Фитоадаптогены - экологически чистый фактор оптимизации свободно-радикальных процессов, повышения молочной продуктивности и качества молока
Автор: Ярован Н.И., Грибанова Н.Л., Маркина В.М.
Журнал: Биология в сельском хозяйстве @biology-in-agriculture
Рубрика: Актуальные вопросы зоотехнии и ветеринарии
Статья в выпуске: 1 (42), 2024 года.
Бесплатный доступ
Предметом научно-исследовательской работы было изучение свободно-радикальных процессов, молочной продуктивности и качества молока у коров в стрессогенных условиях промышленного содержания. Целью работы было изучение использования в кормлении экологически чистых растительных композиций на основе семян клевера, корня солодки и лецитина в качестве фитоадаптогенов для голштинских коров в зимний стойловый период, способствующих оптимизации свободно-радикальных процессов, повышению молочной продуктивности и улучшению качества молока. Влияние природных адаптогенов на молочную продуктивность коров изучали в АО «Картофельная Нива Орловщины» (2019-2020 гг.) и ОАО АПК «Юность», образованном на базе АО «Картофельная Нива Орловщины» (2020-2021 гг.) в зимний стойловый период. Лабораторные исследования проводили на кафедре химии ФГБОУ ВО Орловский ГАУ, в Орловском филиале «Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральная научно-методическая ветеринарная лаборатория" и в Инновационном научно-исследовательском испытательном центре ФГБОУ ВО Орловский ГАУ в период с 2019 по 2022 год. Были выявлены нарушения в оксидантно-антиоксидантной системе высокопродуктивных голштинских коров, что проявилось ростом свободно-радикального окисления, определяемым показателями МДА и снижением антиоксидантной защиты, определяемой активностью ЦП.Для коррекции выявленных нарушений в оксидантно-антиоксидантной системе, повышения молочной продуктивности и улучшения качества молока было предложено использование в кормлении дополнительно к основному рациону (ОР) фитоадаптогенов на основе корня солодки (КС), семян клевера (СК) и лецитина (Л) в течение 30 дней. Результаты использования предлагаемых добавок показали положительное влияние на свободно-радикальные процессы, о чем свидетельствует снижение уровня малонового диальдегида, как показателя свободно-радикального окисления, и повышение активности антиоксиданта церулоплазмина. Проведённые экспериментальные исследования на основе полученных биохимических данных подтверждают возможность использования предлагаемых средств (семян клевера в дозе 70 г/гол/сут., корня солодки в дозе 60 г/гол/сут. и лецитина в дозе 70 г/гол/сут.) в течение 30 дней в качестве экологически чистых органических адаптогенов для голштинских коров, содержащихся в условиях промышленных комплексов.
Промышленное содержание, коровы голштинской породы, стресс, оксидантно-антиоксидантная система, адаптация, фитоадаптогены, молочная продуктивность, корень солодки, семена клевера, лецитин
Короткий адрес: https://sciup.org/147243028
IDR: 147243028 | УДК: 636.22/.28:618.19
Phytoadaptogens - ecologically pure factor for optimizing free radical processes, increasing milk productivity and milk quality
The subject of the research work was the study of free radical processes, the productivity of dairy products and the quality of milk in cows under stressful industrial conditions. The purpose of the work was to study the use in feeding of environmentally friendly plant compositions based on clover seeds, licorice and lecithin as phytoadaptogens for Holstein cows during the winter stall period, helping to optimize free radical processes, increase productivity and preserve the quality of milk. The influence of natural adaptogens on the milk productivity of cows was studied at JSC Potato Niva Orlovshchiny (2019-2020) and OJSC AIC Yunost, formed on the basis of JSC Potato Niva Orlovshchiny (2020-2021) during the winter stall period. Laboratory studies were carried out at the Department of Chemistry of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Oryol State Agrarian University, in the Oryol branch of the Federal State Budgetary Institution "Central Scientific and Methodological Veterinary Laboratory" and in the Innovative Research Testing Center of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Oryol State Agrarian University in the period from 2019 to 2022 year. Disturbances were identified in the oxidant-antioxidant system of highly productive Holstein cows, which was manifested by an increase in free radical oxidation, determined by MDA indicators, and a decrease in antioxidant protection, determined by the activity of CP. To correct identified disorders in the oxidant-antioxidant system, increase milk productivity and improve milk quality, it was proposed to use phytoadaptogens based on licorice root (LR), clover seeds (SC) and lecithin (L) in feeding in addition to the main diet (BR) for 30 days. The results of using the proposed additives showed a positive effect on free radical processes, as evidenced by a decrease in the level of malondialdehyde, as an indicator of free radical oxidation, and an increase in the activity of the antioxidant ceruloplasmin. Experimental studies based on the obtained biochemical data confirm the possibility of using the proposed products (clover seeds at a dose of 70 g/bird/day, licorice root at a dose of 60 g/bird/day and lecithin at a dose of 70 g/bird/day) in for 30 days as environmentally friendly organic adaptogens for Holstein cows kept in industrial complexes.
