CC BY
95
УДК 631.171:636.2
ИССЛЕДОВАНИЕ РН И ТЕМПЕРАТУРЫ РУБЦА ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ АЦИДОЗА У ДОЙНЫХ КОРОВ
ПОСЛЕ ОТЕЛА
Ф.Е. Владимиров, научный сотрудник В.В. Кирсанов, доктор технических наук Д.Ю. Павкин, кандидат технических наук ФГБНУ ФНАЦ ВИМ E-mail: dimqaqa@mail.ru
Аннотация. Целью настоящего исследования было непрерывное измерение значений pH и температуры у молочных коров с использованием внутреннего беспроводного устройства передачи данных (болюсов с датчиками). Значения pH рубца измеряли автоматически каждые 600 секунд в течение 50 дней у трех дойных коров голштино-фризской породы в послеродовом периоде. Средние значения рН рубца различались ^ <0,05)у всех трех коров (5,69 ± 0,20, 6,10 ± 0,18, 5,99 ± 0,15), как и время продолжительности (мин/день) наблюдения рН ниже 5,5 (332; 23; 18). Суточное изменение pHу коров 2 и 3 показало циркадный и частый характер, который связан с моментами потребления корма. Схожую суточную картину нельзя наблюдать у коровы 1. Пики и низкие значения рН у коровы 1 были случайными, не связанными с моментами кормления, а амплитуды рН были в равной степени неупорядоченными. Значение рН в рубце у данной коровы оставалось аномально низким в течение всего периода наблюдения, что характеризовало подост-рый ацидоз рубца. Температура рубца у коровы 1 была ниже (38,8 °С, 39,1 °С, 39,0 °С), и она потребляла воду за сутки чаще (9,5, 6,4, 7,0) по сравнению с коровами 2 и 3 (Р <0,05). Клиническое обследование выявило подострый ацидоз.
Ключевые слова: ацидоз рубца, измерение внутреннего pH, беспроводная передача, дойная корова.
Введение. Подострый ацидоз рубца (ПАР) является широко распространенным заболеванием у высокопродуктивных молочных коров, для которого характерно постоянное аномально низкое значение рН рубца. У молочных коров негативные последствия для здоровья, связанные с ПАР, заключаются в снижении потребления сухого вещества, снижении массы тела, диарее, румените, синдроме каудальной полой вены, смещении/изъязвлении слизистой, ламините и им-мунодепрессивных расстройствах [2, 3]. ПАР трудно диагностировать в полевых условиях. Оценка условий ферментации в рубцовой жидкости является наиболее значимым критерием, но окончательным тестом для ПАР является определение рН рубца [9, 10]. PH может быть измерен в рубцовой жидкости, которую собирают с помощью желудочной трубки или с помощью руменоцентеза. Но в результате загрязнения слюны метод желудочной трубки переоценивает значение рН на 0,5 единиц по сравнению с руменоценте-
зом. В последних технологиях используются постоянные датчики рН, размещенные в рубце или в сетке [1, 5], для непрерывного мониторинга рН рубца. Этот метод выгоден, поскольку позволяет вести запись 24 часа в сутки [6], но для сбора данных требуется либо чип, либо внешний блок для передачи информации, прикрепленный к животному [7, 8]. В более ранних работах (Алзахаль и др. 2008 г.) было показано, что существует отрицательная корреляция между рН рубца и температурой рубца. Гожо и его соавторы в 2005 году дали определение ПАР как порог рН рубца между 5,2 и 5,6 с продолжительностью более 176 мин/день. Данные Алзахаля предполагают, что следует избегать периода рН в рубце, который дольше, чем 473 и 283 мин/день ниже рН 5,8 и 5,6, чтобы минимизировать проблемы со здоровьем из-за ПАР.
Цель исследования - измерение рН и температуры рубца у дойных коров в течение нескольких недель для оценки физиологического состояния и патологии рубца.
