Зачем корове нужны «энергетики»?

Зачем корове нужны «энергетики»?

     Главная особенность новотельных коров — относительно низкое потребление корма. Это связано с привыканием к новому рациону, малым объемом преджелудков (до этого большая часть брюшной полости была занята беременной маткой), иерархическими адаптациями, наличием целого ряда заболеваний, которые могут сопровождать скот в этот период. То есть специалистам нужно решить сразу две задачи: обеспечить как можно больший объем энергии в единице массы корма, стимулируя раздой, и сохранить здоровье, чтобы предотвратить непроизводственное выбытие. Иногда это взаимоисключающие задачи. Но одновременное их решение возможно.

Не потерять ни литра

     Ключевая точка лактации — пик удоев. Но уже в начале лактации уровень кормления должен быть таким, чтобы у коров в полной мере проявился естественный, генетически обусловленный пик продуктивности. Недобор из-за дефицита кормления 1 кг молока на вершине лактации равен потере примерно 200 кг молока за всю молокоотдачу после отела. Очевидно, чтобы не потерять удой на пике, нужно уделять особое внимание корове в сухостойный период и с первых дней лактации.

     В новотельной группе чаще всего регистрируют проблемы с репродуктивными органами, нарушения обмена веществ (кетоз, жировая дистрофия печени, родильный парез), патологии пищеварительной системы (гипо- и атонии рубца, смещение сычуга, ацидоз), отказ от корма. Несмотря на разнообразие патологий, общность патогенеза все равно прослеживается. Дефицит энергии в фазу интенсивной лактации, интенсивное использование жирового депо, дисбаланс минералов (дефицит кальция), большое количество медиаторов воспаления, катаболизм белков — все это приводит к вышеуказанным патологиям у новотельных коров.

     Сфокусируем внимание на профилактике метаболических нарушений у коров 7–10 и более дней лактации. Анализ научной литературы говорит, что стратегия, опирающаяся на манипуляции с основным рационом в транзитный период, имеет ограниченный потенциал влияния на послеродовое здоровье, продуктивность и воспроизводительные функции коров. Следующий шаг к улучшению баланса энергии для борьбы с метаболическими расстройствами — кормовые добавки: «защищенный» жир, глицерин, пропиленгликоль, холин, ниацин, бетаин и др.

«Защищенные» жиры

     «Защищенные» жиры — это переработанные растительные масла и жиры, не подвергающиеся воздействию рубцовых микроорганизмов благодаря химическим или физическим свойствам. То есть по факту «защищенные» жиры с поверхности ничем не защищены. Они имеют некие свойства, которые не позволяют им перевариваться в рубце и негативно влиять на микробиоту в преджелудках. Большая часть доходит в неизмененном виде в кишечник, а далее переваривается под влиянием ферментов и используется для восполнения дефицита энергии высокопродуктивных животных.

     Предположение о том, что жировые добавки могут препятствовать мобилизации жира, уменьшая тем самым частоту послеродовых гепатостеатозов и кетозов, было высказано в 1982 году. Данная стратегия кажется вполне обоснованной в профилактике синдрома жирной печени с позиций современных знаний в области биохимии и физиологии пищеварения. Основная масса продуктов переваривания липидов, за исключением глицерина и жирных кислот, содержащих менее 10 атомов углерода, после транспорта в энтероциты (клетки слизистой кишечника) включается в состав хиломикронов, которые попадают в кровяное русло через лимфу, минуя печень. Хиломикроны разносятся по периферическим тканям, где входящие в их состав компоненты непосредственно используются в биосинтетических процессах, образовании компонентов молока и для получения энергии. Поскольку «защищенные» жиры на рынке кормовых добавок представлены в виде фракционированных триглицеридов или свободных жирных кислот, кальциевых солей длинноцепочечных жирных кислот, гидрогенизированных жирных кислот, то их абсорбция из желудочно-кишечного тракта осуществляется подобным же образом. Поэтому использование кормовых добавок, в составе которых есть «защищенные» жиры, оказывается эффективным в профилактике энергетического дефицита у новотельных коров. Это свойство помогает избегать целого каскада патологических явлений в организме, а значит, профилактировать кетоз, жировую дистрофию печени, гипофункцию яичников и др.

Синтез глюкозы

     Алгоритм действия этих продуктов основан на явлении глюконеогенеза — синтеза глюкозы из некоторых производных внутри клеток. Кратко объясним, в чем суть.

     Базовая энергетическая «валюта» для клеток — глюкоза. Это самый универсальный источник энергии для метаболических процессов. Когда глюкоза попадает внутрь клетки, она является субстратом в таком процессе, как гликолиз (процесс окисления глюкозы). В ходе этого глюкоза в аэробных условиях окисляется до пирувата. Пируват, полученный таким образом, далее превращается в ацетил-КоА (ацетил-коэнзим А). Последний, в свою очередь, используется в цикле Кребса. В итоге клетка получает энергию. То есть глюкоза крайне важна в быстром обеспечении клеток энергией для жизни.

