УДК 636.2.034; 619:615.4
DOI 10.33861/2071-8020-2021-2-13-15
Рудь Е.Н., Кузьминова Е.В., Семененко М.П., Лазаревич Л.В. Федеральное государственное бюджетное
научное учреждение «Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии», г. Краснодар
Калошкин И.В. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина», г. Краснодар
Введение. Животноводство - важнейшая отрасль сельского хозяйства Краснодарского края, для развития которого действуют меры государственной поддержки - разработка и внедрение прогрессивных технологий воспроизводства стада, повышение генетического потенциала животных, совершенствование стратегии управления. Краснодарский край занимает лидирующее положение по производству молока в Российской Федерации. За 2020 год валовый надой молока в регионе составил 1 030,63 тыс. тонн, что превысило уровень прошлого года на 85,6 тыс. тонн (на 9,1%). Анализ статистических данных за период с 2010 года также демонстрирует рост надоя на фуражную корову, что говорит об увеличении эффективности молочного животноводства [10].
На показатели экономической эффективности молочного скотоводства влияют многие факторы, в том числе климатические. Коровы чувствительны к высокой температуре окружающей среды, а высокопродуктивный молочный скот из-за сверхинтенсивного обмена веществ и, следовательно, большей продукции собственного метаболического тепла сильнее подвержен развитию теплового стресса и имеет меньший диапазон комфортных температур. Гипертермия запускает в организме каскад патофизиологических изменений, которые приводят к уменьшению надоев, снижению воспроизводства, а также увеличению смертности поголовья [1, 2, 4, 7].
Для фармакологической коррекции последствий теплового стресса в ФГБНУ «Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии» была разработана и запатентована кормовая добавка - флаво-бетин, обладающая адаптогенным и гепатопротекторным действием. Основными действующими веществами кормовой добавки являются бетаин, таурин и трава репешка обыкновенного. Компоненты флаво-бетина оказывают специфическое воздействие на ключевой элемент патогенеза теплового стресса - развитие гипоксии на фоне активации перекисного окисления мембранных структур клеток, ведущего к необратимым повреждениям органов и тканей. Поскольку в терморегуляции организма значительную роль играет печень, то при перегревании часто развиваются нарушения гепатобилиарной системы, приводящие к патологии общего метаболизма [3, 5].
В состав разработанной кормовой добавки были включены действующие вещества с учётом их физико-химической совместимости и потенцированием полезных фармакологических свойств каждого компонента. Бетаин обладает осмопротекторными свойствами, предупреждая обезвоживание организма при тепловом стрессе, снижает накопление липидов в печени, стимулирует пищеварение и метаболические процессы, может служить источником метильных групп при сниженном потреблении метионина и холина, активирует процессы синтеза липидов клеточных мембран, способствует снижению содержания жиров в гепатоцитах и нейтрализации токсических веществ в печени. Таурин обладает комплексными биологическими эффектами, направленными на поддержание гомеостаза организма, включая антиоксидацию, модуляцию ионного транспорта, осморегуляцию, конъюгацию желчных кислот. Именно со стабилизирующим действием таурина на мембраны связывают его регулирующее влияние на нормализацию белкового, углеводного, электролитного обменов, активность ряда ферментов и гормонов, энергетические и восстановительные процессы в организме. В траве репешка обыкновенного содержатся эфирные масла, дубильные вещества, слизи, витамин К, витамины группы В, флавоноиды, кумарины, сапонины, алкалоиды, фруктоза, жирные кислоты, смолы, фитостерол, холин, горечи, кремниевая кислота, катехины, тритерпены, органические кислоты (салициловая и другие), микроэлементы - Cu, Zn, Fe, Ni, Mg и ряд других. Комплекс биологически активных соединений репешка предохраняет гепатоциты от разрушения, увеличивает эластичность и снижает проницаемость стенок сосудов, оказывает желчегонный эффект [6, 8, 11, 12].
Цель работы - изучить влияние флавобетина на молочную продуктивность коров в условиях теплового стресса.
Материалы и методы исследования. Научные исследования проводились на молочно-товарной ферме в Красноармейском районе Краснодарского края, где содержится 1200 голов крупного рогатого скота голштинской породы, дойное стадо составляет 600 голов.
