Физиолого-метаболическая эволюция коров к высокой молочной продуктивности на современном этапе

ФИЗИОЛОГО-МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ КОРОВ К ВЫСОКОЙ МОЛОЧНОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ

Е.В. Душкин, А.П. Зеленков

Аннотация. В статье раскрыты и описаны важнейшие особенности эволюционной адаптации пищеварения жвачных животных и липидно-углеводного метаболизма. Дана характеристика ведущих причин и факторов, влияющих на функциональное состояние, продуктивность коров. Представлены данные о функциональном состоянии рубца по фазам воспроизводительного цикла у коров с разными типами лактации. Обсуждаются особенности лабильности молочной продуктивности, моторики рубца и концентрации ЛЖК в нем. Актуальность работы заключается в установлении зависимости между разными пиками лактационной кривой у коров с функциональными особенностями деятельности рубца.

Ключевые слова: крупный рогатый скот, адаптация, рубец, лактация, мобилизация, коровы, кормление, молочная продуктивность, ЛЖК - летучие жирные кислоты.

Эволюционный процесс жвачных животных способствовал приобретению исключительной способности существовать на растительном корме как основном источнике энергии и питательных веществ. Пути, по которым закрепилась эта адаптация, значительно различаются между видами, но одна существенная черта присуща всем травоядным - это наличие в пищеварительном тракте симбиотических микроорганизмов. Главная особенность обмена веществ, присущая жвачным животным, прежде всего, связана с наличием у них сложного четырехкамерного желудка (или правильнее сказать трехкамерного преджелудка) [1, 2, 3, 4, 5].

В связи с этим представляется интересным изучение фактора продуктивной лабильности в зависимости от состояния моторной функции рубца и уровня концентрации ЛЖК в рубце. Учитывая, что летучие жирные кислоты у крупного рогатого скота являются основными источниками энергии, которые, в первую очередь, поступают из рубца, а функция последнего может отражаться на обмене веществ в организме этих животных. Мы включили в свои исследования изучение поведения лабильности концентрации ЛЖК в рубце в зависимости от его моторной функции у коров с разным типом лактации, так как у этих коров по-разному отражаются способности секретировать и испытывать, в связи с этим, длительную физиологическую нагрузку. Коровы различных групп отличались между собой, в первую очередь, характером лактационной деятельности, то есть разной высотой и устойчивостью кривой лактации (рисунки 1, 2).

Сравнительный анализ молочности по каждой группе в отдельности показал, что самый высокий удой в среднем за лактацию был у коров 2 группы, который составлял 17,38 кг. У данной группы на третьем месяце после отела был к тому же зарегистрирован и самый максимальный среднесуточный удой (21,16 кг). Несмотря на то, что эти максимальные различия не показали достоверной разницы между наблюдаемыми группами коров, тем не менее, у них были достоверные отличия в самой динамике секретируемого молока по месяцам лактации. Так, вторая группа коров на протяжении всей лактации, кроме 8-го месяца, существенно отличалась величиной удоя от других групп. При этом данные животных характеризовались самой низкой лабильностью удоев. Разница межу максимальным и минимальным удоем составила 7,48 кг. Из этого получается, что коровы 2-ой группы имеют более стабильный тип лактации. Самой высокой изменчивостью удоев за

лактацию отличались животные 3-ей группы - 10,11 кг, при среднем значении - 7,75 кг. Показатели надоя по месяцам лактации, которые своей динамикой повторяют характерную тенденцию среднесуточного удоя, то есть меньшую лабильность и большую молочную продуктивность коров второй группы. Всего за лактацию от коров первой группы было получено 74352 кг молока, от коров 2-ой группы - 75072 кг, а от 3-ей группы 74128 кг, при среднем значении на одно животное в 1 -ой группе - 4647 кг, во 2-ой группе - 4692 кг и в 3-ей группе - 4633 кг.

Рисунок 1 - Динамика среднесуточного удой

И

И

п

гь

И

п

1 2

Рисунок 2 - Динамика надоя

Анализ полученных результатов по динамике моторной функции рубца с поведением концентрации ЛЖК в нем показал корреляционную зависимость, т.е. при увеличении времени и количества сокращения рубца, в нем повышалась концентрация ЛЖК и, наоборот, снижалась при уменьшении его моторики. Данной зависимости были подчинены все наблюдаемые группы животных. Однако уровень лабильности у этих животных был различный. При этом надо также отметить, что в начале лактации и в конце стельности уровень ЛЖК в рубцовой жидкости снижался (рисунок 3), а функциональная деятельность рубца замедлялась (рисунок 4).

10.0С

"ти гр

— П3 гр

Рисунок 3 - Динамика ЛЖК в рубце

а)

Рисунок 4 - Динамика моторной функции рубца: а) количество сокращений за 5 мин; б) время сокращения в секундах

Данные обстоятельства теперь позволяют нам сделать вывод о том, что от функции рубца зависят не только состояние метаболизма в организме, но и уровень продуктивных качеств у лактирующих коров, также является отражением его физиологических возможностей функционировать в эти периоды.

В начале лактации у коров развивается отрицательный энергетический баланс - по литературным данным: а) дефицит энергии в ранний период лактации вызван недостатком потребляемого корма; б) даже при соблюдении известных требований к балансированию рациона и потребления его коровами, они испытывают дефицит энергии на продукцию молока, и при этом это связано с возросшей деятельностью молочной железы и не адекватной функцией потребления. Однако эти данные не совсем согласуются с нашими исследованиями. Во-первых, в наших исследованиях, животные полностью поедали корм. Во-вторых, это было связано с не недостатком потребления, как мы видим из наших исследований, а с недостаточной (замедленной) функцией рубца, которая уже стала проявляться за два месяца до отела. В-третьих, мы наблюдаем, что рост продуктивности и динамика моторики рубца неуклонно увеличиваются после отела независимо от рациона, так как он оставался неизменным.

