Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биохимические и экологические аспекты формирования продуктивного здоровья первотелок и получения молока с высокими биологическими и гигиеническими свойствами

ВАК РФ 03.01.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Биохимические и экологические аспекты формирования продуктивного здоровья первотелок и получения молока с высокими биологическими и гигиеническими свойствами"

НиКАНОВ Александр Юрьевич

БИОХИМИЧЕСКИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОДУКТИВНОГО ЗДОРОВЬЯ ПЕРВОТЕЛОК И ПОЛУЧЕНИЯ МОЛОКА С ВЫСОКИМИ БИОЛОГИЧЕСКИМИ И ГИГИЕНИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ

03.01.04 - биохимия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 6 ОКТ 2014

Дубровицы - 2014 г.

005553365

005553365

Работа выполнена на кафедре биоэкологии ФГБОУ ВПО «Российский дарственный аграрный заочный университет»

Научный руководитель: - доктор биологических наук, профессор,

академик РАЕН, Фомичев Юрий Павлович

Официальные оппоненты: Молянова Галина Васильевна, доктор биологических наук, доцент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарская государственная сельскохозяйственная академия», профессор, кафедры эпизоотологии, патологии и фармакологи.

Галочкин Владимир Анатольевич, доктор биологических наук, профессор Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных», заведующий лабораторией иммунобиотехнологии.

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И.Скрябина»

Защита состоится «Ж б^жА*2014 г. в часов на заседании диссертационного совета Д.006.013.03 при Федеральной государственном бюджетном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства имени академика Л.К.Эрнсга»

Адрес института: 142132, Московская область, Подольский район, п. Дубровицы. д 60 Тел/факс: (4967) 65-11-01

Ученый секретарь Совета Д.006.013.03

» СЯКШбЫиг.

уу/ у Гусев Игорь Викторович

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Селекция коров на высокую молочную продуктивность привела не только к повышению ее генетически обусловленного потенциала, но и создала серьезные проблемы в состоянии продуктивного здоровья коров. Так, с повышением молочной продуктивности с 6 до 12 тыс. кг молока значительно увеличились заболевания коров маститами, эндометритами, овариальным кистозом, родильным парезом, болезнью сосков и болезнями обмена веществ, что негативно отражается и на качестве молока. Основными причинами таких заболеваний являются, как правило, нарушения экологического, пластического, биологического и технологического обеспечения физиологических функций организма в результате развития в нем адаптационного синдрома (Г.Ф. Каляевская, 2002; М.Н. Аргунов и др., 2005; В.В.

Субботин, 2008; Н. Bollwein. 2010).

Среди этих заболеваний чаще всего регистрируются кетозы, ацидозы и маститы, которыми, как правило, болеют высокопродуктивные молочные коровы в транзитный период лактации, что обусловлено значетельным разрывом между возрастающими потребностями в питательных веществах, прежде всего в энергетических, и степенью их удовлетворения рационом питания. В результате в организме коров возникает адаптационный синдром, стимулирующий мобилизацию энергетических резервов организма, что приводит к значительным изменениям в функциональном статусе органов и желез внутренней секреции, интенсивности и направленности метаболических процессов, ках правило, с образованием избытка свободных жирных кислот, кетоновых тел и продуктов свободнорадикального их окисления, последнее является пусковым звеном в развитии различных патологий. Все это отражается на продуктивном здоровье коров, что выражается в таких экономических показателях гак удой, воспроизводство, долголетие, качество молока и др., особенно чувствительны к влиянию вышеперечисленных факторов первотелки (ДЛ. Луцкий, A.B. Жаров и др., 1978; Г. Радионов, А. Солдагов и др. 2002; КА. Папуниди и др.,2007; Ю.П.Фомичев, Г.В. Довыденков, 2010).

С целью профилактики и нормализации возможных нарушений в обмене веществ в праетике молочного скотоводства применяют энергетические корма, кормовые добавки, продукты микробиологического производства, полисахариды, минералы, а также биологически активные вещества направленного действия (J.B.Russel, 1998; Ю.П. Фомичев и др., 2006, 2007, 2008, 2009; В. Темираев и др., 2009; Н.И.Стрекозов и др., 2012; Н.П. Буряков и др., 2013). Однако их применение в рационах кормления коров носит, как правило, симптоматический характер, решая какую либо одну задачу не затрагивая организм в целом.

В последнее время в мире, включая и Россию, активно развивается экологическое сельское хозяйство. Рынок экологической (альтернативной) продукции - качественно иной рынок продукции и услуг, гарантирующий потребителю более высокое

качество потребляемых товаров (продуктов). Так, в ЕС принят регламент об экологическом производстве и маркировке экологической продукции, в основе которого предусмотрено производство продукции с применением природных веществ и с использованием естественных процессов, то есть в регламенте законодательно прописана неразрывная связь между экологией среды, которая определяется ее физиологическими параметрами, составом и полноценностью рациона питания, с внутренней средой организма - зндоэкологией. (Регламент ЕС № 834/2007, Фетисов Е.П., Розенов Ш., 1997). В решении данной проблемы ведущая роль принадлежит незаменимым природным факторам - регуляторам метаболического гомеостаза организма.

Одной из разработок, связанных с решением данной проблемы, является комплексная кормовая добавка «ЭкоКор» (ККД «ЭкоКор») состоящая из дигидрокверце-тина (Экостимул-2), Ь - карнигина (Карнипаса) и холина (холин-хлорида), которая в совокупности обладает антиоксидантными, липотропными, гепатопротекторными и капилляро-кардиопротекторными свойствами. (Ю.П. Фомичев и др., 2010, патент 1Ш2454228С2).

