CC BY
48
doi: 10.24411/0235-2451-2020-10818 УДК 619:618:612.015.39:636.2
Метаболическая коррекция организма высокоудойных коров
Н. Ф. ЕРЫЖЕНСКАЯ
Курский федеральный аграрный научный центр, ул. Карла Маркса, 70 б, Курск, 305021, Российская Федерация
Резюме. Исследования проводили с целью изучения влияния метаболического состава на основе янтарной кислоты с вводными компонентами, способными приблизить метаболические процессы высокоудойных коров к предельной норме, на обменные процессы и послеродовую патологию в перинатальный период. Работу выполняли в Курской области в период массового отёла с января по апрель 2019 r. Для опыта сформировали две группы коров (контрольная и опытная) черно-пёстрой породы с явными симптомами нарушения обмена веществ в возрасте 4...7 лет и уровнем продуктивности по последней завершенной лактации 6500.7000 кг по 27 голов в каждой на стадии отёла. В контрольной группе коровам после отела в течение 15 дней подряд в утреннее кормление выпаивали мелассу в соотношении с водой 1:5 в количестве 0,5 л, опытной - 0,5 л метаболического состава. В первые часы и через 11 дней после родов отбирали кровь на биохимический анализ. У животных опытной группы содержание общего белка возросло, по сравнению с контрольной группой, на 3,40 г/л, глюкозы - на 1,45 моль/л, резервная щелочность - на 5,2 % СО2, одновременно произошло увеличение содержания микроэлементов и уменьшение количества кетоновых тел (на 4,02 мг %). В контроле общий белок и резервная щёлочность за 11 дней снизились на 3,80 г/л, глюкоза - на 0,37 моль/л, что связано с нарушением белкового, углеводного и минерального обменов, одновременно количество кетоновых тел увеличилось на 2,20 мг %. Эффективность применения метаболического состава как лечебно-профилактического средства при патологии метаболических процессов и послеродовых осложнений в перинатальный период высокоудойных коров подтверждает повышение их резистентности и продуктивных качеств.
Ключевые слова: янтарная кислота, метаболические процессы, высокоудойные коровы, компоненты, витамины. Сведения об авторах: Н. Ф. Ерыженская, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник (e-mail: VET.FANC.46@ yandex. ru).
Для цитирования: Ерыженская Н. Ф. Метаболическая коррекция организма высокоудойных коров // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 8. С. 103-106. doi: 10.24411/0235-2451-2020-10818.
Metabolic correction of the high-yielding cows' bodies
N. F. Eryzhenskaya
Kursk Federal Agrarian Scientific Center, ul. Karla Marksa, 70 b, Kursk, 305021, Russian Federation
Abstract. The research aimed to determine the effect of the metabolic composition based on succinic acid with components capable of hastening the metabolic processes of high-yielding cows closer to the maximum norm on metabolism and postpartum pathology during the perinatal period. The work was performed in the Kursk region during the period of mass calving from January to April 2019. For the experiment, we formed two groups of cows (control and experimental) of the Black-and-White breed with obvious symptoms of metabolic disorders. Their age ranged from 4 to 7 years; the level of productivity according to the last completed lactation was 6500-7000 kg; each group included 27 animals at the calving stage. After calving, the cows from the control group were fed molasses dissolved in water 1:5 in the amount of 0.5 L for consecutive 15 days in the morning. The cows from the experimental group were fed 0.5 L of the metabolic composition. During the first hours and in 11 days after the delivery, their blood was taken for biochemical analysis. In the blood of the animals from the experimental group, the content of total protein increased, compared with the control group, by 3.4 g/L; the content of glucose - by 1.45 mol/L; reserve alkalinity - by 5.2% of CO2; at the same time we registered an increase in the content of trace elements and a decrease in the amount of ketone bodies (by 4.02 mg%). In the blood of the animals from the control group, total protein and reserve alkalinity decreased by 3.8 g/L for 11 days; the content of glucose reduced by 0.37 mol/L, which was associated with a violation of protein, carbohydrate, and mineral metabolism, while the number of ketone bodies increased by 2.2 mg%. The effective use of the metabolic composition as a therapeutic and prophylactic agent in the pathology of metabolic processes and postpartum complications during the perinatal period of high-yielding cows confirmed an increase in their resistance and productive qualities. Keywords: succinic acid; metabolic processes; high-yielding cows; components; vitamins. Author Details: N. F. Eryzhenskaya, Cand. Sc. (Biol.), senior research fellow.
