Изменения пищеварительных процессов в организме молочных коров при использовании в рационе комплексной кормовой добавки

Переходный период является очень важным и значимым для молочных коров, поскольку в организме животных происходит перестройка, связанная с подготовкой к отелу и лактации. Напряжение обменных процессов в организме животных в этот период требует обеспечение биологически полноценным питанием. В начале лактации, в период раздоя молочные коровы испытывают повышенные потребности в питательных, биологически активных веществах и энергии, что зачастую не удовлетворяется за счет кормов рационов, принимая во внимание не всегда высокое качество их компонентов. Организм при этом восполняет дефициты за счет резер- вов собственного тела, что приводит к нарушениям обменных процессов, снижению продуктивности, развитию различных патологий. Огромную роль в физиологических процессах, происходящих в организме, играет печень, регулирующая гомеостаз, принимающая участие в обмене питательных веществ, синтезе белков, липопротеидов, витаминов, гормонов, в детоксикации антипитательных веществ и ксенобиотиков [8].

В организме жвачных животных большая часть питательных веществ корма превращается в многокамерном желудке и от течения протекающих в нем метаболических процессов зависит не только переваривание в нижележащих отделах пищеварительного тракта, но и состояние обмена веществ в целом.

У взрослых жвачных животных около 80 % всего объема многокамерного желудка приходится на долю рубца, емкость которого колеблется в пределах 4-10 л у овец и 100-300 л у крупного рогатого скота [9], по другим источникам, соответственно 16-20 и 140-200 л [3]. Рубец в организме жвачных следует рассматривать как большую бродильную камеру, обеспечивающую постоянство условий среды для непрерывного развития и жизнедеятельности популяций симбионтных микроорганизмов, что достигается регулярным поступлением субстрата для питания микроорганизмов, всасыванием через стенку рубца в кровь растворимых продуктов их жизнедеятельности, постоянством температуры на уровне 38-42 0С, выработкой большого количества слюны, богатой бикарбонатами и другими ионами [9].

Жизнедеятельность симбионтной микрофлоры рубца жвачных животных обеспечивает переваривание до 60 % клетчатки, до 95 % легкопереваримых углеводов, 60-80 % белков [2, 3]. Метаболические процессы в рубце за счет жизнедеятельности симбионтных микроорганизмов имеют также антитоксическую функцию, заключающуюся в биотрансформации токсических веществ до менее токсических соединений.

Учитывая все эти факторы, следует заключить, что создание в рубце опти- мальных условий для жизнедеятельности и развития симбионтной микрофлоры является правильным подходом к повышению переваримости и усвояемости питательных веществ, улучшения обменных процессов и сохранения продуктивного здоровья жвачных животных.

Особенно важна роль рубцового пищеварения у новотельных молочных коров. В конце стельности и начале лактации в организме коров снижается моторно-эвакуаторная способность преджелудков, что связано с интенсивным увеличением массы плода. В послеотельный период деятельность рубца также нарушается в связи с резким высвобождением от сдавливания плодом, что сопровождается нарушениями моторики, атониями рубца. Это усугубляется тем фактом, что в начале лактации энергетические потребности коров резко возрастают, и для их восполнения скармливаются корма, богатые крахмалом, что обуславливает снижение рН рубцового содержимого, повышает риск развития подострого ацидоза, кетоза с ухудшением здоровья животных. Жвачные животные, благодаря симбиотическим отношениям рубцового микробиоценоза приспособлены к перевариванию структурных углеводов растительных кормов, богатых клетчаткой и менее приспособлены к высококонцентратным рационам, так как при возникающих ацидозах происходит гибель целлюлозолитических микроорганизмов – важнейших продуцентов энергопластических летучих жирных кислот, в частности ацетата для синтеза молочной продукции. Одной из причин дефицита питательных веществ и энергии животного организма является гипофункция преджелудков, что приводит к метаболическим нарушениям, снижению иммунитета и продуктивности [10, 11, 14].

Таким образом, решение вопросов, связанных с повышением адаптивных возможностей организма коров в предотель-ный и послеотельный периоды, является актуальным [12, 13, 15]. Широкое применение находит разработка способов улучшения ферментативных и микробиальных процессов в рубце, обмена веществ, функции печени, предупреждения нарушений метаболического и физиологического статуса организма молочных коров с использованием отечественных комплексных кормовых средств.

На основании результатов предварительно проведенных исследований в ФГБНУ ФНЦ ВИЖ им. Л.К. Эрнста разработан комплекс дополнительного питания, в состав которого входит ферментнопробиотический препарат Целлобактерин+ амило-протео-целлюлозолитического действия, минерал шунгит, являющийся мощным антиоксидантом и адсорбентом ксенобиотиков, препарат липотропно-гепатопротекторного действия в «защищенной» от действия рубцовой микрофлоры форме холина и льняной жмых.

