Молочная продуктивность, обменные процессы и показатели воспроизводства у высокопродуктивных коров под влиянием защищенного L-карнитина

Наряду с оптимизацией кормления (1), при совершенствовании нормирования рационов (2) целесообразно использовать методы, которые способствуют улучшению функций пищеварительного тракта, печени и других систем, обусловливающих повышение эффективности обменных процессов у высокопродуктивных коров (3) и использование потенциала их продуктивности (4).

Известно, что одна из важнейших составляющих биологически полноценного питания животных и человека — аминокислотно-витамин-ная обеспеченность организма (5, 6). Доказана важная роль реакций метилирования в реализации генетической информации (7), в иммунных процессах, при стрессах, физических нагрузках (8), детоксикации организма (9), установлено липотропно-гепатопроктерное действие метилсодержащих соединений (10, 11). Острый дефицит метилсодержащих метаболитов у высокопродуктивного молочного скота связан с их недостаточным содержанием в потребляемых кормах (12, 13). Даже при обогащении рационов высокопротеиновыми добавками (соевый, рапсовый, подсолнечный жмыхи) требуются дополнительные источники метилсодержащих соединений в виде метионина — первой лимитирующей аминокислоты для жвачных животных (14, 15), а также холина, бетаинов, витаминов и минеральных веществ, участвующих в синтезе жизненно важных соединений в процессах переметилирования (16).

В настоящее время значительное внимание уделяется карнитину, который синтезируется в животном организме при достаточной обеспеченности лизином, метионином, холином, витаминами С, В3, В9, В12, В15, кобальтом, железом (17, 18). Установлена важная роль карнитина в углеводно-жировом и белковом обмене (19, 20). Карнитин участвует в транспорте длинноцепочечных жирных кислот через мембрану митохондрий (21), в выведении из клеток потенциально токсичных метаболитов, в регуляции глюконеогенеза (22), а также в синтезе гормона роста (23, 24). L-Карнитин применяется в медицине для поддержания нормальной работы сердечно-сосудистой системы (25), укрепления сердечной мышцы, контроля содержания холестерина в крови, оказания нейрозащитного эффекта, повышения иммунитета, предупреждения атеросклероза и инфаркта миокарда, восстановления организма после нагрузок и стрессов (26), регенерации тканей органов, повышения интенсивности роста мышечной ткани (анаболитическое действие) (27, 28). Он ингибирует накопление арахидоновой кислоты в фосфолипидах тромбоцитов (29), участвует в детоксикации организма (30), широко используется при болезнях почек и печени (31), острых инфекционных заболеваниях, во время беременности и лактации (32, 33), а также для улучшения спермопродукции у сельскохозяйственных животных (34, 35).

У высокопродуктивных коров период после отела связан со значительной перестройкой и усилением обменных процессов (36, 37). При этом для обеспечения синтеза молока расходуются липопротеиды тканей, что приводит к снижению живой массы новотельных коров, возникновению кетозов, гепатозов и других заболеваний (38), существенному недобору молока, уменьшению длительности продуктивного использования животных, ухудшению функции воспроизводства (7).

Результаты многочисленных исследований свидетельствуют об эффективности применения защищенного L-карнитина в рационах крупного рогатого скота, однако отсутствуют рекомендации по дозам L-карнитина для новотельных коров с неодинаковой продуктивностью. Кроме того, данные о влиянии дополнительно скармливаемого карнитина на организм часто противоречивы (39), что требует дальнейшего детального изучения 1170

физиологического и продуктивного действия разных доз защищенного L-карнитина при кормлении скота.

В настоящей работе мы впервые сравнили разные дозы защищенного L-карнитина (в виде препарата Carnipass™) в рационах новотельных высокопродуктивных коров по влиянию на переваримость и использование питательных веществ кормов, рубцовый метаболизм, морфологические, биохимические, иммунологические показатели крови, молочную продуктивность и показатели качества молока. В результате установлена и рекомендована оптимальная доза защищенной формы L-карнитина — 45 мг/кг надоенного молока.

Нашей целью было изучение влияния разных доз защищенного L-карнитина на молочную продуктивность, качественные показатели молока, интенсивность и направленность физиолого-биохимических процессов у новотельных высокопродуктивных коров в период раздоя.

