Физиологическая реакция крови коров черно-пестрой породы на завершение стельности и начало лактации

Современная наука определяет переходный период у крупного рогатого скота как временной период между 3 неделями до наступления отела и 3 неделями после него [11]. Интерес к этому периоду связан с тем, что коровы на этом этапе онтогенеза испытывают ряд физиологических и биохимических изменений, которые могут приводить к повышению уязвимости организма к существующим условиям их содержание. В самом начале лактации связанным с производством молозива потребность коровы в основных питательных веществах значительно возрастает. Данный период физиологически значим в связи с тем, что на его притяжении снижается объем поедаемого корма, что формирует отрицательный энергетический баланс и усиливается усвоение организмом жира из его депо в первую очередь в форме неэтерифицированных жирных кислот [4].

Гематологический профиль организма – это очень важный маркер состояния их здоровья, особенно в условиях стада [12]. На него оказывают влияние различные факторы, в том числе характер протекания роста, стельности, отела, количество прошедших лактаций, стадии текущий лактации [6]. Известно, что у коров после отела имеет место адаптивная реакция печени, проявляющаяся высокой мобилизацией жиров из депо, при увеличении образования в крови активных форм кислорода [9]. Несмотря на то, что активные формы кислорода являются стандартными продуктами всех метаболических процессов, в случае их избытка возможно развитие окислительного повреждения, различных клеточных структур во всем организме. Это происходит в случае ослабления, сдерживающих оксигенацию физиологических антиоксидантных механизмов организма [10]. В этих условиях большое диагностическое значение приобретают различные белки крови, которые образуются клетками печени. По их уровню в крови возможно судить о состоянии организма животного и делать достоверный прогноз о его динамике [8]. В условиях отрицательного энергетического баланса часто меняются концентрации разных метаболитов в крови. Это неизбежно наступает на начальном этапе лактации, сопровождаясь существенным расходом жировых депо, что особенно заметно у коров высокопродуктивных пород [1].

Цель исследования: оценить особенности физиологической реакции основных гематологических показателей коров черно-пестрой породы на завершение стельности, отел и начало лактации у первотелок и животных, телящихся повторно.

Материал и методы исследований.

Выполнение всего исследования, изложенного в данной статье, получило одобрение локального этического комитета по исследованиям на животных, созданном при Российском биотехнологическом университете г. Москвы, Россия (протокол заседания №2 от 09.02.2021 г.).

Непосредственное выполнение исследования велось в период с февраля по май 2021 года на коровах, содержащихся в стандартных условиях коровников учебного хозяйства Российского биотехнологического университета г. Москва. Лабораторные исследования образцов взятой крови проводились в лаборатории кафедры Ветеринарной медицины Российского биотехнологического университета, г. Москва, Россия.

В исследование были взяты 47 стельных коров черно-пестрой породы (масса тела 460-650 кг в возрасте от 2 до 5 лет за 4 недели до предполагаемого отела). У повторнородящих коров объем удоя за предшествующую лактацию составил не менее 6000 кг.

Наблюдаемые коровы были разделены на две группы в соответствии с числом имевшихся у них стельностей: на группу первотелок, включавшую 22 головы и на группу повторно телящихся коров, состоящую из 25 животных. После недельного наблюдения у животных были взяты пробы крови для проведения анализа. Повторное взятие крови у всех коров было выполнено через три недели после отела.

Критериями включения коров в исследование были отсутствие проблем со здоровьем в прошлом, достаточная степень упитанности, протекание отела без особенностей, для повторно телящихся коров продолжительность предшествовавшей лактации должна была быть свыше 200 дней при среднесуточном надое не менее 30 кг в день.

Взятие крови у каждого животного осуществляли из хвостовой вены в две пластиковые пробирки. Содержимое первой пробирки, в которую до взятия крови, помещали раствор этилендиаминтетрауксусной кислоты в качестве антикоагулянта использовали для последующего выполнения подробного анализа крови при помощи гематологического анализатора Micros 60 (производства французской компании Horiba ABX). Вторая пробирка с кровью использовалась для получения сыворотки после свертывания помещенной в нее крови. Полученную таким образом сыворотку использовали для определения уровня в крови глюкозы, общего белка, альбумина, холестерина, триглицеридов, неэтерифицированных жирных кислот, малонового диалигида и общей антиоксидантной защищенности, применяя специальные тест-наборы (BioDiagnostic, USA). Уровень гаптоглобина определили при помощи иммунотурбодиметрического метода [7].