Цель наших исследований состояла в изучении физиолого-биохимических процессов пищеварения в рубце молочных коров при использовании в рационе их питания вышеупомянутого комплекса биологически активных веществ.

Материал и методы исследований . Экспериментальные исследования проведены в условиях Федерального государственного унитарного предприятия Экспериментальное хозяйство «Кленово-Чегодаево» (ФГУП э/х «Кленово-Чегодаево», ферма Зыбино) в зимний период и в лабораториях ФГБНУ ФНЦ ВИЖ им. Л.К. Эрнста. Работа выполнена при финансовой поддержке фундаментальных научных исследований МИНОБРНАУКИ РОССИИ, номер государственного учета НИОКТР АААА-А18-118021590136-7.

Для эксперимента в конце сухостойного периода сформированы две группы черно-пестрой голштинизирован-ной породы коров-аналогов по продуктивности (7500 литров молока), 2-3 лактации, по 8 голов в каждой. Содержание животных было привязным. В конце сухостойного периода коровы получали сено злаковобобовое в количестве 4 кг, кормосмесь, состоящую из сенажа многолетних трав и силоса кукурузного и 2,5 кг концентратов. При раздое рацион коров состоял из кор-мосмеси, состоящей из сенажа многолетних трав (14 кг) и силоса кукурузного (8 кг), сена злаково-бобового (3 кг), патоки (1 кг) и концентратов (12 кг) [7]. В состав ра- циона коров опытной группы за 20 дней до отела и в течении 60 дней после него включали 200 г комплексной добавки. Продолжительность опыта составила 80 дней. По окончании эксперимента у 3 животных из каждой группы был произведен отбор проб рубцового содержимого с помощью пищеводного зонда через 3 часа после кормления. Изучены параметры рубцовой ферментации у животных по следующим методикам: рН на приборе «Аквилон 420», общее количество летучих жирных кислот - методом паровой дистилляции в аппарате Маркгама; концентрация аммиачного азота - микродиффуз-ным методом по Конвею; амилолитическая активность - фотометрическим методом с использованием прибора спектрофотометр КФК-3-01- «ЗОМЗ» (Россия) [5]. Количество короткоцепочечных монокарбоновых кислот определено в ДКЦ ФУНИИ им. Н.Г. Габричевского. Цифровой материал исследований был обработан биометрически с использованием t-критерия Стюден-та. Результаты считали достоверными при уровне значимости Р <0,05.

Результаты исследований. Реакция содержимого рубца в зависимости от рациона может быть слабокислой или слабощелочной, она поддерживается в пределах рН 6,5-7,4, что является важнейшим условием для развития микроорганизмов и для течения биохимических процессов в преджелудках.

На рисунке 1 показана динамика показателей рубцового метаболизма в рубце подопытных коров. Все показатели находились в пределах физиологических норм для коров. рН рубцового содержимого у животных опытной группы составил 6,87 едениц, что на 0,6 единиц меньше, чем в контрольной группе.

Летучие жирные кислоты (ЛЖК) образуются в рубце преимущественно в результате сбраживания углеводов корма и являются главным источником энергии для жвачных. В рубце постоянно протекают два взаимосвязанных процесса - образование этих высокоценных метаболитов и их всасывание, происходящее с разной скоростью для каждой кислоты и зависящее от концентрации и рН среды.

Основная масса летучих жирных кислот приходится на долю уксусной и пропионовой и их соотношение в содержимом рубца зависит от структуры рациона, содержания в нем белка, крахмала и легкопереваримых углеводов. В нашем эксперименте общее количество летучих жирных кислот в рубцовой жидкости опытных коров составляло 6,85 мМоль/л, что было выше, чем у контрольных животных на 3 %. Можно предположить, что этому способствовали пробиотические компоненты добавки.

Рисунок 1 – Концентрация водородных ионов в рубцовых содержимых коров

0          10

20        30        40        50        60        70 ■ опытная ■ контрольная

Рисунок 2 – Молярное соотношение отдельных летучих жирных кислот в рубцовой жидкости коров, %

Рисунок 3 – Концентрация аммонийного азота Полученные данные согласуются с результатами других исследователей, которые показали увеличение концентрации в рубцовой жидкости коров, мг %

ЛЖК в рубце животных, получавших пробиотик – смесь живых ацидофильных и бифидобактерий – на 2,12-4,55 %, по срав-

нению с таковыми у контрольных [6].

