Оценка биохимического статуса крови высокопродуктивных коров при скармливании муки из личинки чёрной львинки

Одним из наиболее критических нутриентов рациона животных, особенно несущих в себе наследственные задатки высокой продуктивности, является кормовой белок, дефицит которого отечественным животноводством ежегодно оценивается на уровне двух миллионов тонн. Поступление белкового сырья для комбикормовой промышленности в настоящее время составляет лишь 60-65% от потребности, что требует дополнительного расхода зерна и снижает полноценность комбикормов. Снижение дефицита кормового протеина в питании животных возможно как традиционными (увеличение площадей под высокобелковыми культурами и повышение их урожайности), так и альтернативными (повышение производства биотехнологического белка) способами. Наиболее полноценным белком животного происхождения является энтомопротеин, не требующий больших затрат для своего получения [2].

Сегодня активно муссируется вопрос применения продуктов переработки насекомых в обеспечении сбалансированного питания животных [3]. Наиболее актуальным в нашей стране считается использование в кормлении животных продуктов переработки личинок мухи чёрная львинка ( Hermetia illucens ), использование которых позволит со временем частично заменить в рецептуре комбикормов для животных и птицы высокопротеиновые и энергетические компоненты, включая рыбную муку [4].

Биохимический статус крови животных позволяет оценить их физиологическое состояние, оказывает существенное влияние на показатели молочной продуктивности [5, 6].

Во все периоды лактации коров необходим регулярный контроль состояния их здоровья, что осуществляется путём анализа крови по биохимическим показателям [7, 8]. Планомерное осуществление мониторинга биохимического статуса животных позволяет контролировать интенсивность обменных процессов в организме, уровень полноценности кормления и комфортность условий содержания [9, 10].

Цель исследований: влияния скармливания муки из личинок мухи чёрная львинка на биохимические показатели крови высокопродуктивных коров в период раздоя.

Условия, материалы и методы. Научнопроизводственный эксперимент был проведён в мае-сентябре 2024 года в АО «Важское» Архангельской области. Продолжительность учётного периода эксперимента составила 90 дней.

Объектом исследований послужили дойные коровы голштинской породы в период раздоя. В соответствии с рекомендациями А.И. Овсянникова (1976), с учетом возраста, стадии лактации, суточного удоя, массовой доли жира и массовой доли белка в молоке были сформированы две группы животных (контрольная и опытная) по 12 голов в каждой.

Животные содержались на привязи в параллельных рядах типового коровника на 200 голов и располагались голова к голове (опытные напротив контрольных). Коровы контрольной группы получали хозяйственный рацион, а у коров опытной группы 550 г рапсового шрота заменили на 350 г жмыха из личинки чёрной львинки. Раздача кормов на кормовой стол двухразовая – утром и днём. В основном рационе включались корма и добавки (кг/гол/сут.): силос злаково-бобовый - 20; сенаж злаково-бобовый 1,5; зерносмесь (кукуруза – 30%, овёс – 40%, ячмень – 30%) – 7,5; комбикорм – 2,7; энергетический концентрат – 2,2; энергетик – 0,35; патока кормовая –

0,5; рапсовый шрот (контрольным – 3, опытным – 2,45); жмых из личинок чёрной львинки – 0,35 (только опытным). Корма выдавались в виде кормовых смесей. Поедаемость кормовых смесей коровами обеих групп была хорошая.

Забор проб крови осуществлялся в начале и в конце эксперимента в утренние часы перед кормлением из хвостовой вены в специализированные вакуумные пробирки.

Биохимический анализ проводили по общепринятым методикам в лаборатории биохимии и физиологии животных Северозападного научно-исследовательского института молочного и лугопастбищного хозяйства им. А.С. Емельянова – обособленного подразделения ФГБУН ВолНЦ РАН с использованием оборудования ЦКП «Центр Коллективного Пользования».

Полученные данные обрабатывали биометрически. Разницу между группами считали статистически значимой при р<0,05.

