Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Продуктивность, здоровье, обмен аминокислот у коров при балансировании рационов по обменному белку и усвояемым аминокислотам в переходный период и пик лактации

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность, здоровье, обмен аминокислот у коров при балансировании рационов по обменному белку и усвояемым аминокислотам в переходный период и пик лактации"

На правах рукописи

ШЛЯХОВА ОКСАНА ГЕРМАНОВНА

ПРОДУКТИВНОСТЬ, ЗДОРОВЬЕ, ОБМЕН АМИНОКИСЛОТ У КОРОВ ПРИ БАЛАНСИРОВАНИИ РАЦИОНОВ ПО ОБМЕННОМУ БЕЛКУ И УСВОЯЕМЫМ АМИНОКИСЛОТАМ В ПЕРЕХОДНЫЙ ПЕРИОД И ПИК ЛАКТАЦИИ

03.03.01 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Боровск —2013

О 5 СЕН 2013

005532540

Работа выполнена на кафедре физиологии и кормления сельскохозяйственных животных Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Кубанский государственный аграрный университет»

Научный руководитель: РЯДЧИКОВ ВИКТОР ГЕОРГИЕВИЧ

академик РАСХН, доктор биологических наук, профессор

Официальные оппоненты: ДУШКИН ЕВГЕНИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

доктор биологических наук, доцент кафедры паразитологии, ветсанэкспертизы и эпизоотологии Донского Г АУ

ХАРИТОНОВ ЛЕОНИД ВАСИЛЬЕВИЧ

доктор биологических наук, главный научный сотрудник лаборатории белково-аминокислотного питания ВНИИ физиологии, биохимии и питания с.-х. животных Россельхозакадемии

Ведущая организация: ГНУ Северо-Кавказский научно-исследовательский институт животноводства Россельхозакадемии

« 9 »&1к 9>Я)

Д 006.030.01 пру г

Защита диссертации состоится «. / » 2013 года в 10 часов на

заседании диссертационного совета Д 006.030.01 пр^ ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных» Россельхозакадемии.

Адрес института: 249013, Россия, Калужская область, г. Боровск, пос. Институт, ВНИИФБиП с.-х. животных, тел./факс; 8 (495) 9963415; 8 (48438) 42088.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных» Россельхозакадемии.

Автореферат разослан «РУ» С/л)Ц// сайгах ВАК ¿¡Министерства образования $ науки « 27» С(£>1<^П.Трп 2013 года.

_2013 года и размещен на официальных

РФ vak.ed.gov.ru и института www.bifip.ru

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

В.П. Лазаренко

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕ РИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последнее время большую значимость приобретает вопрос о балансировании рационов для высокопродуктивных коров по незаменимым аминокислотам с учетом их усвоения. Согласно современным представлениям, при оценке белковой обеспеченности жвачных, необходимо знать возможности и количественные параметры микробиального синтеза в преджелудках, степень усвоения и использования кормового и микробного белка, содержания в них аминокислот при различных физиологических состояниях и уровне продуктивности животных (Е.Д. Кальницкий, E.JI. Харитонов, 2005,2007; Е.Л. Харитонов, 2011; В.Г. Рядчиков, 2012).

Особенно ответственными в этом отношении является переходный (transition) период, который включает: предотельный - 21-0 дней, роды и после отеяа 0-21 дней, и, кроме того, фазу пика лактации - 22-120 дней. В первые недели после родов коровы неохотно поедают корм, что затрудняет обеспечение растущей продукции молока питательными веществами. Поэтому дефицит аминокислот на молокообразование в этот период компенсируется за 9чет мобилизации тканевых белков организма, а недостаток энергетических веществ - за счет мобилизации жира и гликогена. По этой причине требуется детализировать оптимальный уровень сырого и обменного белка в рационе коров в предотельный и послеотельный периоды, кроме того, в фазу пика лактации, обеспечивающего поступление в кровь оптимального количества усвояемых (обменных) аминокислот на поддержание и образование белка молока (A. Bel! et al., 1995; J. Drackley, 1999; L. Contreraset. al., 2004; B. Bequette, 2004,2005,2006; E.B. Швакель, 2009).

Согласно рекомендациям PACXH (2003), нормы питания коров не предусматривают выделение переходного периода в специальный раздел нормирования. Для сухостойных коров и нетелей не учитывают нормирование в заключительную стадию беременности (21-0 дней до отела), и в послеотельный период 0-21 дней, что предполагает разработку, в этой области оптимальных норм белкового и аминокислотного питания с применением факториального метода определения потребности в обменном (Зелке и усвояемых аминокислотах для коров, нетелей и первотелок в переходный период (А. Bellet, al., 1995; J. Drackley, 1999; L. Contreraset. al., 2004; В. Bequette, 2004, 2005, 2006; NRC, 2001; T Overtonet, al., 2008; В. Крюков, 2007; E.JI. Харитонов, В.И. Агафонов, 2008).