Целью исследований явилось изучение эффективности применения в кормлении первотелок в переходный период лактации комплексной кормовой добавки с антиоксидантным, липопротекторным и гепагопротекгорным свойствами для профилактики нарушений и коррекции обмена веществ в организме, повышения реализации биологического потенциала продуктивности, улучшении качества и биологических свойств молока.

В достижении поставленной цели решались следующие задачи:

изучить у коров-первотелок в переходный период лактации:

- клинико-физиологическое состояние организма по морфогематологическим показателям;

- состояние углеводного, белкового, липидного и минерального обмена по скрининговым биохимическим показателям;

- состояние кетогенеза по содержанию в крови и молоке кетоновых тел;

- функциональное состояние печени по содержанию в сыворотке крови билирубина, бромсульфолеиновой пробе (БСА) и активности аланин- и аспаргатамннот-рансаминаз;

- состояние перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной защиты организма;

- молочную продуктивность, химический состав, технологические и гигиенические свойства молока;

- воспроизводительную способность, заболеваемость и сохранность подопытных первотелок;

- на основании результатов исследования клинико-физиологического состояния первотелок, химического, биохимического состава и гигиенических свойств молока провести оценку кормовой добавки как экологического фактора, обеспечивающего

улучшение эндоэкологического состояния организма, продуктивного здоровья и получение молока с высокими биологическими свойствами;

- провести экономическую оценку эффективности применения комплексной кормовой добавки в составе рационов кормления первотелок в переходный период лактации;

- разработать предложения производству по совершенствованию биологических свойств рационов кормления первотелок.

Научная новизна работы. Впервые изучено влияние комплексной кормовой добавки, состоящей из дигидрокверцетина, Ь - карнигина и холина, на метаболические процессы и функциональное состояние печени в направлении их биокоррекции и нормализации, на антиоксидантные и биологические свойства молока, проведена эко-лого-функциональная её оценка

Теоретическая значимость работы заключается в том, что биологически активные вещества, входящие в состав комплексной кормовой добавки, дают возможность осуществлять биокоррекцию интенсивности углеводного, липидного и, в целом, энергетического обмена, профилактировать жировую инфильтрацию печени, защитить мембраны клеток, тканей и органов от свободно-радикального их разрушения в период высокой эколого-физиологической нагрузки на организм и, в конечном итоге, обеспечить здоровье и повысить реализацию генетически обусловленной продуктивности молочных коров.

Практическая значимость работы состоит в том, что применение комплексной кормовой добавки «ЭкоКор» с полифункциональными свойствами позволяет улучшить продуктивное здоровье первотелок путем профилактики и биокоррекции нарушений обмена веществ, функционального состояния органов и организма в целом, в результате чего повышается продуктивность и получение молока, пригодного для функционального питания населения, с высоким содержанием Ь-карнитина, с повышенными антиоксидантными, гигиеническими и технологическими свойствами.

Основные положения выносимые на защиту:

- роль и эффективность применения комплексной кормовой добавки с антиок-сидантным, липотропным, гепаггопротекторным и кардиокапилляро-стимулирующими свойствами;

- повышение продуктивного здоровья и сохранности первотелок;

- получение молока с антиоксидантными и с улучшенными биологическими, гигиеническими и технологическими свойствами.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрены в экспериментальном хозяйстве «Кленово-Чегодаево» ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии.

Материалы научного исследования используются в учебном процессе при преподавании студентам зооветеринарных специальностей, клинической биохимии, физиологии и экологии сельскохозяйственных животных.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на: международной научно-практической конференции «Проблемы увеличения производства продуктов животноводства и пути их решения» (п. Дубровицы. 2008); международной научно-практической конференции «Инновационные пути развития животноводства» (п. Нижний Архыз, 2009);международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Инновационное развитие АПК в России (к 140-летию со дня рождения Г.К. Мейсгера» г. Саратов, 2013); на международной научно-практической конференции «Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных» (г. Краснодар, 2013); на международной научно-практической конференции «Инновационные направления развития современного животноводства» (г. Черкесск, 2013).

Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 7 научных статьях, из них 2 в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 145 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов собственных исследований, заключения, выводов, предложений производству и приложений. Библиографический список включает 193 источника отечественных и зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 21 таблицами и 10 рисунками.

Методология и методы исследования

Диссертационные исследования выполнены в 2011 - 2013 гг. в ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет», в отделе биохимических и химико-аналитических исследований ГНУ Всероссийского НИИ животноводства Россельхозакадемии, в ИЦ ГНУ «Всероссийский НИИ молочной промышленности Россельхозакадемии».

Экспериментальные исследования проведены на ферме Дубровицы ФГУП «Кленово-Чегодаево» ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии на фоне условий содержания, доения и кормления, принятых в хозяйстве. Для исследований были отобраны 2 группы коров-первотелок по 15 голов.

Первотелкам опытной группы за две недели перед отелом и в течение 100 дней после отела, с целью повышения использования энергетических и пластических веществ организма, профилактики развития свободнорадикального окисления липидов и поддержания функционального состояния печени в рацион вводили дигидрокверце-тин, Ь-карнигин и холин-хлорид в форме ККД «ЭкоКор» согласно схеме опыта (табл. 1) и схеме исследования (рис. 1).

Таблица 1 - Схема опыта

Группы п Физиологическое состояние коров

Стельность (сухостойный период) Лактация, мес.

1 2 3 4 (10 дн)

Контрольная 15 ОР ОР ОР ОР ОР

Опытная 15 ОР ОР ОР ОР ОР

дав*-500 мг/гол/дн. ДКВ-500 мг/гол/дн. ДКВ-500 мг/гол/дн. ДКВ-500 мг/гол/дн. ДКВ-500 мг/гол/дн.

Хол.-хл.** 50 г/гол/дн. Хол.-хл. 50 г/гол/дн. Хол.-хл. 50 г/гол/дн. Хол.-хл. 50 г/гол/дн. Хол.-хл. 50 г/гол/дн.

