleinen ongelma suomalaisilla ayrshire-lehmillä, väitöksessä selvitettiin tarkemmin ilmiön taustoja. Kaikissa kolmessa tutkimusaineistoissa noin 10 % ayrshire-lehmistä tuotti juoksettumatonta maitoa. Kahden vuoden kuukausittaisen seurannan aikana osa lehmistä tuotti juoksettumatonta maitoa lähes joka mittauskerralla. Maidon juoksettumattomuus oli yhteydessä lypsykauden vaiheeseen, mutta mikään ympäristötekijöistä ei pystynyt täysin selittämään sitä. Sen sijaan viitteet sen periytyvyydestä vahvistuivat tutkimusten edetessä. Lopuksi tutkimusryhmä onnistui kartoittamaan juoksettumattomuutta aiheuttavat kromosomialueet kromosomeihin 2 ja 18, lähelle DNA-merkkejä BMS1126 ja BMS1355. Tulosten perusteella maidon juoksettumattomuus ei ole yhteydessä maidon juoksettumistapahtumassa keskeisiin kaseiinigeeneihin. Sen sijaan on mahdollista, että juoksettumattomuusongelman aiheuttavat kaseiinigeenien syntetisoinnin jälkeisessä muokkauksessa tapahtuvat virheet. Asia vaatii kuitenkin perusteellista tutkimista. Väitöksen tulosten perusteella maidon juoksettumattomuusgeeniä kantavien eläinten karsiminen jalostuseläinten joukosta olisi tehokkain tapa jalostaa maidon juoksettumiskykyä suomalaisessa lypsykarjapopulaatiossa.

Comparative analysis of Tritrichomonas foetus (Riedmuller, 1928) cat genotype, T. foetus (Riedmuller, 1928) cattle genotype and Tritrichomonas suis (Davaine, 1875) at 10 DNA loci

The parasitic protists in the genus Tritrichomonas cause significant disease in domestic cattle and cats. To assess the genetic diversity of feline and bovine isolates of Tritrichomonas foetus (Riedmuller, 1928) Wenrich and Emmerson, 1933, we used 10 different genetic regions, namely the protein coding genes of cysteine proteases 1,2 and 4-9 (CP1, 2, 4-9) involved in the pathogenesis of the disease caused by the parasite. The cytosolic malate dehydrogenase 1 (MDH1) and internal transcribed spacer region 2 of the rDNA unit (ITS2) were included as additional markers. The gene sequences were compared with those of Tritrichomonas suis (Davaine. 1875) Morgan and Hawkins, 1948 and Tritrichomonas mobilensis Culberson et al., 1986. The study revealed 100% identity for all 10 genes among all feline isolates (=T. foetus cat genotype), 100% identity among all bovine isolates (=T. foetus cattle genotype) and a genetic distinctness of 1% between the cat and cattle genotypes of T. foetus. The cattle genotype of T. foetus was 100% identical to T. suis at nine loci (CP1, 2,4-8, ITS2, MDH1). At CP9, three out of four T. suis isolates were identical to the T. foetus cattle genotype, while the T. suis isolate SUI-H3B sequence contained a single unique nucleotide substitution. Tritrichomonas mobilensis was 0.4% and 0.7% distinct from the cat and cattle genotypes of T. foetus, respectively. The genetic differences resulted in amino acid changes in the CP genes, most pronouncedly in CP2, potentially providing a platform for elucidation of genotype-specific host-pathogen interactions of T. foetus. On the basis of this data we judge T. suis and T. foetus to be subjective synonyms. For the first time, on objective nomenclatural grounds, the authority of T. suis is given to Davaine, 1875, rather than the commonly cited Gruby and Delafond, 1843. To maintain prevailing usage of T. foetus, we are suppressing the senior synomym T. suis Davaine, 1875 according to Article 23.9, because it has never been used as a valid name after 1899 and T. foetus is widely discussed as the cause of bovine trichomonosis. Thus bovine, feline and porcine isolates should all be given the name T. foetus. This promotes the stability of T. foetus for the veterinary and economically significant venereal parasite causing bovine trichomonosis. (C) 2012 Australian Society for Parasitology Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Northern challanges for profitable production of quality naked oat