For citation: Eryzhenskaya NF. [Metabolic correction of the high-yielding cows' bodies]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2020;34(8):103-6. Russian. doi: 10.24411/0235-2451-2020-10818.
Болезни обмена веществ по распространённости и экономическому ущербу, причиняемому животноводству, занимают одно из первых мест, поэтому актуальная проблема современной ветеринарии - поиск эффективных средств для профилактики и лечения нарушения метаболических процессов материнского организма в периоды стельности, родов и последующей лактации. По данным зарубежных исследователей отрицательный энергетический баланс у молочных коров в начале лактации связан с изменением метаболического статуса. Содержание метаболитов плазмы отражает мобилизацию резервов тела из жира, мышц и костей, увеличение кровотока и глюконеогенеза. Установлена корреляция между их концентрацией в плазме и молоке. В основном это относится к метаболитам,
связанным с гиперкетонемией, р-окислением жирных кислот и одноуглеродным обменом. Анализ метаболических профилей плазмы и молока обеспечивает более глубокое понимание протекания процессов, происходящих от кормления до синтеза молока, при отрицательном энергетическом балансе во время ранней лактации [1].
В периоды сухостоя и лактации потребности организма коров различаются. Уровень кормления влияет на энергетический баланс и окислительный статус организма молочных коров. В целом различия в активности печеночных ферментов и содержании промежуточных метаболитов свидетельствуют о том, что уровень питания может изменять внутреннюю антиоксидантную систему в течение периода лактации [2].
У коров молочного направления есть так называемый критический период, который начинается за несколько недель до отела и заканчивается через две-три недели после него. В ранний лактационный период корова, вследствие гормональной перестройки, высокой физической нагрузки и других стрессовых факторов, оказывается неспособной потреблять адекватное энергозатратам количество корма. Основную часть энергии и белка животное тратит на производство молока, и только небольшая часть ресурсов расходуется на обеспечение собственных нужд организма. Энергодефицит наблюдается в течение всего первого триместра лактации, но особенно опасен в первые недели после отелов.
Резкое снижение резистентности организма продуктивных коров в период беременности ведёт к потере молочной продуктивности, воспроизводительной функции и рождению ослабленного приплода, подверженного заболеваниям различного рода. В лактационный период ведущее место занимает патология обмена веществ, обусловливая необходимость применения биологически активных добавок (БАД), оказывающих широкий спектр действия.
Цель исследований - определение влияния метаболического состава на основе янтарной кислоты на обменные процессы в ранний послеродовой период высокоудойных коров.
Условия, материалы и методы. Работу проводили в условиях молочного комплекса учхоза «Зна-менское» Курской ГСХА в 2019 г. с января по апрель в период массового отёла. Для опыта сформировали две группы высокоудойных коров с уровнем продуктивности по последней завершенной лактации 6500... 7000 кг (контрольная и опытная) черно-пёстрой породы в возрасте 4.7 лет с явными симптомами нарушения обмена веществ (снижение молочной продуктивности, извращение аппетита, исхудание, общее угнетение, неправильная постановка конечностей, размягчение и рассасывание хвостовых позвонков, нарушение волосяного покрова, копытного рога) по 27 голов в каждой на стадии отёла. Все животные находились в одинаковых условиях кормления и содержания. Сразу после родов в течение 15 дней подряд в утреннее кормление коровам контрольной группы выпаивали мелассу в соотношении с водой 1:5 в количестве 0,5 л на голову, животным опытной группы - метаболический состав по 0,5 л на голову с водопроводной водой в количестве 5 л.
