Корма и кормовые добавки

04.02.2022

Каким образом избежать «хаоса» при содержании дойного стада?

HOW CAN YOU AVOID THE ABYSS WHEN KEEPING A DAIRY HERD?

Хаос (др.-греч.) — беспредельная изначальная масса,

из которой образовалось впоследствии всё существующее.

В переносном смысле — беспорядок, неразбериха. (БСЭ)

К сожалению, именно словом «хаос» можно выразить то состояние нестабильности производства, которое постепенно возникает из-за проблем, наступающих после отела, в том числе осложнения с последами, парезами, суставами. После таких сложных отелов коровы медленно восстанавливаются, среди них отмечается высокий процент внеплановой выбраковки. Часто патологический отел сопровождает ряд других ветеринарных проблем — высокая соматика, маститы, эндометриоз. У таких животных низкий уровень усвояемости рациона, диарея и др., значительные колебания молочной продуктивности, определяемые качеством силоса (зависимость от «ямы»). В дальнейшем, как правило, — низкий процент «персистентности» (устойчивости) лактационной кривой, инсулинорезистентность и дефицит энергии [2]. Одним словом, всё не так хорошо, как хотелось бы. Так, специалисты по кормлению считают ситуацию далекой от идеала. Причиной нестабильности производства называют то, что рацион плохо сбалансирован.

Однако рационы стандартно «балансируют» по программам, рассчитанным на основе математических уравнений, то есть определённый уровень питательности рациона (в килокалориях) задается как догма. А дальше что? Подразумевается, что организм коровы распоряжается этими калориями таким образом, чтобы было много молока, не было болезней и при этом обязательно здоровый телёнок. На практике так не получается, потому что исходно грубо нарушаются по крайней мере два важных принципа.

Принцип 1. Кормить мы обязаны микробиоту рубца и кишечника коровы — это микробиология [4]. А здесь свои законы. Если и балансировать рацион, то как питательную среду для культивирования микроорганизмов. Цель — получить растущую с определённой скоростью микробиоту и периодический процесс оттока биомассы (микробный белок). Необходимо также получить информацию о «вторичном синтезе», т.е. гарантию образования в рубце и кишечнике ряда «вторичных» метаболитов — витаминов группы В, витамина В12, каротиноидов и др. То, что образуется в рубце уже для коровы — это органические кислоты (лактат, пропионат, ацетат), скорость их образования и уход должны контролироваться.

Также крайне важно учитывать потенциал образования короткоцепочечных жирных кислот из некрахмалистых полисахаридов силоса — ведь это отдельный мощный источник энергии для коровы.

Все эти процессы в рубце (и кишечнике) коровы должны быть максимально сопряжены со скоростью глюконеогенеза (синтез глюкозы крови) в печени. Если говорить о сбалансированности, то нужно иметь в виду прежде всего найденное соотношение скорости глюконеогенеза и уровня образуемой энергии, необходимой как для окисления глюкозы крови, так и для других целей. Необходимо допустить, что при высокой скорости глюконеогенеза создается дефицит предшественников для вовлечения ацетата в цикл трикарбоновых кислот (ЦТК) с целью получения энергии [3]. На наш взгляд, наиболее правильным является регуляция пула пирувата — ключевого метаболита глюконеогенеза — путем снижения крахмала и протеина. Последнее становится возможным только в условиях высокой биоусвояемости перечисленных субстратов корма. Одновременно важно усиливать активность группы лактат-утилизаторов в рубце с целью образования пропионата из лактата и группы лактат-синтезаторов с целью окисления некрахмалистых полисахаридов и получения короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК). Пропионат, как установлено, — один из наиболее важных прекурсоров глюкозы крови и источник оксалоацетата для получения энергии (см. таблицу).

Влияние различных прекурсоров на синтез глюкозы печенью коровы в различные периоды сухостоя и лактации, в %

Прекурсор глюкозы	Дней до отела (–) и дней лактации
	–19	–9	11	83
Пропионат	55	43	55	66
Лактат	19	23	21	8
Аланин	3	2	6	2
Глицерол	2	4	4	0,3
Бутират и др.	4	4	5	2
Всего	83	77	89	82

ВЫВОД: основным источником в новом синтезе глюкозы является пропионовая кислота. Возникает вопрос: что является маркером правильности такой регуляции? Ответ — хорошая «персистентность» лактационной кривой как доказательство отсутствия инсулинорезистентности (рис. 1).

