Gå til Tekst
Gå til Tekst
Kaseinvarianter i melk

Kaseinvarianter i melk

Ved genotyping får man svar på hvilken genetisk variant dyret har av αs1-kasein (AlphaKasein), β-kasein (BetaKasein) og κ-kasein (KappaKasein).

Per dags dato er det genotypet om lag 76 000 dyr i NRF-populasjonen. I resultatene fra genotypingen, som blir presentert i Kukontrollen får man blant annet informasjon om hvilke kaseinvarianter dyr i besetningen er bærer av. Denne informasjonen skal også etter hvert publiseres i Oksekatalogen.

Hva er kasein?

Melkas proteiner deles vanligvis inn i to grupper: Kaseiner (som danner ost ved ysting) og myseproteiner (serumproteiner, som går ut med mysa). Kaseinene utgjør omtrent 80% og myseproteinene 20% av melkens proteiner. Kaseinene består av fire hovedgrupper:

  • αs1-kasein (ca. 38%)
  • αs2-kasein (ca. 10%)
  • β-kasein (ca. 32%)
  • κ-kasein (ca. 15%)

Kaseinene er ordnet i det som omtales som kaseinmiceller, der κ-kasein i hovedsak befinner seg på micellenes overflate. κ-kasein har negativ overskuddsladning og dette bidrar til at micellene frastøter hverandre og proteinet i melka lager en såkalt kolloidal løsning.

Koagulering av melk

Ved koagulering av melk ved hjelp av løpe, som er et enzym, splittes κ-kasein i to deler og kaseinmicellen mister sin negative ladning. For å holde seg stabile starter micellene da å koagulere (gå sammen) og danner et tredimensjonalt nettverk som inneslutter melkas fettkuler, og et ostekoagel dannes.

 

Her kan du lese mer om melkeprotein og ysting

 

Ved syrekoagulering, som man bruker ved produksjon av Yoghurt og fermentert melk, vil syren nøytralisere den negative overskuddsladningen å få melka til å koagulere.

Kasein har ulike genetiske varianter

Det har lenge vært kjent at proteiner i melk kan forekomme i forskjellige genetiske varianter, noe som kan gi forskjeller i melkas sammensetning ved at enkelte genetiske varianter kan gi høyere totalt proteininnhold, høyere kaseininnhold og høyere fettinnhold enn andre varianter.

 

Det foregår stadig en kartlegging av genetiske proteinvarianter i melk fra forskjellige kvegraser og i melk fra dyr av samme rase. Det har tidligere vært få studier av hvilke kaseinvarianter NRF kua har. I 2017 ble det imidlertid ferdigstilt en doktorgradsavhandling med tittel: «Effekt av genetiske melkeproteinvarianter på melkens koaguleringsegenskaper» av Isaya Appelesy Ketto ved NMBU. Dette var en del av et forskningsprosjekt mellom TINE, Geno og NMBU.

Fordeling av de genetiske variantene i studien

Ketto undersøkte i sin studie 118 NRF kyr ved Ås gård og han fant to varianter av αs1-kasein: B (91,1% av dyrene) og C (8,9% av dyrene).

 

Når det gjelder β-kasein, har det vist seg at alle kuraser har varianten A2. I NRF kyrne ved Ås gård fant Ketto at denne varianten forekom oftest (79,9%), men at også variantene A1 (19,1%) og B (1,2%) var til stede i melka.

 

Blant de 118 dyrene fra Ås gård forekom det tre genetiske varianter av κ-kasein: A (48,3%), B (45,7%) og E (6%).

Fordeling av Beta- og kappakasein i NRF-populasjonen

For Betakasein antas det at A2-varianten er den opprinnelige, og at A1 har oppstått ved mutasjon. Forskjellen mellom de to er en enkelt aminosyre. A2A2 er den vanligste varianten, og utgjør 64% av alle genotypede dyr i NRF populasjonen. A1A2 utgjør 30% og A1A1 utgjør mindre enn 3%.

 

For Kappakasein er det flest genotypede dyr med bærerstatus AA og BB (henholdsvis 43% og 36% av NRF-populasjonen), mens BE, AB og AE utgjør mindre enn 10% av genotypede dyr i populasjonen.

De genetiske kaseinvariantenes påvirkning på melkens koagulering

De individuelle genetiske variantene påvirker koaguleringen, men også kombinasjonen av de ulike genetiske variantene påvirker koaguleringen. Dette er forsøkt vist i Tabell 1.

 

Klikk på tabellen for større bilde.

 

Som tabellen viser, gir noen av de mest forekommende variantene dårligere koaguleringsegenskaper enn de som er mindre vanlige. f.eks. gir αs1-CN B dårligere løpe gel enn αs1-CN C. Men det er også forskjell på hva som er dårlig, αs1-CN B gir fortsatt et OK koagel men dårligere enn C varianten for løpekoagel eller A varianten for syrekoagel. Imidlertid er det slik at E varianten av κ-kasein gav svært dårlig koagel både ved løpe og syrefelling.

 

Effekten av de sammensatte kaseinene er illustrert i figur 1, der fastheten og koaguleringshastigheten til et løpekoagel og et syrekoagel med de mest vanlige kombinasjonene er målt. Ved måling av løpekoagel benyttes en Formagraf, som måler fastheten på koagelet etter 30 minutter, som er vanlig koaguleringstid under osteproduksjon. Ved måling av et syrekoagel brukes et rehometer som registrerer viskositeten (hvor lett en væske flyter).  

 

Klikk på bildet for å se større bilde.

 

Figur 1 viser at det er imidlertid også vist at kombinasjonen BC-A2A2-BB (alfa-, beta- og kappa-kaseinvariant) og BB-A1A2-AA, markert med røde piler, er assosiert med raskere koagulering (lav K20-gul søyle) og fastere koagel (høy A30 – grå søyle). I syrekoagelet er det kombinasjonen BB-A2A2-AA som gir det fasteste koagelet (G60 – blå søyle), her var det liten forskjell mellom variantene i koaguleringshastigheten (GT – Orange søyle).

 

Om κ-kaseinet inneholdt E-varianten dannet melka et svakere koagel både med løpe og med syre. Dette er også vist for andre kuraser, og det vil være ønskelig å fjerne E-varianten av κ-kasein.

 

Figur 1 viser også at noen kombinasjoner gir et godt løpekoagel men ikke noe godt syrekoagel og vice versa, et eksempel på dette er kombinasjonen BC-A2A2-BB, mens med BB-A2A2-AA er det omvendt.


Til toppen