К*** 10 г/гол/дн. К 10 г/гол/дн. К 10 г/гол/дн. К 10 г/гол/дн. К 10 г/гол/дн.

*) ДКВ - дигидрокверцетин **) Хол.-хл. — холин-хлорид ***) К- карнипас (18% L- карнитин)

Изучаемые показатели

При составлении рационов кормления с целью сбалансирования их по питательности и энергетической ценности в соответствии с нормами кормления высокопродуктивных коров в кормах были определены:- сухое вещество и влага по ГОСТ Р 52838;- сырой протеин по ГОСТ Р 51417;- сырая клетчатка по ГОСТ Р 52839;- легко-переваримые углеводы (сахар, крахмал) по ГОСТ 26176;- сырая зола по ГОСТ 26226;- кальций по ГОСТ 26570;- фосфор по ГОСТ 26657;- магний с титановым желтым (Кальницкий Б.Д., 1997);- p-каротин по ГОСТ 13496.17;- валовая и обменная энергия, ЭКЕ, хорм. ед. и переваримый протеин расчетным путем по программе ВИ-Жа;- содержание органических кислот в силосе и сенаже, в т.ч. масляной кислоты по ГОСТ 23637.

Биохимические методы исследования крови первотелок.

Отбор образцов крови проводился в конце первого и третьего месяцев лактации.

Биохимические исследования крови проведены на автоматическом биохимическом анализаторе Chem Well (Awareness Technology, США), включающие определение: аланинаминотрансферазы (АлАТ) - УФ-кинетическим методом; аспартатами-нотрансферазы (АсАТ) — УФ-кинетическим методом; щелочной фосфатазы - кинетическим методом; общего белка - биуретовым методом; альбумина — колориметрическим методом; креатинина — кинетическим методом Яффе; мочевины — ферментативным колориметрическим методом по Бертелоту, глюкозы - ферментативным глюко-зоксидазным методом; билирубина общего - количественное определение методом Walters и Gerarde; холестерола общего - ферментативно-колориметрическим

Рис. 1. Схема исследований

методом; кальция - О-крезолфталеиновым методом; фосфора - колориметрическим методом; магния - колориметрическим методом; железа - колориметрическим методом; хлоридов - колориметрическим методом с использованием тиоцианата;

Определение: НЭЖК по Лаурелли и Тибблинту (Кондрахина И.П. и др., 2004); малонового диальдегида по реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой; кислотного и пе-рекисного числа по ГОСТ 7636; антиокислительной активности плазмы крови (АОА) по скорости окисления восстановленной формы 2,6-дихлорфенолиндофенола кислородом (Кондрахин И.П. и др., 2004).

Гематологические исследования цельной крови (лейкоциты, эритроциты, гемоглобин, гематокрит) выполнены на анализаторе ABC VET (HORIBA АВХ, Франция).

Учет и оценку молочной продуктивности коров в опыте проводили по ежемесячным контрольным дойкам с расчетом среднесуточного удоя, удоя за 100,200 и 305 дней лактации по ГОСТ 51451.

В молоке определяли:

- содержание жира и белка на анализаторе «Bentley 150»;- соматические клетки по ГОСТ 23453;- кетоновые тела в молоке, по экспресс-метод-тесту (Кондрахин И.П. и др., 2004), а также: массовую долю сухих веществ по ГОСТ 3626; массовую долю белка по ГОСТ 25179, ГОСТР 53951; содержание общего азота по ГОСТ 5867, ГОСТ Р 53951; содержание небелкового азота по ГОСТ Р 55246; содержание казеиновых белков в том числе сц., - казеина, оц.. - казеина, ß-казеина, к-казеина; содержание сывороточных белков, в том числа а-лактоглобулина, ß-лактоглобулина по ГОСТ Р 54756; содержание лакгоферрина по ГОСТ Р 54756; йодное число по ГОСТ Р ИСО 3961; число омыления; перекисное число по ГОСТ Р 51453; кислотное число по ГОСТ Р 50457; содержание дигидрокверцетина по методике ВЭСХ; содержание L-карнитина по методике ВЭСХ; содержание холина по методике ВЭСХ.

Технологические свойства молока определяли по

- сыропригодности (сычужпо-бродильная проба) по ГОСТ Р 53430.

Результаты исследований обработаны биометрически с определением критерия

достоверности Стьюдента-Фишера (Меркурьева Е.К., 1970) и с использованием компьютерной программы Microsoft Office Excel 2007.

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 2.1. Клинико-физиологическое состояние организма первотелок в транзитный период лактации

Определение морфо-гематологических показателей крови на первом и третьем месяце лактации у контрольных и опытных первотелок показало, что дача первотелкам ККД «ЭкоКор» в сухостойный период и в течение первых трех месяцев после отела оказала положительное влияние на содержание эритроцитов, гемоглобина и показатель гематокрита, которые превышали контроль соответственно на 7,48; 10,09, и

3,17% в первый месяц после отела. На третьем месяце лактации данные показатели повысились в обеих группах, при более высоком их повышении в контроле, в результате чего различия снизились при некотором преимуществе у первотелок опытной группы (табл. 2).

Таблица 2 - Гематологические показатели крови

Группы первотелок Гематологические показатели крови Цветной показатель

Лейкоциты, 107л Эритроциты, 1012/л Гемоглобин, г/л Гематокрит, %

Первый месяц лактации

Контрольная 8,39+0,83 6,01+0,45 83,60+5,42 26,38+1,36 0,417±0,019

Опытная 8,51+0,49 6,46+0,20 92,04+1,96 29,55+0,67* 0,429+0,012

Третий месяц лактации

Контрольная 9,32±1,02 6,74+0,16 91,48±3,38 29,79+1,01 0,409±0,009

Опытная 9,14+0,62 6,88+0,09 92,88+2,23 30,24+0,70 0,403+0,008

» Р<0.05

Содержание лейкоцитов в крови было близким у первотелок обеих групп: на первом месяце лактации их количество было у первотелок опытной группы больше на 1,4%, а на третьем - меньше на 1,94%, чем в контрольной. В целом, данные морфо-гематологических показателей характеризуют лучшую обеспеченность организма кислородом и, следовательно более интенсивное течение метаболических реакций, а также судя по содержанию лейкоцитов улучшением состояния здоровья.

