Научное обоснование использования пробиотиков в рационах лактирующих коров в период раздоя с целью модуляции микробиома рубца животных

Введение. Обеспечение устойчивого и независимого развития молочного животноводства России определяется комплексом стратегических, экономических, технологических и биологических факторов. В условиях курса на импортозамещение и продовольственный суверенитет критически важным становится создание замкнутой, самообеспечивающейся системы кормопроизводства, независимой от иностранных технологий [1, 10].

Острой необходимостью решения ключевой проблемы современного высокопродуктивного молочного скотоводства является критический метаболический дисбаланс и стресс у коров в переходный период и период ранней лактации, что напрямую определяет экономическую эффективность всей отрасли [3]. Период раздоя, или ранней лактации (первые 60-100 дней после отёла), является наиболее напряженным в физиологическом цикле высокопродуктивной коровы, характеризующимся глубокой перестройкой всего обмена веществ, крайней мобилизацией резервов организма для синтеза молока и, как следствие, максимальным риском возникновения метаболических и инфекционных заболеваний. Именно в этот период возникают и достигают пика такие патологии, как кетозы, ацидозы, гепатодистрофия, снижается иммунный статус, обостряются ламиниты и эндометриты, что ведет к преждевременной выбраковке животных, снижению пожизненной продуктивности и значительным экономическим потерям. Фундаментальной причиной этих нарушений является дисбаланс между потребностью в энергии и питательных веществах для синтеза молока и их поступлением с кормом вследствие физиологически обусловленного снижения потребления сухого вещества в первые недели после отёла [4, 9, 11].

В этой ситуации основным инструментом воздействия на здоровье, продуктивность и благополучие животного становится управление процессами пищеварения и обмена веществ, центральное место в котором занимает состояние рубцовой ферментации и микробного сообщества — микробиома [5, 6, 8].

Рубец представляет собой сложную экосистему, от сбалансированной работы которой зависит эффективность конверсии корма, синтез микробного белка, витаминов группы В, летучих жирных кислот — главного источника энергии для жвачных. Любой дисбаланс в микробиоме, особенно вызванный резким переходом на высококонцентратный рацион для поддержания энергетических потребностей лактации, провоцирует развитие субклинического и клинического ацидоза, подавление целлюлолитической микрофлоры, накопление эндотоксинов и, как следствие, системное воспаление [2, 5, 6].

В этой связи стратегически важной задачей становится поиск безопасных, физиологичных и эффективных способов целенаправленной модуляции микробиома рубца для повышения его устойчивости и функциональной эффективности в критический период. Именно пробиотики, определяемые как живые микроорганизмы, приносящие пользу животному-хозяину при введении в адекватных количествах, представляются одним из наиболее перспективных инструментов такой модуляции, альтернативных или дополняющих традиционное использование профилактических антибиотиков и химических кормовых добавок [4, 7, 9].

Актуальность применения пробиотиков именно в период раздоя обусловлена необходимостью мягкой, но эффективной коррекции микробного сообщества, переживающего стресс из-за резкой смены рациона и физиологического состояния животного. Целенаправленное введение полезных штаммов бактерий призвано стабилизировать pH рубца за счет стимуляции утилизации молочной кислоты, усилить активность целлюлолитических бактерий, улучшить усвоение кислорода, создать неблагоприятные условия для патогенов, повысить общую эффективность пищеварения и усвоения питательных веществ. Однако существующие на сегодняшний день данные об эффективности пробиотиков в кормлении молочного скота часто носят противоречивый характер, что связано с видоспецифичностью и штаммоспецифичностью их действия, различиями в дозировках, схемах применения и исходном физиологическом статусе животных. Таким образом, актуальность данного исследования определяется необходимостью перехода от эмпирического использования пробиотиков к научно обоснованному, прецизионному управлению микробиомом на основе понимания конкретных механизмов действия. Следовательно, комплексное изучение влияния пробиотиков на модуляцию микробиома рубца у лактирующих коров в период раздоя является высокоактуальным, междисциплинарным и социальнозначимым направлением, направленным на обеспечение биологической и экономической устойчивости молочного животноводства [1-11].

Цель исследований. Изучить влияние использования пробиотиков в рационах лактирующих коров в период раздоя с целью модуляции микробиома рубца животных на качество производимой продукции.

Условия, материалы и методы. В основу эксперимента была положена схема с использованием контрольной и опытной групп. Объектом исследования выступили клинически здоровые коровы черно-пестрого голштинизированного скота в количестве 20 голов, разделенные на две группы (по 10 голов в каждой).

Рацион кормления контрольной группы полностью соответствовал типовой кормовой стратегии предприятия и служил базой для сравнения. В рацион животных опытной группы была введена исследуемая пробиотическая добавка «Битацел» согласно утверждённой схеме скармливания. Кормовая добавка «Битацел» вводилась в рацион путем включения в состав основного суточного кормосмешения из расчёта 100 грамм на голову в сутки. При этом общая структура и питательность рациона (содержание обменной энергии, сырого протеина, клетчатки и др.) оставались неизменными, что позволило объективно оценить эффект от применения пробиотического комплекса.