Полученные в ходе исследования цифровые значения учитываемых показателей были приведены в виде среднего значения±стандартная ошибка средней величины. Была применена программа SPSS Statistics версии 16.0 (SPSS Inc., созданная в 2007 г.) Рассчитывался t-критерий Стьюдента, принимая уровень значимости p<0,05.

Результат исследований. За три недели до отела основное количество показателей, учтенных в исследовании, различались между группами наблюдаемых животных (Таблица 1).

По уровню общего белка первотелки исходно уступали повторно телящимся коровам на 16,4%. Количество альбумина показало тенденцию к более низкому уровню у первый раз телящихся коров (4,6 %). Повторно телящиеся коровы до отела имели более высокий уровень глобулинов в крови (на 34,8 %). Уровень в их крови гаптоглобина до отела также был выше на 78,3 %, чем в крови первотелок в этот период наблюдения. До отела значимых различий между группами коров по уровню глюкозы найдено не было. Содержание неэтерифицированных жирных кислот в крови было выше у первотелок на 50,0 %. При этом уровни холестерина и триглицеридов в их крови уступали таковым у повторно телящихся на 18,9 % и на 38,1 %, соответственно.

Величина их общей антиоксидантной защищенности у повторно телящихся оказалась выше на 56,1 %, а содержание в их крови малонового диальдегида ниже на 74,3 %, чем у первотелок.

Уровни эритроцитов и гемоглобина у первотелок показали тенденцию уступить их уровням у более взрослых коров на 2,3 % и на 7,5 %, соответственно. При этом у первотелок уровни лейкоцитов и лимфоцитов достоверно превышали на 15,5 % и на 28,2 %, а количество нейтрофилов уступало на 10,7 % величинам, найденным у повторно телящихся коров. Содержание тромбоцитов в крови животных обоих наблюдаемых групп значимо не различалось.

Таблица 1 – Учитываемые показатели у коров, взятых в исследование

Параметры, оцениваемые у животных	Первотелки		Повторно телящиеся коровы
	за 3 недели до отела, n=22	через 3 недели после отела, n=22	за 3 недели до отела, n=25	через 3 недели после отела, n=25
Общий белок, г/л	68,1±0,92	58,6±3,23*	79,3±1,12+	65,8±2,67** v
Альбумин, г/л	34,5±0,53	11,7±0,31**	36,1±0,49	11,3±0,46**
Глобулин, г/л	32,2±0,44	42,5±1,77**	43,4±0,51++	49,5±2,05* v
Гаптоглобин, ммоль/л	2,3±0,22	3,4±0,23**	4,1±0,32++	3,0±0,14** v
Глюкоза, ммоль/л	2,86±0,15	2,13±0,21**	2,72±0,09	1,79±0,19** v
Неэтерифицированные жирные кислоты, ммоль/л	0,39±0,06	0,96±0,16**	0,26±0,04++	0,37±0,08** vv
Холестерин, ммоль/л	2,59±0,33	2,79±0,32	3,08±0,17+	3,61±0,25* vv
Триглицерид, ммоль/л	0,42±0,09	0,43±0,06	0,58±0,06++	0,42±0,08** vv
Общая антиоксидантная способность, ммоль/л	0,66±0,11	1,10±0,16**	1,03±0,25++	1,31±0,25** v
Малоновый диальдегид, нмоль/мл	2,58±0,14	1,58±0,41**	1,48±0,21++	1,25±0,29** v v
Эритроциты, 1012/л	8,49±0,42	6,86±0,18**	8,69±0,34	6,39±0,22**
Гемоглобин, г/л	107,5±3,37	103,4±5,36	115,6±2,92	101,9±4,23*
Лейкоциты, 109/л	13,36±0,58	17,24±1,54**	11,57±0,49+	13,96±1,11* vv
Нейтрофилы, 109/л	5,23±0,31	5,12±0,58	5,79±0,45+	4,36±0,67** v
Лимфоциты, 109/л	6,82±0,23	10,65±1,28**	5,32±0,46++	8,68±0,94** vv
Тромбоциты, 109/л	256,35±17,52	232,62±22,95*	240,34±21,26	225,73±18,29

Примечание: достоверность различий показателей P<0,05 (один значок) и P<0,01 (два значка).