Объяснение этому явлению можно найти только в сущности физиологического состояния самого животного, если учесть при этом, что функция рубца и, соответственно, концентрация ЛЖК в нем растет независимо от лактационной зависимости молочной железы, а на последних месяцах сухостоя (стельности) понижается. Эти изменения связаны с тем, что в последние сроки беременности происходит интенсивный рост и развитие плода. В этот период происходит не только увеличение плода в весе и его размеров, но не в меньших количествах в беременной матке коровы также находится околоплодной жидкости, которые в совокупности оказывают физическую компрессию на рубец, и тем самым ограничивают полноценную его моторику.

Рассмотрев общую закономерную зависимость функционального поведения работы рубца, хотелось бы теперь рассмотреть вопрос, почему у животных на разных уровнях проявлялась динамика моторики рубца и

концентрации ЛЖК в нем. К тому же эти различия, как показывают наши исследования, были значительно выше у животных 2-ой группы, чем у коров контрольной и тем более 3-ей группы. Первостепенным и главным фактором этих различий, по крайне мере, исходя из наших материалов исследований, мы считаем показатель живой массы животных, так как у животных с меньшим весом и, соответственно, с меньшим объемом рубца, быстрее происходит скорость обменных и восстановительных процессов в организме. Более низкий уровень моторной функции рубца и концентрации ЛЖК в нем (как основных поставщиков энергии у жвачных), подтверждается в наших исследованиях тем, что животные большей массой тела (3-ья группа), в большем количестве использовали на энергетические цели резервы собственного тела. Коровы третьей группы при этом имели в среднем на 29 кг живой массы тела выше, чем животные второй группы, а потеря собственного веса за репродуктивный цикл составила на 44 кг больше, чем у сверстниц 2-ой группы.

Биологическая сущность онтогенетической адаптации коров к высокой молочной продуктивности заключается в формировании устойчивых систем организма, обеспечивающих синтетическую деятельность молочной железы. Животные, не достигшие адаптации, характеризуются переключением синтеза жира с молочной железы на усиленный синтез и отложение его в теле, либо дистрофическими и патологическими изменениями органов и систем организма с потерей репродуктивных свойств. Деятельность преджелудка, в частности рубца и молочной железы, таким образом, является «индикатором» состояния обменных процессов организма лактирующих коров.

Список использованных источников

1 Душкин Е.В. Физиолого-биохимическое обоснование лабильности липидно-углеводного метаболизма и его коррекции у крупного рогатого скота: автореф. дис. ... докт. биол. наук: 03.00.13. - Орел, 2009. - 37 с.

2 Душкин Е.В., Матющенко П.В., Еременко В.И. Динамика ЛЖК в крови по фазам репродуктивного цикла // Вестник Сумского НАУ. Серия «Ветеринарная медицина». -Сумы, 2006. - №7 (17). - С.33-36.

3 Концентрация летучих жирных кислот в крови по фазам репродуктивного цикла и в зависимости от разного уровня кормления у новотельных коров. / Е.В. Душкин, В.В. Душкин, В.И. Еременко и др. // Сборник научных трудов международной научно-практической конференции «Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных». - Краснодар, 2010. - Ч. 2. - С.84-86.

4 Моторная функция рубца и уровень ЛЖК у коров по фазам репродуктивного цикла. / Е.В. Душкин, В.В. Душкин, В.И. Еременко, В.Н. Романов // Сборник научных трудов 4-й международной научно-практической конференции «Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных». - Краснодар, 2011. - Ч. 2. - С. 108-109.

5 Зеленков П.И., Томилин Ю.К., Зеленков А.П. Молочная продуктивность, устойчивость и полноценность лактации коров германской и отечественной селекции // Инновационные пути развития АПК: проблемы и перспективы: материалы международной научно-практической конференции: в 4 томах. - П. Персиановский, 2013. - С.116-119.

Информация об авторах

Душкин Евгений Васильевич, доктор биологических наук, профессор кафедры терапии и пропедевтики, Донской государственный аграрный университет, тел. 89181703377.

Зеленков Алексей Петрович, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры паразитологии, ВСЭ и эпизоотологии, Донской государственный аграрный университет, е-mail: zelenkovalex@rambler.ru.

FIZIOLOGO-METABOLICHESKAYA EVOLUTION OF COWS TO HIGH DAIRY EFFICIENCY AT THE PRESENT STAGE

E.V. Dushkin, A.P. Zelenkov

Summary. In article the most important features of evolutionary adaptation of digestion of ruminants and a lipidic and carbohydrate metabolism are opened and described. The characteristic of the leading reasons and factors influencing a functional state, efficiency of cows is given. Data on a functional condition of a hem on phases of a reproductive cycle at cows with different types of a lactation are submitted. Features of lability of dairy efficiency, a motility of a hem and concentration of LZhK in it are discussed. Relevance of work consists in establishment of dependence between different peaks of a laktatsionny curve at cows with functional features of activity of a hem.

Key words: cattle, adaptation, a hem, a lactation, mobilization, cows, feeding, dairy efficiency, LZhK - flying fatty acids.