Влияние средств на основе прополиса на молочную продуктивность, качество молока и стресс-индуцированные нарушения адаптивных процессов у коров голштинской породы

Введение. Для решения продовольственной проблемы в России в настоящее время необходимым является изыскание способов повышения продуктивности сельскохозяйственных ^ивотных. Одним из путей повышения молочной продуктивности и улучшения качества молока является приобретение высокопродуктивных ^ивотных молочного направления, к которым мо^но отнести голштинский крупный рогатый скот, приобретаемый многими ^ивотноводческими комплексами для совершенствования дойного стада.

Используя голштинских коров в Российской Федерации, удалось повысить молочную продуктивность и улучшить технологические качества молока. Однако при этом установлено наличие определенных проблем с состоянием здоровья ^ивотных, характеризующегося нарушением адаптационных процессов у коров голштинской породы (как наиболее стресс-чувствительных), сни^ением иммунитета, нарушением физиолого-биохимического гомеостаза. Способность организма ^ивотного поддер^ивать постоянство внутренней среды, да^е в случае больших отклонений внешних условий от нормы, называют гомеостазом. Однако, если неблагоприятное воздействие будет слишком интенсивным или слишком продол^ительным, то произойдет нарушение физиологического равновесия ва^ных внутренних функций организма. Такой процесс рассогласования называется стрессом [1-3].

У голштинских коров, являющихся генетически высокопродуктивными, при нарушении качества кормов, зоогигиенических условий и воздействии других стресс факторов возникает ряд заболеваний и патологических состояний, что приводит к сни^ению продуктивности и срока хозяйственного использования.

Длительный отрицательный энергетический баланс у высокопродуктивных коров, особенно в период лактации приводит к сни^ению воспроизводительных функций [4]. Поэтому необходим комплексный подход к проблеме адаптации. Перспективным направлением для коррекции адаптивных механизмов у ^ивых организмов является поиск и получение средств адаптивного и антиоксидантного действия, полученных из природного сырья, в частности из продуктов пчеловодства. Натуральные антиоксиданты имеют ряд преимуществ перед синтетическими аналогами. Они нетоксичны, стереохимически аналогичны метаболитам ^ивотного организма и не вызывают привыкания, поэтому могут применяться длительными курсами в лечебных и профилактических целях. Немалова^ным параметром является более низкая себестоимость природных средств по сравнению с синтетическими препаратами [5].

Целью работы являлась разработка способа повышения молочной продуктивности и улучшения качества молока путем нормализации адаптационных процессов при использовании в кормлении дополнительно к основному рациону препаратов на основе прополиса.

Услови^, материалы и мето^ы. Работа проводилась на базе О^О ^ПК «Юность» СП «Комплекс по производству молока Сабурово» Орловской области в период с 2020 по 2022 годы. Исследования выполнены в лабораторных условиях кафедры химии ФГБОУ ВО Орловский Г^У.

Для эксперимента были отобраны 10 коров по принципу пар-аналогов из ^ивотных второй лактации месяц после отела: 1-я группа – контрольная (^ивотные без применения средств адаптивного действия (n=5); 2 группа – коровы, содер^ащиеся в условиях промышленного комплекса, с включением в рацион болюса на основе прополиса (n=5).

Материалом для исследования слу^ила кровь из яремной вены, забор которой проводили в утренние часы до кормления. Биохимические показатели голштинских коров исследовали до применения биологической добавки на основе прополиса к основному рациону, на 20-ый, 30-ый и 40-ой день опыта.

В качестве маркера оксидативного стресса брали показатель малонового диальдегида, определяющийся по реакции с тиобарбитуровой кислотой (ТБК). Измерение оптической плотности опытной пробы против контрольной (с дистиллированной водой) проводили на фотоэлектроколориметре при 540 нм в кюветах с толщиной слоя 1,0 см. Так^е в сыворотке крови изучали количественное содер^ание общего белка; активность ферментов, таких как лактатдегидрогеназа (ЛДГ), амилаза, аспартатаминотрансфераза (^СТ), аланинаминотрансфераза (^ЛТ), щелочная фосфатаза; уровень глюкозы; содер^ание общего билирубина и креатинина; эссенциальные минеральные элементы (^елезо, магний, кальций и фосфор). Контрольными являлись референтные значения. Перечисленные биохимические показатели в сыворотке крови определяли на анализаторе Abacus Junior 30.

Для оценки уровня молочной продуктивности голштинских коров применяли метод контрольных доек. Качественные показатели молока (массовую долю ^ира и массовую долю белка) определяли ультразвуковым анализатором «Лактан 1-4». Полученные данные в ходе эксперимента подвергали математической обработке с использованием критерия достоверности по Стьюденту в компьютерной программе MS Office Excel 2007.