Изучение клинической эффективности флавобетина при тепловом стрессе проводили в течение июля. Период был определен на основании расчётных показателей температурно-влажностного индекса (далее, ТВИ) с учетом среднесуточной температуры и влажности окружающей среды, на основе данных Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды за 2018, 2019 и 2020 годы.
Трактовка полученных результатов основывалась на параметрах температурно-влажностного индекса, когда: ТВИ > 68 - легкий тепловой стресс; ТВИ > 72 - умеренный тепловой стресс; ТВИ > 80 - сильный тепловой стресс (табл. 1) [7, 9].
Таблица 1 Расчет температурно-влажностного индекса
| Дата | Температурно-влажностной индекс | Среднее значение за 3 года | ||
|---|---|---|---|---|
| 2018 год | 2019 год | 2020 год | ||
| 01 июня | 67,42 | 73,40 | 63,25 | 68,02 |
| 10 июня | 72,79 | 77,38 | 79,56 | 76,58 |
| 20 июня | 77,24 | 78,07 | 65,67 | 73,66 |
| 01 июля | 81,66 | 82,20 | 77,78 | 80,55 |
| 10 июля | 84,18 | 77,78 | 73,02 | 78,33 |
| 20 июля | 69,70 | 75,87 | 77,10 | 74,22 |
| 01 августа | 79,57 | 68,41 | 66,58 | 71,52 |
| 10 августа | 72,30 | 69,02 | 76,30 | 72,54 |
| 20 августа | 73,80 | 77,10 | 75,87 | 75,59 |
В начале мая, когда значения температуры окружающей среды наиболее комфортны для молочного скота, по принципу парных аналогов было сформировано две группы коров (опытная и контрольная) по 10 голов в каждой. В опыты отбирали животных, ранжированных по физиологическому состоянию (2-3-й месяц лактации), результатам клинического обследования, морфобиохимическому профилю крови.
Изучение эффективности флавобетина (с учетом максимального ТВИ) проводили в течение июля, когда животным опытной группы ежедневно задавалась кормовая добавка в дозе 50 г на голову, вторая группа служила интактным контролем. В этот период учитывалась молочная продуктивность, а для оценки качества отбирали среднюю пробу из суточного молока от коров за три смежных дня, в которой определяли массовую долю жира и белка - на приборе «Лактан», лактозу - на анализаторе «АКМ-98». Достоверность различий между сериями определяли с помощью t-критерия Стьюдента.
Результаты исследований и их обсуждение. Результаты определения параметров воздушной среды в коровнике, где проводился эксперимент, представлены в таблице 2.
Таблица 2 Показатели микроклимата коровника в весенний и летний периоды
| Показатели | 7-9 мая | Норма для весеннего периода | 27-29 июля | Норма для летнего периода |
|---|---|---|---|---|
| Температура, оС | 15,5±0,5 | 11,8-14,5 | 29,1±1,44 | 13,3-15,7 |
| Влажность, % | 69,3±1,15 | 69,6-87,2 | 56,7±3,21 | 65,4-83,7 |
| Температурновлажностной индекс | 58,81 | <68 | 77,78 | <68 |
| Скорость движения воздуха, м/с | 0,58±0,09 | 0,26-0,59 | 1,73±0,17 | 0,31-0,69 |
| Содержание аммиака, мг/м3 | 15,2±1,37 | 10,7-16,3 | 23,4±1,56 | 10,1-17,9 |
| Содержание углекислого газа, % | 0,21± 0,05 | 0,16-0,23 | 0,35± 0,09 | 0,15-0,19 |
| Бактериальная обсемененность, тыс. КОЕ/м 3: |
| не более 70 |
| не более 70 |
Как видно из данных таблицы 2, в летний период ТВИ в дневное время составлял 77,78 (умеренный тепловой стресс), а скорость движения воздуха - 1,73±0,17 м/с (превышение относительно предельно допустимых показателей для летнего сезона в 2,5 раза). В весенний период содержание аммиака и углекислого газа в коровнике не превышало показателей нормы, а в летний период их концентрации были выше нормы: аммиака на 23,5%, а углекислого газа на 45,7 %.
