CC BY
239
Комплексное применение холинхлорида, L-карнитина и экостимула-2 в профилактике кетоза у высокопродуктивных молочных коров
Ю.П. Фомичёв, д.б.н., профессор,
Г.В. Довыденков, аспирант, ГНУ ВИЖ РСХА
Одной из нерешённых проблем молочного скотоводства остаётся проблема кетоза, который оказывает значительное влияние на экономику как отдельных хозяйств, так и отрасли в целом.
Кетозы представляют собой нарушение обмена веществ, для которого характерно повышение содержания кетоновых тел в жидкостях тела и снижение уровня глюкозы в крови. Им чаще всего заболевают высокопродуктивные коровы в различные периоды лактации, но наиболее часто — в первые два месяца после отёла, особенно в конце зимы или ранней весной.
Кетоз у молочных коров определяют по ряду показателей: по этиологии (следствие нарушения гормонального обмена, кормления силосом, содержащим масляную кислоту, избытка белков в корме или недостаточного питания), по уровню питания (недокорм или перекорм); по продуктивности.
Чаще всего для классификации кетозов применяют последний критерий, так как нарушение особенно распространено среди высокопродуктивных стад. Первичный, или спонтанный, кетоз обычно диагностируют в случае его возникновения у коров, находящихся в хороших условиях кормления, вторичный — если он возникает как следствие других заболеваний, в частности эндометрита, вторичного задержания последа, нефрита, затвердения матки, заболевания пред-желудков, лёгких или молочной железы, и сопровождается повышением температуры тела. Примерно 1/3 всех известных случаев кетоза носит вторичный характер [1, 2, 3].
В норме образуется небольшое количество кетоновых тел. Кетоновые тела являются водорастворимыми молекулами и транспортируются к различным органам. Ацетоацетат и Р-гидро-ксибутират рассматриваются как важные источники энергии для скелетных мышц, сердечной мышцы и мозга. В тканях, где отсутствуют митохондрии (эритроциты), кетоновые тела не используются.
Биосинтез кетоновых тел активируется только при увеличении в крови свободных жирных кислот, т.е. для регуляции кетогенеза важны факторы, контролирующие стадию мобилизации свободных жирных кислот из жировой ткани.
Свободные жирные кислоты в печени используются для биосинтеза, триацилглицеролов либо включаются в процесс Р-окисления.
Ацетил-КоА в матриксе митохондрий может окисляться в ЦТК или метаболизироваться по пути кетогенеза, т.е. образовывать кетоновые тела.
При голодании и диабете в клетках печени снижено содержание глюкозо-6-фосфата, следствием чего может быть: 1) дефицит НАДФН+Н* из-за ослабленных превращений в окислительных реакциях пентозофосфатного пути и 2) дефицит оксалоацетата из-за ослабленных превращений в реакциях гликолиза. В этих условиях создается избыток ацетил-КоА, который не может в достаточной степени окисляться в общем пути катаболизма из-за недостатка оксалоацетата. Накапливающийся ацетил-КоА способен превращаться по трём направлениям: использоваться для синтеза жирных кислот, холестерола и кетоновых тел. Но для синтеза жирных кислот и холестерола необходим НАДФН+Н+, а его количество снижено из-за ослабленных превращений глюкозо-6-фосфата в окислительных реакциях ПФП. Поэтому избыток ацетил-КоА будет преимущественно превращаться в кетоновые тела. Это приводит к их накоплению в крови и развитию метаболического ацидоза. Выраженный ацидоз может привести к коме и смерти. При большом избытке кетоновые тела выводятся почками, т.е. возникает кетонурия. В тяжёлых случаях ацетон выводится через лёгкие и может быть обнаружен в выдыхаемом воздухе [4].
У высокопродуктивных молочных коров в период лактации значительно возрастает нагрузка на сердечно-сосудистую систему.
Через вымя коровы протекает огромное количество крови. Для синтеза 1 л молока необходимо, чтобы через молочную железу прошло 400—500 л крови [5].
Кровоснабжение молочных желёз осуществляется из различных отделов сосудистой системы и имеет видовую специфичность. Развитие интраорганных артерий тесно связано с развитием железистой паренхимы. У высокопродуктивных коров ёмкость артериального русла в 4—5 раз выше, чем у малопродуктивных.
Количество капилляров в теле огромно. У крупного животного общая длина их более 100 тыс. км. Чем интенсивнее обмен веществ в органе, тем больше в нём капилляров. Мышца сердца имеет в два раза больше капилляров, чем скелетная мускулатура. В жировой ткани капилляров немного, а в хрусталике глаза их совсем нет.