Результаты и обсу^^ение. На первом этапе эксперимента изучали молочную продуктивность, качество молока и адаптивную способность, подтвер^дающуюся состоянием физиолого-биохимического статуса у коров голштинской породы, содер^ащихся в стрессогенных условиях при индустриальной технологии ведения ^ивотноводства, а так^е показатели стресс-индуцированных свободно-радикальных реакций, активности ряда ферментов, содер^ание эссенциальных минеральных элементов и других биохимических показателей.

Такие показатели, как среднесуточный удой и качественные характеристики молока, являются основными с технологической и экономической точек зрения для ^ивотноводческих хозяйств молочного направления. В настоящее время стоимость молока на 50% зависит от содер^ания в нем белка. Уровень содер^ания белка и уровень ^ира в молоке поло^ительно коррелируют ме^ду собой и зависят от воздействия ряда факторов, среди которых большое значение имеет состояние систем организма ^ивотного, определяющиеся уровнем метаболических процессов. В связи с этим вышеперечисленные показатели используют для оценки кормления коров и состояния их организма.

У исследуемых голштинских коров до начала применения средства на основе прополиса среднесуточный удой составил 43,96 кг. Так^е были уставлены следующие качественные показатели молока: содер^ание ^ира составило 3,61%, а содержание белка - 3,32%.

Состояние процессов адаптации характеризуется в первую очередь уровнем свободно-радикального окисления, который определяется по количественному содер^анию малонового диальдегида (МД^). Нами установлено, что у высокопродуктивных голштинских коров, содер^ащихся в стрессогенных условиях промышленного комплекса, содержание МДА в 2 раза превышает норму. Кроме того, в ходе исследования диагностировали низкий уровень содержания глюкозы в крови (ниже нижней границы 2,2 раза и верхней в 6 раз) у коров, содержащихся в стрессогенных условиях. Содержание сахара в крови отражает работу углеводного обмена в организме. Последнее время этот показатель рассматривается в качестве маркера стресс-реакции у животных. Также выявили, что активность ферментов АсТ и аЛт находилась в пределах нормы, в то время, как активность ферментов амилазы и лактатдегидрогеназы превышала физиологическую норму (амилаза была выше верхней границы нормы в 4,4 раза, а нижней в 10,6 раз; ЛДГ выше верхней границы в 2 раза, нижней границы в 5,7 раз).

Полученные нами данные о гомеостатических нарушениях, выявленных у голштинских коров при воздействии стресс-индуцированных негативных факторов, говорят о необходимости использования эффективных экологически чистых средств в качестве адаптогенов. С этой целью нами предложено применение для коров голштинской коровы болюсов на основе прополиса дополнительно к основному рациону.

Для определения антиоксидантного действия прополиса готовили модельную систему ПОЛ в липосомах следующим образом: 10%-ый раствор лецитина получали введением 0,5 г лецитина, растворяя в 5 мл 96%-го спирта при нагревании до 30-40оС, добиваясь однородного состояния интенсивным перемешиванием.

Взаимодействие ТБК с образованием окрашенных хромогенов оказывает влияние на конечный результат определения МДА, спонтанное (температурное) окисление липосом наиболее целесообразно.

Результаты исследования МДА в контрольной и опытной модельных системах показали, что добавление экстракта прополиса привело к снижению МДА на 30%, тогда как в контрольной системе значения МДА не снизились. Этот факт подтверждает наличие антисвободно-радикальных свойств у препаратов на основе прополиса, что позволяет рекомендовать их в качестве адаптивной добавки к основному рациону голштинских коров.

На втором этапе эксперимента для увеличения молочной продуктивности и повышения качества молока за счет коррекции нарушений оксидантноантиоксидантной системы, углеводного обмена, активности ферментов и других гомеостатических показателей в рационе кормления были апробированы природные средства адаптивного действия на основе прополиса, используемого в виде болюса на основе водного экстракта прополиса (1:5). Прополис - это клейкое смолистое вещество, имеющее темно-зеленый или желтоватый цвет и горьковатый вкус с ароматом мёда и воска. Его вырабатывают пчелы из смол, собираемых ими с растений, которые в последующем они обрабатывают секретом челюстных ^елез, добавляя в эту массу воск и пыльцу. Высокое положительное действе прополиса базируется на содержании в нем известных ингредиентов - флавоноидов (полифенолов), органических кислот, ненасыщенных соединений, сложных эфиров, воска и механических примесей [6, 7].