Методика . Для научно-хозяйственного и физиологического опытов (ферма «Дубровицы», ЭХ «Кл¸ново-Чегодаево», п. Дубровицы, Московская обл., 2014 год) сформировали четыре группы чистопородных голшти-низированных черно-пестрых коров ( Bos taurus taurus ) 2-й и 3-й лактаций (по 8 гол. в группе), подобранных по принципу аналогов с учетом количества отелов, живой массы, молочной продуктивности за предшествующую лактацию. Подопытные животные в I (контрольной) и II-IV (опытных) групп получали основной рацион, составленный в соответствии с нормами (40). Животные из II, III и IV групп за 21 сут до отела с комбикормом дополнительно получали соответственно 5,5; 8,3 и 11,1 г препарата Carni-pass™ («Lohmann Animal Health GmbH & Co. KG», Германия) с содержанием активного вещества 18 %, или 1,0; 1,5 и 2,0 г защищенного L-карнитина в перерасчете на активное вещество. После отела коровы в течении 120 сут получали 30; 45 и 60 мг защищенной формы L-карнитина на 1 кг надоенного молока.

Потребление кормов учитывали по разности между розданным количеством и остатками. Пробы молока отбирали от каждой коровы ежедекадно. Каждая среднесуточная проба для анализа была пропорциональна удою (по ГОСТ 13928-84). Количественное содержание белка, жира, молочного сахара, Са, Р в образцах оценивали на анализаторе Bentley 150 («Bentley Instruments, Inc.», США) по ГОСТ 5867-90, ГОСТ 25179-90, ГОСТ 3626-73, ГОСТ 3625-84 и ГОСТ 3624-92. При оценке химического состава молока определяли жирность кислотным методом Гербера, белок — методом формольного титрования, сухое вещество — расчетным методом, количество соматических клеток — по ГОСТ 23453-90. Продуктивность каждой коровы за период опыта, а также в среднем по группе животных оценивали как по количеству молока натуральной жирности, так и в пересчете на молоко 4 % жирности. Затраты кормов (энергетических кормовых единиц, переваримого протеина и концентратов) определяли, исходя из фактического потребления в расчете на 1 кг молока 4 % жирности.

Физиологический балансовый опыт по изучению переваримости питательных веществ проводили на животных I, III и IV групп через 90 сут после отела (из каждой группы отбирали по 3 коровы со средними показателями продуктивности). В течение балансового опыта коровы находились в индивидуальных стойлах, оборудованных кормушками и приспособлениями для сбора кала и мочи. Период учета составлял 5 сут. Среднесуточные пробы кормов, их остатков, кала и мочи отбирали и анализировали по общепринятым зоотехническим методикам (41).

В конце научно-хозяйственного опыта в образцах крови, взятых у животных из каждой группы (n = 3) через 3 ч после кормления, определяли концентрацию общего белка и его фракций, содержание глюкозы, мочевины, аланинаминотрансферазы (АлАТ), аспартатаминотрансферазы (АсАТ), билирубина, щелочной фосфатазы, холестерина, кальция, фосфора с использованием автоматического биохимического анализатора Chem Well («Awareness Technology, Inc.», США). Бактерицидную активность оценивали фотонефелометрически, лизоцимную активность — по В.И. Мутовину (42), фагоцитарную активность — по поглощающей и переваривающей способности клеток крови.

У высокопродуктивных коров для изучения рубцового метаболизма отбирали рубцовое содержимое зондом спустя 3 ч после кормления с дальнейшим определением рН, содержания летучих жирных кислот (ЛЖК), азота аммиака, массовой доли простейших и бактерий. Кислотность определяли рН-метром Аквилон-410 («НПК Аквилон», Россия), общее количество летучих жирных кислот — методом паровой дистилляции в аппарате Маркгама, аммиачный азот — микродиффузным методом по Конвею, общий азот — по Кьельдалю после осаждения трихлоруксусной кислотой (43). Биомассу простейших и бактерий оценивали методом дифференцированного центрифугирования.