Рис. 1. Персистентность лактации. Лактационная группа 1

Ничего подобного на стандартном рационе не происходит, т.е. он может рассматриваться в качестве какой-то универсальной основы: углеводы, протеин, витамины, микро- и макроэлементы для роста, без учёта какой-либо специфики и потребности в ростовых факторах для микробиоты рубца. Абсолютно игнорируется роль глюкозы в рубце и в том числе так называемый «глюкозный эффект», т.е. репрессирующая роль глюкозы и её катаболитов на рост микробиоты, а также «диауксия» в качестве важнейшего механизма усвоения липидов, полисахаридов и др. Без коррекции процесса ферментации в рубце невозможно создать какую-либо преемственность (конвейер) среди обитателей рубца и кишечника. Биомаркером правильности «работы» сообщества микробной популяции является высокая биоусвояемость субстратов. Нам удалось с помощью специальных регуляторных комплексов, в том числе «незаменимых» факторов роста, «настроить» сопряженность активности различных групп микробиоты рубца и достичь высокой степени биоусвояемости субстратов рациона (рис. 2).

Рис. 2. Степень биоусвояемости субстратов рациона

Принцип 2 — биогенез молока. Этот термин вообще не принят. Как будто нет совокупности реакций печени на выработку глюкозы крови и проблемы сопряженности этого процесса с энергией. Все говорят об «отрицательном балансе» энергии — это что такое?

Здесь есть попытка навязать мнение о плохой усвояемости рациона за счёт аппетита коровы, плохого качества корма и т.д. На самом деле из многочисленных исследований видно, что у коров имеет место перманентное впадение в инсулинорезистентность как следствие лимита энергии для окисления глюкозы.

Здесь очевидные участники процесса — как глюконеогенез, так и окисление глюкозы в тканях организма. Это всегда дефицит прекурсоров для вступления ацетата в ЦТК (прежде всего оксалоацетата). То есть, как мы уже предположили, необходимо найти условия соотношения скорости глюконеогенеза и скорости обеспечения поступления энергии. О биомаркерах этого процесса мы поговорим позже, но в первую очередь важно стимулировать бактерии группы лактат-утилизаторов с целью получения в достаточном количестве пропионата — основного прекурсора глюкозы крови и энергии. Нам удалось создать композицию регулятора Полис, которая позволяет не только управлять синтезом пропионата из лактата, но в целом усилить образование короткоцепочечных жирных кислот из некрахмалистых полисахаридов, в том числе пропионата [5]. В этом диапазоне биогенеза важно поддерживать активность пропионатного пути, снимая дефицит ряда метаболитов, коферментов и витаминов (в том числе витаминов В12 и В7).

Необходимо учитывать и роль печени в системе биогенеза. Гепатоциты печени отвечают за эффективность глюконеогенеза и поставку энергии. Реалии, однако, таковы, что в сложившихся условиях эффективность «работы» гепатоцитов резко снижена и на самом деле никто не может сказать, в какой степени происходит снижение функции печени. Анализы регулярно показывают повышенную активность трансаминаз печени, гепатоз и другие нарушения. Интересно, что производственники желают получить молоко, никак не считаясь с реалиями, снижающими функцию печени, но суть такова: основной орган, ответственный за функцию глюконеогенеза, — печень. В этой связи необходимо контролировать интенсивность кетоза после отела, а также периодические выбросы триглицеридов в кровь.

Отдельная проблема — токсины в кормах, зерне, силосе, независимо от их уровня! Токсины выводят из строя гепатоциты печени, резко снижая в них скорость синтеза белка. Наша позиция: в составе нейтрализаторов токсинов обязательно должны быть антиоксиданты с целью экранирования гепатоцитов от действия токсинов. Так устроен Фунгистат ГПК — нейтрализатор токсинов. Этот подход не менее важен, чем устранение фона токсинов в рубце с помощью сорбентов с целью снижения их влияния на рост микробиоты рубца. Далее мы рассмотрим отдельные важные этапы в жизни коров, определяющие здоровье стада и продуктивность.