Приготовление болюса адаптивно-антиоксидантного действия проводили следующим образом: для получения водной вытяжки брали 20 г прополиса, нагревали со 10о мл дистиллированной воды 6 часов при температуре 60°С, а в качестве формообразующей основы использовали р^аную муку. Биологическую добавку задавали ^ивотным в форме болюса массой 30 граммов, что позволяет более точно дозировать составляющие части и употреблять болюсы все время со све^ей основой, что гарантирует более быстрое высвобо^дение действующего вещества в пищеварительном тракте. Курс приема адаптивных болюсов составил 35 дней – по одному болюсу в день в утренние часы приема с кормом.

Наиболее ва^ным показателем характеристики процессов адаптации у ^ивотных является оценка уровня свободно-радикального окисления. В качестве показателя работы свободно-радикального окисления рассматривали малоновый диальдегид (МД^). На рисунке 1 показано влияние применения болюса на свободно-радикальное окисление, что проявилось в резком сни^ении МД^ (на 30%) в опытной группе коров по сравнению с контрольной, не получавшей болюсы.

Рисунок 1 – Изменение уровня МД^ в крови голштинских коров, содер^ащихся в условиях промышленного стресса, после применения болюса на основе прополис

После применения болюсов на основе прополиса в кормлении голштинских коров в опытных группах к 40 дню произошел подъем уровня глюкозы в крови (увеличение в 4 раза), что позволило достичь оптимальных значений (рис. 2).

Глюкоза, Ммоль/л                      □ Опытная группа

Рисунок 2 – Динамика изменений содер^ания уровня глюкозы у голштинских коров при использовании болюса на основе прополиса

В опытных группах наблюдается стабилизация уровня до оптимальных значений, которая составила сни^ение активности ферментов ЛДГ в 3 раза и амилазы в 4 раза после применения средства на основе прополиса (рис. 3).

в ЛДГ, Ед/л (опытная группа)

Активность ферментов, в ЛДГ, Ед/л (контрольная группа)

Амилаза, Ед/л (контрольная группа)

Амилаза, Ед/л (опытная группа)

Рисунок 3 – Динамика изменения уровня ферментов лактатдегидрогеназы и амилазы у голштинских коров при использовании болюса на основе прополиса

Объективными показателями состояния организма коровы являются показатели молочной продуктивности и качества молока. Увеличение высококачественных молочных продуктов – ва^нейшая проблема сельского хозяйства. На молочную продуктивность коров значимое влияние оказывает уровень протекания обменных процессов. Несомненна взаимосвязь химического состава молока с метаболическими процессами в организме коровы, которые в свою очередь определяются оптимизацией структуры и состава кормовых рационов.

После применения болюса на основе прополиса в дополнение к основному рациону у голштинских коров наблюдали увеличение молочной продуктивности, выра^ающейся в повышении среднесуточного удоя на 2,09% (до 44,8 кг), в то время как у ^ивотных контрольной группы удой оставался на уровне 43,9 кг (рис. 4).

Рисунок 4 – Динамика среднесуточного удоя у голштинских коров, содер^ащихся в условиях содер^ания промышленного стресса, после применения болюса

Стресс-факторы сказываются и на качественных показателях молока (содержании белка и жира), от которых, также как и от удоя, значительно зависит рентабельность молочного производства. Как известно, при стрессе на первом этапе идет расход липидов, а в последующем начинается белковое истощение, соответственно указанные качественные показатели молока будут снижаться.

На рисунке 5 мы видим, что при использовании в кормлении коров голштинской породы предлагаемого болюса на основе прополиса дополнительно к основному рациону увеличивается белковомолочность на 0,6%.

Белковомолочность, %

Опытная группа

Контрольная группа

Рисунок 5 - Динамика белковомолочности у голштинских коров, содержащихся в условиях содержания промышленного стресса, после применении болюса

Кроме этого повышение качества молока, произошло после применения голштинским коровам адаптивного болюса на основе прополиса за счет увеличения содержания жира в исследуемом молоке на 0,5% (рис. 6).

Жирномолочность, %

Опытная группа

Контрольная группа

Рисунок 6 - Динамика жирномолочности у голштинских коров, содержащихся в условиях содер^ания промышленного стресса, после применении болюса

Выво^. После применения в кормлении голштинских коров дополнительно к основному рациону болюсов на основе прополиса в течение 35 дней выросла молочная продуктивность, что подтвер^дается увеличением среднесуточного удоя на 2,09% к концу эксперимента и повышением качества молока, за счет увеличения белковомолочности на 0,6% и жирномолочности на 0,5%.

Предлагаем производству для коров голштинской породы, содер^ащихся в стрессогенных условиях промышленного комплекса, использовать дополнительно к основному рациону биологическую добавку в форме болюса массой 30 граммов на основе водного экстракта прополиса (1:5) и р^аной муки. Курс приема адаптивной добавки составляет 35 дней – по одному болюсу в день в утренние часы приема с кормом.