Повышение биоресурсного потенциала крупного рогатого скота и качества молочной продукции при промышленных технологиях содержания

Аграрный вестник Урала № 10 (128), 2014 г. —>

Животноводство

УДК 619:616

повышение биоресурсного потенциала крупного

рогатого скота и качества молочной продукции

при промышленных технологиях содержания

О. Г. ЛОРЕТЦ,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, И. М. ДОННИК,

доктор биологических наук, профессор, академик Российской академии наук, ректор, Уральский государственный аграрный университет

Ключевые слова: повышение биоресурсного потенциала, крупный рогатый скот, качества молочной продукции, промышленные технологии содержания.

Современные промышленные технологии использования высокопродуктивных животных требуют качественного обеспечения кормами и минеральными веществами. Уральский регион является эндемичным по содержанию селена, йода и других биоэлементов в кормовых растениях, употребляемых сельскохозяйственными животными. Для восполнения потребности в биоэлементах нами были проведены исследования по применению кормовых добавок. Исследовали селеноорганический препарат Сел-Плекс и цинкосодержащий препарат Биоплекс Цинк. Введение в рацион добавок позволило увеличить количество микроэлементов в молоке на 40 и 23 % соответственно. При этом улучшились качественные показатели молока: снизилось количество соматических клеток на 30 % через 30 дней и на 84 % через 60 дней. Данная методика позволяет нормализовать и активизировать метаболическую и антиоксидантную системы и тем самым повышает общую резистентность организма, а это выражается в подавлении воспалительных реакций. Количество соматических клеток в молоке, в силу этого, уменьшается. Производители молока могут получить дополнительную прибыль за счет повышения сортности молока. На основании проведенных исследований была разработана и частично внедрена комплексная научно-обоснованная система повышения биоресурсного потенциала крупного рогатого скота и качества молочной продукции. В ее основу были положены методики: оптимизации подбора родительских пар, использование кормовых добавок и система анализа рисков и контрольных критических точек (ХАССП) при производстве молока-сырья. Экономическая эффективность от внедрения всей системы позволила повысить рентабельность производства молока на 15,4 %. Полученные результаты исследований позволяют рекомендовать данную систему к широкому внедрению в промышленном и племенном животноводстве.

bioresource increase capacity of cattle and quality of milk products in industrial technology content

0. G. LORETTS,

candidate of agricultural sciences, associate professor,

1. M. DONNIK,

doctor of biological sciences, professor, academician of Russian Academy of Sciences, rector, Ural State Agricultural University

Keywords: advanced bioresource potential, cattle, quality dairy products, industrial maintenance technology. Modern industrial technologies require high-quality animal feed and provide minerals. The Ural region is endemic in content of selenium, iodine and other bio-elements in food plants, farm animals consumed. To fill the need for bio-elements, we carried out a study on the use of feed additives. Investigated organoselenium drug Sel-Plex and zinc preparation Biopleks Zinc. Introduction to diet supplements which increased amounts of trace elements in the milk for 40 and 23 %, respectively. In this improved milk quality indicators: the number of somatic cells decreased by 30 % after 30 days and 84 % after 60 days. This technique allows normalizing and enhancing the metabolic and antioxidant system and thus increases the overall resistance of the organism, and this is reflected in the suppression of inflammatory responses. Number of somatic cells in milk, therefore, decreases. Milk producers can earn extra income simply by increasing the grade of milk. On the basis of the research was designed and partially implemented a comprehensive science-based system for improving bioresource potential of cattle and the quality of dairy products. In it were based on techniques: optimization of selection of parent pairs, the use of feed additives and system risk analysis and control of critical points (HACCP) in the production of raw milk. The cost effectiveness of the implementation of the whole system has improved the profitability of milk production by 15.4 %. The obtained results allow us to recommend this system to the widespread adoption in the industrial and livestock breeding.

Положительная рецензия представлена И. А. Шкуратовой, доктором ветеринарных наук, директором Уральского научно-исследовательского ветеринарного института Россельхозакадемии.

