Метаболические и функциональные нарушения рубцового пищеварения, обусловленные различными этиологическими факторами у высокопродуктивных молочных коров
Автор: Калюжный И.И., Семиволос А.М., Никулин И. А., Грачева О.А.
Статья в выпуске: 3 т.259, 2024 года.
Бесплатный доступ
В статье содержатся материалы нормы и патологии обменных процессов у высокопродуктивных коров красно-пестрой породы. Проведённые исследования говорят о том, что основные причины развивающейся патологии связаны в первую очередь с усиленным образованием и накоплением в рубце большого количества молочной кислоты, а в меньшей степени других органических кислот. Изучение содержимого рубца у больных коров показало, что количество инфузорий значительно ниже физиологических показателей более чем в два раза, количество молочной кислоты повышен, общий уровень летучих жирных кислот снижен, а также нарушено их процентное соотношение. Проводимые терапевтические процедуры при метаболических нарушениях необходимо выбирать в каждом конкретном случае. Лечебные мероприятия должны преследовать следующие цели: стабилизация реакции среды в преджелудках, нормализовать гемодинамику в организме – восстановить физиологические показатели кислотно-основного и водно-электролитного состояния.
Коровы, метаболизм, инфузории, кровь, летучие жирные кислоты
Короткий адрес: https://sciup.org/142242517
IDR: 142242517 | УДК: 636.4.087.72:619:611 | DOI: 10.31588/2413_4201_1883_3_259_72
Metabolic and functional disorders ruminal digestion due to various etiological factors in highly productive dairy cows
The article contains materials on the norms and pathologies of metabolic processes in highly productive cows of the red-motley breed. The conducted studies indicate that the main causes of the developing pathology are associated primarily with the increased formation and accumulation of large amounts of lactic acid in the rumen, and to a lesser extent other organic acids. A study of the rumen contents of sick cows showed that the number of ciliates is significantly lower than physiological indicators by more than two times, the amount of lactic acid is increased, the total level of volatile fatty acids is reduced, and their percentage ratio is also disturbed. Therapeutic procedures performed for metabolic disorders must be selected on a case-by-case basis. Therapeutic measures should pursue the following goals: stabilizing the reaction of the environment in the forestomach, normalizing hemodynamics in the body - restoring physiological indicators of the acid-base and water-electrolyte state.
Текст научной статьи Метаболические и функциональные нарушения рубцового пищеварения, обусловленные различными этиологическими факторами у высокопродуктивных молочных коров
Роль кормления в развитии патологии животных трудно переоценить. Эта огромная и еще недостаточно изученная проблема всегда привлекала особое внимание ученых и практических работников в связи с возрастающей потребностью мирового сообщества в продуктах животноводства [5, 7]. Подходы для ее решения различны и многообразны. Весьма привлекательны представления о прямой корреляции между компенсаторноприспособительными и адаптационными реакциями организма и его генетически детерминированной способностью перерабатывать питательные компоненты корма [4, 8]. Как известно, клетчатка грубого помола – естественный источник пластического и энергетического материала для жвачных. При ее переваривании в рубце образуются в основном летучие жирные кислоты и молочная кислота. Но количество этих кислот зависит от структуры рациона и зачастую наблюдаются различные патологические процессы в рубце и во всем организме. Исследованиями авторов установлено, что заболеваемость высокопродуктивных коров в зимневесенний период составляет 75 % и проявляется диареями, приводит к истощению (65 % и более), снижению продуктивности и низкому качеству молока. Гибель телят, полученных от этих коров по разным причинам достаточно высокая [1, 2, 9].
В связи с этим, целью наших исследований стало изучение параметров рубцового пищеварения и метаболических процессов у высокопродуктивных коров и оценка этих показателей.
Материал и методы исследования. Объектом исследования служили высокопродуктивные коровы красно-пестрой породы в АО «Племенной завод «Мелиоратор» в количестве 15 голов.