Результаты и обсуждение. Результаты исследования белкового обмена коров представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Характеристика белкового обмена у дойных коров

Показатели	Референсные значения	Группы
		контрольная	опытная
Общий белок, г%	8,30-8,80
начало опыта		7,93 ± 0,26	7,89 ±0,08
конец опыта		8,40 ± 0,13	8,13 ± 0,16
Альбумины, г%	3,10-3,60
начало опыта		4,48 ± 0,15*	4,17 ± 0,06
конец опыта		4,36 ± 0,08	4,24 ± 0,07
Альфа-1-глобулины, г%	0,60-0,85
начало опыта		0,47 ± 0,02	0,59 ± 0,04**
конец опыта		0,53 ± 0,04	0,65 ± 0,05*
Альфа-2-глобулины, г%	1,00-1,20
начало опыта		0,56 ±0,03	0,68 ± 0,04**
конец опыта		0,59 ± 0,04	0,69 ± 0,05
Бета-глобулины, г%	0,90-1,10
начало опыта		0,65 ± 0,04	0,72 ± 0,03
конец опыта		0,70 ± 0,03	0,76 ± 0,03
Гамма-глобулины, г%	2,30-2,60
начало опыта		2,97 ± 1,24	1,73 ± 0,08
конец опыта		1,96 ± 0,06	2,09 ± 0,05
Белковый индекс	0,55-0,70
начало опыта		1,31 ± 0,06**	1,13 ± 0,04
конец опыта		1,36 ± 0,09	1,19 ± 0,05
Мочевина, ммоль/л	3,83-4,83
начало опыта		2,72 ± 0,38	2,86 ± 0,29
конец опыта		7,32 ± 0,36	6,30 ± 0,73
Аминный азот, мг%	3,90-4,60
начало опыта		5,43 ± 0,18	5,63 ± 0,33
конец опыта		2,50 ± 0,19	2,62 ± 0,26

Примечание: * - р>0,9; ** -р>0,95.

Анализ результатов изучения белкового обмена показал, что содержание общего белка у исследованных животных в обеих группах находилось в пределах референсных значений. К концу опыта уровень общего белка в обеих группах возрос на 3,0-5,9%, что свидетельствует о повышении уровня протеинового питания.

Альбумины плазмы крови считаются аминокислотным резервом организма. Коровы обеих групп по данному показателю превосходили референсные значения на 21,1-24,4% в контрольной группе и на 15,8-17,8% в опытной, что свидетельствует о стабилизации альбуминовой фракции в крови коров, получавших муку личинок чёрной львинки. Колебания альбуминов на фоне нормального содержания общего белка с учетом развивающейся лактации у коров объясняются их физиологией.

Сывороточные альфа-глобулины представлены транспортными белками для жиров и гормонов, а также включают в себя острофазовые белки. Концентрация альфа-1-глобулинов в крови коров в крови коров опытной группы на протяжении эксперимента находилась в пределах референсных значений, а контрольной группы ниже на 11,7-21,7% референса. Концентрация альфа-2-глобулинов в крови коров контрольной и опытной групп на протяжении эксперимента находилась ниже референсных значений на 41-44% и на 31-32% соответственно, что показывает отсутствие в организме подопытных животных острых и подострых процессов, обострения хронических воспалительных процессов и поражения печени, однако может указывать на высокую нагрузку на печень и развитие токсических гепатитов. При этом уровень снижения содержания альфа-2-глобулинов в крови коров опытной группы на 10-13% меньше, что указывает на позитивное влияние муки личинок чёрной львинки. Различия между группами были достоверными при р≤0,95 в начале эксперимента и р<0,9 по его завершении.

Бета-глобулины белковой фракции крови являются транспортными белками и преимущественно состоят из белка-переносчика железа. Концентрация этих белков в ходе опыта у животных обеих групп хоть и находилась ниже референсных значений, но увеличивалась. Необходимо отметить, что у животных опытной группы, по сравнению с коровами контрольной группы, уровень бета-глобулинов был на 0,07-0,11% выше.

Гамма-глобулины состоят из совокупности различных иммуноглобулинов, отвечающих в большей части за гуморальный иммунитет. В ходе опыта в крови коров контрольной группы их количество из повышенного уровня перешло на пониженный, в то время как у коров опытной группы наблюдался рост концентрации, но нижнего порога не достиг. Данные изменения в литературе описаны у лак-тирующих высокопродуктивных животных и вероятно могут являться отражением ослабленной активности щитовидной железы.