Материалы и методы. Для мониторинга рН и температуры рубца использовалась постоянная и беспроводная система передачи данных (болюсы с датчиками). Интервал измерения pH и температуры составлял 10 минут, и сохраненные данные передавались в диапазоне ISM (433 МГц). Система контролировалась микропроцессором. Данные (pH, температура) собирались с помощью аналого-цифрового преобразователя и сохранялись во внешней микросхеме памяти. Болюсы были введены в коров перорально после предварительной калибровки pH-датчиков с использованием буферных растворов pH 4 и pH 7. Данные считывались два раза в день по радиосигналу. На характер рубцовой температуры существенное влияние оказывает потребление воды [4], и следовательно, можно видеть примерное количество выпитой жидкости в день. Всякий раз, когда температура рубца (°C) опускалась ниже 1,8-кратного стандартного отклонения среднесуточной температуры, это событие определялось как акт потребления воды. Период наблюдения длился 50 дней (с января 2019 по март 2019 г.) в Ярославской области. Для исследования случайным образом были отобраны три здоровые и высокопродуктивные дойные коровы голштино-фризской породы (корова № 1558: масса - 659 кг, 3-я лактация, продуктивность - 30 л; корова № 1680: масса - 621 кг, 1-я лактация, продуктивность - 38 л; корова № 1723: масса - 693 кг, 2-я лактация, продуктивность - 48 л). Болюсы с pH-датчиком ставились коровам через 3-5 дней после отела. Во время испытания все коровы содержались в коровнике с беспривязной системой содержания, и им давали одинаковый дневной рацион. Дневной рацион на 1 голову был составлен таким образом: кукурузный силос (28 кг), пюре (7 кг), концентраты (8 кг), жиры, защищающие рубец (300 г), соли (150 г), натрий бикарбонат (100 г), грубо нарезанные зерна
кукурузы (1 кг), соевые отруби (1 кг) и известь (100 г). Коров кормили после доения, в обычные часы каждый день (в 6:00 и 18:00 час.). Корма давались двумя равными порциями. Дополнительное кормление - 1 кг сена в 13:00. Статистический анализ был выполнен GLM (ANOVA, StatgraphicPlus 5.1). Значения Р ниже 0,05 считались значимыми.
Обсуждение. Суточная картина рН рубца в течение 48 часов представлена на рисунке. У коров 1680 и 1723 наблюдалась схожая картина с регулярными колебаниями в течение дня, и рН редко был ниже 6,0, в то время как у коровы 1558 суточные колебания имели другую форму, и рН оставался почти всегда ниже 6,0. Сразу после кормления у коров 1680 и 1723 рН снижался до минимального уровня менее чем за 2 часа, после чего следовало постепенное повышение до следующего кормления через 12 часов. У этих коров суточный максимум был достигнут непосредственно перед кормлением, а суточный минимум можно было увидеть через 2 часа после кормления. У коровы 1558 снижение рН не было мгновенным. Фактически оно продолжало увеличиваться в течение более 2 часов после приема корма. Средние значения рН значительно различались (Р <0,05) у 3 коров (таблица). Изменение температуры следует той же тенденции, что и рН: корова 1680 имеет самую высокую среднюю температуру 39,1°С, а корова 1558 имеет самую низкую - 38,8°С (Р <0,05).
Рисунок. Изменение рН рубца в течение 48 часов, измеренное каждые 10 минут у трех дойных коров. Стрелки показывают время кормления коров (п = 288 значений данных на корову).
Таблица. Средние значения pH рубца, времени,
проведенного ниже заданного pH (мин/день), температуры и частоты потребления воды (акт/день) для каждой коровы (п = 7200 значений _данных на корову)_
Показатели Номера коров
1558 1680 1723
рН-значение
Среднее значение pH 5,62 6,10 5,99
Среднее минимальное значение pн 5,23 5,74 5,68
Среднее максимальное значение pн 6,10 6,50 6,34
Среднее суточное отклонение 0,87 0,76 0,66
Стандартное отклонение рН 0,20 0,18 0,15
t <рН 6,5 (мин / день) 1428 1161 1348
t <рН 6,3 (мин / день) 1420 874 1227
t <рН 6,0 (мин / день) 1294 339 574
t <рН 5,8 (мин / день) 955 168 177
t <рН 5,5 (мин / день) 332 23 18
Температура (°С)
Средняя температура 38,8 39,1 39,0
Температура (стандартное отклонение) 1,01 0,95 1,01
Уровень потребления воды (действий / день)
В среднем 9,5 6,4 7,0
Температура рубца при потреблении воды снижается мгновенно и через несколько минут возвращается в норму. Результаты измерения рН и температуры значительно различались (Р <0,05) от одной недели к другой в течение 8 недель исследования (см. таблицу). Наименьшее среднее значение рН (5,76) было зафиксировано в течение последней недели испытания.