2.2. Биохимические показатели белкового и углеводного обменов

Анализ биохимических показателей крови первотелок контрольной группы и первотелок, получавших кормовую добавку «ЭкоКор», показывает, что при сходном содержании общего белка в сыворотке крови на уровне 79,1-81,6 г/л у опытных первотелок содержание альбумина было выше на первом месяце лактации на 8,2% при более низком содержании глобулинов (табл.3).

Данное обстоятельство может указывать на повышение анаболических процессов и на повышенную альбуминообразовательную функцию печени, а также на иммунологическую устойчивость организма к факторам среды.

Таблица 3 - Влияние кормовой добавки «ЭкоКор» на биохимические показатели сыворотки крови первотелок_

Группы первотелок

Первый месяц лактации Третий месяц лактации

Биохимические § £

показатели я л 5 я № §

Е »а н

о В О О с О

« «

Общий белок, г/л 79,09±2,29 79,56±2,29 81,62±1,83 80,50±1,56

Альбумин, г/л 28,60±0,80 30,97±1,28 32,70±0,69 32,58±0,60

Глобулин, г/л 50,48±2,17 48,59±1,25 48,95±2,44 47,92±1,75

А/Г 0,57±0,03 0,63±0,02 0,67±0,02 0,68±0,02

Мочевина, мМ/л 3,19±0,53 4,78±0,76 6,57±0,43 5,90±0,44

Креатинин, мМ/л 83,10±6,69 80,24±6,08 78,68±2,68 76,22±6,71

Глюкоза, мМ/л 3,68±0,30 3,74±0,25 3,87±0,10 3,94±0,10

Содержание креатинина в сыворотке крови первотелок опытной группы было незначительно ниже, чем в контрольной группе и составило 80,24 и 76,22 мМ/л по сравнению с контрольной группой, где этот показатель составил 83,10 и 78,68 мМ/л. Более высокое значение содержания креатинина в сыворотке крови у первотелок контрольной группы может отражать более низкое обеспечение организма пластическими веществами и состоянием глюконеогенеза.

Содержание глюкозы в плазме крови у первотелок контрольной группы на первом и третьем месяце лактации было одинаково и равнялось 3,68-3,74 мМ/л, в то время как у первотелок опытной группы ее содержание равнялось 3,87 и 3,94 мМ/л, что было выше, чем в контроле на 1,63 и 1,80 % (табл.3). Те и другие концентрации глюкозы укладывались в границы референтных значений (Холод В. М., Ермолаев Г. Ф., 1988).

23. Минеральный обмен

Состояние минерального обмена оценивали по содержанию в сыворотке крови кальция, фосфора, магния, железа и по активности щелочной фосфатазы. Содержание кальция в сыворотке крови у первотелок обеих групп было сходным и практически не изменялось в течение первых трех месяцев лактации. Значительные различия наблюдались по содержанию фосфора, магния и железа в первый месяц лактации, которое было выше на 7,28, 24,39 и меньше на 24,35% соответственно (табл. 4).

Таблица 4 - Влияние кормовой добавки «ЭкоКор» на минеральный обмен

Группы первотелок Показатели минерального обмена

Ca, мМ/л Р, мМ/л Mg, мМ/л Fe, мкМ/л ЩФ, МЕ/л

Первый месяц лактации

Контрольная 2,38±0,06 2,06±0,07 0,82±0,07 25,10±2,70 104,35+26,12

Опытная 2,39±0,06 2,21±0,12 1,02±0,02*** 18,99±0,63** 123,63+0,06

Третий месяц лактации

Контрольная 2,42±0,02 2,05±0,08 0,93±0,02 25,04±2,93 84,15+9,49

Опытная 2,40±0,02 1,96±0,10 0,96±0,03 28,27±1,55 65,05+4,25

** Р<0,05, «** Р<0,02

На третьем месяце лактации содержание железа в сыворотке крови первотелок опытной группы повысилось на 9,28 мкМ/л или на 48,8%. Содержание других макроэлементов было сходным между группами и по отношению к содержанию их в первом месяце лактации изменилось незначительно (табл.4). При этом следует отметить, что активность щелочной фосфатазы в сыворотке крови у коров в начале лактации была выше на 19,28 МЕ, чем у контрольных, а на третьем - ниже на 19,1 МЕ, причем по отношению к началу лактации она снизилась в 1,9 раза, в то время как у коров опытной группы это снижение составило в 1,2 раза (табл.4). Данные изменения характеризуют напряженность в остеодистрофических процессах и связанное с мобилизацией кальция для компенсации его использования в секреторных процессах молока.

2.4. Функциональное состояние печени

В наших исследованиях СЖК-холестероловый индекс у первотелок опытной группы был ниже, чем у контрольных, и составил 0,07 и 0,05 против 0,13 и 0,09 у контрольных на первом и третьем месяцах лактации. Значения данного индекса показывают значительное превышение в 2,6 раза потока свободных жирных кислот в печени у первотелок контрольной группы на первом месяце лактации, что подтверждает включение в энергетический обмен глюконеогенеза (табл.5)

Экскреторно-поглотительную функцию печени оценивали ретенциальным методом (по проценту задержки красителя в крови через определенное время) и по константе элиминации (К), характеризующей скорость уменьшения концентрации красителя в крови в соответствующие сроки (Т. К. Путятина и др., 1989, A.A. Чиркин, Е. О. Данченко, 2010).