Бактериальная обсемененность воздуха регистрировалась в пределах нормы, но показатели общей бактериальной обсеменённости воздуха в помещении коровника в течение периода исследования варьировали следующим образом: наивысший уровень бактериальной обсеменённости был отмечен в мае и составил 46,9 тыс. КОЕ/м3 воздуха (центр корпуса), а наименьший уровень в июле при 15,6 тыс. КОЕ/м3 воздуха (край корпуса). В общем, бактериальная обсеменен-ность воздуха в центральной части корпуса была в 2 раза выше, чем по периферии.
Суточный удой животных опытной и контрольной групп регистрировался в течение июля, в таблице 3 представлены сводные данные по 3 контрольным точкам.
Таблица 3 Влияние флавобетина на молочную продуктивность коров при тепловом стрессе, кг (M±m; n=10)
| Период | Группа | |
|---|---|---|
| опытная (флавобетин) | контрольная (интактные) | |
| Среднее с 01.07-10.07.2021 г. | 24,03±2,06 | 24,01±2,23 |
| Среднее с 11.07-20.07.2021 г. | 24,86±2,44 | 22,24±1,92 |
| Среднее с 21.07-31.07.2021 г. | 24,62±1,99* | 21,65±1,51 |
Примечание: различия достоверны * р<0,05 по отношению к контролю
В результате анализа этих данных установлено, что в первой декаде месяца различия по среднесуточному удою между группами были незначительны. При нарастании действия гипертермии и увеличения периода ввода кормовой добавки во вторую декаду месяца в опытной группе зарегистрировано увеличение молочной продуктивности на 3,50%, а в контрольной произошло снижение удоя на 7,37%. Разница между группами составила 10,54% (в натуральном выражении - 1 770 г). В третью декаду месяца молочная продуктивность у коров снизилась во всех группах относительно данных за вторую декаду, при этом удои у коров, получавших флавобетин, были выше контрольных аналогов на 12%. В натуральном выражении в июле зарегистрирован надой: в опытной группе - 7 594 кг, в контрольной группе - 7 065 кг. Таким образом, молочная продуктивность коров в опытной группе была больше чем в контрольной на 529 кг.
При фоновых исследованиях качественные показатели молока по группам были близки. Если рассматривать в сравнительном аспекте данные, полученные в конце опыта, то при органолептической оценке молока разницы между группами не было выявлено. Молоко было белого цвета с желтоватым оттенком, однородной консистенции, без посторонних включений, с запахом, свойственным натуральному свежему молоку, сладковатое на вкус.
В химическом составе молока у коров при тепловом стрессе произошло некоторое снижение его жирности (табл. 4).
Таблица 4 Влияние флавобетина на качественные показатели молока коров при тепловом стрессе (M±m; n=10)
| Показатель | Группа | |||
|---|---|---|---|---|
| опытная (флавобетин) | контрольная (интактные) | |||
| начало опыта | конец опыта | начало опыта | конец опыта | |
| Массовая доля жира, % | 3,51±0,01 | 3,46±0,05 | 3,56±0,03 | 3,32±0,01 |
| Массовая доля белка, % | 3,32±0,05 | 3,38±0,04 | 3,31±0,02 | 3,27±0,03 |
| Массовая доля лактозы, % | 4,81±0,06 | 4,86±0,09 | 4,85±0,07 | 4,78±0,11 |
| Количество соматических клеток, тыс./мл | 152,7±8,6 | 161,2±9,7* | 148,9±11,5 | 189,4±10,3 |
Примечание: различия достоверны * р<0,05 по отношению к контролю
Так, в конце опыта разница по содержанию жира в молоке относительно фоновых данных в абсолютных значениях составила в опытной группе 0,05%, в контрольной группе - 0,24%. Следовательно, применение адаптогенной добавки оказывает превентивное действие на снижение жирности молока в условиях теплового стресса.
В концентрации молочного белка установлено незначительное снижение показателя у интактных животных, а у опытных коров, наоборот, произошло увеличение его содержания. В абсолютных значениях разница между группами составила 0,11%.
У контрольных коров при развитии теплового стресса уровень лактозы имел тенденцию к снижению с изменениями от данных, полученных в начале опыта на 0,07% (абсолютное значение). Применение флавобетина способствовало повышению лактозы в молоке - на 0,05% (абсолютное значение).