* – между исходным и конечным уровнем показателей в обоих группах коров; + – между исходными уровнями показателей в сравниваемых группах коров; ^v - между конечными уровнями показателей в сравниваемых группах коров.

У коров-первотелок регистрируемые показатели испытали динамику между тремя неделями до отела и тремя неделями после отела (Таблица 1).

Уровень общего белка у первотелок между обоими наблюдениями снизился на 16,2 %. Количество альбумина в их крови понизилось по сравнению с исходным уровнем в 2,9 раза. Первый раз телящиеся коровы показали повышение уровня глобулинов в крови на 31,9 %. Уровень в их крови гаптоглобина до отела был ниже, чем после него на 47,8 %. До отела в крови первотелок уровень глюкозы был выше на 34,3 %, чем при повторном исследовании. Содержание неэтерифицированных жирных кислот в их крови исходно было невелико, а через 3 недели после отела возрастало в 2,5 раза. Уровни холестерина и триглицеридов в их крови не имели значимых различий между двумя проведенными исследованиями.

Уровень общей антиоксидантной защищенности организма у первотелок повышался между выполненными наблюдениями на 66,7 %, а содержание в их крови малонового диальдегида снижалось на 63,2 %.

Количества эритроцитов и гемоглобина в крови первотелок показали свое понижение на 23,7 % и на 3,9 %, соответственно. При этом у них уровни лейкоцитов и лимфоцитов в ходе наблюдения достоверно превышались на 29,2 % и на 56,7 %, а количество нейтрофилов имело слабую тенденцию к снижению на 2,1 %. Содержание тромбоцитов в крови этих животных между двумя исследованиями понижалось на 10,3 %.

У повторно телящихся коров регистрируемые показатели также изменялись на протяжении проведенного наблюдения между тремя неделями до отела и тремя неделями после него (Таблица 1).

Концентрация общего белка у повторно телящихся коров между обоими наблюдениями снизилась на 20,5 %. Уровень альбумина в их крови понизился по сравнению с исходным уровнем в 3,2 раза. Повторно телящиеся коровы показали повышение уровня глобулинов в крови на 14,0 %. Содержание в их крови гаптоглобина до отела был выше, чем после него на 36,7 %. До отела в крови этих коров уровень глюкозы был выше на 51,9 %, чем через три недели после него. Содержание неэтерифицированных жирных кислот в их крови исходно было невелико, а спустя 3 недели после отела было выше исхода на 42,3 %. Уровень холестерина в их крови в течение учитываемого периода возрос на 17,2 %, а количество триглицеридов понизилось между двумя проведенными исследованиями на 38,1 %. Общая антиоксидантная защищенность организма у коров, телящихся повторно, между выполненными наблюдениями повысилась на 27,2 %.

Количество эритроцитов и гемоглобина в крови повторно телящихся коров понизилось на 35,9 % и на 13,4 %, соответственно. Содержание в их крови лейкоцитов и лимфоцитов за время наблюдения достоверно возрастало на 20,6

% и 63,1 %. При этом концентрация нейтрофилов у них значимо снижалась на 32,8 %. Содержание тромбоцитов в их крови на протяжении исследования имело тенденцию к понижению на 6,5%.

Через три недели после отела основное количество показателей учтенных в исследовании различались между группами наблюдаемых коров (Таблица 1).

По уровню общего белка первотелки в конце наблюдения уступали повторно телящимся коровам на 12,3 %. На этом этапе количество альбумина в крови коров обеих групп было сравнимо. Повторно телящиеся коровы после отела имели более высокий уровень глобулинов в крови (на 16,5 %). Уровень в их крови гаптоглобина после отела был ниже на 13,3 %, чем в крови первотелок. Спустя три недели после отела содержание глюкозы в крови повторно телящихся было ниже на 18,9 %. Количество в крови неэтерифицированных жирных кислот в конце наблюдения было выше у первотелок в 2,6 раза. При этом уровень холестерина в их крови в конце наблюдения уступал таковому у повторно телящихся на 29,4 % при сравнимых уровнях триглицеридов.

Уровень общей антиоксидантной защищенности через три недели после отела у повторно телящихся оказалась выше на 19,1 %, а содержание в их крови малонового диальдегида ниже на 26,4 %, чем у первотелок.