С целью профилактики нарушений обмена липидов в печени и поддержания её в физиологически нормальном функциональном состоянии, а также повышения обеспечения клеток организма источниками энергии была разработана схема комплексного применения кормовых добавок, которая профилактирует кетоз и корректирует обмен веществ у высокопродуктивных молочных коров, что обеспечивает сохранение здоровья коров в период сухостоя и раздоя и повышение их продуктивности и сохранности.
Комплекс кормовых добавок состоял из L-карнитина (карнипаса), холинхлорида и экостимула-2 (дигидрокверцетина), которые вносили в комбикорм при кормлении коров.
Выбор и последовательность применения комплексной кормовой добавки основывали на физиолого-биохимическом действии её компонентов, с учётом вероятного развития гипогликемии в организме коров, приводящего к нарушению функции печени [6, 7, 8, 9, 10, 11].
L-карнитин выполняет важнейшие функции в энергетическом обмене у жвачных животных. Он необходим для получения энергии длинноцепочечных жирных кислот, снижает соотношение ацетил-КоА и КоА, связывая ацетиловые группы, участвует в транспортировке АТФ из митохондрий в цитозоль, укрепляет иммунную систему, обладает гепатопротекторными свойствами, стимулирует панкреотическую активность, улучшает воспроизводительные способности.
Крупному рогатому скоту скармливают защищенный L-карнитин под названием «Карнипас», в котором содержится 18% L-карнитина.
Холин (3-метил-3-оксиэтил аммоний) является четырёхвалентным азотистым соединением, участвующим в реакциях окисления, фосфори-лирования, ацетилирования и обмене азотистых соединений. Он участвует в строении тканей организма животных, в частности, в поддержании мембранной стабильности. Способствует
перераспределению и окислению простых жиров в организме, уменьшает жировую нагрузку печени, играет важную роль фактора роста при откорме молодых животных.
В кормлении жвачных используют холин-хлорид, в котором доля холина составляет 60%.
Экостимул-2 (дигидрокверцетин) — эталонный антиоксидант, работающий на уровне клеточных мембран, обладает антивирусной и антимикробной активностью, тормозит процессы свободнорадикального окисления липидов, препятствует разрушению клеточных мембран, оказывает капилляропротекторное действие, улучшает микроциркуляцию крови, нормализует уровень холестерола и триглицеридов в крови, оказывает антитоксическое действие.
Исследования проведены на ферме «Дуброви-цы» экспериментального хозяйства ВИЖа ГУП «Клёново—Чегодаево» Россельхозакадемии. Для опыта были отобраны две группы коров чёрнопёстрой породы по 10 голов в каждой, аналогов по срокам отёла, продуктивности и возрасту. Контрольная группа получала основной рацион, опытная — кроме основного рациона, L-карнитин (карнипас), холинхлорид и экостиул-2 согласно схеме опыта (табл. 1).
Рацион кормления коров в сухостойный период состоял из кормосмеси, сена, комбикорма и патоки, общей массой 36 кг. В рационе содержалось 152,3 МДж обменной энергии, 1591 г переваримого протеина, 2715 г сырой клетчатки, 1652 г крахмала и 935 г сахара при сахаро-протеиновом соотношении 0,6:1,0.
Рацион кормления коров в новотельный период состоял из кормосмеси, комбикорма, жома свекловичного, жмыха подсолнечного и патоки, общей массой 45,5 кг. В рационе содержалось 249,8 МДж обменной энергии, 3097,2 г переваримого протеина, 3217 г сырой клетчатки, 5538 г крахмала и 1897 г сахара при сахаро-протеиновом соотношении 0,6:1, что было ниже рекомендуемого соотношения 1:1.
1. Схема опыта
Физиологическое состояние коров
Группы п Стельность (сухо- Лактация, мес.
стойный период) 1 2 3 4
Контрольная 10 ОР(1) ОР ОР ОР ОР
ОР ОР ОР ОР ОР
ДКВ(2)-200 мг/ ДКВ-200 мг/гол./ % % %
гол./дн. дн.
Опытная 10 хол.хл.(3)-50 г/гол./ хол.хл.-50 г/ хол.хл.-50 г/гол./ % %
дн. гол./дн. дн.
ЬК<4>-15 г/гол./дн. цк- 15 г/гол./дн. ЦК-15 г/гол./дн. ЦК-15 г/гол./дн. ЦК-15 г/гол./дн.
