На сегодняшний день в России из-за слишком активного использования молочные коровы не могут протянуть более трех лактаций.
Наиболее распространенные причины выбраковки коров в нашей стране – это острый и подострый ацидоз рубца и его последствия, такие, как кетоз, снижение молочной продуктивности, некробактериоз, ламиниты и патологии репродуктивной системы.
Каскад нарушений
Высокопродуктивные коровы намного требовательнее к условиям кормления, чем среднепродуктивные животные. Тем не менее, экономика молочного животноводства потребовала увеличения производства молока, чтобы многие молочные фермы оставались «на плаву» в финансовом отношении. Результатом явилась колоссальная перегрузка рубца доступными формами энергии (крахмалом и белками) при одновременном снижении доли клетчатки. Это резко не соответствует физиологическим потребностям животных.
Энергетический метаболизм жвачных уникален: энергия поступает, в основном, за счет микробного брожения в рубце. Можно бесконечно перечислять многочисленные функции рубцовой микробиоты, но одной из важнейших является ферментация сложных углеводов в важнейшие продукты, а именно летучие жирные кислоты (ЛЖК): пропионат, ацетат, бутират и т.д.
Так, у жвачных животных около 90% глюкозы образуется вследствие глюконеогенеза. Важнейшими предшественниками глюконеогенеза являются ЛЖК, которые включаются в этот процесс, что обеспечивает животное высокоценной глюкозой. Поэтому, выраженные, глубокие нарушения метаболизма жвачных начинаются именно вследствие дисбиотических сдвигов в составе микробиома.
Специалистами компании НПК «БИОТРОФ» с использованием NGS-секвенирования было показано, что патологические состояния у коров, приводивших к выбытию из стада, были связаны со сдвигами в таксономии рубца (рис. 1).
На фоне высококонцентратного кормления в рубце увеличивается численность амилолитиков, которые совместно с лактобактериями образуют мощную кислоту – лактат. Именно накопление молочной кислоты вызывает ацидоз рубца, поскольку рубец уже не справляется с буферизацией и всасыванием кислот, поэтому его содержимое подкисляется. На данном фоне происходит подавление чувствительных к снижению уровня рН продуцентов ЛЖК и целлюлозолитиков. Поскольку животное не синтезирует собственных целлюлаз, процессы переваривания клетчатки тормозятся. В результате скорость образования пропионата в рубце снижается, вследствие чего процесс глюконеогенеза, т.е. образования глюкозы, у животных замедляется. Это приводит к нарушению координации липидного обмена между жировой тканью, печенью, кишечником и молочными железами, что провоцирует возникновение кетоза.
Дальше – больше…
На фоне смещения равновесия в сторону образования лактата в рубце получают конкурентное преимущество опасные патогены – фузобактерии (прежде всего, Fusobacterium necrophorum), поскольку они потребляют молочную кислоту в качестве субстрата для развития, а низкие значения кислотности оптимальны для их жизнедеятельности. Вследствие нарушений целостности слизистой пищеварительной системы, вызванных патогенами, микотоксинами кормов и простейшими, а также при фекальном загрязнении животных, происходит распространение фузобактерий по организму. Именно этот патоген и вызывает падение продуктивности (рис. 2), а также все сопутствующие метаболическим нарушениям патологии у животных, такие как послеотельные осложнения, проблемы с воспроизводством, ламиниты и хромоту.
Дисбиозы также напрямую связаны и с нарушением деятельности молочной железы. Как показали исследования, количество соматических клеток в молоке положительно (r=0,89) коррелирует со стафилококками – возбудителями мастита, которые присутствуют в рубце на фоне снижения представителей нормофлоры (рис. 3).
Таким образом, следствием дисбиоза и метаболического стресса являются такие патологии, как некробактериоз слизистой рубца, абсцессы печени, ламиниты, маститы, патологии органов воспроизводства, в том числе, послеотельные эндометриты, снижение уровня молочной продуктивности, что приводит к раннему выбытию из стада.