Аграрный вестник Урала № 10 (128), 2014 г. - < ^^^

Животноводство

Перед современным человечеством постоянно стоит задача сохранения природных, в том числе биологических ресурсов. На раскрытие биологических особенностей животных, в том числе сельскохозяйственных во многом влияет окружающая среда. Среди продуктивных животных наиболее многочисленной популяцией является крупный рогатый скот. Учеными селекционерами проведена большая работа по совершенствованию аборигенных пород крупного рогатого скота, в том числе с использованием мирового генофонда. В России с 80-х гг. прошлого столетия для улучшения племенных и продуктивных качеств черно-пестрого скота проводится работа по скрещиванию его с быками голштинской крови. Основная цель голштинизации — повышение молочной продуктивности, экстерьера животных, качества продукции, приспособленности к промышленным технологиям и экологическим факторам среды. В популяции черно-пестрого скота в настоящее время созданы новые породные группы. В том числе уральский тип черно-пестрой породы, имеющий свои особенности. Данная популяция животных широко распространена в Уральском регионе. Только на Среднем Урале по результатам бонитировки численность популяции этого типа более 100 тыс. голов. Уральский тип черно-пестрого скота характеризуется хорошими экстерьерными качествами, высокой молочной продуктивностью. Генетический потенциал популяции характеризуется показателями лучших коров. Средняя молочная продуктивность ста лучших коров Свердловской области составила 12263 кг молока с жирномолочностью 3,96 % и содержанием белка в молоке 3,17 %, что в 2,5 раза превышает средний по региону показатель.

Количество получаемой продукции зависит от состояния здоровья животного, его адаптированности к промышленным технологиям содержания и, по мнению многих ученых, от генетических факторов. В настоящее время при производстве продукции животноводства широко применяются высокоэффективные технологии, основанные на использовании механизированных и автоматизированных производственных линий. Использование данных технологий направлено на максимальное удовлетворение биологических и физиологических потребностей животных. Для высокопродуктивных животных характерен интенсивный обмен веществ, снижение адаптации и повышение стресс-чувствительности к изменяющимся технологическим условиям. На любые отклонения в технологии такие животные реагируют нарушением обмена веществ, ухудшением здоровья и снижением эффективности воспроизводства и продуктивного долголетия [2, 4].

В индустриальных территориях России экологическая обстановка остается напряженной в силу концентрации большого количества промышленных предприятий и формированием природных геопатогенных зон с повышенным содержанием в почвах тяжелых металлов, фтора, сульфидов и других токсичных веществ. В зоне Урала, помимо промышленных территорий, имеются обширные территории, загрязненные вследствие аварий и ряда инцидентов (1956— 1964 гг.) долгоживущими радионуклидами (90Sr) [3].

При анализе размещения сельскохозяйственных организаций — непосредственных производителей

молока и молочных продуктов, было установлено, что 60 % из них расположено в территориях с разной степенью техногенного воздействия, что не может не сказываться на состоянии популяции животных и качестве получаемой от них продукции. В связи с вышеизложенным, нами были сформулированы задачи исследований, которые направлены на изучение степени влияния генетических, технологических и экологических факторов на продуктивность популяции нового типа крупного рогатого скота. Нами были обследованы территории размещения 30 племенных предприятий Среднего Урала. На основании собственных исследований, результатов мониторинга проведенными учеными были ранжированы территории по степени техногенного воздействия. Определены три вида зон: промышленного загрязнения; повышенной радиоактивности техногенного или природного происхождения; относительно благополучная. Установлено, что в зоне промышленного загрязнения в организме крупного рогатого скота, особенно молочных коров, накапливается повышенное количество цинка, меди, кадмия и свинца, которое оказывает влияние на продолжительность жизни и молочную продуктивность.

Для изучения влияния промышленных технологий содержания с учетом экологического ранжирования территорий был проведен анализ продуктивности черно пестрого скота, в том числе нового типа. Было установлено, что удои коров при беспривязной системе в среднем на 26 % превышали удои коров содержащихся на привязи, особенно это заметно в зоне относительного экологического благополучия. В данных условиях реализация генетического потенциала крупного рогатого скота существенно отличалась (на 12-15 %) от животных находящихся в зонах техногенного воздействия, что необходимо учитывать при эксплуатации продуктивных животных.