Метаболический состав включает следующие компоненты: йодинол, мелассу, янтарная кислоту, сульфаты железа, цинка, меди, кобальта, натрия хлорид и вытяжку из крапивы. Организм использует янтарную кислоту при разного рода патофизиологических состояниях, когда для обеспечения жизненно важных функций не хватает энергии. Она активно включается в метаболические процессы мощно стимулируя выработку энергии в клетках, в десятки раз усиливая клеточное дыхание, что улучшает усвоение кислорода клетками и тканями, обезвреживает агрессивные формы кислорода. Янтарная кислота нормализует работу нервной системы как противодействующее стрессам средство, нейтрализует токсины при интоксикациях любого генеза. Особенно сильно стимулирующее действие янтарной кислоты выражено при ослаблении организма и его заболевании [2, 3]. Свекольная патока пополняет депо углеводов, улучшает вкус, повышает жирность молока, активирует
сокращение матки после родов и отделение последа. Недостаток йода оказывает большое влияние на функцию щитовидной железы, что ведёт к нарушению окислительно-восстановительных процессов, биосинтезу белков и расстройству воспроизводительной функции у коров. Для устранения его дефицита в метаболический состав введен йодинол, который обладает широким спектром антимикробного действия, оказывает губительное влияние на многих возбудителей заболеваний животных, принимает активное участие в обменных процессах, при соединении с тирозином вырабатывает тироксин - важный гормон щитовидной железы, активизирующий процессы метаболизма, ускоряет распад сложных органических соединений, принимает участие в расщеплении различных белков [1, 4]. Минералы входят в состав гормонов, ферментов, витаминов, определяют их активность и оказывают влияние на интенсивность обмена веществ в организме, а их дефицит ведёт к глубоким морфологическим и функциональным изменениям в органах. Дефицит минералов, витаминов, дубильных, биологически и физиологически активных веществ восполнит вытяжка из крапивы, которая содержит большое количество витамина С (до 270 мг/100г), каротин и каротиноиды, дубильные вещества, органические кислоты (щавелевая, янтарная, фумаровая, молочная, лимонная, хинная), эфирное масло, ситостеран, фенолкарбоновые кислоты (галловая, кумаровая, кофейная, феруловая). Крапива содержит порфирины (протопорфирин, копропорфирин), флавоноиды, витамины В1, В2, В3, К, Е, РР, пантатеновую кислоту, каратиноиды (ксан-торил, виолаксантин), гликозидургицин, железо, марганец, медь, серу, кремний, бор, никель, титан, кальций, соли ванадия, хрома, алюминия, кремния, цинка, кобальта, стронция, молибдена, йода. Она обладает противовоспалительным, ансептическим, ранозаживляющим, кровоостанавливающим, общеукрепляющим, поливитаминным, стимулирующим, тонизирующим и другими свойствами, оказывает выраженное воздействие на основной обмен, повышает тонус дыхательного центра, сердечно-сосудистой системы, кишечника и матки, стимулирует грануляцию и эпителизацию пораженных тканей, способна восстанавливать гемоглобин и увеличивать количество эритроцитов не в меньшей степени, чем препараты железа [5, 6]. Хлорид натрия выступает как источник минералов и надёжный консервант, способный обеспечить хранение состава в течение длительного времени при комнатной температуре.
Контроль за физиологическим состоянием животных опытной и контрольной групп осуществляли путём клинических наблюдений, биохимических показателей крови, которую отбирали из ярёмной вены в первые часы после отела и через 11 дней. Биохимические исследования крови проводили на анализаторе Bio chem FC 200. В крови коров каждой группы определяли содержание общего белка, резервную щелочность, кетоновые тела, кальций, фосфор, глюкозу, йод, железо, медь, цинк, кобальт. Патологию перинатального периода определяли по количеству последов, эндометритов и маститов, а также степени их тяжести, продуктивные качества -по результатам контрольных доек с 1 по 15 день.
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с использование t-критерия Стьюдента.