Для производственной апробации (ООО «Агрофирма Детчинское», Малоярославецкий р-н, Калужская обл., 2015-2016 годы) из коров краснопестрой породы сформировали две группы по 25 гол. в каждой. Коровам опытной группы скармливали карнитин в защищенной форме за 21 сут до отела (доза 8,3 г•гол. ^{- 1}•сут ^{- 1}) и на 120-е сут после отела (доза 45 мг/кг надоенного молока) с комбикормом в дополнение к основному сбалансированному общехозяйственному рациону. Животные контрольной группы карнитин не получали.

Оценивали молочную продуктивность, качественные характеристики молока, затраты кормов по вышеописанным методикам. Животных взвешивали в утренние часы до раздачи кормов в разные физиологические периоды: перед запуском, за 3-5 сут до отела, через 5 сут, 1, 2, 3, 4 мес после отела. Определяли индекс осеменения и сервис-период. По результатам зоотехнического учета в течение апробации рассчитывали экономическую целесообразность скармливания защищенного L-карнитина в питании высокопродуктивного молочного скота.

Данные обрабатывали биометрически с использованием t -критерия Стьюдента. Вычисляли среднеарифметические величины ( М ), стандартные ошибки средних ( ± SEM), уровень значимости (р). При р < 0,001 результаты исследований считали высокодостоверными, при р < 0,01 и р < 0,05 — достоверными (44).

Результаты. В научно-хозяйственном опыте потребление питательных веществ и энергии коровами опытных групп, получавших разные дозы защищенного L-карнитина, было сравнительно одинаковым и обеспечило высокую молочную продуктивность (табл. 1).

При скармливании в составе рациона защищенного L-карнитина в количестве 30; 45 и 60 мг/кг надоенного молока среднесуточные удои у коров II, III и IV опытных групп составляли 29,5; 31,6 и 31,4 кг, то есть были на 0,9; 3,0 (р < 0,05) и 2,8 кг (р < 0,05) больше по сравнению с контролем. При пересчете на молоко 4 % жирности разница составляла соответственно 3,7; 10,7 (р < 0,01) и 10,0 % (р < 0,01). Содержание молочного жира, белка и лактозы в суточном молоке у коров опытных групп было больше соответственно на 3,6-10,7; 3,4-11,0 и 4,0-10,7 % по сравнению с контролем. Количество соматических клеток в молоке коров опытных групп в среднем составило 217,5-242,0 тыс/см3 и было ниже, чем в контроле, на 50,0-74,5 тыс/см3, не превышая нормативов для высшего сорта. Содержание сухого вещества, жира, белка, лактозы, кальция и фосфора в молоке у коров из контрольной и опытных групп оказалось сравнительно одинаковым. Использование разных доз защищенного L-карнитина способствовало снижению затрат: энергетических кормовых единиц — на 3,810,8 %, переваримого протеина — на 3,6-10,5 %, концентратов — на 3,810,7 % при производстве 1 кг 4 % молока относительно контроля.

• 1.    Молочная продуктивность и показатели качества молока у коров голштини-зированной черно-пестрой породы в первые 4 мес лактации при включении в рацион препарата Carnipass™ ( M ± SEM, ферма «Дубровицы», ЭХ «Кл¸но-во-Чегодаево», 2014 год)

  Показатель	Группа
  	I (контроль) ( n = 8)	II ( n = 8)	III ( n = 8)	IV ( n = 8)
  Количественные показатели
  Количество натурального молока, кг	28,60±0,63	29,50±0,81	31,60±0,72*	31,40±0,73*
  Количество жира в молоке, %	4,20±0,19	4,22±0,21	4,21±0,17	4,21±0,17
  Количество 4 % молока, кг	30±0,47	31,1±0,53	33,2±0,65**	33,0±0,64**
  Общее количество натурального молока, кг	3432	3540	3792	3768
  Общее количество 4 % молока, кг	3600	3732	3984	3960
  Показатели качества молока
  Сухое вещество, %	14,12±0,21	14,16±0,24	14,19±0,27	14,20±0,31
  Белок, %	3,30±0,36	3,31±0,27	3,32±0,19	3,31±0,34
  Лактоза, %	4,82±0,03	4,82±0,02	4,82±0,03	4,82±0,02
  Соматические клетки, тыс/см3	292,0±70,5	242,0±67,7	217,5±65,4	225,0±64,6
  Кальций, %	0,163±0,01	0,162±0,01	0,163±0,01	0,163±0,01
  Фосфор, %	0,950±0,004	0,960±0,005	0,950±0,004	0,950±0,004
  П р и м е ч а н и е. Описание групп см. в разделе «Методика». Продолжительность опыта 120 сут.
  *, ** Различия с контролем статистически значимы соответственно при р < 0,05 и р < 0,01				.