В переходный период отмечается чрезмерное напряжение организма животного, его органов и тканей, в ряде случаев функционирующих «на грани патологии». На фоне значительного роста молочной продуктивности заметно обострились проблемы со здоровьем коров, обусловленные резким увеличением метаболических заболеваний. Зачастую зги болезни протекают в субклинической форме, однако экономический ущерб, наносимый ими, во много раз превышает потери, причиняемые болезнями с клинически выраженными признаками. Наиболее типичным метаболическим заболеванием, представляющим большое препятствие в увеличении молочной продуктивности животных, является кетоз молочных коров. Основной причиной заболевания является несоответствие рациона физиологическим потребностям коров в предотельный и послеотельный периоды (H.A. Krebs, 1966; И.П. Кондрахин, 1981; A.B. Жаров, И.П. Кондрахин, 1983; R.N. Heitmann, D.J. Dawes, S.C. Sensenig, 1987; Т. Rukkwamsuk, Т. Wensing, M. J.H. Geelen, 1999; K.A. Герцева, 2C09; E.B. Душкин, 2006,2010).

До конца не изученным остается вопрос о состоянии аминокислотного пула и обмена аминокислот в наиболее напряженные для организма коров переходный период и пик лактации. Не установлены физиологические параметры концентрации аминокислот, необходимые для оценки состояния белкового и аминокислотного питания. В связи с этим проведение исследований, направленных на изучение обмена веществ в организме нетелей и коров в периоды за 21-0 дней до отела и 0-21 дней после отела, а также пик лактации (22-120 дней), представляют научный и практический интерес.

Цель и задачи исследований. Цель работы - изучение действия разного уровня сырого и обменного белка, усвояемых аминокислот на молочную продуктивность и биосинтез белка

молока, обмен аминокислот у коров-первотелок в переходный период и пик лактации, а также особенности обмена веществ у коров с признаками кетоза.

В соответствии с целью были поставлены задачи:

- определить содержание в кормах, потребность и эффективность использования сырого и обменного белка, усвояемых аминокислот на основе факториального и субстратного методов по рекомендациям N110-2001 и ВНИИФБиП (2007) для коров по фазам переходного периода: 21-0 дней да отела, 0-21 дней после отела и пик лактации 22-120 дней;

- изучить действие разного уровня обменного белка, усвояемых лизина и метионина на продуктивность и здоровье коров по фазам предотельного и послеотельного периодов, включая пик лактации, и сделать предложения по оптимизации белкового и аминокислотного питания коров-первотелок;

- установить характерные признаки обмена аминокислот на основе определения концентрации свободных аминокислот в плазме крови по фазам переходного периода и пика лактации у коров-первотелок голштинской породы;

- определить биохимические показатели обмена веществ, в том числе аминокислот, у здоровых и с признаками заболевания кетозом коров.

Научная новизна.

1. Использование факториального метода определения потребности в обменном белке, усвояемых аминокислотах позволяет установить достаточно объективные нормы белкового и аминокислотного питания и прогнозировать молочную продуктивность коров.

2. При недостатке в рационах обменного белка и усвояемых незаменимых аминокислот повышаются коэффициенты их трансформации в «чистый» белок и «чистые» аминокислоты за счет мобилизуемых белков и аминокислот тела коров. При оптимальном белковом питании коэффициенты трансформации обменного белка в белок молока составили 0,67, усвояемого лизина в лизин молока — 0,83, усвояемого метионина в метионин молока — 0,82.

3. Изучена динамика концентрации свободных незаменимых, заменимых аминокислот, продуктов их обмена в плазме крови коров го фазам переходного периода и пика лактации. Установлены закономерности в концентрации отдельных аминокислот, белка, у-глобулинов плазмы крови коров-первотелок в зависимости от содержания обменного белка и усвояемых аминокислот. Для контроля состояния белкового обмена предложены в качестве ориентировочных норм состав свободных аминокислот в плазме крови коров по фазам: 21-0 дней до отела, 0-21 и 22-120 дней после отела.

4. Установлено, что у импортированных голштинских коров-первотелок с признаками кетоза на 4-7 дни после отела наблюдается пониженная концентрация в плазме крови лизина, глютаминовой кислоты, суммы незаменимы;: аминокислот (Р<0,05), метионина (Р <0,10). Значительно снижена концентрация глютаминовой кислоты (-43,7%), аспарагина (-25,8%), повышена концентрация глицина. У больных кетозом достоверно повышается активность аспартатаминотрансферазы и более чем в два раза снижается концентрация щелочной фосфатазы (Р < 0,05).

Теоретическая и практическая ценность работы. Данные, полученные при изучении нормирования рационов по обменному белку, незаменимым аминокислотам (с учетом других факторов питания) по фазам переходного периода (21-0 дней до отела, 0-21 дней после отела) и пика лактации (22-120 дней), при контроле крови на соотношение аминокислот и специфические биохимические показатели состояния печени, позволяют регулировать питание в соответствии с физиологическим состоянием и сохранять здоровье нетелей и коров.