Направленность и интенсивность белкового обмена в организме высокопродуктивных коров характеризуется соотношением суммарных фракций альбуминов и глобулинов (белковый индекс) в сыворотке крови. Так, белковый индекс в контрольной и опытной группе, в начале опыта, превышал физиологическую норму на 87,1% и 61,4% соответственно, а к концу опыта ещё увеличился на 7,2% и 8,6% соответственно, что закономерно было обусловлено повышением концентрации альбуминов.

Содержание мочевины у исследованных животных в обеих группах в начале опыта находилось на схожем уровне и было ниже нижней границы референсных значений на 71,0-74,7%, следовательно, рубцовое расщепление протеина рациона происходило в меньшей степени. К завершению эксперимента ситуация изменилась в обратном направлении, уровень мочевины в крови у коров обеих групп стал превышать референс на 30,4% у опытных коров, на 51,6% у контрольных, что говорит о бурном росте популяции протеолитических микроорганизмов в рубце и необходимости применять защищённые формы протеина.

На начало эксперимента содержание аминного азота в крови подопытных коров находилось на повышенном уровне и превышало верхнюю границу референсных значений на 18,0-22,4%. По окончании эксперимента наблюдалось его снижение у коров обеих групп в 2,15-2,17 раза и находилось ниже референса на 32,8-35,9%.

Содержание глюкозы в крови коров обеих групп на протяжении всего опыта было ниже границы физиологической нормы и с течением времени имело тенденцию к повышению (табл. 2).

Так, у животных опытной группы содержание глюкозы крови коров в начале опыта было на 0,12 ммоль/л ниже, по сравнению с коровами контрольной группы, однако к концу эксперимента коровы опытной группы превышали по этому показателю сверстниц из контрольной группы на 0,36 ммоль/л.

Концентрация пировиноградной кислоты в крови коров обеих групп на протяжении всего опыта была выше границы физиологической нормы на 14,4-40,0% и с течением времени имела тенденцию к снижению, что связано с повышенным содержанием альбуминов в крови, т. к. для синтеза глюкозы печень после пропионовой кислоты использует аминокислоты, которые являются важнейшим ее источником для коров.

Считается, что неэстерифицированные жирные кислоты появляются в плазме крови, если коровы используют жировое депо организма, как источник энергии, которой недостаточно в рационе. У животных контрольной и опытной групп уровень НЭЖК был в пределах референсных значений как в начале, так и в конце опыта. Однако, следует отметить, что в крови опытных коров концентрация НЭЖК была на 0,04-0,06 мг-экв/мл выше, по сравнению с контролем.

Таблица 2 – Характеристика энергетического обмена у дойных коров

Показатели	Референсные значения	Группы
		контрольная	опытная
Неэстерифицированные жирные кислоты, мг-экв/мл	0,30-0,55
начало опыта		0,43 ± 0,11	0,49 ± 0,09
конец опыта		0,46 ± 0,08	0,50 ± 0,08
Глюкоза, ммоль/л	2,50-3,88
начало опыта		0,96 ± 0,10	0,84 ± 0,08
конец опыта		1,84 ± 0,14	2,20 ± 0,23
Пировиноградная кислота, мг%	0,70-0,90
начало опыта		1,15 ± 0,06	1,26 ± 0,05
конец опыта		1,03 ± 0,02	1,13 ± 0,06
Кетоновые тела, мг%	11,00-13,00
начало опыта		13,55 ± 1,99	15,84 ± 1,79
конец опыта		16,84 ± 1,08	18,40 ± 2,60

Лактация у коров сопровождается существенными изменениями в гормональном статусе животного, способствующими мобилизации жиров из числа внутренних резервов организма и накоплению НЭЖК. Их концентрация в печени не всегда приводит к полному окислению, что может спровоцировать повышенное образование кетоновых тел.

Кетоновые тела (бета-оксимасляная кислота, ацетоуксусная кислота, ацетон) промежуточные продукты обмена белков, жиров и углеводов. У животных обеих опытных групп концентрация кетовых тел в ходе опыта имела тенденцию к повышению и находилась выше пределов референсных значений на 0,55-

5,40 мг%. Повышение кетоновых тел возникает при несоответствии между характером кормления и продуктивностью животных, недостаточном количестве в рационе легкопере-вариваемых углеводов, высококонцентратном типе кормления, при нарушении рубцового пищеварения.

При анализе показателей энергетического обмена достоверных различий между группами выявлено не было.