• 2.    Коэффициенты переваримости питательных веществ кормов (%) у коров голштинизированной черно-пестрой породы при включении в рацион препарата Carnipass™ ( M ± SEM, ферма «Дубровицы» ферма «Дубровицы», ЭХ «Кл¸ново-Чегодаево», 2014 год)

3. Биохимические показатели крови и неспецифического иммунитета у коров голштинизированной черно-пестрой породы при включении в рацион препарата Carnipass™ ( M ± SEM, ферма «Дубровицы», ЭХ «Кл¸ново-Чегодаево», 2014 год)

• 4.    Продуктивность и состав молока у коров голштинизированной черно-пестрой породы при производственной апробации с включением в рацион препарата Carnipass™ ( M ± SEM, ООО «Агрофирма Детчинское», Малоярославецкий р-н, Калужская обл., 2015-2016 годы)

  Показатель	Группа
  	I (контроль) ( n	= 25) 1	II ( n = 25)
  Среднесуточный удой, кг	30,30±0,58		33,50±0,69*
  Среднесуточный удой, % к контролю	100,0		110,6
  Содержание жира в молоке, %	4,08±0,19		4,12±0,21
  Содержание жира в молоке,% к контролю	100,0		101,0
  Среднесуточный удой молока 4 % жирности, кг	30,90±0,53		34,50±0,65*
  Среднесуточный удой молока 4 % жирности, % к контролю	100,0		111,6
  Общий удой молока 4 % жирности, кг	3708		4140
  Общий удой молока 4 % жирности, % к контролю	100,0		111,6
  Белок, %	3,24±0,23		3,30±0,31
  Белок, % к контролю	100,0		101,9
  Лактоза, %	4,74±0,02		4,76±0,02
  Лактоза, % к контролю	100,0		100,4
  П р и м е ч а н и е. Описание групп см. в разделе «Методика».
  * Различия с контролем статистически значимы при р < 0,05.

• 5.    Живая масса и ее изменение после отела у коров голштинизированной чернопестрой породы при производственной апробации и включении в рацион препарата Carnipass™ ( M ± SEM, ООО «Агрофирма Детчинское», Малоярославецкий р-н, Калужская обл., 2015-2016 годы)

При скармливании высокопродуктивным новотельным коровам в составе кормовых рационов c защищенным L-карнитином в дозах 45 и 60 мг/кг молока переваримость сухого вещества повысилась на 3,062,71 %, протеина — на 3,90-3,79 %, жира — на 0,55-0,06 %, клетчатки — на 2,13-1,49 %, безазотистых экстрактивных веществ — на 3,41-2,66 % по сравнению с контролем (табл. 2). Карнитин способствовал улучшению отложения азота на 3,1-3,3 г относительно контроля и обеспечивал достоверные различия в переваримости протеина (р < 0,05).

Показатель	Группа
	I (контроль, n = 3)	1      III ( n = 3)       1	IV ( n = 3)
Сухое вещество	72,20±1,24	75,30±1,18	75,00±1,19
Органическое вещество	74,60±1,16	77,60±1,19	77,20±1,23
Протеин	70,10±1,06	74,10±0,12*	73,90±1,14*
Жир	70,30±1,09	70,90±1,27	70,40±1,23
Клетчатка	61,80±1,21	64,90±1,21	63,30±1,35
БЭВ	74,50±1,14	77,90±1,34	77,10±1,37

П р и м е ч а н и е. Описание групп см. в разделе «Методика». БЭВ — безазотистые экстрактивные вещества.

* Различия с контролем статистически значимы при р < 0,05.