Ключ к долголетию коров
Специалисты компании «БИОТРОФ» уделяют пристальное внимание всем параметрам, которые имеют решающее значение для производства пробиотиков с высоким уровнем эффективности с учетом важнейших проблем современного животноводства. Глубокие научные исследования привели к разработке и коммерциализации линейки пробиотических препаратов с уникальными свойствами, не обнаруженными у других родственных бактерий.
Яркий пример – многокомпонентный пробиотик Профорт на основе двух штаммов микроорганизмов Bacillus sp. и Enterococcus sp. Результаты многочисленных опытов, проведенных на животных, доказали безусловную эффективность применения биопрепарата.
Для детального изучения всех свойств штаммов бактерий в составе Профорта был применен инновационный метод полногеномного секвенирования, который позволил оценить функцию каждого гена в составе генома и описать все механизмы действия и биологический потенциал на молекулярном уровне. Этого не может предложить ни одна компания, распространяющая пробиотики в России.
Проведенный филогенетический анализ штаммов бактерий в составе пробиотика Профорт выявил уникальность метаболических возможностей данных микроорганизмов по сравнению с аналогичными видами бактерий.
В клетках Bacillus sp. в составе пробиотика Профорт более 30% генов связаны с пробиотической активностью. Имеется ряд ферментов, участвующих в биосинтезе широкого спектра биологически активных соединений.
Одними из важнейших продуктов бактериального синтеза являются такие соединения как жирные кислоты: пропионат и бутират, значение которых для организма коров, как уже стало понятно, чрезвычайно важно.
Был также обнаружен целый кластер генов (Asm22-24, Asm43-45, Asm47), связанных с биосинтезом бактериоцинов – натуральных природных веществ с активностью, сравнимой с антибиотиками, но не накапливающихся в продукции животноводства. Это обусловило высокую (до 100%) антимикробную активность Профорта в отношении таких патогенов, как Fusobacterium necrophorum – спутника лактатного ацидоза и многих других.
Интересно, что у штамма Bacillus sp. был выявлен целый набор специфических генов, благодаря которым он способен адаптироваться, выживать, эффективно увеличивать численность и вытеснять патогены в рубце. Выяснилось, что выстилать и колонизировать поверхность слизистой кишечника штамму позволяет способность формировать биопленки, устойчивые к агрессивным факторам внешней среды.
Специалисты ферм подтвердили
Специалисты СПК Колхоз «Искра» Кировской области провели исследование на высокопродуктивных коровах, вводя в дополнение к основному рациону пробиотик Профорт в течение 80 дней с момента начала лактации.
Введение в рацион Профорта компенсировало негативный эффект, связанный с высококонцентратным кормлением, поскольку биопрепарат поддерживал оптимальный уровень рН рубца и состав рубцовой микробиоты, который был аналогичен животным на физиологичных рационах. Метаболиты бактерий Профорта способствовали форсификации метаболизма, в частности, ускорению темпов глюконеогенеза. Эффект от использования биопрепарата выражался в улучшении зоотехнических показателей.
Это позволило специалистам фермы снизить себестоимость производства 1 кг молока на 2 руб. и повысить рентабельность производства на 18,01% (табл. 1).
Подводя итог, следует еще раз отметить, что метаболические нарушения у коров имеют далеко идущие последствия для здоровья, такие, как ламиниты, маститы, ухудшение репродуктивных функций, приводящих к выбраковке. Предупредить метаболические нарушения (равно как и другие болезни), безусловно, проще, чем вылечить. Применение пробиотика Профорт с высоким уровнем эффективности снижает негативные эффекты, связанные с высококонцентратным кормлением, что выражается в увеличении надоев и продуктивного долголетия.
ООО «БИОТРОФ»
Санкт-Петербург, г. Пушкин, ул. Малиновская, д. 8, лит. А, пом. 7-Н
+7 (812) 322-85-50, 322-65-17, 452-42-20
biotrof@biotrof.ru