Таблица 1. Влияние метаболического состава на биохимические показатели крови коров ДО ± m)
Показатель Опытная группа Контрольная группа
после родов на 11 день после родов на 11 день
Общий белок, г/л Щелочный резерв, %СО2 Кетоновые тела, мг % Кальций, моль/л Неорганический фосфор, моль/л Глюкоза, моль/л Йод, моль/л Железо, моль/л Медь, моль/л Цинк, моль/л Кобальт, моль/л 85,30 ± 2,35 35,50 ± 3,03 15,25 ± 1,55 2,07 ± 0,15 1,83 ± 0,17 1,85 ± 0,30 53,70 ± 2,80 235,30 ± 1,15 0,45 ± 0,03 3,35 ± 0,05 0,037 ± 0,003 88,70 ± 2,47* 40,30 ± 2,34* 11,23 ± 1,00* 3,58 ± 0,85* 3,03 ± 0,58* 3,30 ± 0,50* 133,50 ± 5,30* 303,30 ± 5,35* 0,85 ± 0,05* 5,03 ± 0,15* 0,053 ± 0,005* 82,50 ± 2,02 32,40 ± 2,13 16,20 ± 1,76 2,01 ± 0,12 1,73 ± 0,14 1,69 ± 0,20 51,60 ± 2,60 228,20 ± 1,12 0,41 ± 0,02 3,24 ± 0,04 0,032 ± 0,002 78,70 ± 1,98 28,60 ± 1,92 18,40 ± 2,06 1,62 ± 0,60 1,46 ± 0,10 1,32 ± 0,10 42,60 ± 2,20 202,10 ± 1,06 0,36 ± 0,01 2,86 ± 0,02 0,026 ± 0,001
*разница с контрольной группой на 11 день эксперимента достоверна при p < 0,05
Результаты и обсуждение. В первые часы после родов содержание общего белка в крови коров опытной группы было выше, чем в контрольной, на 2,8 г/л. На одиннадцатый день после родов величина этого показателя у коров, получавших метаболический состав, превышала начальную (после родов) на 3,40 г/л, а в контрольной группе оно уменьшилось на 3,80 г/л (табл. 1).
Щелочный резерв крови при выпаивании коровам в перинатальный период метаболического состава за изучаемый период увеличился на 4,80 % СО2. В контрольной группе он снизился на 3,80 % СО2. Изменение кислотно-щелочного баланса крови в щелочную сторону свидетельствует о положительном влиянии изучаемого средства на биохимические процессы в организме коров и минеральный обмен [8].
За период исследований содержание кетоновых тел в крови коров опытной группы снизилось на 4,02 мг%, а в контрольной увеличилось на 2,20 мг%. На одиннадцатый день разница по величине этого показателя между группами составила 7,17 мг%. В целом у животных, получавших метаболический состав, содержание кетоновых тел в крови было в 1,8 раза ниже. Следует отметить, что повышение содержания кетоновых тел в крови может стать причиной нарушения мобилизации жира для предотвращения глубоких нарушений обмена веществ [7].
Анализ содержания глюкозы в крови подтверждает недостаточную энергетическую обеспеченность организма коров в контрольной группе. Выпаивание животным метаболического состава способствовало увеличению содержания глюкозы в крови на одиннадцатый день после родов, по сравнению с начальным периодом, на 4,45 моль/л, тогда как в контроле оно снизилось на 0,37 моль/л. В результате разница между группами составила 2,98 моль/л, или в 2,5 раза. У лактирующих коров глюкоза играет ключевую роль в обеспечении организма энергией и субстратом для синтеза молочного жира. Значительную часть сахара использует микрофлора преджелудков при синтезе бактериального белка. Поэтому обеспеченность глюкозой имеет большое значение для достижения высокого уровня использования питательных ве-
ществ рациона, роста продуктивности, сохранения здоровья и воспроизводства животных [9].
Концентрация кальция в крови коров опытной группы к 11 дню после родов увеличилось на 1,51 моль/л, в контрольной - снизилось на 0,39 моль/л, неорганического фосфора - соответственно повысилось на 1,20 моль/л, и уменьшилось на 0,27 моль/л. На одиннадцатый день величины этих показателей в крови животных опытной группы были выше, чем в контрольной, соответственно на 1,95 моль/л и 1,84 моль/л, или в 2,2 и 2,5 раза. Во время стельности в организме коров создаются запасы кальция, которые затем используются в первой трети лактации. До 30 % кальция в костях лабильны и могут мобилизоваться для производства молока. Макроэр-гические фосфаты служат аккумулятором и источником энергии. При недостатке фосфора в кормах организм лактирующих коров использует для образования молока значительные количества фосфора из костяка. Это часто приводит к заболеванию остеомаляцией и остеопорозом [9].
