Оценка биохимического статуса крови высокопродуктивных коров при разных способах содержания

Одной из ведущих отраслей агропромышленного комплекса Российской Федерации является молочное скотоводство. Однако высокий генетический потенциал традиционной для Вологодской области черно-пестрой породы коров реализуется не в полной мере. Нарушения обмена веществ являются одним из основных факторов, препятствующих его реализации [1].

Интенсификация молочного скотоводства в условиях промышленной технологии часто приводит к ухудшению здоровья и значительному сокращению жизни коров, так как процесс эффективного молочного и мясного производства все стремительней отдаляет условия содержания животных от их естественной среды обитания. Продолжительность промышленной эксплуатации молочного скота в большинстве случаев не превышает 3-4 лактаций. Основной причиной снижения продуктивности, сокращения срока эксплуатации высокопродуктивных коров являются болезни обмена веществ, вызванные несоответствием питания коров физиологическим потребностям [8].

В таких условиях актуальной задачей становится своевременный мониторинг состояния здоровья организма животных и грамотное составление рациона в соответствии с условиями содержания. При сбалансированном полнорационном кормлении и создании оптимальных физиологических условий содержания животных можно добиться планируемой продуктивности, сохранить здоровье коров [6, 10].

Высокая продуктивность животных неразрывно связана с активизацией функционирования всех органов и систем организма. При этом уровень обмена веществ у некоторых животных настолько высок, что организм может работать на самоуничтожение. В последние годы существенно изменилось содержание и кормление молочных коров, технология их доения [9].

В большинстве случаев мы замечаем отклонения в здоровье животных, когда уже есть симптомы заболевания, а, значит, негативный фактор был, он оставил свой след в организме и, теперь, выдает ответную реакцию организма на его воздействие. Другими словами, мы пропускаем минимум два периода развития процесса – проникновение и распространение в организме. Регулярно пользуясь биохимическими исследованиями крови, можно на ранних стадиях неблагоприятного влияния своевременно отреагировать, классифицировать и принять меры к устранению воздействия.

Биохимический анализ крови – это метод лабораторной диагностики, который позволяет определить работу внутренних органов, получить информацию о метаболизме (обмене веществ) и выяснить потребность в макроэлементах. Увидев картину биохимического статуса животного, специалисты могут корректировать рационы под потребность животного и оценить состояние его здоровья.

Все метаболиты крови, входящие в биотест, являются либо предшественниками компонентов молока и используются в процессе клеточного синтеза молочной железы, либо поглощаются молочной железой из циркулирующей крови и напрямую становятся питательными веществами молока.

Это позволяет оценить обеспеченность процессов жизнедеятельности организма и биосинтеза молока за счет поступления питательных веществ из рациона в преобразованном виде в кровь, используя количество метаболитов в крови.

Количественная характеристика биохимических показателей крови является разницей между поступившими в организм коров метаболитами и вынесенными из организма с молоком и определяется нами как физиологический фон, границы которого (пороговые и оптимальные) указывают на референсные значения, необходимые для сохранения высокой интенсивности обменных процессов и здоровья высокопродуктивных животных.

Целью наших исследований является изучение биохимических показателей крови высокопродуктивных коров в разные периоды физиологического цикла при разных способах содержания и кормления.

Для достижения этой цели были поставлены задачи:

• 1.    Определить показатели белкового, минерального, витаминного и энергетического обменов высокопродуктивных коров в исследуемом хозяйстве при различных условиях содержания.

• 2.    Сравнить полученные результаты.

Материалы и методы

Объектом исследования являлись высокопродуктивные молочные коровы чёрно-пёстрой голштинизированной породы. Молочная продуктивность коров ‒ 9500 кг молока за лактацию.

Для биотестирования отбирали кровь у животных разных периодов лактации и в период сухостоя: у 72 коров на привязном содержании и у 72 коров на беспривязном содержании.

Исследование проводилось на базе лаборатории биохимии и физиологии животных Северо-Западного научно-исследовательского института молочного и лугопастбищного хозяйства им. А.С.Емельянова. Были проведены биохимические исследования крови коров по 20 показателям и изучены энергетический, белковый, минеральный и витаминный обмены.

В энергетическом обмене определялась глюкоза, пировиноградная кислота, неэстерифицированные жирные кислоты, кетоновые тела; в белковом обмене ‒ общий белок, альбумины, глобулины, белковый индекс (отношение А/Г), мочевина, аминный азот, активность ферментов переаминирования аминокислот: аланин- и аспартатаминотрансфераз (АЛТ и АСТ); в минеральном обмене ‒ кальций, фосфор, отношение Ca/P, кислотная емкость. Витаминный обмен тестировался по каротину [2].

Результаты исследований и обсуждения

Параметры содержания вышеперечисленных биохимических показателей представлены в таблице .

Таблица 1 — Обеспечение продуктов межуточного обмена в крови коров по периодам лактации и способам содержания (% к референсным значениям) за 2017‒2018 гг.