При использовании этой пробы на первотелках, у которых наблюдалась жировая инфильтрация слабой и средней степени, процент ретенции БСЛ через 5 минут после введения составил 4,0% через 10 минут - 20,0 %. При дальнейшем исследовании ретенции БСЛ не обнаруживалось.

У коров с белковой, жировой и углеводной дистрофией ретенция БСЛ через 5 минут после введения колебалась от 68-100%, через 10 минут - 50-93%, а на 45-й минуте она обнаруживалась на уровне 9-25%. По данным Уша Б. В. (1974), экскреторная функция печени в стадии острого гепатита и высокой гиперферментации составила (по результатам БСЛ-пробы) 213±2,7.

В наших исследованиях функциональное состояние печени у первотелок методом бромсульфолеиновой пробы проводили на третьем месяце лактации. Данные показали, что у первотелок выведение БСЛ из крови (поглощение печенью) носило двухкомпонентный характер, который описывается уравнением:

О^е^+О/е*2'.

Время полувыведения (поглощения) БСЛ из плазмы по первой экспоненте составило 18,29 и 12,75 минут соответственно у первотелок контрольной и опытной групп (табл.5).

Таблица 5 - Функциональное состояние печени у первотелок

Биохимические показатели Первый месяц лактации Третий месяц лактации

Контрольная Опытная Контрольная Опьшш

Холестерол, мМ/л 2,8б±0,54 3,67±0,30 4,45±0,31 4,41±0,46

Билирубин, мкМ/л 6,94±1,27 6,65±1,32 9,08±0,75 7,62±0,49

АЛТ, МЕ/л 15,28±2,82 13,22±2,04 21,80±0,86 18,48±3,12

ACT, МЕ/л 86,35±28,38 70,26± 10,28 65,76±0,б2 66,41±1,29

Индекс де Ритгиса 5,65 5,31 3,01 3,59

БСЛ-проба, Т 1/2(мин) 1-я экспонента 18,29 12,75

2-я экспонента 507 79

Индекс СЖК-Холестерол х10 0,13 0,07 0,09 0,05

2.5. Состояние перекисного окисления лнпндов и антиокислительная активность плазмы крови

В транзитный период с повышением интенсивности лактации часто происходит активация свободнорадикального окисления липидов, связанных с мобилизацией органических резервов организма. Дача первотелкам «ЭкоКор» позволила снизить в сыворотке крови кислотное, перекисное число, содержание свободных жирных кислот в

первый месяц и последующий период лактации на 32,5 - 38,4%, содержание кетоновых тел и малонового диальдегида на 23,6 - 34,1% (табл.6).

Группы первотелок Кислотное ( число < мгКОН/г | Перекисное число, % 1 Свободные ] жирные кислоты мг% Кетоновые тела, мг% Малоновый диальдегид, мкМ/л Антиокислительная активность плазмы, л'мл" 'минЧо'

Первый месяц лактации

Контрольная 2,95 ±0,04 0,059 ±0,001 1,48 ±0,01 7,50 +0,00 0,71 +0,01 1,20 +0,00

Опытная 1,95 ±0,01** * 0,039 ±0,000** * 1,00 ±0,01*** 6,45 +0,01*** 0,60 ±0,00** * 1,30 +0,00

Третий месяц лактации

Контрольная 3,00 +0,00 0,060 ±0,00 1,51 ±0,00 7,00 ±0,00 0,65 ±0,00 1,25 +0,00

Опытная 1,87 ±0,01** * 0,037 ±0,00 0,94 ±0,00 6,05 +0,00 0,50 ±0,00 1,40 +0,00

***Р<0,001

В клетках протекают процессы и действуют факторы, которые ограничивают или даже прекращают свободнорадикальные и перекисные реакции, т.е. оказывают антиоксидантный эффект. Одним из таких процессов является взаимодействие радикалов и гидроперекисей липидов между собой, что ведёт к образованию «нерадикальных» соединений.

Определение антиокислительной активности плазмы крови у первотелок показало, что она была значительно выше у опытных, она повышалась по месяцам лактации с 1,30 до 1,40 л-мл'1мин'1-103, в то время как у первотелок контрольной группы она составила 1,20 и 1,25 л-мл"'мин' '•103 (табл.6).

Это действие обусловлено дигидрокверцетином, поскольку он обладает мощным антиоксидантным свойством, редокс потенциал которого находится в пределах 2,13-1,0, что превосходит все другие известные антиоксиданты (М. Б. Плотников, Т. М. Тюкавкина, 2005).

2.6. Продуктивность, химический состав, физические и технологические свойства молока

Анализ молочной продуктивности первотелок в опыте показал положительное влияние ККД «ЭкоКор», на удой, как в период её дачи, так и в последующий период лактации.

В среднем за 305 дней лактации удой первотелок опытной группы составил 6632±165 против 6333±352 кг в контрольной, что было больше на 299 кг или на 4,7%. (табл. 7, рис. 2)

Содержание жира в молоке первотелок опытной группы по отношению к такому у первотелок контрольной группы по месяцам лактации от -0,15% до +0,12% с падением его содержания на 3-4 месяце лактации и подъемом в последующий период. В целом его содержание в молоке первотелок опытных групп в среднем за 305 дней лактации было равным.

Месяцы лактации « Контрольная группа

■ Опытная группа

...... Рисунок 2. Лактационные кривые контрольной и опытной групп первотелок

Содержание белка в молоке первотелок опытной группы в течение всей лактации было ниже, чем у первотелок контрольной. Причем наибольшие различия в его содержании наблюдались в транзитный период, когда они составили 0,17%. В среднем за 305 дней лактации содержание жира в молоке первотелок опытной группы составило 3,18%, что было меньше на 0,08%.

