Взаимосвязь паратипических факторов с уровнем глюкозы и кетоновых тел в крови дойных и сухостойных коров

Энергетический обмен в организме животных выполняет значимую функцию, являясь одним из основных факторов, определяет уровень продуктивности. Углеводы выступают основным источником энергии и поступают вместе с кормом. Взаимодействуя с белками и липидами углеводы формируют структурные элементы клеток и их оболочек, а также выполняют защитные роли [1, 3, 5].

Глюкоза служит основным энергетическим веществом и оказывает непосредственное влияние на интенсивность липидного и белкового обмена, стимулируя работу поджелудочной железы и печени и оказывая антикетогенное действие. Исследование уровня содержания глюкозы в сыворотке крови позволяет получить информацию о напряжённости энергетического обмена в организме сельскохозяйственных животных, позволяет диагностировать кетозы у молочного скота [4, 11].

После отела и начала лактации потребность коров в энергии быстро возрастает. В то же время коровы не получают достаточно энергии из своего рациона, поскольку потребление сухого вещества в этот период снижается. Разница между потреблённой и затраченной на производство молока энергией носит название отрицательного энергетического баланса, который выравнивается и переходит в положительный не ранее чем через 28 дней с начала лактации [6, 7].

Для обеспечения себя недостающей энергией на производство молока коровы используют накопленные внутренние ресурсы. Жировая ткань тела расщепляется на трёхатомный спирт глицерин и летучие жирные кислоты. При этом уровень последних, особенно неэтерифицированных жирных кислот (НЭЖК), в крови значительно повышается. НЭЖК с кровотоком попадают в печень и там накапливаются, преобразуясь в кетоновые тела. У молочного скота часто распространен β-гидроксибутират, избыток которого может привести к такой клинической проблеме, как кетоз [2, 8, 9].

Кетоз у крупного рогатого скота – это нарушение обмена веществ. Уровень сахара падает, и возникает ацидоз. Происходит быстрое увеличение кетоновых тел в крови, молоке и моче. У беременных коров кетоновые тела проникают через плаценту и мешают нормальному развитию плода. Взрослые коровы в возрасте 4-7 лет с высокой молочной продуктивностью в конце беременности и в первые несколько недель после отела более восприимчивы к этому заболеванию [6, 10].

Основной мерой профилактики кетоза у крупного рогатого скота является полноценное и разнообразное кормление. Рекомендуется выбирать корма в зависимости от энергопотребления скота [12, 13].

Материалы и методы

Исследования по изучению влияния паратипических факторов на показатели энергетического обмена проводились методом постановки производственного опыта на базе сельскохозяйственного предприятия Вологодской области в 2022-2024 гг. на высокопродуктивных коровах голштинизированной черно-пестрой породы в дойный (средний удой на корову более 8500 кг молока) и сухостойный периоды. Общее поголовье коров составило 486 голов.

Схема проведения исследований представлена на рисунке 1 .

Рисунок 1 – Схема проведения исследований

Для проведения эксперимента были сформированы 3 группы дойных коров: раздой (1–100 дней), разгар лактации (101–200 дней), затухание лактации (201–300 дней) и группа сухостойных кров. Образцы крови опытных коров отбирались из хвостовой вены перед утренним кормлением.

Биохимический анализ крови подопытных коров проводился на базе лаборатории биохимии и физиологии животных СЗНИИМЛПХ имени А.С. Емельянова – обособленное подразделение ФГБУН ВолНЦ РАН в «Центре коллективного пользования» (ЦКП) в рамках темы государственного задания № FMGZ-2025-0016.

Определениесодержанияглюкозыпроводилоськолориметрическим методом, основанным на измерении интенсивности окраски раствора после реакции. Этот метод позволяет количественно определить уровень глюкозы по изменению цвета образца, что является стандартным и чувствительным способом для анализа биологических жидкостей.

Для определения содержания кетоновых тел использовался йодометрический метод, который основан на окислительновосстановительных реакциях с участием йода, который позволяет точно измерить концентрацию кетоновых тел в крови для оценки энергетического обмена и состояния организма. Принцип метода заключается в расщеплении кетоновых тел до ацетона под действием серной кислоты, который соединяясь с йодом, образует комплексное соединение. Несвязанный йод при помощи гипосульфата оттитровывают и определяют связанный йод по разности между контролем и опытом.

Эти методы являются распространенными и надежными для диагностики метаболических состояний у коров, таких как гипогликемия или кетоз, и позволяют получать точные данные для оценки их здоровья и продуктивности.

Обработка результатов анализа проводилась статистически с использованием надстройки «Пакет анализа» офисного приложения «Microsoft Excel». Значения полученных результатов отражены в виде средней величины и стандартной ошибки (М±m).

