Полиморфизм гена CSN3 и его связь с биохимическим профилем крови у голштинского скота

Молекулярно-генетические маркеры, такие как полиморфизм гена каппа-казеина (CSN3), являются ключевым инструментом для повышения эффективности селекции молочного скота. Целью данного исследования было изучение полиморфизма гена CSN3 в популяции голштинского скота и оценка его ассоциаций с биохимическими показателями крови, отражающими метаболический статус животных. В исследуемом поголовье (146 гол.) методом ПЦР-ПДРФ определены частоты аллелей (A — 0,651, B — 0,349) и генотипов: AB (47,9 %; 70 гол.), AA (41,1 %; 60 гол.) и BB (11,0 %; 16 гол.). Результаты биохимического анализа по 12 ключевым показателям сыворотки крови статистически обработаны с использованием t-критерия Стьюдента в разрезе идентифицированных генотипов. Выявлены значимые ассоциации полиморфизма CSN3 с биохимическим профилем. Носители аллеля B, особенно с генотипом BB, характеризовались достоверно более высоким уровнем показателей белкового обмена (общий белок, альбумины, мочевина, креатинин) и активности ферментов классов аминотрансфераз (АСТ, АЛТ) и гидролаз (щелочная фосфатаза), а также сниженными концентрациями билирубина и глюкозы по сравнению с животными генотипа AA. Полученные данные указывают на более интенсивный метаболизм и эффективную работу печени у коров с аллелем B. Результаты подтверждают плейотропный эффект гена CSN3, связывающий генетический вариант не только с качеством молока, но и с метаболическим профилем организма. Это обосновывает целесообразность использования данного гена в качестве маркера для комплексной оценки и прогноза метаболической адаптации в селекционных программах для голштинского скота. Работа выполнена в рамках государственного задания, регистрационный номер 125031003428-9.

1. Ершов Р. О. Продуктивные качества коров самарского типа чёрно-пёстрой породы разных линий в зависимости от полиморфизма гена каппа-казеина / Р. О. Ершов и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. — 2023. — № 2(100). — С. 276—281.

2. Характеристика линий породы крупного рогатого скота Сибирячка по генам CSN3, BLG, LALBA, LEP и их связь с молочной продуктивностью / Г. М. Гончаренко, Н. Б. Гришина, М. А. Шишкина [и др.] // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. — 2021. — Т. 51, № 5. — С. 58—67. DOI 10.26898/0370-8799-2021-5-7.

3. The strength of the influence of polymorphism of the kappa-casein and diacylglycerol o-acyltransferase gene polymorphisms on the economically useful qualities of dairy cattle / R. R. Shaydullin, L. R. Zagidullin, T. M. Akhmetov [et al.] // BIO Web of Conferences. — 2025. — Vol. 161. — Art. 00034. DOI 10.1051/bioconf/202516100034.

4. Genetic polymorphism of kappa casein gene and its association with milk production and milk composition traits in Gir and Mulki cattle cattle [Preprint] / R. Barwar, M.S. Thakur [et al.] // Research Square. 2025; Jun 30. Режим доступа: https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-6928525/v1.

5. Demirel A. F., Çak B. Associations Between Polymorphisms of the CSN1S1, CSN1S2, CSN2 and CSN3 Genes and Milk Composition Traits in Holstein Cattle / A.F. Demirel, B. Çak // Veterinary Medicine and Science. — 2025. — Vol. 11. — e70334. DOI: 10.1002/vms3.70334.

6. Effect of CSN3 Gene Polymorphism on the Formation of Milk Gels Induced by Physical, Chemical, and Biotechnological Factors / A. G. Kruchinin, E. E. Illarionova, A. G. Galstyan [et al.] // Foods. — 2023. Vol. 12(9). — P. 1767. DOI: 10.3390/foods12091767.

7. Medrano J. F., Aguilar-Cordova E. Genotyping of bovine κ-casein loci following DNA sequence amplification / J. F. Medrano, E. Aguilar—Cordova // Biotechnology. — 1990. — Vol. 8(2). — P. 144—146. DOI: 10.1038/nbt0290-144.