Выпаивание метаболического состава коровам привело к росту содержания микроэлементов в крови, а выпойка мелассы сопровождалась снижением их концентрации. В результате на одиннадцатый день концентрация всех изучавшихся микроэлементов в крови коров опытной группы была достоверно (р < 0,05) выше, чем в контрольной: йода - на 90,2 моль/л, железа - на 101,2, меди - на 0,49, цинка - на 2,17, кобальта - на 0,027 моль/л, или соответственно в 3,1; 1,5; 2,4; 1,8; 2,0 раза.
У трех коров опытной группы наблюдали задержание последа и диагностировали серозный мастит, что спровоцировало эндометрит в легкой форме (табл. 2). Однако через три-пять дней животные были клинически здоровы без дополнительного лечения. У одной коровы наблюдали эндометрит и мастит в острой форме, что было спровоцировано тяжёлыми родами с ягодичным предлежанием плода. Применение лекарственных средств на фоне метаболического состава обеспечило выздоровление через четыре дня. В целом животные опытной группы после отёла находились в хорошей физиологической форме, имели хороший аппетит.
Таблица 2. Патология коров послеродового периода
Опытная группа Контрольная группа
Вид патологии число коров, го- продолжитель- число коров, продолжитель-
лов ность лечения, дн. голов ность лечения, дн.
Задержание последа 4* 3.5* 5 7
Заболеваемость:
эндометритами 4* 3.5* 6 7.10
маститами 4 4* 4 8
*различия между опытной и контрольной группой достоверны при р < 0,05.
Таблица 3. Суточный удой коров после родов, кг
День периода Опытная группа Контрольная группа
1 20.23* 15.16
5 23.25* 16.17
10 30.33* 17.19
15 40.41* 18.21
*различия между опытной и контрольной группой достоверны при р < 0,05
В опытной группе задержание последа и заболеваемость эндометритом отмечали у 4 голов, что было соответственно на 25 и 50 % меньше, чем в контрольной. Заболеваемость маститом наблюдалась у 4 голов в обеих группах. Продолжительность лечения метаболическим составом коров опытной группы без применения лекарственных средств не превышало 3...5 дней. В контрольной группе при использовании лекарственных средств она была больше в 1,4.2,3 раза, что значительно отразилось на молочной продуктивности коров.
В контрольной группе суточный удой коров в первый день после родов составлял 15.16 кг, на пятый день - 16.17 кг, на десятый день - 17.19 кг и на пятнадцатый день - 18.21 кг. В опытной группе коров величина этого показателя в первый день после родов была выше, чем в контроле, на 33.44 %, на пятый - на 44.47 %, на десятый - на 74.76 % и к окончанию эксперимента (на пятнадцатый день) -на 95.122%. Таким образом, суточный удой коров опытной группы в конце эксперимента был выше, чем в контроле, в 1,9.2,2 раза, хотя в первый день после родов разница составляла только 1,3.1,4 раза (табл. 3).
Выводы. На одиннадцатый день эксперимента в крови коров, получавших после родов метаболический состав, концентрация общего белка была достоверно (р < 0,05) больше, чем в контроле, в 1,1 раза, кальция и неорганического фосфора - в 2,2 и 2,5 раза, глюкозы - в 2,5 раза, а содержание кетоновых тел - в 1,8 раза меньше. Кислотно-щелочной баланс крови при выпаивании метаболического состава изменился в щелочную сторону, что подтверждает увеличение щелочного резерва крови коров в этой группе за изучаемый период на 4,80 % СО2, против снижения в контроле на 3,80 % СО2. Эти результаты свидетельствуют о положительном влиянии метаболического состава на основе янтарной кислоты на биохимические процессы в организме коров и минеральный обмен, а также недостаточной энергетической обеспеченности организма и возможных нарушениях в обмене веществ коров в контрольной группе.
Выпаивание метаболического состава коровам после родов способствовало росту содержания в крови микроэлементов, играющих важную роль в обменных и метаболических процессах. На одиннадцатый день содержание в крови коров опытной группы йода, железа, меди, цинка, кобальта, было достоверно (р < 0,05) выше соответственно в 3,1; 1,5; 2,4; 1,8; 2,0 раза, чем в контрольной.