Использовались клинические, лабораторные и инструментальные методы исследования. Исследования крови проводили в научной лаборатории кафедры «Болезни животных и ВСЭ» на биохимическом анализаторе BioChem SA, реакция содержимого рубца, мочи и кала определялась с помощью pH - метра «Аквилон pH 410». Общее количество ЛЖК определяли методом паровой дистилляции в аппарате Маркгама, а процентное соотношение определяли с помощью газового хроматографа «Хром 5», содержание молочной кислоты в рубцовом содержимом определяли с помощью жидкостного хроматографа Аквилон Стайер, а в крови с использованием набора «Лактат».
Полученные данные в результате исследования обработаны биометрически с использованием пакета стандартных программ Microsoft Excel.
Результат исследований . Изучая причины, способствующие возникновению заболеваний метаболического профиля, мы проводили анализ кормления, содержания, эксплуатации и селекционно-племенной характеристики этих коров.
Исследуя рационы и их компоненты в хозяйстве Саратовской области АО «Племенной завод «Мелиоратор» по их влиянию на рубцовую микрофлору было выявлено, что корма избыточны по легкопереваримым углеводам, а также в рационе использовался силос с высоким содержанием масляной и уксусной кислот.
При анализе рациона отелившихся коров было выявлено, что значения анионно-катионного баланса находятся в диапазоне от -312,54 до -189,25 миллиэквивалентов на кг сухого вещества. Это говорит о поступлении в организм кислотных продуктов, что исчерпывает компенсаторные механизмы и приводит к возникновению закисления, что подтверждается результатами исследования кислотно-основного состояния, которое характеризуется различными степенями метаболического ацидоза.
Научными исследованиями доказано, что основным фактором развития патологии является повышенное образование и накопление большого количества молочной кислоты в рубце и в меньшей степени других органических кислот. Этому свидетельствует следующее: молочная кислота и другие органические кислоты являются естественными продуктами пищеварения в рубце жвачных, которые образуются при употреблении грубых кормов. Организм хорошо приспособлен к их утилизации, хотя при избыточном количестве они могут вызвать ацидоз. Однако надо подчеркнуть, что при естественном эволюционно-детерминированном кормлении животных этого не происходит. Действительно, в процессе развития патологии количество летучих жирных кислот в содержимом рубца быстро уменьшается [3, 6].
Напротив, с началом выздоровления, когда у животных восстанавливается аппетит, они принимают грубый корм и начинается его ферментация, уровень ЛЖК в рубце возрастает, изменяясь у здоровых животных в соответствии с режимом кормления.
При нарушении процесса пищеварения в рубце уровень молочной кислоты значительно повышается до 90,31±2,217. Этот рост концентрации лактата прямо связан с сильным снижением уровня pH до 4,05±0,076. Считается, что микрофлора рубца испытывает трудности с метаболизмом лактата. Кроме того, в такой кислой среде рубца происходит гибель определенных групп микроорганизмов, что усугубляет ситуацию.
Поступление молочной кислоты в кровь характеризует начало следующего этапа в развитии болезни. Причем возрастание концентрации лактата в крови является не только результатом его усиленного всасывания из рубца, но и эндогенного образования из глюкозы. Избыток молочной кислоты, циркулируя в крови, вызывает развитие метаболического ацидоза и в последующем потенцирует воспалительные процессы, некрозы, способствует повышению проницаемости сосудистых стенок, приводит к глубокому нарушению обмена веществ, в первую очередь, окислительно-восстановительных реакций.
Результаты исследования летучих жирных кислот коров представлены в таблице 1.
В ходе исследования содержимого рубца у больных коров было обнаружено, что количество инфузорий существенно ниже физиологической нормы – более чем в два раза. Подвижность значительно снижена, а качественный состав инфузорий изменен, преимущественно они представлены мелкими. Ферментативная активность рубцовой микрофлоры крайне низкая – до 21 минут, что практически равно нулю.