Проведенными исследованиями установлено, что вместе с повышением температуры окружающей среды увеличивалось и количество соматических клеток в молоке - на 40,5 тыс./мл (контрольная) и на 8,5 тыс./мл (опытная), при расчете разница составила 21,4% и 5,3%, соответственно, по группам. Возможное объяснение этому процессу заключается в том, что при стрессе у животных повышается частота дыхания, приводящая к усилению механизмов окисления. Клеточные мембраны подвергаются усиленному воздействию разрушающих их окисляющих агентов. Поврежденные мембраны являются воротами для развития инфекционных заболеваний, увеличивается вероятность и степень развития маститов, следствием чего является повышение содержания соматических клеток в молоке. Экспериментально установлено, что применение флавобетина обуславливало более низкий уровень соматических клеток в молоке с достоверной разницей на 17,5% относительно контрольных аналогов.
Выводы. Применение коровам адаптогенной кормовой добавки флавобетин при тепловом стрессе в дозе 50 г на голову в течение месяца позволяет повысить молочную продуктивность поголовья.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-316-90009.
Список литературы:
Резюме. Экономическая эффективность молочного животноводства зависит от многих факторов, в том числе климатических. При температуре окружающей среды выше комфортных значений животные испытывают тепловой стресс - дисбаланс между поступлением тепла из окружающей среды и его выделением организмом. Гипертермия запускает в организме коров каскад патофизиологических изменений, которые приводят к уменьшению надоев, снижению воспроизводства, а также увеличению смертности поголовья. В статье приведены результаты по изучению влияния кормовой добавки флавобетин на молочную продуктивность коров в условиях теплового стресса. Основными действующими веществами кормовой добавки являются бетаин, таурин и трава репешка обыкновенного. Эксперименты проведены в животноводческом хозяйстве Краснодарского края на коровах голштинской породы, из которых было сформировано опытная и контрольная группы по 10 голов в каждой. Отбирались животные, ранжированные по физиологическому состоянию, результатам клинического обследования, морфобиохимическому профилю крови. В течение самого жаркого месяца лета - июля (с учетом рассчитанного температурно-влажностного индекса) животным опытной группы ежедневно задавалась кормовая добавка в дозе 50 г на голову, вторая группа служила интактным контролем. В результате установлено, что молочная продуктивность коров, получавших флавобетин, была выше контрольных аналогов на 12%. Кормовая добавка оказывает превентивное действие на снижение жирности и белковости молока в условиях теплового стресса. Выявлено, что при повышении температуры окружающей среды в молоке коров увеличивалось количество соматических клеток, применение флавобетина способствовало оптимизации этого показателя с достоверной разницей на 17,5% относительно контрольных аналогов.
Ключевые слова: бетаин, гипертермия, кормовая добавка, коровы, метаболизм, молочная продуктивность, профилактика, тепловой стресс, фармакологическая коррекция, флавобетин.
Сведения об авторах:
Кузьминова Елена Васильевна, доктор ветеринарных наук, доцент, ведущий научный сотрудник отдела фармакологии ФГБНУ «Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии»; 350004, г. Краснодар, ул. 1-я Линия, д. 1; тел.: 8-918-4198369; е-mail: niva1430@mail.ru.
Семененко Марина Петровна, доктор ветеринарных наук, доцент, заведующая отделом фармакологии ФГБНУ «Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии»; 350004, г. Краснодар, ул. 1-я Линия, д. 1; тел.: 8-918-4612663; е-mail: sever291@mail.ru.
Лазаревич Любовь Викторовна, аспирант отдела фармакологии ФГБНУ «Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии»; 350004, г. Краснодар, ул. 1-я Линия, д. 1; тел.: 8-918-9979154; е-mail: lazarewicht@mail.ru.
Калошкин Игорь Владимирович, аспирант кафедры терапии и фармакологии ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина»; 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13; тел.: 8-918-2513000; e-mail: kaloshkinigor@mail.ru.
Ответственный за переписку с редакцией: Рудь Екатерина Николаевна, аспирант отдела фармакологии ФГБНУ «Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии»; 350004, г. Краснодар, ул. 1-я Линия, д. 1; тел.: 8-918-9590349; е-mail: rudkaterina@bk.ru.
http://vetkuban.com/num2_202103.html