     Особенность жвачных (в отличие от моногастричных) в том, что только 10 % углеводов поступает в организм в виде глюкозы. Все остальное — в виде ЛЖК: уксусной, пропионовой и масляной. Образующиеся в рубце пропионаты, белки, глицерин, лактат могут быть строительным материалом для образования глюкозы в ходе глюконеогенеза. Значит, ценность данного процесса для жвачных в том, что корове не обязательно потреблять сахара и глюкозу, чтобы увеличить концентрацию собственно глюкозы в клетках и обеспечить их энергией. Животному достаточно дополнительно задать, например, глицерин или пропиленгликоль, которые позволят увеличить концентрацию глюкозы в клетках, снизив в них энергетический дефицит.

     Глицерин — органическое соединение, простейший представитель трехатомных спиртов. Это вязкая прозрачная жидкость со сладким вкусом. Он нетоксичен, в отличие, например, от простейших двухатомных спиртов.

     Валовая, переваримая и обменная энергия глицерина фармакопейного качества равна 4 325, 4 457 и 3 682 ккал/кг. Но валовая энергия образцов сырого глицерина различается. Это объясняется содержанием чистого глицерина, метанола и свободных жирных кислот в сыром глицерине (см. табл.). Подобное можно сказать и о пропиленгликоле фармакопейного и кормового качества.

Особенности пропиленгликоля

     Пропиленгликоль — это также трехатомный спирт со своей особенностью в структуре молекулы. В отличие от глицерина, в молекуле которого ко всем атомам углерода присоединены ОН-группы, в молекуле пропиленгликоля к одному атому углерода присоединены только атомы водорода. В связи с этим данные вещества немного различаются по своим характеристикам. Например, у глицерина сладкий вкус, а пропиленгликоль горчит.

     Пропиленгликоль давно используется для предотвращения дефицита энергии у высокопродуктивных дойных коров. Его эффект хорошо исследован во многих экспериментах. Самый последний и актуальный был проведен 16 лет назад (Nielsen, 2004). Тогда было установлено, что пропиленгликоль снижает отношение уксусной кислоты к пропионовой в рубце, т.к. часть его метаболизируется в пропионат. Оставшийся пропиленгликоль абсорбируется непосредственно из рубца без изменений в кровь и участвует в глюконеогенезе. Пероральное введение пропиленгликоля увеличивает концентрацию инсулина на 200–400 % в течение 30 минут, что доказывает высокую скорость усвоения. Дача корове пропиленгликоля также повышает уровень глюкозы в крови, хотя ответ ограничен, вероятно, из-за большого увеличения инсулина.

     Установлено, что пропиленгликоль снижает концентрацию неэтерифицированных жирных кислот (НЭЖК) и бета-гидроксибутирата, особенно у коров в раннем периоде лактации с относительно высоким уровнем НЭЖК.

     Доказана эффективность пропиленгликоля для уменьшения содержания триацилглицеридов (жиров) в печени и концентрации кетоновых тел в молоке. Таким образом, пропиленгликоль — антикетогенное средство. Но сила эффекта связана с такими факторами, как метаболический статус животных, время отбора крови, способ добавления и доза пропиленгликоля.

     В целом при принудительном вливании и соблюдении дозировки пропиленгликоль не влияет на потребление корма. Но, поскольку он горчит, то может снизить привлекательность корма, если не будет тщательно смешан с другими компонентами или вкусоароматизаторами. Доказана эффективная доза пропиленгликоля для животных от 200 мл (профилактическая) до 500 мл (лечебная). Средняя доза — 300 мл на животное в сутки (Nielsen, Ingvartsen, 2004).

Особенности глицерина

     Глицерин был известен как эффективное антикетогенное средство с 1950-х годов, и его свойства были подробно описаны Fischer и др.(1973). Дальнейшие исследования по его использованию для дойных коров были крайне скудны до 1980-х годов из-за низкой рентабельности данного продукта. Сейчас благодаря производству биодизеля большое количество глицерина (примерно 10 % от веса переработанного рапсового масло) имеет доступную, приемлемую цену при оптимальном качестве. Это возродило интерес к глицерину как средству для лечения и профилактики кетоза у жвачных животных (Fischer et al., 1973; DeFrain et al., 2004; Kass et al., 2013).