В наших исследованиях доля уксусной кислоты составляла 65,3 %, а пропионовой – 16,8 %, в то время, как данные показатели в рубце контрольных коров составляли 62 и 24 %, соответственно. Известно, что уксусная кислота необходима для синтеза молочного жира и лактозы. При недостатке клетчатки в рационе снижается образование уксусной кислоты, а, следовательно, и жирность молока (Рисунок 2).

Снижение содержания аммиачного азота в рубцовой жидкости коров опытной группы на 26,9 % (P≤0,05) свидетельствует о присутствии адсорбента в составе комплексной добавки (Рисунок 3). Ранее проведенные исследования по использованию эрготропных соединений в составе минерала шунгит в рационах жвачных животных показали, что адсорбирующие свойства минерала проявлялись уже на уровне рубцового пищеварения и заключались в снижении концентрации аммиачного азота в рубцовой жидкости [1].

Изменения в составе рациона не оказали существенного влияния на амилолитическую активность микрофлоры рубца, имелась небольшая тенденция к повышению этого показателя в рубце опытных коров.

Усиление показателей ферментативной активности рубца при использовании в питании опытных коров комплексной кормовой добавки с включением пробиотических, метилсодержащих компонентов, минерала шунгит и льняного жмыха подтверждают результаты микробиологических исследований (Таблица 1).

Анализ таблицы показал, что соотношение бактерий и инфузорий в рубце опытных и контрольных коров было приблизительно одинаковым. У опытных коров наблюдалось увеличение уровня образования, как простейших (на 16,6 % при P≤0,05), так и бактерий (на 21,7 %). Эти данные свидетельствуют о стимулирующем влиянии изучаемого фактора питания на размножение микроорганизмов, которые играют значительную роль в переваривании питательных веществ и образовании метаболитов в виде высокоценных летучих жирных кислот.

В исследованиях других авторов использование пребиотической добавки на основе аспорогенных капсулированных дрожжей, также оказало положительное влияние на популяцию инфузорий, количество их в рубцовой жидкости возросло у бычков опытной группы на 12,6 %.

Таблица 1- Содержание микробиальной массы в рубцовой жидкости коров (n=3)

Группа	В 100 мл рубцового содержимого, г
	Через 3 часа после кормления
	бактерии	простейшие	всего
контрольная	0,272 ± 0,033	0,223 ± 0,0026	0,495 ± 0,03
%	54,95	45,05	100
опытная	0,331 ± 0,09	0,260 ± 0,012*	0,591 ± 0,07
%	56	44	100

Достоверно при *Р ≤0,05

Оптимизация и усиление пищеварительных процессов в рубце коров с использованием в рационах фактора дополнительного питания в виде комплексной кормовой добавки способствовало повышению продуктивности животных. В среднем за период эксперимента среднесуточный удой у коров контрольной группы составил 31,73 кг, а опытной – 34,78 кг (P≤0,05) при жирности, соответственно 3,75 и 3,78 %.

Заключение. Использование в питании молочных коров в конце сухостойного периода и начале лактации комплексной кормовой добавки, в состав которой входят пробиотические, метилсодержащие компоненты, минерал шунгит и льняной жмых способствовало улучшению метаболического статуса рубца, что способствовало повышению продуктивности.

Цель исследований состояла в изучении физиолого-биохимических процессов пищеварения в рубце молочных коров при использовании в рационе их питания комплекса биологически активных веществ, в состав которого входит ферментно-пробиотический препарат Целлобактерин+, минерал шунгит, являющийся мощным антиоксидантом и адсорбентом ксенобиотиков, препарат липотропно-гепатопротекторного действия в «защищенной» от действия рубцовой микрофлоры форме холина и льняной жмых. Проведен эксперимент на 2 группах коров черно-пестрой породы (n=8). В состав рациона коров опытной группы за 20 дней до отела и в течение 60 дней после него включали 200 г комплексной добавки. По окончании эксперимента у животных из каждой группы был произведен отбор проб рубцового содержимого с помощью пищеводного зонда через 3 часа после кормления, определяли рН, общее количество летучих жирных кислот и их молярное соотношение, концентрацию аммиачного азота, амилолитическую активность. Использование в питании коров комплексной кормовой добавки способствовало усилению микробиальных и ферментативных процессов в рубце, что проявлялось в повышении уровня образования микробиальной массы на 19,4 %, летучих жирных кислот – на 3 %, амилолитической активности рубцовой жидкости, снижении концентрации аммонийного азота – на 26,9 % (P≤0,05). У опытных коров наблюдалось увеличение уровня образования как простейших (на 16,6 % при P<0,05), так и бактерий (на 21,7 %). Использование в питании молочных коров в конце сухостойного периода и начале лактации вышеупомянутой добавки способствовало улучшению метаболического статуса рубца, что способствовало повышению продуктивности.