Повышение переваримости питательных веществ кормов под влиянием карнитина способствовало увеличению обменного фонда веществ организма и оказало положительное влияние на белковый, углеводножировой и минеральный обмен (табл. 3). Об улучшении азотистого обмена у животных, получавших L-карнитин, свидетельствовало увеличение содержания общего белка в сыворотке крови (на 1,5-4,6 % по сравнению с контролем) и белкового индекса (на 9,4-17,0 %), кроме того, повышалась активность ферментов переаминирования (АлАТ — на 8,1-11,5 %, АсАТ — на 4,9-7,6 %). Содержания мочевины снижалось на 30,1-35,5 %, наименьший показатель отмечали в сыворотке крови у коров III опытной группы, получавших 45 мг L-карнитина/кг молока.

Показатель	Группа
	I (контроль) ( n = 3)	II ( n = 3) 1	III ( n = 3) 1	IV ( n = 3)
Общий белок, г/л	82,70±5,86	83,80±4,92	86,10±6,17	85,90±5,98
Альбумины, г/л	28,60±1,47	30,70±1,54	32,80±1,76	32,60±1,81
Глобулины, г/л	54,10±3,24	53,10±4,23	53,30±4,89	53,30±5,14
Коэффициент А/Г	0,53±0,08	0,57±0,10	0,62±0,09*	0,61±0,11*
Мочевина, ммоль/л	4,80±0,98	3,70±0,65	3,60±0,72	3,60±0,76
АлАТ, МЕ/л	20,10±3,16	21,70±2,87	22,40±3,47	22,20±3,54
АсАТ, МЕ/л	85,10±5,43	89,30±6,07	91,60±6,75	91,30±6,72
Глюкоза, ммоль/л	3,20±0,23	3,30±0,18	3,50±0,12	3,40±0,15
Билирубин, ммоль/л	4,70±0,19	4,60±0,15	4,50±0,12	4,50±0,09
Щелочная фосфатаза, МЕ/л	98,40±18,34	96,50±16,67	83,70±17,92	84,01±19,17
Холестерин, ммоль/л	4,80±0,21	4,60±0,32	4,30±0,16	4,40±0,18
Кальций, ммоль/л	2,40±0,13	2,50±0,28	2,80±0,31	2,70±0,26
Фосфор, ммоль/л	1,50±0,15	1,50±0,19	1,60±0,18	1,60±0,18
Бактерицидная активность, %	78,40±1,12	79,10±0,11	85,30±0,64***	85,20±0,78***
Лизоцимная активность, %	35,20±2,34	35,90±2,65**	40,60±2,86**	40,50±2,92**
Фагоцитарный индекс	3,70±0,12	3,90±0,16**	4,60±0,11**	4,50±0,15**
Фагоцитарное число	2,90±0,11	3,20±0,19	3,50±0,17	3,50±0,13
Фагоцитарная активность, %	66,20±4,24	66,90±4,87	68,30±4,52	68,40±4,63

П р и м еч а ни е. Описание групп см. в разделе «Методика». А/Г — соотношение количества альбуминов и глобулинов, АлАТ — аланинаминотрансфераза, АсАТ — аспартатаминотрансфераза.

*, **, *** Различия с контролем статистически значимы соответственно при р < 0,05; р < 0,01 и р < 0,001.

Повышение количества глюкозы на 4,7; 9,8 и 8,2 % по сравнению с контролем в сыворотке крови у животных II, III и IV групп могло свидетельствовать об улучшении энергетической обеспеченности организма коров, получавших карнитин. Концентрация щелочной фосфатазы уменьшалась соответственно на 2,5; 8,6 и 8,3 %. Содержание общего билирубина в сыворотке крови было ниже на 1,4; 4,7 и 4,9 %, холестерина — на 3,9; 8,8 и 8,2 %, что может свидетельствовать об усилении липидного обмена и функций печени. У коров, получавших карнитин в дозе 45 мг/кг молока, повышались показатели неспецифического иммунитета — фагоцитарная, бактерицидная и лизоцимная активность (на 2,08; 6,91 и 5,43 %).