Naked oat (Avena sativa f.sp. nuda L.) is the highest quality cereal in northern growing conditions. However the cultivation area of naked oat is remarkably small. Major challenges for naked oat production are to observe its nakedness. The caryopsis of naked oat is sensitive to mechanical damage at harvest, especially at high grain moisture content. The greater the grain moisture content of naked oat at harvest, the more loses of germination capacity was caused by threshing. For producing high quality naked oat seed, it is recommended that harvesting be done at as low grain moisture content as possible. However, if this is not possible, better germination can be ensure with gentle harvest by reducing the cylinder speed. In spite of conventional oat s excellent fat and amino acid composition in animal feed use, as far as nutritional value is concerned, the total energy yield of oat is weaker than other cereals because of the hulls. Also with naked oat the dehulling is not complete, while hull content on different cultivars mostly varied between one to six percent. In addition to genotype, environmental conditions markedly control the expression of nakedness. Thresher settings had only limited effects on hull content. The function of hulls is to protect the groat, but this was confirmed only for Finnish, small grain, cultivar Lisbeth. The oat kernel is generally covered with fine silky hairs termed trichomes. The trichomes of naked oat are partly lost during threshing and handling of grains. Trichomes can cause itchiness in those handling the grains and also accumulate and form fine dust and can block-up machinery. The cultivars differed considerably in pubescence. Some thresher settings, including increased cylinder speed, slightly increased grain polishing such that grains had some areas completely free of trichomes. Adjusting thresher settings was generally not an efficient means of solving the problems associated with naked oat trichomes. The main differences in cultivation costs between naked and conventional oat lie in the amount of seeds required and the drying costs. The main differences affecting the economic result lie in market prices, yield level and feed value. The results indicate that naked oat is financially more profitable than conventional oat, when the crop is sold at a specific price at all yield levels and when the crop is used as feed at highest yield level. At lower yield levels, conventional oat is, in spite of its lower feed value, the more profitable option for feed use. Dehulled oat did not achieve the same economic result as naked oat, as the cost of dehulling, including the hull waste, was considerable. According to this study naked oat can be cultivated successfully under northern conditions, when taking into consideration the soft, naked grain through cultivation chain.

Protein cross-linking with oxidative enzymes and transglutaminase : Effects in meat protein systems

The effects of tyrosinase, laccase and transglutaminase (TG) were studied in different meat protein systems. The study was focused on the effects of the enzymes on the gel formation properties of myofibrils, and on the textural and water-holding properties of the heated meat systems. The cross-linking efficiency of a novel Trichoderma reesei tyrosinase was compared to that of the commercial Agaricus bisporus tyrosinase. Trichoderma tyrosinase was found to be superior compared to the Agaricus enzyme in its protein cross-linking efficiency and in the incorporation of a small molecule into a complex proteinaceous substrate. Tyrosinase, laccase and TG all polymerised myofibrillar proteins, but laccase was also found to cause protein fragmentation. A positive connection between covalent cross-link and gel formation was observed with tyrosinase and TG. Laccase was able to increase the gel formation only slightly. With an excessive laccase dosage the gel formation declined due to protein fragmentation. Tyrosinase, laccase and TG had different effects on the texture and water-holding of the heated chicken breast meat homogenates. Tyrosinase improved the firmness of the homogenate gels free of phosphate and with a low amount of meat. TG improved the firmness of all studied homogenates. Laccase weakened the gel firmness of the low-meat, low-salt and low-salt/phosphate homogenates and maintained the firmness on the control level in the homogenate free of phosphate. Tyrosinase was the only enzyme capable of reducing the weight loss in the homogenates containing a low amount of meat and a low amount of NaCl. TG was the only enzyme that could positively affect the firmness of the homogenate gel containing both low NaCl and phosphate amounts. In pilot scale the test products were made of coarsely ground chicken breast fillet with a moderate amount of salt. Increasining the amount of meat, salt and TG contents favoured the development of firmness of the test products. The evaporation loss decreased slightly along with increasing TG and NaCl amounts in the experimental conditions used, indicating a positive interaction between these two factors. In this work it was shown that tyrosinase, laccase and TG affected the same myofibrillar proteins, i.e. myosin and troponin T. However, these enzymes had distinguishable effects on the gel formation of a myofibril system as well as on the textural and water-holding properties of the finely ground meat homogenates, reflecting distinctions at least in the reaction mechanisms and target amino acid availability in the protein substrates for these enzymes.