Уровни эритроцитов и гемоглобина у коров обеих групп через три недели после отела были сравнимы. При этом у первотелок уровни лейкоцитов и лимфоцитов были достоверно выше на 23,5 % и на 23,2 %. Количество нейтрофилов у них в конце наблюдения также превышало на 17,4 % уровень, найденный у повторно телящихся коров. Содержание тромбоцитов в крови животных обеих наблюдаемых групп в конце выполненного исследования не имело значимых различий.

Проведенное наблюдение помогло выявить изменения в гематологическом, а, следовательно, в метаболическом профиле коров черно-пестрой породы до и после отела у первородящих, и у повторнородящих. Проведенная работа позволила оценить особенности изменений в гематологических показателях и биомаркерах оксидантных процессов во время перехода их организма от беременности к лактации. Осуществление мониторинга этих изменений имеет огромное значение для выяснения состояния здоровья коров и может помочь прогнозировать динамику метаболического статуса животных в этот период. Учитывая результаты исследования, можно считать, что в послеродовом периоде более выражен отрицательный энергетический баланс у первотелок. При этом развитие некоторого дисбаланса прооксиданты/антиоксиданты отмечался в послеродовый период у первородящих, имеясь у повторнородящих коров только перед отелом.

В ходе проведенного исследования у первотелок после отела удалось выявить значительное понижение в крови количества глюкозы, общего белка и альбумина, при повышении содержания в ней малонового диальдегида, неэтерифицированных жирных кислот и глобулина по сравнению с их уровнями до отела. Более ранние наблюдения показали более высокий уровень неэтерифицированных жирных кислот у первотелок между 2 и 8 неделями в послеродовом периоде [5]. При этом в другом исследовании авторы выявили, что уровень неэтерифицированных жирных кислот возрастает с 1 недели до отела, что затем сменяется постепенным его снижением после отела [2]. Данные обстоятельства говорят, что рост уровня неэтерифицированных жирных кислот у коров первотелок может быть вызван имеющимся у этих животных высокими энергетическими потребностями для их роста, потребностями для реализации первой лактации и стрессом, вызванным первым отелом. Также имеется мнение, что первотелки могут быть более подвержены развитию дефицита в питательных веществах и энергии в период отела и после него. Существенное уменьшение уровня общего белка в это время развивается, видимо, по причине того, что организм крупного рогатого скота использует в качестве биологически значимого источника энергии при синтезе АТФ аминокислоты, получаемые в ходе деградации белка [3].

Заключение. Окончание стельности, отел и начало лактации всегда сопровождаются рядом изменений в метаболических и окислительных процессах в организме у первотелок и у коров, телящихся повторно. При этом первотелки в большей степени реагируют на развитие отрицательного энергетического баланса в переходный период, что сопровождается у них более высоким нарастанием уровня в крови свободных неэстерифицированных жирных кислот по сравнению с коровами, телящимися повторно. У обеих категорий коров отмечено ослабление антиоксидантной защищенности организма, что говорит о необходимости проведения им планомерной профилактики развития окислительных повреждений клеток у коров молочных пород в переходный период независимо от количества предшествующих стельностей.

17(1). – P. 1-7. doi: 10.9734/ARRB/2017/34380

Резюме

Для исследования отобраны полностью здоровые 47 стельных коров за 3 недели до предполагаемого отела: группа первотелок состояла из 22 голов, группа повторно телящихся включала 25 голов. Обследование велось за 3 недели до отела и через 3 недели после отела. Первотелки после отела показали уменьшение концентрации глюкозы, общего белка и альбумина при существенном увеличении концентраций малонового диальдегида, неэтерифицированных жирных кислот и глобулина по сравнению с первым исследованием. Повторно отелившиеся коровы продемонстрировали значимое понижение количества в крови глюкозы, общего белка и альбумина, сочетающееся со значимым ростом уровней холестерина и малонового диальдегида по сравнению с их величиной до отела. У повторно телящихся коров отмечено существенное уменьшение неэтерифицированных жирных кислот по сравнению с отелившимися коровами-первотелками. Состав общих гематологических профилей отделившихся первотелок и повторно телящихся коров характеризовался по сравнению с уровнем до отела значительным снижением количества эритроцитов и нарастанием уровня лимфоцитов.