На основании сравнительного анализа биохимических и иммунологических показателей, свидетельствующих об улучшении метаболических процессов в организме, следует считать оптимальным обогащение рационов

L-карнитином в защищенной форме в дозе 45 мг/кг надоенного молока. В научно-производственном опыте было показано, что применение L-карнитина в указанной дозе способствовало повышению среднесуточного удоя натурального и 4 % молока соответственно на 10,6 и 11,6 % по сравнению с показателями у животных контрольной группы (р < 0,05) (табл. 4). Высокая молочная продуктивность у лактирующих коров, установленная при производственной апробации с использованием указанной дозы защищенного L-карнитина, согласуется с результатами, полученными в научно-хозяйственном опыте. При этом мы не выявили значительных различий в содержании жира, белка, лактозы в молоке у подопытных животных.

Затраты энергетических кормовых единиц, переваримого протеина и концентратов при производственной апробации у животных, получавших карнитин, были ниже контроля соответственно на 12,2, 11,8 и 11,4 %.

Показатель	Группа
	I (контроль) ( n = 25)	II ( n = 25)
Живая масса, кг:
до запуска	596,0±24,7	601,0±24,8
до отела	676,0±25,9	683,0±26,1
после отела
через 5 сут	575,0±22,6	581,0±23,9
через 1 мес	558,1±22,8	569,4±23,1
через 2 мес	546,4±22,5	561,1±22,6
через 3 мес	545,1±21,9	563,0±23,5
через 4 мес	548,5±22,5	574,2±23,4
Изменение массы после отела, кг:
за 1 мес	- 16,9±1,5	- 11,6±1,2
за 2 мес	- 11,7±1,3	- 8,3±1,2
за 3 мес	- 1,3±0,7	+1,9±0,8
за 4 мес	+3,4±0,8	+11,2±1,1

П р и м е ч а н и е. Описание групп см. в разделе «Методика».

В 1-й мес после отела в контрольной и опытной группах отмечали максимальную потерю живой массы (16,9 и 11,6 кг) (табл. 5). За 2-й мес лактации потеря живой массы у коров, получавших карнитин, снизилась в меньшей степени, чем у их аналогов из контрольной группы (р < 0,05). За период раздоя живая масса у коров в контрольной группе понизилась на

• 29,9 кг от первоначальной, в опытной группе этот показатель был меньше, составив 19,9 кг, при разнице 2,9 % (р < 0,05). На 3-й мес лактации отмечали среднесуточный прирост живой массы на 63 г у коров из опытной группы по сравнению с контролем, что в целом свидетельствуют об улучшении использования питательных веществ и энергии кормов при включении L-карнитина в рацион.

При добавлении к рациону защищенного L-карнитина в количестве 45 мг/кг молока за два половых цикла стельных коров стало на 16 % больше, что выразилось также в улучшении индекса осеменения (он уменьшился на 0,5 ед.) и сокращении сервис-периода на 24 сут. За время производственной апробации дополнительная прибыль от реализации молока составила 3808 руб/гол. при использовании кормовой добавки Carnipass™ в количестве 8,3 г (доза L-карнитина — 45 мг/кг надоенного молока в перерасчете на активное вещество).

Л И Т Е Р А Т У Р А

ности в энергетических и пластических субстратах и нормирование питания молочных коров с учетом доступности питательных веществ . Боровск, 2007: 130.

ФГБНУ Федеральный научный центр                    Поступила в редакцию

животноводства — ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста, 23 марта 2018 года

142132 Россия, Московская обл., г.о. Подольск, пос. Дубровицы, 60,

Sel’skokhozyaistvennaya biologiya [ Agricultural Biology ], 2018, V. 53, ¹ 6, pp. 1169-1179

EFFECTS OF DIFFERENT LEVELS OF PROTECTED L-CARNITINE ON MILK PRODUCTION, METABOLISM, AND REPRODUCTIVE PARAMETERS OF HIGH-PERFORMANCE DAIRY COWS

M.G. Chabaev, R.V. Nekrasov, V.N. Romanov

The authors declare no conflict of interests

Научные собрания

ХХХI ЗИМНЯЯ МОЛОДЕЖНАЯ НАУЧНАЯ ШКОЛА «ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ БИОЛОГИИ И БИОТЕХНОЛОГИИ»

(11-14 февраля 2019 года, г. Москва, Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН)

Информация: