Influence of lactation stage on selected blood parameters and biological value of cow milk during pasture season in organic system of production

Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW
Animal Science No 54 (1), 2015: 95-104
(Ann. Warsaw Univ. of Life Sci. – SGGW, Anim. Sci. 54 (1), 2015)

Influence of lactation stage on selected blood parameters and biological value of cow milk during pasture season in organic system of production

TOMASZ SAKOWSKI1, KAMILA PUPPEL2, MARCIN GOŁĘBIEWSKI2, BEATA KUCZYŃSKA2, EWA METERA1, GRZEGORZ GRODKOWSKI2
1Department of Animal Science, Institute of Genetics and Animal Breeding, Polish Academy of Science
2 Department of Animal Breeding and Production, Warsaw University of Life Sciences – SGGW

Abstract: Influence of lactation stage on selected blood parameters and biological value of cow milk during pasture season in organic system of production. The disproportion between the cow's genetically determined ability to produce milk and the limits to improving the energy value of feed may be the cause of the metabolic stress of animals kept at organic farms. Negative energy balance has a major impact on the body's hormonal balance and the function of the organs; it also affects the content of basic components (protein, fat and lactose) in cows' milk. The aim of the study was to investigate changes in the biological value of organic milk obtained from high producing dairy cows at different stages of lactation during pasture season. The study was carried out on 68 Polish Holstein-Friesian primiparous. 272 milk samples were collected from cows which were in one of the following phases: the beginning of lactation (BL): 5-30 days postpartum); peak of lactation (PL): 60-90 days postpartum; full lactation (FL): 120-150 days postpartum); end/final phase of lactation (EL): 250 days postpartum. Stage of lactation had an overriding effect on the majority of analyzed milk constituents including: whey proteins, vitamins soluble in fat, phospholipids and fatty acids. The highest levels of lactoferin were found at the beginning of lactation (BL). At the same time, the β-hydroxybutyrate (BHBA) concentration increased, which confirmed that the fast growing milk yield at the peak of lactation is linked to an increase in energy demand. The lowest alanine aminotransferase and non esterified fatty acids activity was measured during BL. The study has shown a significant influence of lactation stage on the biological value of organic milk obtained from high producing dairy cows during pasture season. In addition, there is evidence that the organic production system has no influence on the metabolic profile of cows as the plasma parameters were within their standard norms. This might be the result of the positive effect of grass antioxidants.

Keywords: cow’s milk, lactation stage, organic system

Streszczenie: Wpływ stadium laktacji wysokowydajnych krów rasy PHF na kształtowanie się parametrów profilu metabolicznego krwi oraz bioaktywnych składników ich mleka w trakcie sezonu pastwiskowego w ekologicznym systemie produkcji. Dysproporcja między zapotrzebowaniem bytowym krów, a możliwością jego pokrycia powoduje obciążenie metaboliczne organizmu. W przypadku krów mlecznych główną przyczyną obciążenia metabolicznego jest brak równowagi między genetycznie uwarunkowanym potencjałem wysokiej produkcji mlecznej a ograniczonymi możliwościami pokrycia potrzeb pokarmowych energią zawartą w pobranych paszach. Skutkuje to ujemnym bilansem energii i nadmierną mobilizacją tłuszczu z rezerw organizmu, jak również zmianą w koncentracji bioaktywnych składników frakcji białkowej oraz tłuszczowej. Celem pracy było określenie wpływu stadium laktacji  na kształtowanie się podstawowego składu chemicznego mleka oraz profilu metabolicznego wysokowydajnych krów w ekstensywnym systemie żywienia. Badaniami objęto 68 krów rasy polskiej holsztyńsko-fryzyjskiej (pierwiastki). W trakcie realizacji doświadczenia pobrano 272 próbki mleka od krów, które znajdowały się w jednym z następujących stadiów laktacji: 5-30 dzień laktacji (BL); 60-90 dzień laktacji (szczyt laktacji; PL); 120-150 dzień laktacji; powyżej 250 dnia laktacji (EL). Badania wykazały, że faza laktacji w istotny sposób kształtowała koncentrację laktoferyny, witaminy E oraz β-karotenu w mleku krów w trakcie sezonu pastwiskowego. Najwyższą koncentrację laktoferyny wykazano w początkowym okresie laktacji (BL), podobna zależność wykazana została w przypadku kwasu β-hydroksymasłowego (BHBA). Najwyższą aktywność aminotransferazy alaninowej i wolnych kwasów tłuszczowych wykazano natomiast w końcowej fazie laktacji (EL). Wyniki badań potwierdzają, że również w przypadku systemu ekstensywnego  wzrost wydajności jest ściśle związany ze wzrostem zapotrzebowania krów na energię. Uzyskane wartości dla wskaźników profilu metabolicznego uzyskane dla czterech faz laktacji znajdowały się na niższym poziomie względem wartości uzyskiwanych przez krowy w intensywnym systemie produkcji, co dowodzi, że system ekologiczny to nie tylko wyższy pod względem wartości biologicznej produkt finalny, ale również zdrowe zwierzę (bez zaburzeń metabolicznych).

Please use the following format to cite the selected article:
SAKOWSKI T., PUPPEL K., GOŁĘBIEWSKI M., KUCZYŃSKA B., METERA E., GRODKOWSKI G. Influence of lactation stage on selected blood parameters and biological value of cow milk during pasture season in organic system of production. Ann. Warsaw Univ. of Life Sci. – SGGW, Anim. Sci. 54 (1), 2015: 95-104

Authors' address:
Tomasz Sakowski
Polish Academy of Science
Institute of Genetics and Animal Breeding
Department of Animal Science
ul. Postępu 1, 05-552 Jastrzębiec
Wólka Kosowska, Poland