ВТОРОЙ СУХОСТОЙ. Стельной корове и прежде всего состоянию её рубца уделяется мало внимания. Все понимают, что эффективность будущего раздоя всегда связана с предысторией содержания коровы. Так, после родов корова демонстрирует определённый набор послеотельных осложнений, в том числе неудовлетворительный отход последа, гипокальциемию, хромоту, эндометриоз и др. Всё это коррелирует с признаками инсулинорезистентности [2], т.е. предполагается отрицательный баланс энергии.

В свою очередь, после отела глюкоза крови может быть крайне высокой. По последним опубликованным данным, коровы во втором сухостое, в отличие от здоровых животных, имеют сильно повышенные биомаркеры по L-карнитину и лизофосфатидилхолину, что свидетельствует о нарушениях липидного обмена в перспективе, после отела. Для профилактики будущих проблем требуется активация рубца путем введения различных «незаменимых факторов роста». В ходе длительных исследований мы оценили эффективность регуляторного комплекса Полис и энергетика Пуривитин-Аква-Энергия (две недели до отела) у сухостойных и новотельных коров. Снятие с их помощью лимита по энергии способствует быстрому восстановлению коровы после отела. Отдельный вопрос — гипокальциемия после отела. Содержание Са++ в крови не может быть критерием его биодоступности. Важно, чтобы кальций был минимален в рационе сухостоя. Это гарантия активности паратиреоидного гормона после отела.

РАЗДОЙ. После отела резко возрастает потребность в глюкозе крови. Корова должна выполнять свою эволюционно определенную функцию — накормить телёнка. Пользуясь этим, производители стараются (интуитивно) усилить глюконеогенез путём увеличения доли концентратов в рационе. Однако высокий и ранний пик по молоку в раздое обязательно приведёт к дефициту энергии и инсулинорезистентности в дальнейшем. Это подтверждает низкий уровень «персистентности» лактационной кривой, то есть резкое снижение продуктивности после пика и в производстве.

Где же выход? В активации выработки пропионата в рубце путём введения незаменимых факторов роста микробиоты. Ситуацию в рубце необходимо рассматривать с учётом влияния глюкозы и её катаболитов на рост ведущих видов микробиоты. Окисление крахмалистых полисахаридов с образованием глюкозы происходит с высокой скоростью, а образующиеся органические кислоты, в частности лактат, могут тормозить активность целлюлозолитиков, в том числе по причине снижения рН рубцовой среды. В этой связи первостепенное значение имеют 2 процесса: захват лактата печенью для глюконеогенеза (через пируват) [1] и усиление активности группы лактат-утилизаторов с образованием пропионата — основного прекурсора глюкозы крови, обеспечивающего поставку энергии для переноса глюкозы в ткани. В нормально работающем рубце не должно быть лактата [4]. В этом плане ацидоз нельзя, как это бывает, назвать «болезнью», а правильно — нарушением регуляции уровня лактата в рубце.

Установлено, что Полис обладает достаточно унифицированным ростостимулирующим действием на ряд видов рубцовых микроорганизмов [5]. При его введении в рацион в количестве 150–300 г/гол./сут. Значительно улучшается биоусвояемость рациона (рис. 2), что должно мотивировать его постепенное снижение как с целью экономии, так и для снижения скорости глюконеогенеза и накопления энергии в виде АТФ [6].

ПРОИЗВОДСТВО. После 100 дней лактации, вследствие гормональной перестройки, скорость синтеза молока у коровы начинает снижаться. Это может произойти и раньше при наступлении состояния инсулинорезистентности. По сути, никто не может прогнозировать потенциально возможный уровень молочной продуктивности в каждый месяц лактации в условиях конкретного хозяйства. Сложность проблемы заключается в непрерывном высвобождении глюкозы и её снижающейся востребованности на молоко.

В этой ситуации инсулин включает липогенез, не снижая активность глюконеогенеза, и этот процесс (синтез триглицеридов) требует значительных энергозатрат, поэтому необходимо активировать рубец, усиливая биоусвояемость и доставку энергии для использования глюкозы в синтезе молока, и одновременно снизить в рационе углеводно-протеиновую составляющую.