Примечание: 1) ОР — основной рацион; 2) ДКВ — дигидрокверцетин (скармливали «Экостимул—2» из расчёта чистого ДКВ — 200мг); 3) Хол.хл. — холинхлорид; 4) ЬК — Ь—карнитин (карнипас)
2. Показатели кетонолактии и азотистого обмена у коров
Группы Месяц лакта- ции Показатели
Кетоновые тела, мг% в том числе Мочевина, мМ/л
В-оксимасляная кислота, мг% Ацетон + ацетоуксусная кислота, мг%
Контрольная 1 2 3 4 9,40 9.30 9.30 9,20 8.30 8.30 8,20 8,20 1,10 1,00 1,10 1,00 2,40 2.30 2.30 2,20
Опытная 1 2 3 4 8,90 8,60 8,40 8,20 0000 ^ 1,20 1,00 1,00 1,00 2,00 1,90 1,80 1,70
1 -0,5 -0,6 +0,1 -0,4
Опытная 2 -0,7 -0,7 0 -0,4
к контрольной, +,- 3 -0,9 -0,8 -0,1 -0,5
4 -1,0 -1,0 0 -0,5
1 94,68 92,77 109,09 83,33
Опытная 2 92,47 91,57 100 82,61
к контрольной, % 3 90,32 90,24 90,91 78,26
4 89,13 87,8 100 77,27
3. Показатели окисления липидов и антиоксидантной защиты организма коров
Показатели
Группы Месяц лакта- ции /л М/ м а, СО о к 2 е вг § * тола, ее ^ н Кислотное число, КОН мг/г е о Я ^ с, ио кл ес & н 5Ґ № С Свободные жирные кислоты,% /л «Ї в м 8 * £ « ог ле «я ^ £ Є а и ч к- а, І !•? 1 5 * ^ [3 ^ ооТ К о Ч ° « Ь ^ ^ *
М±т М±т М±т М±т М±т М±т М±т
Конт- 1 3,85± 0,10 7,09± 0,085 2,95± 0,042 0,059± 0,0008 1,47± 0,024 0,64± 0,018 1,23± 0,021
рольная 3 3,87± 0,12 7,10± 0,09 2,96± 0,045 0,059± 0,0009 1,49± 0,026 0,65± 0,017 1,17± 0,022
Опытная 1 4,72± 0,05 6,34± 0,045 2,31± 0,025 0,045± 0,0006 1,16± 0,013 0,46± 0,013 1,55± 0,027
3 4,89± 0,08 6,06± 0,027 2,03± 0,03 0,040± 0,0005 1,00± 0,017 0,34± 0,016 1,81± 0,023
Опытная 1 +0,87 -0,75 -0,64 -0,014 -0,31 -0,18 +0,32
к контрольной +,- 3 +1,02 -1,04 -0,93 -0,019 -0,49 -0,31 +0,64
Опытная 1 122,6 89,4 — - - 71,8 126,0
к контрольной, % 3 126,4 85,3 - - - 52,3 154,7
Применение органической биологически активной кормовой добавки в сухостойный и новотельный периоды оказало положительное влияние на нормализацию обмена веществ и молочную продуктивность коров.
Изучение состояния обмена веществ, свободнорадикального окисления липидов, антиокис-лительной защиты организма, функционального состояния печени у высокопродуктивных коров в течение первых четырёх месяцев лактации
показало, что они находились в состоянии суб-клинического кетоза.
Тяжесть и быстрота развития клинической картины тесно связана со значительным повышением кетоновых тел в крови больных кетозом коров. Степень кетонемии обратно пропорциональна уровню гипогликемии. Изменяется соотношение между фракцией ацетоуксусной кислоты с ацетоном и Р-оксимасляной. У здоровых животных оно равно 1:7, а при кетозе
4. Молочная продуктивность и химический состав молока коров в период физиологического раздоя
Показатели, ед. измерения Группы Опытная к контрольной, +, - Опытная к контрольной, %
контрольная опытная
М+т М+т
Надой за 100 дней, л/гол. 2945,3+317,3 3506,9+240,8 +561,67 119,1
жир, % 4,39+0,14 4,27+0,13 -0,12 97,3
белок, % 3,00+0,07 2,96+0,06 -0,04 98,7
лактоза, % 4,99+0,03 4,95+0,02 -0,05 99,0
Надой за лактацию, л/гол. 8945,89+575,45 9848,8+591,65 +902,91 110,093
за 305 дней лактации, л/гол 8491,78+440,9 9207,3+551,25 +715,52 108,426
жир, % 5,11+0,29 5,28+0,22 +0,17 —
белок, % 3,17+0,06 3,08+0,05 -0,09 —
в зависимости от тяжести заболевания оно может варьировать в пределах 1:3 — до 1:8.
Изучение содержания кетоновых тел в молоке коров контрольной группы и их динамики в течение 4-х месяцев лактации показало, что их общее количество превышало норму и практически не изменялось по месяцам лактации при соотношении 7,4:1—8,3:1 (табл. 2).
Применение кормовых добавок в период перед отёлом и в течение 4-х месяцев лактации профилактировало развитие кетоза у коров и обусловило снижение содержания кетоновых тел в молоке по месяцам лактации, в основном за счет Р-оксимасляной кислоты при стабильном содержании ацетоуксусной кислоты и ацетона в течение второго — четвёртого месяцев лактации (табл. 2).