     Однако результаты экспериментальных работ с добавками на основе глицерина и пропиленгликоля при их даче новотельным коровам различаются. Например, Lomander и др. (2012) не обнаружили положительного эффекта от применения глицерина или пропиленгликоля коровам в стадах Швеции. Однако Adamski и др. (2011) обнаружили положительное влияние этих добавок на коров симментальской породы. Для коров-джерсеев на пике лактации команда исследователей под руководством Wilbert (2013) установила, что глицерин может быть хорошим альтернативным энергетическим кормом в дозе до 120 г/кг сухого вещества (СВ) корма. Но это исследование не оценивало состав содержимого рубца и показатель рН в нем. Abo El-Nor и др. в 2010 году опубликовали результаты, согласно которым обнаружено негативное влияние на некоторые микроорганизмы в рубце при наличии глицерина в преджелудках в концентрации 36 г/кг СВ. Также установлено снижение усвояемости НДФ при концентрации глицерина 72 г/кг СВ. Изменения в профиле летучих жирных кислот рубца происходили при концентрации глицерина 36 г/кг СВ: возрастало количество бутирата, но уменьшалось — ацетата. Однако это влияние было несущественным.

     На основании экспериментальных результатов глицерин можно использовать вместо пропиленгликоля или совместно с ним как профилактическое средство от кетоза и жировой дистрофии печени в послеродовой период. Глицерин по сравнению с пропиленгликолем «более вкусный» для коров и, следовательно, может повышать эффективность потребления корма.

     Что происходит с глицерином, когда он попадает в рубец Установлено, что глицерин используется микробиотой рубца для производства уксусной кислоты (31,4 %), пропионовой кислоты (20,6 %), диоксида углерода (17 %), масляной кислоты (7,6 %), молочной кислоты (3,5 %) и др. Однако глицерин быстро исчезает из рубца; четко не установлено, сколько глицерина абсорбируется и как быстро. В целом доказано, что более 80 % введенного глицерина исчезло в течение 2 часов после введения. Также есть зависимость
от количества введенного глицерина: чем больше, тем выше концентрация пропионата в рубце. Далее глицерин используется только в двух органах: печени и молочной железе. Оптимальная дозировка глицерина варьирует от 350 до 700 мл на животное в сутки. Такая разбежка продиктована высокой безопасностью данного средства, разницей в продолжительности применения, а также тем, какой эффект мы хотим получить: профилактический или лечебный.

     Как метаболизируется глицерин? Результатом дефицита
обменной энергии и/или пониженного потребления корма в новотельный период становится усиленный липолиз отложенного жира и выброс НЭЖК в кровь. Чрезмерная концентрация НЭЖК приводит к накоплению триглицеридов в печени и значительному увеличению производства кетоновых тел. Количество ацетил-КоА в печени постоянно пополняется за счет окисления НЭЖК и поступления других источников энергии. Дополнительное введение глицерина в рацион кормления уменьшает дефицит энергии или сокращает его продолжительность, а также действует антилиполитически и антикетогенно.

Что выбрать?

     Для клетки КПД получения энергии от применения пропиленгликоля будет выше, чем при использовании глицерина. Но на ситуацию стоит смотреть комплексно: глицерин лучше используется организмом для синтеза глюкозы, корова активнее его потребляет, при введении в корма — повышается аппетит.

     Таким образом, применение глицерина и пропиленгликоля эффективно для новотельных коров. Выбор обычно продиктован экономической целесообразностью той или иной добавки, изготовленной на основе вышеуказанных «энергетиков». Оптимизировать применение глицерина и пропиленгликоля можно благодаря их введению через систему водопоя с использованием дозирующих устройств.

Результат от применения необходимо оценивать комплексно:

• контролировать уровень кетоновых тел — должен быть низкий;
• отслеживать потребление корма — должно быть повышение аппетита;
• оценивать вынужденное выбытие — должно быть снижение по причине жировой дистрофии печени;
• учитывать удобство ввода — должно быть не трудно вводить в рацион или в систему водопоя животным.

     Скармливание «защищенных» жиров традиционно более сложная задача. Помимо экономической составляющей, также приходится контролировать жирнокислотный состав «защищенного» жира, концентрацию обменной энергии и чистой энергии лактации, вкусовые качества и многое другое.

     Но есть два наиболее комплексных критерия, которые позволят остановить выбор на самом лучшем средстве при выборе «энергетика»: профилактика энергетического дефицита и увеличение молочной продуктивности.

     В таком случае стоит придерживаться следующего алгоритма принятия решения:

• если нужно оперативно исключить энергодефицит у новотельных животных, лучше использовать глицерин, пропиленгликоль;
• если следует поднять энергетическую емкость корма в долгосрочной перспективе, лучше применять «защищенный» жир.

     В любом случае важно помнить, что «энергетики» — только часть мер, которые помогают сохранить здоровье коров и получить максимальный удой.