Среднее значение рН в рубце для всех коров составило 5,99 ± 0,15, а среднее суточное отклонение составило 0,66; pH был в среднем ниже 6,0 в течение 574 мин/день (9,6 часов). Суточные колебания рН в течение 7-дневного периода показали регулярное влияние кормления на рН рубца у коровы 1680 со средним значением рН 6,10±0,18 и среднесуточным изменением 0,76. Пики имели одинаковую амплитуду в определенный период времени, и рН редко снижался ниже 5,8. Время, проведенное в день ниже определенного значения рН, является хорошим индикатором состояния рубца [4, 11, 12]. У коровы 1680, у которой был самый высокий средний рН на протяжении всего исследования, рН был в среднем на 339 мин (5,7 часа)
ниже рН 6,0. У коров 1680 и 1723 суточная картина рН рубца показывает 2 увеличения в день. Колебания значения рН находились в диапазоне рН 5,8-6,7. У коровы 1558 пики и снижения рН появлялись случайным образом без четкой связи с потреблением корма. Их амплитуды были разными и аномально низкими (средний рН 5,62 ± 0,20). Значение рН у данной коровы оставалось 1294 мин/ день ниже рН 6,0, из которых 955 мин/день были ниже рН 5,8, а 332 мин/день были ниже рН 5,5. Корова 1558 имела значительно (Р <0,05) больше питьевых актов в день (9,5; 6,4; 7,0) и пониженное значение рН рубца по сравнению с коровами 1680 и 1723. Поскольку продуктивность (пониженная молочная продуктивность) и поведение (пониженное потребление корма, заторможенность) у коровы 1558 были заметны, животное было повторно клинически обследовано в начале 2-й недели испытания. Клиническое обследование брюшной полости показали, что у 1558-й коровы все еще имеется ПАР. Клиническое обследование коров 1723 и 1680 не подтвердило возникновение ПАР или каких-либо других проблем со здоровьем.
Вывод. Информация о рН рубца позволяет оценивать состав рациона питания и кормления коров (если нужно, можно добавить информацию с точностью до 95%). Суточные колебания рН являются выражением потребления корма, а суточные колебания температуры могут рассматриваться как следствие потребления воды животными.
В исследовании среднее значение рН между коровами значительно различалось, но при рассмотрении значения рН ниже 5,8 и ниже 5,5 только у коровы 1558 наблюдались признаки подострого ацидоза рубца, и значение рН рубца было 955 и 332 мин/день ниже рН 5,8 и рН 5,5, что свидетельствует о субклиническом ацидозе. Результаты клинического осмотра этой коровы подтвердили данный диагноз, и это было объяснением ее плохого состояния здоровья и пониженного значения рН. Эта корова также показала значительно (Р <0,05) пониженную температуру рубца и большее потребление воды в день (9,5; 6,4; 7,0) по сравнению с коровами 1680
и 1723. Большое количество данных на одну корову дает хорошее представление о характере значения рН и температуры рубца.
Внешние факторы, такие, как состав рациона, управление кормлением и время кормления, частота употребления жидкости, могут быть обнаружены у здоровых и ослабленных коров. Установлено, что низкий и постоянный уровень рН, наблюдаемый у коровы 1558 во время испытания, указывает на ацидоз рубца. Постоянная система измерения рН и температуры с непрерывной передачей данных в программу управления стадом оказалась эффективным и необходимым инструментом для регистрации заболеваний и корректировок рациона кормления коров.
Литература:
1. Устройство для бесконтактных измерений / Семей-кин В.А. и др. // Доклады ТСХА. М., 2017. С. 202-204.
2. Диспансеризация - основа профилактики незаразных болезней / С.С. Абрамов и др. Минск, 1997.
3. Ликвидация ацидоза у коров - путь к здоровому стаду // Наше сельское хозяйство. 2013. № 6. С. 41-43.
4. Кондрахин И.П. Методы ветеринарной клинической лабораторной диагностики. М., 2004. 520 с.
5. Радиотехнический метод определения местонахождения животных и половой охоты коров и телок // Механизация и электрификация с. х. 2005. № 4. С. 9-11.
6. Сравнительный анализ и подбор систем мониторинга здоровья КРС / Кирсанов В.В. и др. // Вестник ВНИИМЖ. 2019. № 1(33). С. 27-31.
7. Иванов Ю.Г. Радиотехническая система управления адресным обслуживанием животных на молочной ферме // Известия ТСХА. 2005. № 1. С. 151-155.