Название обмена	Показатели	Среднее за 2017‒2018 гг.
		1‒10 (раз л m к со S а Е	0 дней дой) л ш к со S а Е и и ю	101 дн (ра лакта л ш к со S а Е	200 ей гар ции) л ш к со S а Е и и ю	201 дн (зату лакта ш к со S а Е	300 ей хание ции) л ш к со S а Е и и ю	сухо ш к со S а Е	стой л ш к со S а Е и и ю
	Количество коров, гол.	19	20	18	18	16	12	19	22
	Удой, кг	41,1	39,8	29,5	31,4	21,3	17,3	-	-
Энер-гети-ческий	Глюкоза, мг/%	85	99,5	70	80	81	87	84	85
	Пировиноградная кислота, мг/%	103	102	100	107	107	113	100	106
	НЭЖК, экв/мл	100	100	73	97	100	100	83	100
	Кетоновые тела, мг/%	100	85	100	100	100	94	100	100
Белковый Минеральный Вита минный	Общий белок, г%	95	97	100	100	99	98	95	94
	Альбумины, г%	95	93	91	96	89	87	89	84
	Альфа1-глобулины, г%	102	100	104	100	115	105	100	100
	Альфа2-глобулины, г%	84	92	100	97	100	86	84	82
	Бета – глобулины, г%	100	102	130	124	117	124	100	100
	Гамма-глобулины, г%	96	98	100	100	99	100	99	100
	Белковый индекс	100	100	86	91	85	81	100	90
	Мочевина, мг/%	100	100	83	108	78	78	100	100
	Аминный азот мг/%	100	102	103	106	100	105	113	109
	АЛТ, ед/мл.ч	100	100	100	101	110	130	131	132
	АСТ, ед/мл.ч	100	132	100	122	100	131	100	100
	Ca, мг/%	97	100	98	98	98	100	95	100
	P, мг/%	100	100	100	101	98	100	116	105
	Ca/P	100	104	95	94	100	100	82	100
	Кислотная емкость, мг/%	100	100	100	98	98	95	100	100
	Каротин, мг/%	138	100	100	78	102	100	100	100

Энергетический обмен. Уровень глюкозы в сыворотке крови обследованных животных во все периоды лактации и при всех способах содержания находится ниже референсных значений на 0,5‒30%.

Наибольший дефицит глюкозы прослеживается у коров в период разгара лактации на привязном, беспривязном содержании, в период затухания лактации на привязном содержании ‒ 30, 20 и 19% соответственно.

Глюкоза является источником энергии практически для всех жизненно важных физиологических процессов. При недостатке ее организм коровы стремится компенсировать энергетический дефицит путем расходования жира тела с образованием жирных кислот, в результате усвоения которых в организме происходит повышение концентрации кетоновых тел (β-оксимасляная, ацетоуксусная кислоты и ацетон), что приводит к жировому перерождению печени, снижению продуктивности коров.

Наиболее часто наблюдается снижение сахара при дефиците в кормах легкоусвояемых углеводов, при избыточном потреблении глюкозы организмом с использованием повышенных норм концентратов, когда в рационах преобладают кислые корма, содержащие в большом количестве уксусную и масляную кислоты.

Пировиноградная кислота является главным посредником в обмене белков и углеводов и служит индикатором начала процесса перестройки межуточного обмена при дефиците глюкозы в организме коров. Количество пировиноградной кислоты незначительно превышает физиологические параметры: на беспривязном содержании во всех исследуемых группах на 2‒13%, на привязном – в группе раздоя и затухания лактации на 3 и 7%.

Пировиноградная кислота возникает при синтезе или распаде аминокислот. Она является конечным продуктом метаболизма глюкозы или, точнее, самого процесса гликолиза. Пировиноградная кислота – это основа многих метаболических процессов живой клетки. У нее особая биохимическая роль, поскольку она является важным звеном в белковом обмене клетки. Эта кислота в органах и тканях обнаруживается повсеместно. Изменение ее количества происходит при серьезных заболеваниях почек, печени, авитаминозах, особенно при дефиците витамина В1. При кетозах количество пировиноградной кислоты в крови может превышать референсные значения в 2 раза.

Содержание НЭЖК в крови коров не превышает референсные показатели. Однако в группе 101‒200 дней лактации и в группе сухостоя на привязном содержании отмечается снижение этого показателя на 27 и 17% соответственно. Функциональное назначение – покрытие дефицита энергии при недостаточной активности глюконеогенеза за счет белков.

Концентрация кетоновых тел в пределах физиологических норм. Присутствие кетоновых тел в ограниченных количествах в крови считается нормальным, как и их образование при мобилизации резервных жиров для удовлетворения энергетических потребностей организма.

Подбор кормов для стельных сухостойных коров имеет очень большое значение. Стельные сухостойные коровы должны получать сено, сенаж, силос, корнеклубнеплоды, смесь концентратов и премикс [11, 12].

Белковый обмен. Полноценность протеинового питания высокопродуктивных коров оценивается по содержанию в сыворотке крови общего белка, альбуминов, глобулинов и мочевины.

В сыворотке крови из сухого остатка больше всего содержится белка, который состоит из альбуминов и глобулинов. Сывороточные белки влияют на поддержание вязкости крови, осмотического давления, транспорт многих веществ, регуляцию постоянства рН крови, свертывание крови, иммунные процессы.