В генезе кетоза коров содержание глюкозы в крови играет важную роль. Понижение её концентрации является пусковым механизмом глюконеогенеза, при котором на энергетические цели мобилизуются липиды и белки.
В крови коров контрольной группы содержание глюкозы было ниже, чем в опытной, на 0,87 и 1,02 ммоль/л, соответственно, вначале и на третьем месяце лактации. Это могло оказать влияние на повышение содержания кетоновых тел, которое у них было выше, чем у коров опытной группы, на 11,2 и 17,2%. С этими данными положительно корреспондируются и содержание продуктов свободнорадикального окисления липидов — малонового диальдегида, неэстрофицированных (свободных) жирных кислот, перекисного и кислотного чисел. В результате антиокислительная активность у коров контрольной группы также была ниже, чем в опытной группе, на 0,32 и 0,64 л-мл-1мин-1-10-3 (табл. 3).
Нормализация обмена веществ с первого месяца лактации способствовала поддержанию лактационной кривой на стабильно более высоком уровне в течение всего срока наблюдения (табл. 4). По данным контрольных доек, среднесуточный удой за первые 100 дней лактации коров опытной группы составил 35,0+2,41 л молока,
а у коров контрольной группы — 29,3+3,17 л, в результате валовый надой за этот период у коров опытной группы был выше, чем у животных контрольной, на 561 л, или на 19,1%.
Содержание жира, белка и лактозы в молоке коров опытной группы было равно: 4,27+0,19; 2,96+0,06; 4,95+0,03, что было ниже, чем в контрольной группе, на 0,12; 0,03 и 0,05% соответственно, что могло быть следствием повышенной секреции молока и интенсивности обмена веществ (табл. 4).
Так, за 305 дней лактации от опытной группы коров получили 9207 л молока, что на 715 л превышало контрольную группу. Из них 154 л молока надоили после прекращения дачи кормовых добавок (рис. 1).
Месяцы и года лактации
1. Среднесуточный удой, л
2. Сервис-период:
Контрольная группа - 135±30 дн. (по 6 гол.);
Опытная группа - 137±18 дн. (по 9 гол.).
Рис. 1 - Зоотехнические показатели коров на фоне применения комплекса кормовых добавок
Таким образом, последовательное и комплексное применение L-карнитина (карнипаса), холинхлорида и экостимула-2 в период сухостоя и в течение первых трёх месяцев лактации по-
зволило не только профилактировать кетогенез у коров, но и оказало положительное влияние на последующий период продуктивного их использования при полной сохранности. Вместе с тем из контрольной группы коров выбыло 4 головы по причине заболевания эндометритом и остеодистрофией, что явилось следствием кетоза.
Литература
1. Луцкий Д.Я., Шишков В.П., Зеленская и др. Патология обмена веществ у высокопродуктивного крупного рогатого скота. М.: КолосС, 1978. С. 7-163.
2. Скопичев В.Г. Физиология животных и этология. М.: Ко-лосС, 2005. С. 392-418.
3. Скопичев В.Г., Яковлев В.И. Частная физиология. Ч. 2. Физиология продуктивных животных. М.: КолосС, 2008. С. 62-68.
4. Чиркин А.А., Данченко Е.О. Биохимия. М.: Медицинская литература, 2010. С. 279-282.
5. Азимов Г.И., Криницин Д.Н., Попов Н.Ф. Физиология сельскохозяйственных животных. М.: Советская наука, 1954. С, 370-373.
6. Понаморёв Ю.А. Питательные и антипитательные вещества в кормах. Минск: Экоперспектива, 2007. С. 258—283.
7. Плотников М.Б., Тюковкина Н.А., Плотникова Т.М. Лекарственные препараты на основе диквертина. Томск: Издательство Томского у-та, 2005. С. 6—58.
8. Фомичёв Ю. П., Никонова Л .А., Сулима Н. Н. и др. Коррекция кетогенеза у молочных коров с помощью Ь-карнитина // Проблема увеличения продуктов животноводства в России и пути ее решения: труды межд. научно-практ. конф. Ду-бровицы: ВИЖ, 2008. С. 216-220.
9. Дудина В.М., Алиев А.А. Влияние метионина, холинхлорида и ацетата натрия на синтез и секрецию жирных кислот молочной железой // VIII Всесоюз. симп. по физиологии и биохимии лактации: тез. док-в. М., 1990. Ч. 1. С. 44—45.
10. Душкин Е. В. Секреция молока и степень ожирения печени в зависимости от уровня кормления у новотельных коров // VIII Всесоюз. симп. по физиологии и биохимии лактации: тез. док-в. М., 1990. Ч. 1. С. 59-60.
11. Грачёв Д. Нужен ли коровам дополнительно метионин? // Молочное и мясное скотоводство. 2001. № 3. С. 38—40.