Результаты исследований

Результаты биохимических исследований уровня содержания глюкозы и кетоновых тел в сыворотке крови коров при разных способах содержания и доения представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Содержание глюкозы в сыворотке крови коров при разных способах содержания и доения

Период	Способ содержания и доения Беспривязный способ      Привязный способ содержания с содержания с доением в        доением в молокопровод доильном зале М ± m,  Референс, Отклонение, М±m, Референс, Отклонение, мг%    мг%      %     мг%   мг%      %
1–100 дней (раздой) n=121	46,3 ± 1,67	40,0–47,0	–	43,80 ± 1,49	40,0–47,0	–
101–200 дней (разгар лактации) n=126	46,58 ± 1,57	43,0–45,0	4	48,85 ± 1,39	43,0–45,0	9
201–300 дней (затухание лактации) n=118	51,06 ± 1,29	42,8–45,0	13	48,73± 1,46	42,8–45,0	8
Сухостой n=121	45,79 ± 1,42	42,0–46,0	–	46,75± 1,50	42,0–46,0	2

Анализ таблицы 1 показывает, что при беспривязном содержании концентрация глюкозы у коров находится в пределах нормы в период раздоя и перед отелом. Однако в период пиковой и угасающей лактации наблюдается повышение этого показателя на 4–13 % от физиологи- ческого уровня. При привязном содержании, независимо от стадии лактации, у животных отмечается увеличение уровня глюкозы на 2–9 % по сравнению с физиологическими нормами. Концентрация глюкозы указывает на отсутствие у подопытных животных кетоза, так как не наблюдается гипогликемии. Избыток глюкозы в крови (гипергликемия) указывает на повышенное содержание углеводов в питании животных и возможную инсулинорезистентность коров или сахарный диабет II типа. Различия недостоверны (td = 0,46-1,19).

Более наглядно отклонения концентрации глюкозы в сыворотке крови подопытных коров показаны на рисунке 2.

лактации)         лактации)

• ■    Беспривязный способ содержания с доением в доильном зале

• ■    Привязный способ содержания с доением в молокопровод

Рисунок 2 – Уровень концентрации глюкозы у коров при различных условиях содержания и доения (%)

Как видим из рисунка 2, концентрация глюкозы в сыворотке крови подопытных коров практически во все периоды избыточна. Даже на раздое, когда более физиологичен отрицательный энергетический баланс, показатели находятся в пределах референсных значений. Данная ситуация показывает наличие углеводного перекорма в погоне за «большим молоком», что отразится на состоянии печени, а следовательно, и продолжительности хозяйственного использования.

Содержание кетоновых тел в сыворотке подопытных коров приведено в таблице 2.

Таблица 2 – Содержание кетоновых тел в сыворотке крови коров при разных способах содержания и доения

Период	Способ содержания и доения Беспривязный способ      Привязный способ содержания с содержания с доением в        доением в молокопровод доильном зале М ± m,  Референс, Отклонение, М±m, Референс, Отклонение, мг%    мг%      %     мг%   мг%      %
1-100 дней (раздой) n=121	9,57 ±1,03	11,0–13,0	-13	9,31± 1,25	11,0–13,0	-15
101-200 дней (разгар лактации) n=126	8,50 ± 1,07	9,0–13,0	-6	7,95 ± 1,10	9,0–13,0	-12
201-300 дней (затухание лактации) n=118	7,79 ± 0,76	9,9–11,6	-23	7,53 ± 0,91	9,9–11,6	-24
Сухостой n=121	8,75 ± 1,05	9,0–13,0	-3	7,67± 0,60	9,0–13,0	-15

Данные таблицы 2 показывают, что концентрация кетоновых тел по сравнению с физиологическими нормами во все исследуемые периоды при привязном и беспривязном содержании и доении в доильном зале и в молокопровод находится на 3–24 % ниже нижнего уровня. Причём следует отметить, что при привязном содержании просматривается большее снижение на 1–12% по сравнению с беспривязным. Различия недостоверны (td = 0,16–0,89).

На рисунке 3 отображено процентное отклонение содержания кетоновых тел от нормативных значений.

лактации)

■ Беспривязный способ содержания с доением в доильном зале

■ Привязный способ содержания с доением в молокопровод

Рисунок 3 – Уровень концентрации кетоновых тел у коров при различных условиях содержания и доения (%)

Анализ рисунка 3 наглядно демонстрирует, что концентрация кетоновых тел в сыворотке крови подопытных животных независимо от способа содержания и доения составляет 76–94 % от нижнего предела нормативных значений. Наряду с избытком глюкозы в крови данная ситуация говорит о запасании энергии в теле животных в виде жировой ткани.

Таким образом, резюмируя результаты биохимического анализа крови коров по содержанию глюкозы и кетоновых тел, можно заключить, что состояние энергетического обмена в стаде находится на неудовлетворительном уровне. У всех подопытных животных, независимо от способа содержания и доения, физиологического состояния и стадии лактации, наблюдается инсулинорезистентность, которая влечёт за собой развитие сахарного диабета II типа.

Материал подготовлен в рамках темы государственного задания № FMGZ-2025-0016.