Текст научной статьи Фитоадаптогены - экологически чистый фактор оптимизации свободно-радикальных процессов, повышения молочной продуктивности и качества молока
Введение. В России, как и в других странах мира, растет интерес к экологически чистой органической продукции. К сожалению, в настоящее время с переходом на индустриальные технологии содержания крупного рогатого скота не удается избежать использования антибиотиков в связи с содержанием животных на бетонных полах, зачастую без соблюдения зо-огигиенических правил и при некачественном кормлении. При таком содержании велика вероятность возникновения массовых заболеваний, что требует применения антибиотиков и для профилактики, и в качестве лекарственных препаратов [1].
Важнейшей задачей животноводческого производства является обеспечение населения экологически чистой органической продукцией, свободной от антибиотиков, стимуляторов роста, синтетических биологически активных добавок [2, 5].
В качестве экологического фактора повышения молочной продуктивности и улучшения качества молока за счет оптимизации свободно-радикальных процессов у коров в стрессогенных условиях промышленного содержания можно использовать фитоадапто-гены, в составе которых содержатся соединения, стереохимически сходные с метаболитами животного организма [4].
Уровень свободно-радикального окисления влияет на биохимию и физиологические жизненно важные функции организма, определяющие рост, развитие, воспроизводительные функции и продуктивность животных. Внешние и внутренние факторы, влияющие на организм голштинских коров с высокой стресс чувствительностью, обусловленной их генотипом, определяют состояние оксидантно-антиоксидантной системы. Адаптация определяется защитноприспособительными механизмами, уровнем их проявления, что во многом зависит от наличия и активности эндогенных и экзогенных антиоксидантов, подавляющих или предупреждающих образование прогрес- сирующего патологического количества свободных радикалов.
Целью работы было изучение использования в кормлении экологически чистых растительных композиций на основе семян клевера, корня солодки и лецитина в качестве фитоадаптогенов для голштинских коров в зимний стойловый период, способствующих оптимизации свободно-радикальных процессов, повышению молочной продуктивности и улучшению качества молока.
Материалы и методы исследования
Влияние природных адаптогенов на молочную продуктивность коров изучали в АО «Картофельная Нива Орловщины» (2019-2020 гг.) и ОаО АПК «Юность», образованном на базе АО «Картофельная Нива Орловщины» (2020-2021 гг.) в зимний стойловый период. Лабораторные исследования проводили на кафедре химии ФГБОУ ВО Орловский ГАУ, в Орловском филиале «Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральная научнометодическая ветеринарная лаборатория" и в Инновационном научно-исследовательском испытательном центре ФГБОУ ВО Орловский ГАУ в период с 2019 по 2022 год.
Результаты исследований
До начала эксперимента определяли содержание малонового диальдегида как показателя уровня свободно-радикального окисления и антиоксиданта церулоплазмина у коров второй лактации «2 недели после отела». На рисунках 1 и 2 показаны результаты исследований содержания малонового диальдегида (МДА) и уровня церулоплазмина (ЦП) в сыворотке крови голштинских коров в условиях промышленного комплекса ОАО «Картофельная Нива Орловщины».
Рис. 1 - Содержание малонового диальдегида в сыворотке крови высокопродуктивных коров голштинской породы в условиях промышленного комплекса до применения фитоадаптогенов.