Применение факториального метода определения потребности в обменном белке и незаменимых аминокислотах, с использованием полученных в наших исследованиях коэффициентов трансформации обменного белка - 0,67 и усвояемого лизина - 0,83 и метионина -0,82, позволяет усовершенствовать нормы белкового и аминокислотного питания и повысить молочную продуктивность коров.

Результаты работы внедрены в практическую деятельность ЗАО «Победа» Брюховецкого района; используются для обучения студентов в качестве учебного материала по дисциплинам

«Кормление сельскохозяйственных животных» и «Патологическая физиология»; получен патент на способ подготовки пробы плазмы крови крупного рогатого скота для определения состава свободных аминокислот (патент РФ № 2478949).

Основные положения, выносимые на защиту;

1. В период 0-21 дней после отела при уровне сырого (СБ) и обменного (ОБ) белка, усвояемых лизина (УЛ) и метионина (УМ) в сухом веществе (СВ) рациона, соответственно 16,8%, 10,2%, 0,63% и 0,20% и ОЭ 10,85 МДж/кг СВ обеспечивается получение среднесуточного надоя молока от коров-первотелок - 26,94 кг, при содержании жира и белка соответственно 3,91 и 3,24 %. На рационах при уровнях СБ, ОБ, УЛ и УМ соответственно 15,6 %, 9,4 %, 0,59 % и 0,19 %, среднесуточный надой был на 2,74 кг ниже.

2. В период 22-120 дней оптимальные уровни СБ, ОБ, УЛ и УМ для получения среднесуточного надоя 25,44 кг составляют 16,5%, 10,1 %, 0,62 и 0,20 % при концентрации обменной энергии (ОЭ) 10,95 МДж/кг СВ.

3. В среднем коэффициент трансформации сырого белка в обменный составляет 0,60, общего лизина в усвояемый, в период лактации - 0,82, общего метионина в усвояемый-0,75.

4. Коэффициенты трансформации сырого белка в рационе в обменный белок молока в период лактации 22-120 дней равен 0,67, усвояемого лшина в чистый лизин молока - 0,83, усвояемого метионина в чистый метионин молока - 0,82. Коэффициент трансформации усвояемого метионина в чистый метионин белка молока в наших опытах был значительно ниже «Корнельской системы оценки использования углеводов и белка» (0,82<1,0).

5. Обеспечение потребности в обменном белке, усвояемых незаменимых аминокислотах (также и обменной энергии, минералах) на основе факториапьного метода по рекомендациям N110-2001 и ВНИИФБиП-2007 в переходный период и пик лактации позволяет усовершенствовать питание, повысить продуктеность и улучшить здоровье коров.

6. Концентрация свободных аминокислот в плазме отражает состояние обеспеченности коров незаменимыми и заменимыми аминокислотами в зависимости от физиологического состояния коров, продуктивности, уровня биосшгтеза белка молока, состояния здоровья. У коров с признаками клинического кетоза понижается в плазме крови общий уровень незаменимых аминокислот, лимитирующих аминокислот лизина и метионина.

Апробация результатов работы. Материалы диссертационной работы докладывались на: ежегодных научных конференциях КубГАУ (Краснодар 2010-2011 г.); международной научно-практической конференции «Повышение интенсивности и конкурентоспособности отраслей животноводства» (Жодино, 2011); международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы современной ветеринарии», посвященной 65-летию ветеринарной науки Кубани (Краснодар, 2011); V Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (Краснодар, 2011); международной научно-практической конференции «Научно - техническое творчество молодежи» (Москва, 2011); международной научно-практической конференции «Научные основы повышения продуктивности с.-х. животных» (СКНИИЖ, 2011-2012).

Публикации. По теме проведенных исследований опубликовано 13 научных статей, в том числе 3 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ (Журналы: «Труды КубГАУ» - 1, «Зоотехния» -1, «Научный журнал КубГАУ» -1).

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 140 страницах машинописного текста и состоит из следующих разделов: введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов собственных исследований, выводов, практических предложений, списка литературы и приложения. В диссертации 23 таблицы, 18 рисунков и 7 приложений. Всего использовано 209 литературных источников, в том числе, 100 зарубежных авторов.

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2.1. Материалы и методы исследований

Работа выполнялась на кафедре физиологии и кормления с.-х. животных Кубанского государственного аграрного университета, хотайствах Краснодарского края: Усть-Лабинского района - ОАО «Агрообъединение «Кубань » и Брюховецкого района - ЗАО «Победа»; биохимической лаборатории Краснодарского научно - исследовательского ветеринарного института; Брюховецкой лаборатории и ГНУ Северо-Кавказского научно-исследовательского института животноводства (СКНИИЖ) в периода с 2009 по 2012 год.

Исследования проведены в два этапа (рисунок 1);

СХЕМА ИССЛЕДОВАНИЙ

Рисунок 1 - Общая схема исследований

2.2. Первый этап исследований.