Процесс качественного совершенствования стад и пород на 70-80 % зависит от выбора ценных в племенном отношении производителей и интенсивного использования лучших из них. Одним из основных средств генетического прогресса стада является использование проверенных по качеству потомства быков-производителей с высокой племенной ценностью. В связи с этим были оценены 55 быков-производителей, используемых в Уральском регионе для племенных целей. Быки оценивались методом «дочь-сверстницы» в соответствии с инструкцией по оценке быков-производителей молочных и мясо-молочных пород (Инструкция, 1980). Результаты показали, что из использованных в Уральском регионе племенных животных, 19 % быков-производителей зарубежной селекции являлись абсолютными ухудшателями по продуктивности дочерей, только 12 % являлись улуч-шателями по данному признаку. В своей работе мы применили метод многофакторной модели по оценке быков одновременно по трем признакам. Было установлено, что по трем качественным признакам (удой, содержание жира и белка) 16,6 % быков отечественной селекции показали результат ниже среднего и 41,6 % — выше среднего. Быки импортной селекции по трем признакам показали положительные тенденции в 37,2 % случаях.

Было установлено, что при промышленных технологиях содержания генетический потенциал бы-

Аграрный вестник Урала № 10 (128), 2014 г. - < ii^

Животноводство

ков-производителей отечественной и зарубежной селекции реализуется в разной степени. Наилучшие показатели были получены, независимо от системы содержания, у дочерей от быков отечественной селекции линии М. Чифтейн, удой которых составил 8358 и 8627 кг молока. Более низкую молочную продуктивность наблюдали у коров-дочерей быков селекции США линии Р. Соверинг, удой которых был ниже на 15 % при привязной системе содержания и 20 % при беспривязной системе. У коров-дочерей быков европейской селекции показатели имели средние значение.

Один из приемов промышленного содержания является использование разных режимов кратности доения коров. Нами были проанализировано использование 3-кратного, 2-кратного и комбинированного способа доения. Было установлено, что увеличение кратности доения до 3 раз позволило получить на 19 % больше молока по сравнению с 2-кратным, однако при этом произошло снижение жира в молоке на 0,03-0,04 %. С учетом затрат наиболее желательно использовать комбинированный способ доения

— в первую половину лактации 3-кратное, затем

— 2-кратное.

Исследованиями было установлено, что более адаптированы к условиям региона коровы уральской черно-пестрой породы, продуктивное долголетие которых составило в среднем 5,07 отелов. У коров нового уральского типа черно-пестрой породы во всех экологических зонах сроки хозяйственного использования были в два раза ниже. Животные линии М. Чифтейна, В. Айдиал и Р. Соверинг имели примерно одинаковые сроки хозяйственного использования — от 2,25 до 2,60 отела, при этом сохраняли высокую жизненную продуктивность. В зоне относительного благополучия продолжительность жизни коров в среднем была выше на 0,2 отела. Тенденция к снижению продолжительности хозяйственного использования наблюдается и в целом по стране. Так если в 1995 г. в России долголетие коров составляло 3,5 лактации, то в 2007 г. — всего 2,3-2,5 лактации [1]. Анализ бонитировки крупного рогатого скота Свердловской области показал, что продолжается процесс снижения сроков продуктивного долголетия по данным ученых. В 2012 г. возраст стада в отелах во всех категориях хозяйств составил 2,75 отела, а по племенным организациям — 2,64 отела, что связано со значительной выбраковкой животных из основного стада.

