Сегодня мы сталкиваемся с несоответствием знаний о биогенезе молока и инструментов для устранения «отрицательного баланса» энергии у новотельных коров.
Программы нормированного кормления, внедрённые 60 лет назад, остаются основой животноводства. Отказаться от концентратного кормления нельзя – это снизит продуктивность. Научные исследования предлагают различные методы для уменьшения его негативного влияния: манипуляции с кормом, введение витаминов, органических кислот и других веществ, включая пропиленгликоль. Однако данных о влиянии этих методов на состав и объем короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК), в том числе пропионата, инсулинорезистентность и стабильность лактации недостаточно.
Опасность высококрахмалистых кормов
Большинство производителей молока считают метаболические нарушения у коров после отела нормой. Однако исследования показывают, что высококрахмалистые рационы вызывают инсулинорезистентность и метаболические нарушения, включая диабет II типа. Инсулинорезистентность появляется у коров уже во втором сухостое. Эти проблемы были обнаружены более 10 лет назад, и теперь каждая вторая статья посвящена механизмам возникновения инсулинорезистентности.
Обсуждается роль глюкозы, причем, в первую очередь, взаимосвязь глюкозы, образуемой в рубце, и глюкозы («новой глюкозы»), образуемой в процессе глюконеогенеза в печени. Именно глюкоза, образуемая в печени, должна в больших объемах поступать в молочную железу для образования лактозы – неотъемлемой части молока. Однако во взаимосвязи двух «глюкоз» много путаницы, особенно в понимании происхождения так называемого «отрицательного баланса энергии».
Многие считают, что это связано с дефицитом энергии в рационе, плохим аппетитом у коров и т.д. На самом деле глюкоза поступает в рубец, в основном, из крахмала зерновых и целлюлозы грубого корма. Микробиота рубца расщепляет крахмал с образованием глюкозы, причем это происходит в достаточно широком диапазоне pH. В этом варианте можно предполагать наличие «быстрой глюкозы» в значительных объемах.
Лимитирующий фактор
Целлюлоза клетчатки грубого корма – источник медленно высвобождаемой глюкозы, поскольку целлюлозолитики гидролизуют целлюлозу со скоростью, зависимой от pH в рубце. Вся глюкоза в рубце окисляется с высокой скоро-
стью с образованием лактата группой лактат-синтезаторов. Лактат в этом процессе является «вторичным» метаболитом. В нормально функционирующем рубце лактат отсутствует, но при использовании высококрахмалистых рационов он накапливается из-за катаболитной репрессии («глюкозный эффект»), вызывая ацидоз. Пропионат, основной субстрат синтеза глюкозы крови у жвачных, являясь продуктом окисления лактата, становится лимитирующим фактором.
Принято считать, что соотношения КЦЖК, то есть истинной пищи коров, выходящей из рубца, следующее: пропионат – 17-21%, ацетат – 50-70%, масляная кислота – 14-20%. Состав смеси КЦЖК зависит от уровня крахмала в рационе и активности микробиоты в рубце. Недавно в мировой литературе начали обсуждать роль фруктозанов силоса (50% объема клетчатки) как еще одного источника КЦЖК.
Решает активность
В печени решается главный вопрос – обеспечение глюкозой молочной железы и энергией глюкозы всех органов, тканей, мозга, иммунной системы животных и т.д. Скорость биохимических реакций, ответственных за уровень глюкозы крови, зависит от концентрации КЦЖК и лактата из рубца.
Пропионат играет ключевую роль в глюконеогенезе у жвачных, его уровень в рубце зависит от активности микробиоты из популяции лактат-утилизаторов и лактат-синтезаторов. По нашему мнению, дефицита поставки ацетата при окислении крахмалистых и некрахмалистых полисахаридов нет, в том числе в условиях кетоза после отела.
Величина пула пропионата в составе КЦЖК, поступающего в кровяное русло, сильно зависит от активности микробиоты рубца (рис. 2). В условиях нормированного кормления при избытке крахмала в рационе трудно ожидать высокой степени сопряженности реакций синтеза КЦЖК в рубце. Тем не менее, в ряде хозяйств достигается уровень продуктивности 11-15 тыс. л/год на фуражную корову. Как объяснить высокую скорость глюконеогенеза в этих случаях, которые являются скорее исключением, чем правилом?
Синтез молока в молочной железе – приоритетен, а глюкоза, потребляемая молочной железой и трансформируемая в лактозу, не контролируется инсулином.
Снижение pH в рубце тормозит активность целлюлолитиков и ограничивает доступность клетчатки силоса. Очевидно, что репрессия роста глюкозой ведущих представителей микробиоты рубца и кишечника коровы является главной причиной нарушения последовательности реакций на пути синтеза АТФ в цикле трикарбоновых кислот.
Обязательным следствием является нестабильность кривой лактации.
Мы убеждены, что концентратное кормление является патологическим. Оно приводит к высокой заболеваемости и снижению поголовья, ухудшает экономику и требует субсидий.
Как адаптировать микробиоту?
В разное время нами были проведены собственные исследования на новотельных коровах с целью поиска субстанций, которые позволяют адаптировать микробиоту к высоким концентрациям глюкозы и таким факторам, как токсины и клостридии. Как оказалось, попытки использовать субстраты из легкоусвояемых углеводов, в том числе глюкозу, источники азота, которые могут вызвать допинг (вспышку роста) оказались неэффективными.
Наилучшие результаты по усилению активности Lactobacillus были достигнуты при использовании в рационе некрахмалистых полисахаридов в качестве незаменимых «факторов роста» с эффектом повышенного образования пропионата в рубце. Непременным условием создания управляемого процесса биогенеза молока является введение жидкой живой культуры Lactobac. acidofillus и поддержание ее постоянного присутствия (50-100 г/гол., а также путем обработки силосной траншеи). Это позволяет разрушить ряд токсинов в кормах, в том числе афлатоксины, и тормозить рост Clostridium, а также усилить окисление фруктозанов силоса и зерновых с образованием КЦЖК.
Преимущества регуляторов
Введение регуляторов на фоне концентратного кормления дает следующие преимущества:
- снижение метаболических нарушений и выбраковки новотельных коров;
- уменьшение затрат на ветеринарию при увеличении продуктивного долголетия;
- увеличение объемов молока, в том числе и за счет снижения выбраковки;
- улучшение фертильности и оплодотворяемости благодаря нормализации гормонального фона;
- устранение инсулинорезистентности, что повышает стабильность лактационной кривой до 85%;
Многолетние наблюдения в хозяйствах Ленинградской области показали, что использование регуляторов увеличивает надои до 1000 литров в год на фуражную корову.