Из диаграммы на рисунке 1 видно, что содержание МДА было выше у новотельных коров - на 0,29 мкмоль/л относительно референтных значений, что говорит о патологическом усилении протекания свободно-радикальных процессов.
На рисунке 2 представлены показатели активности антиоксиданта церулоплазмина у коров «2 недели после отела», содержащихся в промышленном комплексе в зимний стойловый период.
Рис. 2 - Показатели активности церулоплазмина, определяемые в сыворотке крови высокоудойных коров голштинской породы при промышленном содержании в зимний стойловый период до применения фитоадаптогенов
Данные, представленные на рисунке 2, показывают низкую активность естественной антиоксидантной защиты: активность церулоплазмина в опытной группе была ниже референтных значений на 0,45 мкмоль/л, что подтверждает предполагаемое нами наличие окислительного стресса.
Анализируя полученные данные, нами выявлены нарушения в оксидантно-антиоксидантной системе высокопродуктивных голштинских коров, что проявилось ростом свободно-радикального окисления, определяемым показателями МДА и снижением антиоксидантной защиты, определяемой активностью ЦП.
Для коррекции выявленных нарушений в оксидантно-антиоксидантной системе, повышения молочной продуктивности и улучшения качества молока было предложено использование в кормлении дополнительно к основному рациону (ОР) фитоадаптогенов на основе корня солодки (КС), семян клевера (СК) и лецитина (Л) в течение 30 дней.
Были созданы 4 группы из коров голштинской породы в физиологическом состоянии «2 недели после отела».
1-я группа - (контрольная) коровы получали только основной рацион хозяйства (ОР);
2-я группа (ОР+СК+Л) – основной рацион хозяйства, семена клевера в дозе 70 г/гол/сут, лецитин в дозе 70 г/гол/сут.
3-я группа (ОР+КС+Л) – основной рацион хозяйства, корень солодки в дозе 60 г/гол/сут, лецитин в дозе 70 г/гол/сут.
4-я группа (ОР+СК+КС+Л) – основной рацион хозяйства, семена клевера в дозе 70 г/гол/сут, корень солодки в дозе 60 г/гол/сут, лецитин в дозе 70 г/гол/сут.
Результаты использования предлагаемых добавок показали положительное влияние на свободнорадикальные процессы, о чем свидетельствует снижение уровня малонового диальдегида, как показателя свободно-радикального окисления, и повышение активности антиоксиданта церулоплазмина (Таблица 1).
Таблица 1. - Показатели свободно-радикального окисления и антиоксидантной защиты у голштинских _______ коров при использовании дополнительно к основному рациону фитоадаптогенов. _______
|
Группы коров |
Показатели |
1-й день |
10-й день |
20-й день |
30-й день |
|
Контрольная группа 1: коровы получавшие (ОР хозяйства) |
МДА Мкмоль/л |
0,71±0,02 |
0,69±0,2 |
0,67±0,01 |
0,68±0,01 |
|
ЦП, Ммоль/л |
1,65±0,15 |
1,68±0,07 |
1,68±0,07 |
1,69±0,16 |
|
|
Опытная группа 2 – коровы получавшие (ОР+СК+Л) |
МДА Мкмоль/л |
0,63±0,01 |
0,64±0,02* |
0,63±0,01 |
0,59±0,01** |
|
ЦП, Ммоль/л |
1,96±0,06 |
1,9±,005 |
2,07±0,05* |
2,14±0,06* |
|
|
Опытная группа 3 – коровы, получавшие (ОР+КС+Л) |
МДА Мкмоль/л |
0,64±0,03 |
0,61±0,03 |
0,57±0,04* |
0,51±0,04** |
|
ЦП, Ммоль/л |
1,97±0,07 |
2,08±0,4* |
2,19±0,03** |
2,49±0,06** |
|
|
Опытная группа 4 – коровы, получавшие (ОР+СК+КС+Л) |
МДА Мкмоль/л |
0,63±0,02 |
0,56±0,03 |
0,56±0,03* |
0,43±0,05** |
|
ЦП, Ммоль/л |
1,20±0,07 |
2,12±0,01** |
2,21±0,08** |
2,73±0,03*** |
Примечание: *-Р<0,05; **-Р <0,01; ***-Р <0,001 относительно животных контрольной группы Источник: составлено автором на основе [3].