Результаты исследований и обсуждения. Использование в кормлении коров в период ранней лактации пробиотической добавки «Битацел» способствовало более быстрой стабилизации потребления кормовой смеси (рисунок 1).

^—Контрольная группа    ■ Опыная группа

Рисунок 1 – Потребление СВ кормов коровами опытных групп, кг

Согласно результатам, представленным на рис. 1, включение в рацион пробиотика «Битацел» способствовало более быстрой адаптации коров к изменённому рациону в связи с использованием в нем концентратной части и восстановлению уровня потребления сухого вещества. Животные опытной группы уже на третьи сутки начали опережать контрольную группу по скорости наращивания потребления, а к пятым суткам полностью восстановили исходный (до начала использования пробиотического комплекса) уровень поедаемости. В то же время в контрольной группе адаптация проходила значительно медленнее: достижение исходного уровня потребления корма было зафиксировано лишь на 7-е сутки, то есть на 2 суток позже, чем у животных, получавших пробиотик. При этом применение добавки не только ускорило адаптацию, но и в целом стимулировало потребление корма: к завершению эксперимента коровы опытной группы стабильно превосходили контрольных животных по среднесуточному потреблению сухого вещества на 2,3%.

Повышение моторной активности является прямым индикатором оптимизации процессов ферментации и улучшения общего состояния рубцового пищеварения.

Положительная динамика в функционировании пищеварительного тракта и успешная активация его работы введением пробиотического комплекса «Битацел» имели закономерные последствия, выразившиеся в повышении уровня молочной продуктивности коров (рисунок 3). Сравнительная оценка молочной продуктивности коров контрольной и опытной групп показала различия между ними: среднесуточный надой молока от коров первой контрольной группы за период исследований составил 29,6 кг, что на 6,4% или 1,9 кг меньше, чем у коров второй опытной группы, получавшей пробиотик (31,5

—♦—Контрольная группа    ■ Опыная группа

Рисунок 2 – Количество сокращений рубца у коров опытных групп, раз / 3 мин.

Кроме того, экспериментальные данные демонстрируют формирование положительной тенденции к росту массовой доли жира и белка в молоке, что также может являться следствием оптимизации рубцового пищеварения под влиянием пробиотической добавки. Результаты анализа по выходу основных компонентов молока демонстрируют статистически значимое преимущество коров, получавших пробиотик «Битацел». Так, абсолютный выход молочного жира в контрольной группе оказался на 1,8 кг (или 11,3%) ниже по сравнению с опытной группой. Аналогичная закономерность установлена и для белка: показатель в контрольной группе был достоверно ниже на 1,6 кг, что составляет 10,1%. Полученные различия являются статистически надёжными (уровень значимости p < 0,05).

Выводы. Проведенный анализ позволяет сформулировать основополагающий вывод о том, что целенаправленное применение пробиотических препаратов в кормлении высокопродуктивных лактирующих коров в критический период раздоя представляет собой научно обоснованную, эффективную и биологически безопасную стратегию для модуляции микробного сообщества рубца с целью оптимизации пищеварения. Теоретической основой для такого вмешательства служит глубокое понимание физиологического стресса, при котором функционирует животное в раннюю лактацию, характеризующегося негативным энергетическим балансом и высоким риском нарушения стабильности рубцовой ферментации, что создает предпосылки для дисбиоза и связанных с ним заболеваний. Введение специфических штаммов пробиотических микроорганизмов направлено на прямую коррекцию этих нарушений через комплекс механизмов. Ключевым из них является стабилизация pH рубца за счет стимуляции утилизации молочной кислоты бактериями-сахаролитиками и создания более восстановительных условий, что подавляет развитие патогенной и условно-патогенной микрофлоры. Одновременно пробиотики выступают в роли физиологических стимуляторов целлюлолитической и протеолитической микрофлоры, усиливая переваримость клетчатки и синтез микробного белка, что критически важно для покрытия возросших потребностей в энергии и протеине. Совокупность этих эффектов приводит к повышению эффективности конверсии корма, росту продукции летучих жирных кислот — основного энергетического субстрата, и оптимизации их профиля в сторону более благоприятного соотношения ацетата и пропионата. Следствием успешной модуляции микробиома является не только увеличение надоев и улучшение показателей молочной продуктивности, но и системное улучшение здоровья животного: снижение частоты и тяжести субклинических ацидозов и кетозов. Это, в свою очередь, может положительно сказаться на функции печени, иммунном статусе и последующей воспроизводительной способности коров, продлевая их продуктивное долголетие.

Таким образом, использование пробиотиков в период раздоя является стратегией, работающей на опережение, позволяющей мягко подготовить микробиом рубца к возрастающей нагрузке. В конечном итоге, научно обоснованная модуляция рубцового микробиома с помощью пробиотиков в критический период раздоя должна рассматриваться как неотъемлемый элемент современной технологии кормления, направленной на раскрытие генетического потенциала животных, обеспечение их благополучия и повышение экономической устойчивости молочных предприятий.