Таблица 7 — Молочная продуктивность и химический состав молока первотелок по периодам лактации__

Показатели Группы

Контрольная Опытная

Первые 100 дней лактации

Среднесуточный удой, л 24,70±1,42 25,90±1,04

Надой за период, л 2470±157 2590±66

Содержание жира, % 4,65±0,19 4,50±0,14

Содержание белка, % 2,99±0,14 2,82±0,10

101-200 дней лактации

Среднесуточный удой, л 19,73±0,14 20,58±0,10***

Надой за период, л 1973±104 2058±91

Содержание жира, % 4,37±0,13 4,43±0,19

Содержание белка, % 3,09±0,06 3,10±0,06

201-305 дней лактации

Среднесуточный удой, л 18,00±0,10 18,80±0,15***

Надой за период, л 1890±88 1984±47

Содержание жира, % 4,88±0,14 5,00±0,16

Содержание белка, % 3,63±0,08 3,59±0,08

305 дней лактации

Среднесуточный удой, л 20,60±1,27 21,60±0,97

Надой за период, л 6333±352 6632±165

Содержание жира, % 4,63±0,15 4,68±0,15

Содержание белка, % 3,26±0,09 3,18±0,08

Молоко первотелок опытной и контрольной групп на первом месяце лактации было сходным по плотности, термоустойчивости и классу сычужно-бродильной пробы, но различалось по кислотности, содержанию сухого вещества и соматических клеток на 1,7,0,38% и 246 тыс./см3 соответственно (табл. 8).

Таблица 8 - Физико-химические и технологические показатели молока первотелок на первом месяце лактации__

Показатели Группы первотелок

Контрольная Опытная

Плотность, г/см3 1,027±0,0009 1,027±0,0009

Кислотность, °Т 19,0±0,68 17,3±0,34

Термоусгойчивость, группа 1-П 1-П

Сычужно-бродильная проба, класс 2,66±0,34 2,66±0,34

Массовая доля жира, % 3,74±0,18 3,61±0,57

Массовая доля белка, % 3,28±0,19 3,10±0,16

Массовая доля лактозы, % 5,52±0,09 5,48±0,14

Массовая доля сухого вещества, % 13,42±0,43 13,07±0,41

Содержание соматических клеток, тыс./см3 367±346 121±94

Анализ данных спектра белков молока показывает, что белка в молоке полновозрастных коров было меньше на 0,21%, чем у первотелок, но при этом доля казеиновых белков у полновозрастных коров была выше на 2,33 %, а сывороточных ниже на 2,8% по сравнению с первотелками, что может быть объяснено более высоким удоем и интенсивным синтезом казеинов в молочной железе полновозрастных коров (табл.9). Интересны данные по влиянию ККД «ЭкоКор» на состав и уровень белков в молоке у коров разных возрастов.

У первотелок на фоне применения кормовой добавки содержание белка в молоке снизилось на 0,32% по сравнению с контролем, при этом доля казеиновых белков снизилась с 65,80% до 55,60%, а доля сывороточных повысилась с 27,20% до 33,45%, что может быть связано со стабилизацией обменных процессов и повышением удоя, при котором ощущался дефицит аминокислот в крови необходимых для синтеза казеинов в молочной железе, в то время как у контрольных групп первотелок в результате глюконеогенеза использовались белки мышечной ткани в качестве энергетических и пластических резервов. Иная картина наблюдалась у полновозрасгных коров. Биологически активные вещества кормовой добавки способствовали более полному и эффективному использованию энергетических веществ, включая липиды, в результате чего аминокислотный состав крови обеспечил более высокий уровень синтеза казеинов, а стабилизация функциональной активности печени вызвало более высокий уровень предшественников сывороточных белков молока (табл. 9).

Таблица 9 -Белковый состав молока

Показатели Группы коров

Полновозрастные Первотелки

Контрольная Опытная Контрольная Опытная

Содержание: белка, % 2,95±0,15 3,19±0,20 3,16^4), 18 2,84±0,09

общего азота, % 0,46±0,02 0,49±0,03 0,49±0,02 0,44±0,01*

небелкового азота, % 0,02±0,001 0,02±0,001 0,03±0,001 0,03±0,008

истинного азота, % 2,77±0,16 2,99±0,22 2,97±0,18 2,59±0,06

казеиновых белков, % 2,01±0,15 2,12±0,16 2,08±0,18 1,58±0,14*

от массовой доли белка, % 68,13 66,45 65,8 55,6

в т.ч. а,.] - казеина, % 0,85±0,006 0,95±0,03*** 0,92±0,06 0,64±0,07***

05.2 - казеина, % 0,36±0,04 0,38±0,06 0,37±0,06 0,30±0,01

Р — казеина, % 0,57м0,06 0,56±0,03 0,97±0,03 0,41±0,05**

к: - казеина, % 0,16±0,01 0,19±0,01* 0,18±0,01 0,17±0,01

Сывороточных белков, % 0,72±0,06 0,84±0,09 0,86±0,03 0,95±0,18

От массовой доли белка, % 24,4 31,3 27,2 33,45

в т. ч. а — лакгоглобулина, % 0,32±0,01 0,38±0,01*** 0,37±0,01 0,32±0,03

лакгоглобумина, % 0,20±0,06 0,22±0,01 0,26±0,03 0,19±0,03

лактоферрина, % 0,99±0,04 1,06±0,11 1,04±0,09 0,91±0,06

* Р<0,05; *♦ Р<0,02; *** Р<0,001

2.7. Санитарно-гигиенические показатели молока

По нормам европейских стандартов в молоке допускается наличие не более 250 тыс. соматических клеток в 1 см', а по вступившему в силу техническому регламенту Таможенного союза «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» (ТР ТС 033/2013) допустимый уровень соматических клеток в сыром молоке - в 1см , не более 7,5 х 105. В США стадо считается благополучным по маститу в случае, если соматических клеток в молоке не более 200 тыс./см3.