В таблице 3 показано, что к концу эксперимента уровень малонового диальдегида снизился в опытной группе № 2 на 0,04 ммоль/л, в группе №3 - на 0,13
ммоль/л, в группе №4 – на 0,20 ммоль/л. Уровень антиоксиданта церулоплазмина увеличился в опытной группе № 2 на 0,04 ммоль/л, в группе №3- на 0,51
ммоль/л, в группе №4 - на 1,53 ммоль/л.
При этом отмечено увеличение молочной продуктивности и улучшение качества молока голштинских коров в условиях промышленного комплекса. Так при добавлении к основному рациону семян клевера в дозе 70 г/гол/сут., корня солодки в дозе 60 г/гол/сут. и лецитина в дозе 70 г/гол/сут. ко- ровам «2 недели после отела» в течение месяца установлено увеличение молочной продуктивности к 30 дню опыта равное на 2,6 кг., белковомолочность увеличилась на 2,4 %; жирномолочность - на 0,32 % (Таблица 2).
Таблица 2. - Продуктивность и показатели качества молока у коров голштинской породы при использовании фитоадаптогенов.
|
Показатели |
Группы животных |
|||
|
Гр. №1 контрольная, коровы, получавшие ОР хозяйства |
Гр. №2 опытная, коровы, получавшие ОР+СК+Л |
Гр. №3 опытная, коровы, получавшие ОР+КС+Л |
Гр. №4 опытная, коровы, получавшие ОР+СК+КС+Л |
|
|
Среднесуточный удой,(кг) |
20,5±0,02 |
21,02±0,01 |
22,5±0,01 |
23,10±0,02 |
|
Белковомолочность, (%) |
3,20±0,02 |
3,29±0,02 |
3,36±0,03 |
3,44±0,02** |
|
Жирномолочность, (%) |
3,52±0,01 |
3,68±,003 |
3,70±0,02** |
3,84±0,03* |
Примечание: *-Р<0,05; **-Р <0,01; ***-Р <0,001 относительно животных контрольной группы Источник: составлено автором на основе [3].
Выводы. Проведённые экспериментальные исследования на основе полученных биохимических данных подтверждают возможность использования предлагаемых средств (семян клевера в дозе 70 г/гол/сут., корня солодки в дозе 60 г/гол/сут. и леци- тина в дозе 70 г/гол/сут.) в течение 30 дней в качестве экологически чистых органических адаптогенов для голштинских коров, содержащихся в условиях промышленных комплексов.
Список литературы Фитоадаптогены - экологически чистый фактор оптимизации свободно-радикальных процессов, повышения молочной продуктивности и качества молока
- Галочкин, В.А. Разработка теоретических основ и создание антистрессовых препаратов нового поколения для животноводства / В.А. Галочкин, В.П. Галочкина, К.С. Остренко // Сельскохозяйственная биология. - 2009.- №2 - С.43-54. EDN: KBYNDD
- Толстиков, Г.Н. "Солодка: биоразнообразие, химия, применение в медицине" // Толстиков Г.Н., Балтина Л.А., Гранкина В.П. Новосибирск. 2007, С.316.
- Ярован Н.И, Грибанова Н.Л., Болкунов П.С. "Минеральный состав и антиоксидантная активность растений адаптогенного действия" Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием по актуальным проблемам в области биотехнологии / Рациональное использование сырья и создание новых продуктов биотехнологического назначения // Орёл 30 апреля 2019 г., С.141.
- Протасов Б.И., Комиссаров И.И. Стратегия применения адаптогенов для стимуляции продуктивности у сельскохозяйственных животных//Сельскохозяйственная библиотека. 2012, №6, С. 12-23. EDN: PIFXAD
- Горковенко Л.Г., Оноприенко Н.А., Кобзарь С.В. Эффективный способ повышения молочной продуктивности// Сборник научных трудов Северо-Кавказского научно-исследовательского института животноводства. 2016.Т5.С.98-102.