Výživa, epigenetika a mléčná užitkovost skotu

Na změnu životních podmínek reaguje organismus změnou aktivity genů. Platí to i o reakci zvířat na výživu. Změněná aktivita genů se může přenést i na potomstvo. Co to znamená pro chov a šlechtění  mléčného skotu?

Prof. Ing. Jaroslav Petr, DrSc. – Výzkumný ústav živočišné výroby v. v. i.

Prastarou zásadu: „Dej krávě do držky, ona ti dá do dížky“ přetavila moderní věda do řeči genů. Každý chovatel dojnic ví, že bez kvalitní výživy se dobré produkce mléka nedočká. Mléčná žláza prodělává během přechodu od stání na sucho k plné laktaci komplexní fyziologické změny. V jejich pozadí stojí změna aktivity genů v dědičné informaci zvířete. Zdaleka nejde jen o buňky mléčné žlázy. Aktivitu mění i geny v dalších tkáních včetně žláz s vnitřní sekrecí, jež produkují hormony řídící laktaci. Výživa na to má nezanedbatelný vliv.

Aktivita genů je regulována na mnoha úrovních tzv. epigenetickými změnami. V samotné DNA dochází k tzv. metylaci, kdy se na jedno z písmen genetického kódu – na bázi cytosin - naváže metylová skupina CH₃ tvořená jedním atomem uhlíku a na něm navázanými třemi atomy vodíku. Čím více metylových skupin se na daný úsek DNA naváže, tím nižší tam bývá aktivita genů. Proces je vratný. Pokud se metylové skupiny od DNA oddělí, pak aktivita genů opět narůstá. Současně může docházet na různých částech DNA k vazbě metylových skupin čili metylaci i jejich oddělení čili demetylaci, takže některé geny svou aktivitu zvyšují, zatímco jiné ji naopak snižují.

Výživa během březosti a laktace má na epigenetické modifikace mléčné žlázy významný dopad. Na metylaci DNA v buňkách mléčné žlázy mají vliv některé látky přijímané s potravou, např. cholin nebo kyselina listová. Pro laktaci je důležitá například metylace části DNA, jež rozhoduje o aktivitě genu STAT5. Jeho zvýšená aktivita zajišťuje produkci mléčného kaseinu. Naopak, pokles aktivity tohoto genu je typický pro období stání na sucho.

Ve výživě dojnic je věnována velká pozornost aminokyselině metioninu a jeho aktivní formě S-adenosylmetioninu. Dnes je známa řada genů, které mění svou aktivitu právě v odezvě na přísun metioninu. Tato aminokyselina tak má jejich prostřednictvím pozitivní vliv na zdraví, růst i mléčnou produkci. Je vnímána kladně pro významný podíl na antioxidačních procesech, jež likvidují volné kyslíkaté radikály a eliminují oxidativní stres. Podobně pozitivně působí metionin také na imunitní systém. Suplementace krmné dávky touto aminokyselinou se pojí s lepším zdravotním stavem a vyšší užitkovostí. I v tomto případě se v pozadí účinků metioninu skrývá odezva ve změněné aktivitě genů. Jak oxidativní stres, tak i imunitní systém a zdravotní stav mají na mléčnou produkci sice nepřímý, ale významný vliv. Velmi široké spektrum genů aktivovaných přídavkem metioninu do krmné dávky působí na mléčnou produkci přímo. Většinou jde o geny signálních drah, které v konečném důsledku ovlivňují produkci mléčných bílkovin a tuků.

Epigenetické změny jsou navozeny i jinými komponentami krmné dávky. Pokud samice přijímá s potravou nadměrné množství energie, a je jedno zda ve formě sacharidů nebo lipidů, má to vliv na metylaci DNA a snížení aktivity genů pro syntézu mastných kyselin v mléčné žláze. To pak může mít negativní dopad jak na dojivost, tak i na obsah tuku v mléce.

Změny histonů a nekódující RNA

DNA se nenachází v buněčném jádru volná, ale je namotána na bílkovinné molekuly histonů. Také na histony se mohou vázat různé chemické skupiny, vedle metylových třeba i acetylové nebo fosfátové. Ty pak určují, jak těsně jsou kličky DNA utaženy kolem histonů a od toho se odvíjí vyšší či nižší aktivita genů na daném úseku DNA. Například acetylace histonů zvyšuje v přilehlých sekvencích DNA aktivitu genů, zatímco metylace histonů má efekt přesně opačný a aktivitu genů potlačuje.

Celý článek najdete v Našem chovu 7/2026.