Для оценки сбалансированности минерального питания использовали показатели содержания кальция и фосфора в сыворотке крови, также оценивали соотношение этих элементов и кислотную ёмкость крови (табл. 3).

Таблица 3 – Характеристика минерального обмена у дойных коров

Показатели	Референсные значения	Группы
		контрольная	опытная
Са, ммоль/л	2,60-3,80
начало опыта		2,62 ± 0,04	2,62 ± 0,08
конец опыта		2,68 ± 0,03	2,65 ± 0,09
Р, ммоль/л	1,29- 2,10
начало опыта		1,70 ± 0,09	1,77 ± 0,15
конец опыта		2,36 ± 0,20	2,17 ± 0,16
Са/Р	1,50- 2,10
начало опыта		1,58 ± 0,08	1,52 ± 0,15
конец опыта		1,18 ± 0,10	1,26 ± 0,12
Кислотная ёмкость, мг%	440,0- 500,0
начало опыта		450,8 ± 3,44	442,4 ± 4,12
конец опыта		476,0 ± 3,34	483,2 ± 3,44

Так, на протяжении всего опыта количество кальция у животных обеих групп соответствовало референсным значениям, находясь близко к нижней границе, в конце опыта его количество увеличилось на 0,06 и

0,03 ммоль/л у контрольной и опытной групп соответственно.

С обменом кальция тесно связан обмен фосфора. У животных контрольной и опытной групп концентрация фосфора в начале эксперимента находилась в пределах нормативных значений и за период эксперимента возрастала на 0,40-0,66 ммоль/л. Превышение верхней границы референса у коров контрольной и опытной групп составило 0,26 ммоль/л и 0,07 ммоль/л соответственно. Такое повышение концентрации фосфора в крови коров не является критичным и не вызвано патологическими причинами, а связано с избытком фосфора в рационе.

Соотношение кальция и фосфора в обеих группах коров в начале эксперимента соответствовало физиологической норме, а к концу эксперимента снизилось на 0,26 в опытной и на 0,40 в контрольной группе.

Кислотная ёмкость крови у коров характеризует способность крови предотвращать сдвиг её рН за счёт запаса буферных веществ, содержащихся в крови. На протяжении эксперимента значения данного показателя у коров обеих групп находились в пределах референса и с ходом эксперимента увеличивались. Следует отметить, что у опытных животных накопление буферности наблюдалось более интенсивно, повышение кислотной ёмкости крови у них за период опыта составило 9,2% по сравнению с 5,6% в контрольной.

При анализе показателей минерального обмена достоверных различий между группами выявлено не было.

Характеристика активности ферментов представлена в таблице 4.

Таблица 4 - Характеристика активности ферментов у дойных коров

Показатели	Референсные значения	Группы
		контроль	опытная
АЛТ, ед/л	7-35
начало опыта		43,48 ± 5,96	41,50 ± 3,84
конец опыта		44,00 ± 3,16	45,00 ± 3,92
АСТ, ед/л	45-120
начало опыта		74,16 ± 3,28	85,62 ± 7,62
конец опыта		116,28 ± 11,03	103,54 ± 16,62

В результате биохимического анализа было выявлено, что в течение всего опыта содержание АЛТ в контрольной и опытной группах находилось выше референсных значений на 6,5-10,0 ед/л, что объясняется высоким уровнем продуктивности, а, следовательно, высокой интенсивностью обменных процессов и нагрузкой на печень. Разница в значениях АЛТ между группами составила 1,00 -2,02 ед/л, что не существенно.

Концентрация АЛТ у животных обеих групп в течение эксперимента находилась в пределах референсных значений и с его течением нарастала. Повышение активности АСТ в конце опыта у обеих групп коров можно объяснить нарастанием лактационного цикла.

При анализе показателей АЛТ и АСТ достоверных различий между группами выявлено не было.

Выводы. Применение жмыха личинки мухи чёрной львинки в рекомендуемой дозе не оказало негативного влияния на метаболические профили коров опытной группы. При этом в крови коров опытной группы прослеживается нарастание кислородной емкости крови; повышение уровня глюкозы; стабилизация уровня общего белка крови, что указывает на его стабилизацию в организме коров; снижение альфа-глобулинов, что косвенно может указывать на противовоспалительные эффекты испытуемого корма; улучшение кальций-фосфорного обмена, который влияет на жизнедеятельность нормальной микрофлоры рубца и усвоение углеводов.