В среднем за период опыта количество соматических клеток в молоке опытной группы первотелок составляло 323 тыс. в 1 см3 и было ниже, чем в контроле на 34 тыс., что не превышает нормативов требований к их содержанию в молоке для отнесения его к высшему сорту.

Сезон года, как и период лактации, оказали влияние на их количество.

2.8. Окислительные свойства молочного жира

Молочный жир опытной группы первотелок отличался пониженным йодным, перекисным и кислотным числом в среднем на 22,4 - 46,2% по отношению к молочному жиру контрольной группы коров, что указывает на высокие антиокислительные его свойства (табл. 10).

Таблица 10 - Окислительные свойства жира в молоке первотелок старших возрастов

Показатели Группы первотелок

Контрольная Опытная

Йодное число, г!/100г 28,1±0,68 21,8±7,73

Число омыления жира, мг КОН/г 243,3±2,39 244,1±1,29

Перекисное число жира, мМ1/20/кг 1,04±0,23 0,56±0,09

Кислотное число жира, мгКОН/г 0,25±0,03 0,14±0,01***

***Р<0,001

Молоко опытной группы первотелок также отличалось от контрольной меньшим содержанием кетоновых тел в течение 4-х месяцев лактации на 11,5 - 14,7% (табл. 11).

Таблица 11- Содержание кетоновых тел в молоке в транзитный период лактации первотелок___

Группы первотелок Месяц лактации. В среднем за 4 месяца

I II Ш IV

Контрольная 9,75±0,02 9,65±0,02 9,70±0,03 9,53±0,06 9,65±0,05

Опытная 8,63±0,01*** 8,51±0,01*** 8,82±0,02*** 8,13±0,03*** 8,38±0,12***

♦**Р<0,001

2.9. Содержание биологически активных компонентов кормовой добавки в молоке

Дача биологически активной хормовой добавки первотелкам обусловлена повышением содержания Ь-карнитина, дигидрокверцетина в молоке при одинаковом содержании холина, что обеспечивает лучшую защиту от окисления в процессе хранения, переработки и дает основание для его использования в лечебно-профилактическом питании населения (табл. 12).

Таблица 12 - Содержание биологически активных компонентов кормовой

добавки в молоке

Показатели Группы первотелок

Контрольная Опытная

Дигидрокверцетин, мг/кг - 0,009±0,000

L - карнитин, мг/100 г 2,55±0,31 3,35±0,28

Холин, мг/100 г 16,8±0,27 16,6±0,17

2.10. Состояние репродуктивной функции

Действие факторов среды на первотелок оказывает более сильное влияние, как на продуктивность, так и на их воспроизводительную способность по сравнению с полновозрастными коровами, что, обусловлено, как правило, нарушением в энергетическом обмене, с повышенной секрецией кортизола корой надпочечников, гепатиче-скими расстройствами и недостаточными резервами пластических веществ организма.

Включение в рацион первотелок кормовой добавки, биокоррекгирующей обмен липидов и, в связи с этим, энергетический обмен, функциональное состояние печени и свободнорадикальные окисления липидов положительно сказалось на продолжительности сервис-периода и индекса окисления.

У первотелок опытной группы сервис-период в среднем составил 170±32 дня, при индексе осеменения 1,7±0,25, что было меньше, чем у контрольной, на 47 дней и 0,3 единицы соответственно.

При этом у 8 первотелок контрольной группы (65,1%) плодотворное осеменение было получено в период свыше 180 дней после отела, в то время как у первотелок опытной группы в этот период плодотворно было осеменено только 3 головы (23,1%), а 9 голов (76,9%) - в период 180 дней после отела.

2.11. Экономическая эффективность применения комплексной кормовой добавки «ЭкоКор» в профилактике нарушений продуктивного здоровья

первотелок

•Для более объективной оценки эффективного действия испытуемой кормовой добавки «ЭкоКор» по сравнению с контрольной группой был проведен сравнительный анализ, который позволил рассчитать экономическую эффективность при производстве молока за первые 100 и 305 дней лактации.

В э/х «Кленово-Чегодаево» молоко перерабатывается на собственном молокозаводе. По России средняя цена молока сельскохозяйственного производителя при продаже молока перерабатывающим предприятиям составляла, на период опыта - 19 рублей 45 копеек. Средняя цена за реализацию 1 литра пастеризованного молока составила 45 рублей 50 копеек.

Суммарные затраты на кормовые добавки на время опыта составили 1464,9 руб. Расчеты показали, что сумма реализации молока превышала расходы на покупку кормовой добавки и от каждой коровы из опытной группы по сравнению с контролем в первые 100 дней лактации была получена прибыль в размере 3995,1 руб., а за 305 дней лактации 12412,6 руб.

3. ВЫВОДЫ

1. Первотелки с высоким уровнем генетического потенциала молочной продуктивности в период физиологического раздоя испытывают значительные влияния экологических и технологических факторов среды, в результате чего в организме развиваются адаптивные процессы, направленные на компенсацию возрастных энергетических потребностей за счет пластических резервов, что дестабилизирует метаболический гомеостаз и является причиной развития различных патологий.