Таблица 1 – Содержание общего количества летучих жирных кислот и их процентное соотношение при нарушении рубцового пищеварения у коров
|
Показатель |
Норма |
Полученные значения |
|
Общее количество ЛЖК, ммоль/л |
80-150 |
55,6±1,43 |
|
Уксусная кислота, % |
65 |
70,7±2,88 |
|
Пропионовая кислота, % |
20 |
10,8±0,76 |
|
Масляная кислота, % |
15 |
19,5±0,57 |
Отклонения в поведении животных характеризовались следующими показателями:
-
• животные находятся в угнетенном состоянии, чаще лежат, слабо реагируют на окружающие факторы;
-
• коротким жвачным периодом 20-25 минут (при норме 30-45 минут) и сокращением количества жевательных движений до 16,5 тыс. (при норме 35 тыс.);
-
• отдых продолжительностью более восьми часов в ночное время и более трех часов в течение дня;
-
• наблюдается преобладание ночного мочеиспускания над дневным;
После отела у коров часто возникают послеродовые осложнения, такие как залеживание и отек вымени. Если корова не встает спустя сутки после отела, это может привести к развитию пареза, а затем и паралича задней части туловища.
Клинические показатели состояния животных при нарушении рубцового пищеварения представлены в таблице 2.
Таблица 2 – Клинические показатели состояния животных при нарушении рубцового пищеварения
|
Показатели |
Норма |
Полученные значения |
|
Температура тела, °C |
37,5—38,5 |
36,8±0,7 |
|
ЧСС, уд/мин |
50 – 70 |
87,3±1,84 |
|
ЧДД, двж/мин |
10 – 30 |
43,3±2,14 |
Рисунок 1 – Показатели уровня гемоглобина у опытных коров
При анализе фекалий были выявлены кисло-плесневелый запах и жидкая консистенция.
Моча при исследовании характеризовалась мутностью, водянистой консистенцией и фруктовым запахом, pH -кислая.
Гематологическими исследованиями выявлено значительное снижение гематокрита и гемоглобина
(Рисунок 1). Показатели гематокрита находилась в пределах от 16 до 29 %, а гемоглобина от 76 до 92 г/л. Это связано с меньшим поступлением в организм животного питательных веществ, что снижает усвоение железа.
Лечение метаболических нарушений требует индивидуального подхода в каждом конкретном случае. Терапия должна иметь следующие цели: нормализацию pH в рубце и восстановление гемодинамики в организме для восстановления кислотно-основного и водно-электролитного баланса.
Согласно результатам наших исследований, инфузионно-гидратирующая терапия направлена на восстановление объема внеклеточной жидкости и плазмы крови, предотвращение гиповолемического шока, регуляцию уровней натрия и калия, а также восстановление кислотно-основного состояния. Поэтому, вычислив количество жидкостей, которые необходимо ввести, следует затем сбалансировать их состав и определить пути введения. Если общее состояние животного позволяет, то целесообразно гидратацию проводить перорально.
Помимо применения жидкостной терапии, необходимо воспользоваться лечебно-профилактическими препаратами, которые были протестированы на производстве.
Результативность лечебных процедур во многом определяется последовательностью и правильностью применения, поскольку необходимо восстановить функции почек, печени, желудочно-кишечного тракта, органов размножения и т.д.
Важно помнить, что любое лечение не будет эффективным, если не устранить коренные причины, связанные с нарушением кормления, условий содержания и ухода за животными.
Симптомы, характерные для метаболических нарушений, являются специфичными для таких заболеваний, как метаболический ацидоз, кетоз, остеодистрофия, смещение сычуга. Очень сложно выявить какое-либо заболевание в качестве основного, поскольку нарушения обменных процессов у высокопродуктивных животных в каждом конкретном хозяйстве существенно отличаются, и чаще всего возникает смешанный диагноз.