Действие разных уровней белка в рационах на продуктивность н здоровье коров в переходный период (21-0 дней до отела 0-21 после олгела) и пик лактации (22-120 дней)

Исследования по изучению действия рационов с разным содержанием сырого и обменного белка по фазам переходного периода (21-0 дней до отела, 0-21 день после) и пика лактации (21-120 дней) на молочную продуктивность, обмен веществ, аминокислотный состав крови и физиологическое состояние животных выполнялись на базе ЗАО «Победа» Брюховецкого района.

Опыты проведены на двух группах из глубокостельных нетелей (8-8,5 мес.), по 10 голов в каждой. По породности животные представляли собой 4-е поколение от поглотительного скрещивания коров красной степной породы с голштинскими быками. Нетелей распределили в группы методом пар-аналогов: по живой массе, упитанности, продуктивйости матерей и матерей отцов. Группы содержали раздельно на выгульной площадке у родильного отделения на глубокой соломенной подстилке, где происходили отелы. После отела коров доили в родильном отделении, через 15 дней их переводили в общий коровник с привязным содержанием. Корм задавали в кормушки, вода из автопоилок, доение двукратное- в молокопровод. Учет надоя молока осуществляли путем проведения контрольных доек трижды каждый месяц; жирность и содержание белка молока от каждой коровы определяли в контрольном молоке в молочной лаборатории хозяйства.

Согласно схеме опыта (таблица 1) в рационах животных 1-й группы содержание сырого и обменного белка по фазам переходного периода и пика лактации было существенно меньше (13,5-15,9-15,7 СБ, %; 7,9-9,3-9,2 ОБ, %), чем в рационах 2-й группы (15,9-16,8-16,6 СБ %: 9,6-10,2-10,1 ОБ, %).

Таблица 1. Схема опыта

Показатели Группа

1 (10 голов) 2 (10 голов)

СБ* ОБ" СБ* ОБ*

2-я фаза сухостоя: 21-0 дней 13,5 7,9 15,7 9,6

Лактация: 0-21 дней после отела 15,6 9,3 16,8 10,2

Пик лактации: 22-120 дней после отела 15,5 9,2 16,5 10,1

•количество сырого (СБ) или обменного белка (ОБ) в % от сухого вещества (СВ)

Увеличение количества сырого белка производили в основном за счет введения в рационы концентратов. В предродовой период количество последних вводили постепенно и через 10 дней доводили до нормы. Этот прием старались соблюдать при каждом переходе на новый рацион.

Кормление коров осуществляли полнорационными кормосмесями, приготовленными в миксерах фирмы «Альфа-Лаваль». Все корма производили в данном хозяйстве, в т.ч. премиксы. Для расчета рационов использовали данные химического анализа Брюховецкой лаборатории и СКНИИЖ. Расчет потребности в сухом веществе, энергии и сыром белке произвели дня коров живой массой 560 кг, в расчете на надой 26-28 кг молока жирностью 3,8%, белка 3,3% факториальным методом в соответствии с рекомендациями (Nutrient Requirement of Dairy Cattle 2001; В.Г. Рядчиков, 2012).

Для определения содержания обменного белка (ОБ), усвояемых лизина (УЛ) и метионина (УМ) и норм потребности в этих компонентах использовали рекомендации NRC (2001) и ВНИИФБиП (2007); определение потребности негелей в обменном белке (ОБ), коров и нетелей в усвояемом лизине (УЛ) и усвояемым метионине (УМ) - по методике, изложенной в учебном пособии В. Г. Рядчикова «Основы питания и кормления сельскохозяйственных животных» (2012).

Дтя расчета содержания и потребности коров в усвояемых аминокислотах использовали представленный аминокислотный состав белка молока и белка цельного тела крупного рогатого

7

скота и, кроме того, коэффициенты трансформации и усвоенных (всосавшихся) аминокислот по «Корнельской системе оценки использования углеводов и белка» (D.G. Fox, L.O. Tedeschi, 2003).

В задачи первого этапа исследований также входила оценка физиологического состояния животных опытных групп, включая взятие крови на аминокислотный и биохимический анализ.

23. Второй этап исследований.

Изучение особенностей обмена веществ у здоровых и с признаками кетоза коров

Исследования проведены на молочно-товарной ферме №15 ОАО «Агрообъединения «Кубань»» Усть-Лабинского района, на коровах-первотелках в периоде 0-21 день после отела.

Опыт выполнен на коровах-первотелках, разделенных на две группы, по 10 голов в каждой. Животные находились в физиологическом послеродовом периоде (0-21 день). В контрольную группу вошли здоровые коровы-первотелки, в опытную - с признаками субклинического и клинического кетоза. Степень состояния здоровья животных оценивали посредством общих клинических и специальных исследований мочи.