При этом необходимо профилактировать накопление резервов тела. К настоящему времени мы получили хорошие результаты по управлению ситуацией в производстве с помощью регуляторов Полис, Фунгистат ГПК с эффектом удержания молочной продуктивности в послераздойном периоде лактации.

В результате изложенного мы готовы предложить реальную концепцию коррекции метаболических нарушений, неизбежно возникающих в условиях крахмалистых перекормов, и новую технологию управления потреблением корма:

1. Принять в качестве основы программный рацион кормления, понимая его условность.

2. Используя различные факторы управления ростом популяции рубца (в виде добавок к корму), в том числе живую культуру Lactobacillus acidophilus, и, ориентируясь на состав фракций навоза, получить высокую биоусвояемость субстратов рациона.

3. Устранить факторы, тормозящие рост и активность микробиоты рубца и кишечника, в том числе экзогенные токсины корма и силоса, эндогенные токсины клостридии и т.д.

4. На фоне введения специальных регуляторных комплексов, разработанных ООО «НПФ «ЭЛЕСТ», снизить содержание протеина и крахмала в рубце под контролем молочной продуктивности и оценкой максимальной эффективности «персистентности» лактационной кривой.

При условии соблюдения всех положений новой технологии мы можем гарантировать получение следующих показателей на первом этапе (2–3 мес.):

– снижение внеплановой выбраковки коров на 10–15%,

– улучшение параметров здоровья после отела с устранением метаболических нарушений,

– увеличение молочной продуктивности на 2–5 л/гол.,

– повышение оплодотворяемости на 10%,

– снижение стоимости рациона на 5–10%.

По мере оздоровления стада показатели, как показывает практика, будут улучшаться.

Резюме. Предложена уникальная концепция коррекции метаболических нарушений у коров при скармливании крахмалистых рационов и новая технология управления потреблением корма. При соблюдении всех положений новой технологии в течение 2–3 месяцев гарантируется: снижение внеплановой выбраковки коров на 10–15%, восстановление здоровья после отела с устранением метаболических нарушений, увеличение молочной продуктивности на 2–5 л/гол., повышение оплодотворяемости на 10%, снижение стоимости рациона на 5–10%.

Summary. A unique concept have been proposed for the correction of metabolic disorders in cows when feeding starchy diets and a new technology for managing feed intake. If all the provisions of the new technology are observed, a decrease in unscheduled culling of cows by 10–15%, health restoration after calving with the elimination of metabolic disorders, an increase in milk productivity by 2–5 litres per head of cattle, an increase in fertility by 10%, a decrease in the cost of the diet by 5–10% is guaranteed within 2–3 months.

ЛИТЕРАТУРА

1. Aschenbach J.R. et al. Gluconeogenesis in dairy cows: The secret of making sweet milk from sour dough // International Union of Biochemistry and Molecular Biology Life. 2010 Dec; 62(12):869–77.

2. Oliveira A.L.H. et al. Development of insulin resistance in dairy cows by 150 days of lactation does not alter oocyte quality in smaller follicles // Journal of Dairy Science. 2016 Nov; 99(11):9174–9183.

3. Zachut M. et al. Biomarkers of fitness and welfare in dairy cattle: healthy productivity // Journal of Dairy Research. 2020; 87(1):4–13.

4. Шлегель Г. Общая микробиология. — М.: Мир, 1987. — С. 407.

5. Косолапов А.В. Эффективность использования полисахаридов в кормлении высокопродуктивных коров. Диссертационная работа. — М., 2017.

6. Allen M.S., Bradford B.J., Oba M. Board-invited review: the hepatic oxidation theory of the control of feed intake and its application to ruminants // Journal of Animal Science. 2009 Aug; 87(10):3317–3334.

Количество показов: 1149
Автор:  М. Малков, профессор; Н. Малков, канд. биол. наук; Т. Данькова, канд. экон. наук, ООО «НПФ «ЭЛЕСТ» / M. Malkov, Professor; N. Malkov, Ph.D.; T. Dankova, Ph.D., ELEST
Компания:  ЭЛЕСТ