8. Milk Protein Genes Polymorphism in Indigenous and Crossbred Cattle from a private Dairy Farm in Ethiopia / R. Tewodros, S. Meseret, S. Mohammed [et al.] // Ethiopian Journal of Science. — 2023. — Vol. 46(3). — P. 283—295. DOI: 10.4314/sinet.v46i3.5.

9. Сафина Н. Ю. Молочная продуктивность голштинского скота с разными генотипами гена каппа—казеин (CSN3) / Н. Ю. Сафина и др. // Аграрный научный журнал. — 2021. —№10. — C. 93—97. DOI: 10.28983/asj.y2021i10pp93-97.

10. Genetic polymorphism of kappa casein gene in tharparkar cattle of Pakistan / J. P. Goil, A. H. Shah, M. N. Riaz [et al.] // International Journal of Agriculture and Biology. — 2026. — Vol. 35. — Art. 350204. DOI: 10.17957/IJAB/15.2434.

11. Allelic Polymorphism of CSN3 and DGAT1 Genes in Herds of Black-and-White and Kholmogorsky Cattle / R. R. Shaidullin, L. R. Zagidullin, T. A. Akhmetov [et al.] // INTERAGROMASH 2022. Lecture Notes in Networks and Systems. — 2023. — Vol. 574. — P. 3133—3139. DOI: 10.1007/978-3-031-21432-5_346.

12. Полиморфизм гена каппа-казеина (CSN3) и его связь с молочной продуктивностью в выборках коров голштинской и красной степной пород / З. К. Гаджиев, Д. Д. Евлагина, Г. П. Ковалева [и др.] // Международный вестник ветеринарии. — 2025. — № 1. — С. 317—325. DOI 10.52419/issn2072-2419.2025.1.317.

13. Крупин Е. О. Биохимические показатели белкового и углеводного обмена у коров различных генотипов / Е. О. Крупин, М. Ш. Тагиров // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. — 2018. — Т 233(1). — С. 83—88.

14. Unraveling metabolic stress response in dairy cows: Genetic control of plasma biomarkers throughout lactation and the transition period / M. M. Passamonti, M. Milanesi, L. Cattaneo [et al.] // Journal of Dairy Science. — 2024. — Vol. 107(11). — P. 9602—9614. DOI: 10.3168/jds.2023-24630.

15. Иванова И. П. Структура популяции молочных коров в Омской области по генам CSN2, CSN3 и некоторым генетическим аномалиям / И. П. Иванова и др. // Вестник Красноярского гос. агр. университета. — 2025. — № 5. — С. 185—198. — DOI: 10.36718/1819-4036-2025-5-185-198.

16. Влияние полиморфизма генов пролактина и каппа-казеина на показатели молочной продуктивности коров-первотелок голштинской породы / Н. Ю. Сафина, А. Р. Сафиуллина, Ю. Р. Юльметьева [и др.] // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. — 2017. — № 4. — С. 128—132.

17. Оценка коров-первотёлок чёрно-пёстрой породы по ДНК-маркерам, ассоциированных с хозяйственно-

18. полезными признаками / З. К. Гаджиев, Е. С. Суржикова, Д. Д. Евлагина [и др.] // Известия Горского государственного аграрного университета. — 2024. — Т. 61(3). — С. 29—36. DOI: 10.54258/20701047_2024_61_3_29.

19. Genotype-by-environment interactions in beef and dairy cattle populations: a review of methodologies and perspectives on research and applications / J. B. Silva Neto, L. F. M. Mota, M. Londoño-Gil [et al.] // Animal Genetics. — 2024. — Vol. 55(6). — P. 871—892. DOI: 10.1111/age.13483.

20. Абельдинов Р. Б. Биологический статус коров симментальской породы казахстанской селекции с различным генотипом по генам-кандидатам белкового обмена / Р. Б. Абельдинов, Т. К. Бексеитов // Вестник Алтайского гос. агр. университета. — 2017. — Т. 2(148). — С. 81—87.