Условия содержания и кормления для обеих групп были одинаковыми. При расчете питательных веществ использовали данные химического состава кормов, на основе анализа СКНИИЖ. Показатели НДК, КДК брали из табличных материалов (NRC-200U, содержание НРБ и РРБ из литературных источников (NRC, США-2001 ; В.Г. Рядчиков и др., 2003; Е. Л. Харитонов, 2011).

Для изучения происходящих процессов в организме опытных животных исследовали кровь на аминокислотный и биохимический состав.

2.4. Оценка физиологического состояния и здоровья животных

Оценку физиологического состояния и здоровья животных проводили: -по 5-ти бальной системе упитанности животных - Body condition score (BCS) (L.L. Contreras, C.M. Ryan, T.R. Overton, 2004);

-общее состояние животных и оценку поедаемости кормов оценивали до и во время кормления. Поедаемость корма оценивали как хорошую, удовлетворительную, плохую или отсутствующую. Вялых, неактивных животных регистрировали отдельным пунктом с последующим наблюдением;

-деятельность рубца оценивали по количеству рубцовых сокращений: у каждой коровы в течение 2 минут, в области голодной ямки (И.П. Кондрахин, 1985);

-границы печени - путем осмотра, баллотирующей и проникающей пальпации, выявляли факты резкого ее увеличении (выпячивание правого подреберья), а также болезненности (Е.В. Душкин, 2010);

-температуру тела у животных измеряли ректально, ртутным термометром в течение 8-10 минут, пульс - в области корня хвоста (подхвосговая вена). Частоту дыхания подсчитывали по количеству движений крыльев носа (А. Козлова, 1997).

-Исследование мочи были проведены непосредственно на фермах, во всех опытных группах, на всех этапах исследований. В полученных образцах определяли рН мочи (универсальный иономер ЭВ - 74) и наличие кетоновых тел (тест-полоски keto-PHAN). Мочу брали в утренние часы до кормления, с помощью стимуляции мочевого пузыря, либо поглаживания наружных половых органов.

-Биохимической анализ сыворотки крови коров опытных групп был выполнен в лаборатории Краснодарского научно - исследовательского ветеринарного института. Забор крови проводился согласно установленному плану исследований: на первом этапе исследований от каждого животного за 8 дней до отела и на 2, 12, 24, 45, 74 дни после отела; на втором этапе - на 4-7 день послеотельного периода. Совместно с ветеринарными специалистами хозяйства кровь для исследования отбирали до утреннего кормления в специальные вакуумные пробирки фирмы Veno safe Terumo (Бельгия), предназначенные для сыворотки крови, с использованием

одноразовых игл с коротким срезом и достаточно большим диаметром. Забор крови производили из подавоетовой вены,

Биохимический анализ сыворотки крови заключался в изучении следующих показателей: общего белка, белковых фракций, мочевины, глюкозы, активности трансам иназ.

-Оценку количественного содержания свободных аминокислот в плазме крови проводили в условиях кафедры физиологии и кормления с.-х. животных Кубанского ГАУ, методом жидкостной ионообменной хроматографии на анализаторе ААА-400 (Чехия) по программе физиологических жидкостей. Приготовление проб проводили по модифицированной нами методике (патент РФ № 2478949). Забор крови осуществлялся согласно установленному плану первого и второго этапа исследований в указанные выше дни, из подхвостовой вены животного, до утреннего кормления, одноразовым-шприцем в пластиковые пробирки с гепарином. Кровь хранили не более 3 часов при 4 С.

Полученные данные подвергли биометрической обработке с использованием критерия достоверности по Стыоденту и коэффициента корреляции в компьютерной программе М S Office Excel 2010. Уровень значимости принимали при Р < 0,05, Р < 0,01, Р < 0,001.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Действие разного уровня белка на продуктивность и здоровье коров в переходный период и пик лактации 3.1.1. Трансформация сырого белка и аминокислот в обменный белок и усвояемые (обменные) аминокислоты

По всем рационам и фазам переходного периода выход обменного белка в процентах от сырого (СБ) находился в пределах 59 - 61 % (таблица 2).

Таблица 2. Трансформация сырого белка, лизина и метионина в обменный белок, усвояемые лизин и метионин

Показатели 2-я фаза сухостоя Лактация Пик лактации

21-0 дней до отела 0-21 день после отела 22-120 дней после отела

1 группа 2 группа 1 группа 2 группа 1 группа 2 группа

Обменный белок, % от сырого белка (СБ) 58,7 61,3 60,0 60,9 59,1 61,3

Усвояемый лизин, % от общего лизина 92,7 91,2 83,1 80,8 81,1 83,8

Усвояемый метионин, % ог общего метионина 76,2 77,0 76,0 74,1 75,0 76,9

Выход усвояемых лизина и метионина от общего их содержания в рационах оказался значительно выше, чем выход обменного белка и составил для лизина, соответственно в 1-й и 2-й группах, %: 21-0 дней: 92,7 и 91,2; 0-21 день: 83,1 и 80,8; 22-120 дней: 81,1 и 83,8; усвояемый метиоиин, %: 21-0 дней 76,2 и 77; 0-21 день: 76 и 74,1; 22-120 дней: 75 и 76,9.