Заключение . В соответствии с проведенными исследованиями установлено, что при нарушении технологии кормления, а именно, использование в рационе кормов, избыточных по легко растворимым углеводам и силоса с высоким содержанием масляной и уксусной кислот, происходят глубокие изменения в общем состоянии животных, крови и рубце, наблюдается следующее: животные апатичные, время жвачки уменьшается до 20-25 минут, количество жевательных движений уменьшается до 16,5 тыс., pH изменяется в кислую сторону до 4,05±0,076, уровень молочной кислоты повышается до 90,31±2,217, показатели гематокрита находятся в пределах от 16 до 29 %, а гемоглобина от 76 до 92 г/л, что ниже нормы, уменьшается общее количество ЛЖК до 55,61±1,43 и увеличивается количество уксусной и масляной кислот.
Резюмируя полученные результаты необходимо подчеркнуть, что профилактические меры по предотвращению метаболических нарушений должны начинаться с анализа рациона кормления и условий содержания коров. Высокопродуктивным животным нужно предоставлять регулярный диспансерный контроль на протяжении всего года, а на основе полученных результатов своевременно вносить необходимые корректировки в условия содержания, эксплуатации и кормления. Именно такие мероприятия могут помочь предотвратить развитие заболеваний, снижение продуктивности и выбытие коров из стада из-за метаболических расстройств.
Список литературы Метаболические и функциональные нарушения рубцового пищеварения, обусловленные различными этиологическими факторами у высокопродуктивных молочных коров
- Бакиров, Б. Микробиологические и метаболические аспекты ацидоза рубца у высокопродуктивных коров / Б. Бакиров, Б. Н. Хайитов, Ю. Улуғмуродов // Вестник Ошского государственного университета. – 2021. – № 1-2. – С. 210-214.
- Калюжный, И. И. Клинико-биохимические аспекты кислотно- основного гомеостаза и их значение в патологии продуктивных животных: монография / И. И. Калюжный, С. П. Убираев, Г. Г. Щербаков и др. – Санкт-Петербург: Лань – 2019. – 192 с.
- Калюжный, И. И. Факторы, влияющие на показатели обмена веществ у продуктивных животных / И. И. Калюжный, И. С. Степанов, Е. А. Полянская, М. Б. Кенжегалиева // XII Международная научно-практическая конференция «Современные технологии сельскохозяйственного производства». – Гродно, 2019.
- Контэ, А. Ф. Генетическая изменчивость показателей продуктивности и оценки экстерьера голштинских коров в зависимости от типа телосложения / А. Ф. Контэ, Г. Г. Карликова // Аграрный вестник Урала. – 2021. – № 9 (212). – С. 53-62.
- Разумовский, Н. Ацидоз рубца у коров: причины и профилактика / Н. Разумовский // Ветеринарное дело (Минск). – 2022. – № 8. – С. 33-38.
- Смоленцев, С. Ю. Профилактика нарушения обмена веществ у высокопродуктивных коров / С. Ю. Смоленцев // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: материалы международной научно-практической конференции, Йошкар-Ола, 16–17 марта 2022 года. Том. Выпуск XXIV. – Йошкар-Ола: Марийский государственный университет, 2022. – С. 444-446.
- Host and altitude factors affect rumen bacteria in cattle / D. Wu, M. Deng, G. Zhang [et al.] // Brazilian Journal of Microbiology. – 2020. – Vol. 51, No. 4. – P. 1573-1583.
- Kalyuzhny I. Correction of homeostatic mechanisms of humoral regulation of bone remodeling processes in piglets with pathology of vitamin-mineral metabolism / I. Kalyuzhny, T. Derezina, T. Ushakova, I. Kapelist, G. Zelenkova, T. Tambiev // IOP Conference Saries: Earth and Environmental Science – № 403. – 2019.
- Rumen Microbiota and Nutrient Metabolism: A Review / Y. K. Kansagara, H. H. Savsani, M. R. Chavda [et al.] // Bhartiya Krishi Anusandhan Patrika. – 2022.