Часть белков в организм поступает с кормом. Впоследствии они распадаются до аминокислот, которые служат строительным материалом для белков внутренней среды организма. Основные фракции белков синтезируются в гепатоцитах печени (альбумины, a-глобулины, частично b-глобулины) и ретикулоэндотелиальной системе (γ-глобулины).

В крови животных всех групп (кроме периода разгара лактации) количество общего белка ниже референсных значений на 1‒6%. Гипопротеинемия (снижение уровня содержания общего белка) свидетельствует о дефиците протеина в рационе или же о плохом усвоении его из корма [3].

У всех коров наблюдается дефицит альбуминов от 5 до 16%. Альбумины – группа белков, которые характеризуются высокой подвижностью в организме и используются для синтеза специфических белков тканей, поэтому недостаток их в крови расценивают как истощение аминокислотного и белкового резервов организма.

Количество альфа1-глобулинов в пределах референсных значений и выше на 2‒15%. Белки этой фракции играют компенсирующую роль при дефиците альбуминов в крови. В них содержится до 25‒35% всех связанных с белками крови углеводов.

Содержание бета-глобулинов соответствуют и выше значений на 2‒30%.

Уровень гамма-глобулинов (иммуноглобулинов) в пределах физиологических норм.

Отмечается нормативное содержание мочевины у коров в период раздоя и сухостоя, дефицит мочевины у коров на привязи в период 101‒200 дней лактации ‒ 17%, в период 201‒300 дней лактации – 22%, на беспривязном содержании в период 201‒300 дней лактации – 22%. Превышение референсных показателей наблюдается в группе разгара лактации на беспривязном содержании (8%). Снижение уровня мочевины указывает на дефицит сырого протеина в рационе, увеличение при одновременном снижении уровня альбуминов и глюкозы свидетельствует о несбалансированности рациона по протеиновому отношению, а высокая концентрация в крови – о высокой степени распадаемости протеина кормов.

Количество аминного азота выше референсных значений от 2 до 13%, кроме групп раздоя и затухания лактации на привязном содержании. Этот показатель характеризует общее количество свободных аминокислот, участвующих в белковом обмене, процессы адаптации обмена при дефиците белков в межуточном обмене, которые проходят через пировиноградную кислоту как главный посредник в обмене белков и углеводов.

У всех животных в период 201–300 дней лактации и в сухостойный период повышен уровень активности аланин-аминотрансфераз (АЛТ) на 10‒32%. У дойных коров на беспривязном содержании уровень активности аспартат-аминотрансфераз (АСТ) ‒ на 22‒32%. Активность АЛТ и АСТ сыворотки крови характеризует активность биосинтеза аминокислот через процесс переаминирования и возрастает при несбалансированности рациона по количеству и соотношению аминокислот, напряжении работы печени, при острых и хронических заболеваниях.

Минеральный обмен. Во всех группах коров на привязном содержании уровень кальция в сыворотке крови на 3‒5% ниже рефересных значений. У коров на беспривязном содержании количество кальция в крови соответствует значениям, кроме периода разгара лактации (-2%).

Содержание фосфора выше физиологической нормы у сухостойных коров на привязном и беспривязном содержании 16 и 5% соответственно. В остальных группах уровень фосфора в пределах физиологических норм.

Уровень кислотной емкости в крови всех животных в пределах физиологических норм. Отмечаются незначительные отклонения от референсных значений у кров на беспривязном содержании в период

101‒200, 201‒300 дней лактации (-2 и -5%), на привязном содержании в период 201‒300 дней лактации (-2%).

Витаминный обмен. Наблюдается дефицит каротина у коров на беспривязном содержании в период разгара лактации (22%). Количество каротина в сыворотке крови коров в основном зависит от содержания его в кормах и в меньшей степени связано со стадиями лактации.

Выводы

Таким образом, по результатам проведенных биохимических исследований крови животных можно сделать вывод о том, что у высокопродуктивных коров отмечаются нарушения энергетического, белкового, минерального и витаминного обменов.

Уровень глюкозы в сыворотке крови обследованных животных во все периоды лактации и при всех способах содержания находится ниже референсных значений на 0,5‒30%.

Наибольший дефицит глюкозы прослеживается у коров в период разгара лактации на привязном, беспривязном содержании, в период затухания лактации на привязном содержании ‒ 30, 20 и 19% соответственно.

В крови животных всех групп (кроме периода разгара лактации) количество общего белка ниже референсных значений на 1‒6%, альбуминов ‒ на 5‒16%. Гипопротеинемия (снижение уровня содержания общего белка) свидетельствует о дефиците протеина в рационе или же о плохом усвоении его из корма.

Наблюдается дефицит каротина у коров на беспривязном содержании в период разгара лактации (22%).

Заключение

Полученные результаты позволяют оценить обеспеченность процессов жизнедеятельности организма, получить реальную картину состояния межуточного обмена, своевременно отреагировать, классифицировать, оказать необходимую ветеринарную помощь, скорректировать рационы и принять меры к устранению воздействия.