В селекционной работе одним из приемов чистопородного разведения для закрепления положительных качеств является близкородственное разведение (инбридинг). Однако для получения наивысших показателей молочной продуктивности необходимо эффективно использовать как аутбредных животных, так и с отдаленной степень инбридинга. В связи с этим нами был проведен анализ стад племенных предприятий по использованию инбредных животных. Установлено, что в структуре поголовья аутбредные коровы составляют 54,1 %, 11,5 % коров имели различную степень инбридинга: с отдаленным инбридингом — 8,3 % и умеренным — 3,07 %. На долю тесного и очень тесного инбридинга (кровосмешения) приходилось в общей сложности 0,1 % (1651 гол.) животных, что является удовлетворитель-

ным показателем селекционной работы. Сравнение продуктивности молочных коров с разной степенью инбридинга показало, что от коров с отдаленной степенью инбридинга было получено молока на 159 кг больше, в сравнении с аутбредными коровами-первотелками, и на 317 кг — с полновозрастными животными. Дальнейшее увеличение степени инбридинга приводило к резкому снижению продуктивности — на 17 % у первотелок и 11 % — у полновозрастных коров. Таким образом, отдаленный инбридинг является допустимым для популяции черно-пестрого скота. Дальнейшее увеличение инбридинга до умеренного резко снижает продуктивность, живую массу и является недопустимым.

Качество молока (содержание соматических клеток, бактериальная обсемененность, содержание белка и жира и пр.) является одним из основных факторов, влияющих на развитие молочной отрасли. Перерабатывающая промышленность предъявляет все больше требований к качеству молока-сырья. Молоко, которое используется как продукт питания, должно удовлетворять санитарно-гигиеническим требованиям, а молоко, которое предназначено для переработки на различные молочные продукты, кроме этих требований должно соответствовать и определенным технологическим требованиям.

Следовательно, повышение качества молочных продуктов, может решаться за счет повышения качества молока-сырья, отличающегося непостоянством и значительной изменчивостью под влиянием ряда факторов как генетических, так и паратипических. За последние годы появилось много работ, и стали известны интересные данные по вопросу улучшения качества молока селекционными методами. Установлено значительное влияние генотипа животного на технологические свойства молока, в частности на его сыропригодность. Нами были изучены качественные показатели молока у опытных животных при промышленных технологиях производства в зависимости от генотипа. Было установлено, что при беспривязной системе содержания лучшее по качеству молоко было получено от коров линии Р. Соверинг содержащего 3,18 % белка, при привязной системе содержания еще белее высокое количество белка показали коровы линии М. Чифтейна — 3,29 %. Более высокое содержание сухого вещества отмечено в группах коров линии В. Айдиала — 12,4 %.

Из незаменимых аминокислот во все фазы лактации выявлено наибольшее лейцина, лизина, валина, метионина и изолейцина. Из заменимых аминокислот в молоке коров во все фазы лактации обнаружены повышенные уровни глутаминовой и аспарагино-вой кислот и серин.

Решение ряда задач селекции с развитием молекулярной генетики, молекулярной биологии стало возможным путем использования ДНК-технологий. Существующие ДНК-технологии позволяют выделять гены и их ассоциации, несущие комплекс желательных для селекции признаков. В европейских странах с развитым молочным скотоводством, в США и Канаде ДНК-технологии широко используют в селекционной практике. Выявлен ген каппа-казеина, ассоциированный с более высоким содержанием белка в молоке и, следовательно, более высоким выходом творога, сыра. Сыропригодность молока в

. - Аграрный вестник Урала № 10 (128), 2014 г. - <

Животноводство

определенной степени зависит от генотипа коров по каппа-казеину.

Казеин — основной белок молока, одна из фракций казеина, и ген, контролирующий его образование в молоке, имеет 10 аллельных вариантов. Из них у крупного рогатого скота выделено два, встречающихся наиболее часто — А и В, в трех сочетаниях генотипов — АА, АВ, ВВ. В-аллель ассоциируется с более высоким содержанием белка в молоке, лучшими его коагуляционными свойствами.

Нами были исследованы пробы крови 186 коров на содержание локуса гена каппа-казеина (CSN3). Было установлено, что 63 % коров имели генотип АА, 32 % — генотип АВ и только 4 % имели желательный генотип по каппа-казеину ВВ. Установлено, что генотип каппа-казеина влияет на основное технологическое свойство молока — сычужную свертываемость, которая является одним из основных показателей сыропригодности. Сычужная свертываемость существенно отличалась у коров с разным генотипом по каппа-казеину. У коров с генотипом ВВ сычужная свертываемость была на 14 минут меньше, чем у животных с генотипом типа АА.