Коэффициенты трансформации сырого белка в обменный на рационах 2-й группы во все периоды были несколько выше чем в 1-й, что объясняется более высоким отношением доли обменного белка за счет нераспадаемого (НРБ).

Более высокий выход усвояемых лизина и метионина по сравнению с выходом обменного белка обусловлен высоким содержанием аминокислот в обменном белке по сравнению с их содержанием в сыром белке. Если в сыром белке рациона содержание лизина находилось в пределах 4,09 - 4,68 г /100 г СБ, то в обменном белке 6,1 - 6,96 г / 100 г. Качество обменного

белка по содержанию лизина в рационах 1 группы улучшилось в среднем на 48,2 %, во 2-ой группе на 38,6 %, метионина соответственно на 28 и 24,8 % (таблица 3).

Таблица 3. Содержание лизина и метионина в 100 г сырого белка, усвояемых лизина и метионина в 100 г обменного белка

Лизин и метионин по периодам опыта г/100гСБ г/ЮОгОБ

1 группа | 2 группа 1 группа | 2 группа

2-я фаза сухостоя: 21-0 дней до отела

Лизин 4,09 4,32 6,96 6,43

Метионин 1,56 1,65 2,02 2,08

Лактация: 0-21 день после отела

Лизин 4,55 4,68 6,31 6,16

Метионин 1,60 1,62 2,03 1,96

Пик лактации: 22-120 дней после отела

Лизин 4,45 4,50 6,10 6,14

Метионин 1,55 1,58 1,96 1,98

По рекомендациям ВНИИФБиП (2007) содержание в обменном белке лизина должно составлять 7,6%, метионина 2,0%. В наших рационах в обменном белке содержание лизина было существенно меньше, особенно в период лактации 22-120 дней (6,1 - 6,14 %). Содержание метионина в обменном белке (ОБ) соответствовало нормам ВНИИФБиП (В.И. Агафонов и др., 2007).

Источником обменного белка являются нераспадаемые (НРБ) и распадаемые (РРБ) в рубце белки. Коэффициент трансформации НРБ в обменный белок значительно выше такового у РРБ и составляет по периодам и группам от 78 до 83,6 % против 46,7 - 49 %, или в 1,7 раз.

За счет микробного белка количество усвояемого лизина по всем группам и периодам составляет 64,5 - 69,6 %, метионина 62 - 68,7 % от общего их количества (таблица 4).

Таблица 4. Количество усвояемых лизина (УЛ) и метионина (УМ) за счет истинно усвоенного микробного (ИУМБ) белка и истинно усвоенного НРБ (ИУНРБ)

Показатели 21-0 дней д/отела 0-21 день п/отела 22-120 дней п/отела

% отСВ %отСВ % отСВ

1 группа 2 группа 1 группа 2 группа 1 группа 2 группа

Общий УЛ, в т.ч. за счет ИУНРБ 30,4 35,5 30,5 31,7 32,1 32,3

Общий УЛ, в хч. за счет ИУМБ 69,6 64,5 69,5 68,3 67,9 67,7

Общий УМ, в т.ч. за счет ИУНРБ 31,3 38,0 33,6 33,0 35,6 35,5

Общий УМ, в т.ч. за счет ИУМБ 68,7 62,0 66,4 67,0 64,4 64,5

3.1 Л. Молочная проду ктивность и качество молока

Увеличение уровня сырого и обменного белка до 16,8 % и 10,2 % в рационах коров 2-й группы по сравнению с уровнем 15,6 и 9,4, в периоде 0-21 дней после отела, способствовало повышению суточного надоя молока (таблица 5): в 1-й группе удой составил 24,2 кг, во 2-й-26,9 кг, или на 11,3 % больше. В пересчете на 4 % молоко превышение составило 12,8 %. Затраты сухого вещества и обменной энергии на 1 кг молока заметно были более низкими у коров 2-й группы, при более высоком белковом питании.

Таблица 5. Потребление корма (СВ) и проду ктивность коров в период 0-21 день после отела при разном уровне сырого и обменного белка

Показатели 1 группа 2 группа

2-я фаза сухостоя: 21 -0 дней до отела

Количество голов 10 10

Ж.М. перед отелом, кг 624 624

Содержание СБ, % 13,4 15,7

Содержание ОБ, % 7,9 9,6

Потребление корма (СВ), кг/гол/сутки 10,67 10,67

Лактация: 0-21 день после отела

Количество голов 10 10

Ж.М. после отела, кг 562±17 561±22

Содержание СБ, % 15,6 16,8

Содержание ОБ, % 9,4 10,2

Потребление корма (СВ), кг/гол/сутки 16,10 16,02

Потребление ОЭ МДж, кг/гол/сутки 164,4 174,6

Среднесуточный надой молока, кг 24,20 26,94

в % к 1 группе 100 111,3

Содержание жира в молоке, % 3,86 3,91

Содержание белка, % 3,22 3,24

Надой 4 % молока, кг 23,35 26,33

в % к 1 группе 100 112,8

Затраты на 1 кг натурального молока: СВ, кг 0,67 0,59

ОЭ, МДж 6,79 6,45

в % к 1 группе 100 95

Таблица 6. Потребление корма и молочная продуктивность коров в период 22-120 дней