8. Иванов Ю.Г. Адресное обслуживание животных на молочной ферме // Зоотехния. 2005. № 5. С. 16-19.
9. Системы дистанционного контроля сигналов коров / Иванов Ю.Г. и др. // Зоотехния. 2014. № 12. С. 6.
10. Иванов Ю.Г. Методы и технические средства контроля и управления технологическими процессами в молочном животноводстве: дис. д. т. н. М., 2005.
11. Митрик Т. Ацидоз рубца - «профессиональная» болезнь высокопродуктивных коров? // Молочное скотоводство. 2005. № 1. С. 4-7.
12. Полянцев Н. Ветеринарное акушерство, гинекология и биотехника размножения животных. СПб., 2015.
Literatura:
1. Ustrojstvo dlya beskontaktnyh izmerenij / Semejkin V.A. I dr. // Doklady TSKHA. M., 2017. S. 202-204.
2. Dispanserizaciya - osnova profilaktiki nezaraznyh bo-leznej / S.S. Abramov i dr. Minsk, 1997.
3. Likvidaciya acidoza u korov - put' k zdorovomu stadu // Nashe sel'skoe hozyajstvo. 2013. № 6. S. 41-43.
4. Kondrahin I.P. Metody veterinarnoj klinicheskoj labo-ratornoj diagnostiki. M., 2004. 520 s.
5. Radiotekhnicheskij metod opredeleniya mestonahozh-deniya zhivotnyh i polovoj ohoty korov i telok // Mekha-nizaciya i elektrifikaciya s. h. 2005. № 4. S. 9-11.
6. Sravnitel'nyj analiz i podbor sistem monitoringa zdoro-v'ya KRS / Kirsanov V.V. i dr. // Vestnik VNIIMZH. 2019. № 1(33). S. 27-31.
7. Ivanov YU.G. Radiotekhnicheskaya sistema upravleni-ya adresnym obsluzhivaniem zhivotnyh na molochnoj ferme // Izvestiya TSKHA. 2005. № 1. S. 151-155.
8. Ivanov YU.G. Adresnoe obsluzhivanie zhivotnyh na molochnoj ferme // Zootekhniya. 2005. № 5. S. 16-19.
9. Sistemy distancionnogo kontrolya signalov korov / Ivanov YU.G. i dr. // Zootekhniya. 2014. № 12. S. 6.
10. Ivanov YU.G. Metody i tekhnicheskie sredstva kont-rolya i upravleniya tekhnologicheskimi processami v mo-lochnom zhivotnovodstve: dis. d. t. n. M., 2005.
11. Mitrik T. Acidoz rubca - «professional'naya» bolezn' vysokoproduktivnyh korov? // Molochnoe skotovodstvo. 2005. № 1. S. 4-7.
12. Polyancev N. Veterinarnoe akusherstvo, ginekologiya i biotekhnika razmnozheniya zhivotnyh. SPb., 2015.
STUDY OF THE RUMEN'S PH AND TEMPERATURE FOR MILK COWS AFTER CALVING ACIDOSIS DIAGNOSIS F.E. Vladimirov, research worker V.V. Kirsanov, doctor of technical sciences D.Y. Pavkin, candidate of technical sciences FGBNY FNAC VIM
Abstract. The aim of this study was dairy cows' pH and temperature values continuous measurement by data's transmission internal wireless device (boluses with sensors) using. Rumen pH values of three Holstein-Frisian cows in the postpartum period every 600 seconds for 50 days automatically were measured. Average rumen pH values (P <0,05) by all three cows (5,69 ± 0,20, 6,10 ± 0,18, 5,99 ± 0,15) were differed, as well as time (min/day) pH below 5,5 (332; 23; 18) duration observing. The pH daily changing in cows 2 and 3 a circadian and frequent character had showed, which with feed consumption's moments was associated. A similar daily pattern it cannot in cow 1 be observed. pH peaks and low values' in cow 1 were random, feeding moments unrelated, and pH amplitudes were equally disordered. This cow's rumen pH abnormally low throughout the observation period was remained, that subacute rumen acidosis was characterized. The cow 1 rumen temperature was lower (38,8°C, 39,1°C, 39,0°C), and she more often water per day (9,5, 6,4, 7,0) had consumed in compared with cows 2 and 3 (P <0,05). Clinical examination subacute acidosis was revealed.
Keywords: rumen's acidosis; measurement of internal pH; wireless data transmission; milk cow.