На фоне применения метаболического состава коровы в ранний послеродовой период были меньше подвержены патологиям и быстрее выздоравливали. Это отразились на их продуктивных качествах - суточный удой животных опытной группы в конце эксперимента был на 95.122 % выше, чем в контрольной.
Литература.
1. Relationship between energy balance and metabolic profiles in plasma and milk of dairy cows in early lactation / W. Xu, J. Vervoort, E. Saccenti, et al.// Journal of Dairy Science. 2020. Vol. 103. P. 4795-4805.
2. Hepatic one-carbon metabolism enzyme activities and intermediate metabolites are altered by prepartum body condition score and plane of nutrition in grazing Holstein dairy cows / M. Vailati-Riboni, M. Crookenden, J. K. Kay, et al. // Journal of Dairy Science. 2020. Vol. 103. P. 2662-2676.
3. Ивницкий Ю. Ю., Головко А. И., Сафонов Г. А. Янтарная кислота в системе средств резистентности организма. СПб.: Лань, 1998. С. 82.
4. Аухатова С. Н. Влияние йода на метаболические процессы в организме // Успехи современного естествознания. 2006. № 1. С. 32-33.
5. Соколов В. Д., Андреева Н. Л., Соколов А. В. Иммуномодуляторы//Ветеринария. 1992. № 7-8. С. 49-50.
6. Константинов Ю. Крапива. Уникальное природное средство. М.: Центрполиграф, 2016. С. 1-3.
7. Effect of dietary supplementation with heat-treated canola meal on ruminal nutrient metabolism in lactating dairy cows / S. J. Krizsan, H. Gidlund, F. Fatehi, et al. // J. Dairy Sci. 2017. Vol. 100. No. 10. P. 7478-7489.
8. Дефицит энергии у новотельных коров: проблемы и решения/А. А. Еглевский, Н. Ф. Ерыженская, Н. В. Скира и др. // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2017. № 4. С. 61-63.
9. Псхациева З. В. Минеральные вещества и пробиотики: современное применение // Международный научно-исследовательский журнал. 2014. № 4-1 (23). С. 94-96.
References
1. Xu W, Vervoort J, Saccenti E, et al. Relationship between energy balance and metabolic profiles in plasma and milk of dairy cows in early lactation. Journal of Dairy Science. 2020;103:4795-805.
2. Vailati-Riboni M, Crookenden M, Kay JK, et al. Hepatic one-carbon metabolism enzyme activities and intermediate metabolites are altered by prepartum body condition score and plane of nutrition in grazing Holstein dairy cows. Journal of Dairy Science. 2020;103:2662-76.
3. Ivnitskii YuYu, Golovko AI, Safonov GA. Yantarnaya kislota vsisteme sredstv rezistentnosti organizma [Succinic acid in the body's resistance system]. St. Petersburg (Russia): Lan'; 1998. p. 82. Russian.
4. Aukhatova SN. [The effect of iodine on metabolic processes in the body]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2006;(1):32-3. Russian.
5. Sokolov VD, Andreeva NL, SokolovAV. [Immunomodulators]. Veterinariya. 1992;(7-8):49-50. Russian.
6. Konstantinov Yu. Krapiva. Unikal'noe prirodnoe sredstvo [Nettle. Unique natural remedy]. Moscow: Tsentrpoligraf; 2016. p. 1-3. Russian.
7. Krizsan SJ, Gidlund H, Fatehi F, et al. Effect of dietary supplementation with heat-treated canola meal on ruminal nutrient metabolism in lactating dairy cows. J. Dairy Sci. 2017;100(10):7478-89.
8. Eglevskii AA, Eryzhenskaya NF, Skira NV, et al. [Energy deficiency in fresh cows: problems and solutions]. Vestnik rossiiskoi sel'skokhozyaistvennoi nauki. 2017;(4):61-3. Russian.
9. Pskhatsieva ZV. [Minerals and probiotics: modern uses]. Mezhdunarodnyi nauchno-issledovatel'skii zhurnal. 2014;(4-1):94-6. Russian.