Показатели 1 группа 2 группа

Содержание СБ, % 15,5 16,5

Содержание ОБ, % 9,2 10,1

Потребление корма (СВ), кг/гол/сутки 19,5 19,5

Среднесуточный надой молока, кг 25,17 25,44

в % к 1 группе 100 101,1

Содержание жира в молоке, % 3,76 3,92

Содержание белка, % 3,12 3,18

Среднесуточный надой 4 % молока, кг 23,66 24,93

в % к 1 группе 100 105,4

Затраты на 1 кг натурального молока: СВ, кг 0,77 0,75

ОЭ, МДж 8,25 8,39

Затраты на 1 кг 4 % молока: СИ, кг 0,82 0,78

ОЭ, МДж 8,78 8,56

В период 22-120 дней лактации коровы из 1-й и 2-й групп хорошо поедали корм, практически в одинаковом количестве (19,5 кг СВ). Продуктивность в 1-й и 2-й группах оказалась близкой, в среднем — 25,17 и 25,44 кг молока от коровы в день (таблица 6). Однако жирность и содержание белка в молоке 2-й группы были соответственно выше на 0,16 и 0,06 %. Несколько ниже были затраты сухого вещества на 1 кг натурального молока. В пересчете на 4 % молоко продуктивность коров 2-й группы оказалась на 5,4 % выше. Затраты сухого вещества и обменной энергии на 1 кг 4 % молока были ниже по сравнению с затратами в 1-й группе.

3.1.3. Сравнительная оценка фактического содержания обменного белка, усвояемы* лизина и метионина в опытных рационах, с потребностью, установленной факториальиым методом

Во 2-ю фазу сухостоя (21-0 дней до отела) содержание обменного белка в рационе 1-й группы практически совпало с факториалыюй нормой (таблица 7).

Таблица 7. Потребность коров в обменном белке, усвояемых лизине и метионине, рассчитанная факториальным методом и фактическое их содержание в рационе коров

Показатели 1 группа 2 группа

Потребность Фактическое содержание Потребность Фактическое содержание

2-я фаза сухостоя: 21-0 дней до отела

Обменный белок, г/сутки 886 1 843 875 1027

±, % нормы -4,9 +17,4

Усвояемый лизин, г/сутки 51,3 | 54,3 50,6 66,2

±, % нормы +5,8 +30,8

Усвояемый метионин, г/сутки 17,4 17,1 17,2 21,3

=ь, % нормы -1,8 +23,8

Лактация: 0-21 день после отела

Обменный белок, г/сутки 1774 1496 1906 1635

% нормы -15,7 -14,2

Усвояемый лизин, г/сутки 112,6 94,4 121,1 100,8

±, % нормы -16,2 -16,8

Усвояемый метионин, г/сутки 31,6 30,4 34,0 32,0

±, % нормы -3,8 -5,9

Пик лактации: 22-120 дней

Обменный белок, г/сутки 1890 1790 1925 1968

±, % нормы -5,3 +2,2

Усвояемый лизин, г/сутки 120 109,2 122,2 120,9

±, % нормы -9,0 +1,1

Усвояемый метионин, г/сутки 33,6 35,1 34,2 39

±, % нормы +4,5 +14

Количество усвояемого лизина превышало норму на 5,8 %, в показателях: усвояемого метионина оказался несущественный дефицит — 1,8 %. Повышение уровня сырого белка в рационе нетелей 2-й группы в заключительную фазу беременности до 15,7 % СВ (по сравнению с 13,5 % в 1-й группе) привело к значительному превышению норм обменного белка, усвояемых лизина и метионина, соответственно на 17,4%, 30,8% и 23,8%. По-видимому, рацион первой группы по уровню белка и аминокислот, является более оптимальным, чем рацион 2-й группы.

В фазу 0-21 дней послеотельного периода фактическое потребление обменного белка, усвояемого лизина было недостаточным. Так, в рационе первой группы их дефицит составил соответственно 15,7 и 16,2%, во второй группе 14,2 и 16,8%. Дефицит усвояемого метионина в обеих группах 3,8% и 5,9% можно считать несущественным, в пределах ошибки метода определения. Дефициты обменного белка и аминокислот объясняются недостаточно хорошим аппетитом и потреблением корма в первые 1-3 недели после отела, что характерно для послеродового физиологического состояния коров.