Расчет экономической эффективности производства молока позволяет также сделать вывод, что наиболее рентабельным является молоко коров с генотипом каппа-казеина ВВ. Данный генотип позволяет получать дополнительно до 14 % продукции. Поэтому для получения желательного генотипа каппа-казеина следует использовать в селекционной работе подбор соответствующих быков.

Современные промышленные технологии использования высокопродуктивных животных требуют качественного обеспечения кормами и минеральными веществами. Уральский регион является эндемичным по содержанию селена, йода и других

биоэлементов в кормовых растениях, употребляемых сельскохозяйственными животными. Для восполнения потребности в биоэлементах нами были проведены исследования по применению кормовых добавок. Исследовали селеноорганический препарат Сел-Плекс и цинкосодержащий препарат Биоплекс Цинк. Введение в рацион добавок позволило увеличить количество микроэлементов в молоке на 40 и 23 % соответственно. При этом улучшились качественные показатели молока: снизилось количество соматических клеток на 30 % через 30 дней и на 84 % через 60 дней.

Данная методика позволяет нормализовать и активизировать метаболическую и антиоксидантную системы и тем самым повышает общую резистентность организма, а это выражается в подавлении воспалительных реакций. Количество соматических клеток в молоке, в силу этого, уменьшается. Производители молока могут получить дополнительную прибыль за счет повышения сортности молока.

На основании проведенных исследований была разработана и частично внедрена комплексная научно-обоснованная система повышения биоресурсного потенциала крупного рогатого скота и качества молочной продукции. В ее основу были положены методики: оптимизации подбора родительских пар, использование кормовых добавок и система анализа рисков и контрольных критических точек (ХАССП) при производстве молока-сырья.

Экономическая эффективность от внедрения всей системы позволила повысить рентабельность производства молока на 15,4 %.

Полученные результаты исследований позволяют рекомендовать данную систему к широкому внедрению в промышленном и племенном животноводстве.

Литература

1. Донник И. М., Смирнов П. Н. Экология и здоровье животных. Екатеринбург, 2001. 332 с.

2. Донник И. М., Шкуратова И. А., Петрова О. Г., Верещак Н. А., Рубинский И. А., Ряпосова М. В., Кушнир Н. И., Белоусов А. И., Соколова О. В., Бодрова О. С., Салтыкова В. А. Система обеспечения продуктивного здоровья высокопродуктивных коров в сельскохозяйственных организациях Свердловской области : научные рекомендации. Екатеринбург : Уральское издательство, 2008. 124 с.

3. Трапезников А. В., Трапезникова В. Н. Радиологическая ситуация в Уральском регионе // Научные основы профилактики и лечения болезней животных : сб. науч. тр. ведущих ученых России, СНГ и др. стран. Екатеринбург, 2005. C. 563-566.

4. Шкуратова И. А. Возрастная динамика накопления тяжелых металлов у крупного рогатого скота и методы коррекции // Кубань. 2007. № 6. С. 5-7.

References

1. Donnik I. M. Smimov P. N. Environmental and animal health. Ekaterinburg, 2001. 332 p.

2. Donnik I. M., Shkuratova I. A., Petrova O. G., Vereshchak N. A., Rubinsky I. A., Ryaposova M. V, Kushnir N. I., Belousov A. I., Sokolova O. V., Bodrov O. S., Saltykov V. A. Health system to ensure a productive high-producing cows in the agricultural organizations of Sverdlovsk region : scientific advice. Ekaterinburg : Ural Publishing, 2008. 124 p.

3. Trapeznikov A. V., Trapeznikova V N. Radiological situation in the Urals region // Scientific basis for prevention and treatment of animal diseases : scientific works of leading scientists in Russia, CIS and other countries. Ekaterinburg, 2005. P. 563-566.

4. Shkuratova I. A. Age dynamics of accumulation of heavy metals in cattle and methods of correction // Kuban. 2007. № 6. P. 5-7.