21. Variation in blood serum proteins and association with somatic cell count in dairy cattle from multi—breed herds / T. Bobbo, E. Fiore, M. Gianesella [et al.] // Animal. — 2017. — Vo. 11(12). — P. 2309—2319. DOI: 10.1017/S1751731117001227.

22. CSN1S1, CSN3 and LPL: Three Validated Gene Polymorphisms Useful for More Sustainable Dairy Production in the Mediterranean River Buffalo / A. Pauciullo, G. Gaspa, Y. Zhang [et al.] // Animals. — 2024. — Vol. 14(10). — P. 1414. DOI: 10.3390/ani14101414.

23. Hadžimusić N., Hadžijunuzović—Alagić Dž. Liver enzyme profiles in high—yielding dairy cows: indicators of metabolic health / N. Hadžimusić, Dž. Hadžijunuzović— Alagić // Sciences of Europe. — 2025. — Vol. 161(161). — P. 54—61. DOI: 10.5281/zenodo.15102122.

24. The genetic architecture of liver enzyme levels: GGT, ALT and AST / J.H. van Beek, M.H de Moor., E.J. de Geus [et al.] // Behavior genetics. — 2013. — Vol. 43(4). — P. 329—339. DOI: 10.1007/s10519-013-9593-y.

25. Галлямова А. Р. Полиморфизм гена каппа-казеина в связи с продуктивностью крупного рогатого скота бестужевской и черно-пестрой пород / Галлямова Альбина Рифовна // автореф. дисс. 06.02.01 — Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных. Уфа, 2008. БашГАУ. 20 с.

26. Крупин Е. О. Молочная продуктивность и качество молока коров в зависимости от генотипа / Е. О. Крупин, Ш. К. Шакиров, М. Ш. Тагиров // Дальневосточный аграрный вестник. — 2017. — № 4(44). — С. 120—125.

27. Evaluation of the effect of daily cow’s milk production on liver enzyme levels / M. Katica, A. Mukaca, A. Salkić [et al.] // Turkish Journal of Veterinary Research. — 2024. — Vol. 8(1). — P. 71—79. DOI: 10.47748/tjvr.1372322.

28. A meta-analysis on association between CSN3 gene variants and milk yield and composition in cattle / P. Mahmoudi, J. Rostamzadeh, A. Rashidi [et al.] // Animal genetics. — 2020. — Vol. 51(3). — P. 369—381. DOI: 10.1111/age.12922

29. Relationships between milk and blood biochemical parameters and metabolic status in dairy cows during lactation / B. Andjelić, R. Djoković, M. Cincović [et al.] // Metabolites. — 2022. — Vol. 12(8). — P. 733. DOI: 10.3390/metabo12080733.

30. Glucose metabolism and dynamics of facilitative glucose transporters (GLUTs) under the influence of heat stress in dairy cattle / Z. Abbas, A. Sammad, L. Hu [et al.] // Metabolites. — 2020. — Vol. 10(8). — P. 312. DOI: 10.3390/metabo10080312.

31. Inline milk lactose concentration as biomarker of the health status and reproductive success in dairy cows / M. Televičius, V. Juozaitiene, D. Malašauskienė [et al.] // Agriculture. — 2021. — Vol. 11(1). — P. 38. DOI: 10.3390/agriculture11010038.

32. Hernández-Castellano L.E. Endocrine pathways to regulate calcium homeostasis around parturition and the prevention of hypocalcemia in periparturient dairy cows / L. E. Hernández-Castellano, L. L. Hernandez, R. M. Bruckmaier // Animal.— 2020. — Vol. 14(2). — P. 330—338. DOI: 10.1017/S1751731119001605.

33. Wagner C. A. The basics of phosphate metabolism / C. A. Wagner // Nephrology Dialysis Transplantation. — 2024. — Vol. 39(2). — P. 190—201. DOI: 10.1093/ndt/gfad188.

34. Genome wide scan to identify potential genomic regions associated with milk protein and minerals in vrindavani cattle / A. Singh, A. Kumar, C. Gondro [et al.] // Frontiers in Veterinary Science. — 2022. — Vol. 9. — Art. 760364. DOI: 10.3389/fvets.2022.760364.