2. Применение кормовой добавки «ЭкоКор» с гепатопротекгорными, липо-тропными, капилляропротекторными и антиоксидантными свойствами в питании первотелок в период физиологического раздоя снижает стрессовое состояние организма путем биокоррекции, использования жирных кислот в энергетическом обмене, в свободнорадикальном окислении, и функциональном состоянии печени, что в целом стабилизировало продуктивное здоровье первотелок и повысило реализацию их биоресурса. В транзитный период лактации в их крови содержание эритроцитов, гемоглобина и гематокрит были выше, чем у контрольных, на 2,1-7,5; 1,5-10,1 и 0,433,17 % соответственно содержание лейкоцитов у первотелок опытной группы на третьем месяце лактации повысилось на 7,4% при отношении А/Г 0,63-0,68, а у контрольных - на 11,1% и 0,57-0,67 соответственно. У первотелок опытной группы функциональное состояние печени было более стабильным в период физиологического раздоя и характеризов&тось пониженным содержанием билирубина на 4,2 — 16,1 %,

более коротким периодом полувыведения БСЛ, пониженной активностью АЛТ на 14,5 - 15,3 % и ACT на 18,7%, повышенной холестеролобразовательной и стабильной мочевинообразовательной и гтокозосинтетической функцией.

3. Применение ККД «ЭкоКор» профилакгировало развитие в организме первотелок свободнорадикального окисления яипидов и повышало его антиоксидант-ную защиту. Кислотное и перекисное число, содержание СЖК в сыворотке крови у первотелок опытной группы в течение раздоя было ниже на 38,4-32,5%, а содержание кетоновых тел и малонового диальдегида - на 23,1-13,6% при превышающем на 8,312,0% значения антиокислительной активности плазмы крови.

4. Молочная продуктивность у первотелок под влиянием ККД «ЭкоКор» была выше за первые 100 и за 305 дней лактации по среднесуточному удою на 1,2 кг и на 113,6 и 299 кг соответственно, при близком содержании жира и белка в молоке.

5. Санитарно-гигиенические и технологические свойства молока при применении ККД «ЭкоКор» характеризовались снижением на 10,6 - 30,9% количества соматических клеток при равном с контролем термоустойчивостью и классом бро-дильно-сычужной пробы,

6. Молоко опытной группы первотелок характеризовалось повышенными антиокислительными свойствами; в нем содержание кетоновых тел, йодное, перекисное, кислотное число были ниже, чем в контроле на 15,2; 32,5; 46,2 и 44,0% при содержании в нем дигидрокверцетина на уровне 0,09 мкг/кг. Оно так же характеризовалось повышенным на 31,4% содержанием L-карнитина при равном содержании хо-лина.

7. Включение в рацион первотелок кормовой добавки, положительно сказалось на продолжительности сервис-периода и индекса осеменения. У первотелох опытной группы сервис-период в среднем составил 170±32 дня, при индексе осеменения 1,7±0,25, что было меньше, чем у контрольной, на 47 дней и 0,3 единицы соответственно.

8. Применение ККД «ЭкоКор» в питании первотелок в транзитный период лактации положительно сказалось на экономике производства молока. Дополнительная прибыль за первые 100 дней лактации составила 3995,1руб., а за 305 дней -12412,6 руб.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ К ПРОИЗВОДСТВУ

С целью профилактики и биокоррекции метаболического гомеостаза в период физиологического раздоя первотелок и повышения реализации их генетически определенной продуктивности применяют комплексную кормовую добавку «ЭкоКор», состоящую из дигидрокверцетина, карнипаса и холин-хлорида в количестве 60,5 г на голову в день в течение первых 100 дней лактации.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В журналах рекомендованных ВАК РФ

1. Фомичев, Ю.П. Нормализация метаболизма и повышение качества молока у первотелок в транзитный период лактации /Ю.П. Фомичев, З.А. Нетеча, A.A. Некрасов, H.H. Сулима, Е.К. Еськов, А.Ю. Никанов, С.А. Лашин //Достижения науки и

техники АПК. -2012. -№ 8.-С. 31-33.

2. Фомичев, Ю.П. Эколого-биохимические аспекты формирования продуктивного здоровья первотелок и получения молока с высокими биологическими и гигиеническими свойствами./Ю.П. Фомичев, И.В. Гусев. H.H. Сулима, A.A. Некрасов, Е.КЕськов, А.Ю.Никанов/ Молочное и мясное скотоводство, №7.-2013,- С.2-5.

В других изданиях

3. Никанов, А.Ю. Влияние комплексной кормовой добавки с антикетоз-ными свойствами на обмен веществ и продуктивность первотелокУМеждународная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов « Инновационное развитие АПК в России, Саратов. - 2013. - С.439-444.

4. Фомичев, Ю.П. Влияние комплексной кормовой добавки с антикетозны-ми свойствами на качество молока и продуктивность первотелок/ Ю.П. Фомичев, Л.А. Никанова, А.Ю.Никанов//Мэтериалы 6-й международной научно-практической конференции «Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных

животных, Краснодар. -2013. - С.163-167.

5. Фомичев, Ю.П. Профилактика кетогенеза высокопродуктивных ко-ров./Ю.П. Фомичев, Л.А. Никанова, И.В. Гусев, Л.Н. Сгукалова, А.Ю. Никанов. //Международная научно-практическая конференция, пос. Нижний Архыз. - 2013.-С.325-330.

6. Фомичев, ЮЛ. Профилактика кетоза./Ю.П. Фомичев, Л.А. Никанова, А.Ю. Никанов //Международная научно-практическая конференция, пос. Нижний

Архыз - 2009. - С. 382-388.

7. Фомичев, Ю.П. Коррекция кетогенеза у молочных коров с помощью L -карнитина./ Ю.П. Фомичев, Л.А. Никанова, З.А. Нетеча, H.H. Сулима, А.Ю.Никанов //Международная научно-практическая конференция, пос. Дубровицы -2008. - С. 216220.

Издательство ВИЖ им. Л.К. Эрнста

_Тел. (4967)65-13-18, (4967)65-15-97

Сдано в набор 23.09.2014. Подписано в печать 24.092014.

__Заказ № 11. Печ. л. 1. Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии ВИЖ им. Л.К. Эрнста