В период лактации 22-120 дней, когда животные нормализовали потребление корма, наблюдается хорошее совпадение содержания ОБ и УЛ в рационе коров 2-й группы с факгориальными нормами. Эти же показатели в рационе коров 1-й группы были чуть хуже:

дефицит ОБ составил 5,3 %, лизина 9 %. Количество усвояемого метионина (УМ) было несколько повышенным: в 1-й группе на 4,5 %, во 2-й на 14 %.

3.1.4. Баланс между потреблением обменного белка на лактацию (ОБл) и продукцией чистого белка молока (ЧБ„)

В фазу лактации (0-21 дней) коровы потребляли явно недостаточное количество обменного белка на фактическую продукцию чистого белка молока (таблица 8).

Таблица 8. Баланс между потребностью на продукцию чистого белка молока (ЧБ„) и фактическим потреблением обменного белка лактации (ОБл)

Показатели 1 группа 2 группа

Лактация: 0-21 день после отела

Чистый белок молока (ЧБч), г/сут. (Б„ г/кг * М кг) 779 873

Потребность ОБл на ЧБ„, г/с\т. (ОБ,,,-,„ = ЧБ70.67) 1162 1303

Фактическое потребление ОБл4, г/сут. (ОБЛщ-ОБто) 890 1033

Баланс, г/сут. -272 -264

Баланс, % от ОБ.„5М -23,4 -20,3

Пик лактации: 22-120 дней

Чистый белок молока (ЧБч), г/сут. (Бм г/кг « М кг) 785 809

Потребность ОБл на ЧБ„, г/сут. (ОБтабч = ЧБ„/0,67) 1172 1207

Фактическое потребление ОБ„4, г/сут. (ОБ„с„, - ОБта) 1072 1250

Баланс, г/сут. (ОБ„^Ч)Бл) -100 +43

Баланс, ± % от ОБотбм -5,3 +2,2

Дефицит обменного белка лактации (ОБл) в 1-й группе составил 272 г (23,4 %), во 2-й -264 г (20,3 %). Это объясняется недостаточным потреблением корма, что характерно для послеотельного периода Можно полагать, что недостаток белка в рационах животных компенсировался за счет мобилизации белков собственного тела. Это подтверждается фактическим снижением живой массы коров за первый период в 1-й группе на 18 кг, во 2-й на 19 кг. В период 22-120 дней, когда коровы увеличили потребление корма, недостаток обменного белка в 1 группе составил 5,3 %. Во 2-й группе наблюдался положительный баланс (+2,2 %) между потреблением и потребностью на производство чистого белка в суточном надое.

3.1.5. Трансформация сырого и обменного белка, усвояемых лизина и метионина в их «чистые» компоненты молока

Представляло интерес определить коэффициенты эффективности использования обменного белка (ОБл), усвояемых лизина (УЛ„) и метионина (УМЛ) рационов на продукцию чистого белка (ЧБ), чистых лизина (ЧЛ„) и метионина (ЧМ„) в продукции чистого белка молока, и сравнить их с рекомендациями NRC (США, 2001). Для этого мы использовали полученные данные продуктивности за период лактации 22-120 дней, когда у коров нормализовалось потребление корма (таблица 9).

По данным NRC-2001, коэффициент трансформации обменного белка в продукцию чистого белка молока составляет 0,67. В наших опытах коэффициент трансформации обменного белка в продукцию чистого белка молока составил 0,67 в 1-й и 2-й группах. Коэффициент трансформации усвояемого лизина в чистый лизин белка молока составил в первой группе 0,96, а во 2-й группе оказался равным 0,83, что очень близко соответствует «Корнельской системе оценки использования углеводов и белка» (2003). Коэффициент усвояемого метионина в чистый метионин белка равен по данным нашего опыта в 1-й и 2-й группах 0,93 и 0,82 соответственно, т.е. почти в тех же пределах, как и коэффициенты трансформации обменного лизина.

Таблица 9. Коэффициенты усвоения ОБ„, УЛл и УМЛ рационов в их чистые компоненты молока в период лактации 22-120 дней

Показатели 22-120 дней после отела

1 группа 2 группа

Чистый белок молока (ЧБ„), г/сут. 785 809

Обменный белок лактации (ОБ,) 1172 1207

Коэффициент усвоения (ЧБм/ОБл) 0,67 0,67

Чистый лизин молока (ЧЛМ), г/сут. (ЧБ„ х 7,8)/100) 61,2 63,1

Усвояемый лизин лактации (УЛл), г/сут. (УЛл - УЛщ) 63 75,6

Коэффициент усвоения (ЧЛы/Ул„) 0,96 0,83

Чистый метионин молока (ЧМ„), г/сут. (ЧБМ х 2,7)/100) 21,2 21,8

Усвояемый метионин лактации (УМЛ), г/сут. (УМ,в -УМИ) 22,7 26,6

Коэффициент усвоения (ЧМ„/Ум„) 0,93 0,82

Необходимо отметить, что коэффициенты трансформации имеют важное значение для расчета норм потребности в усвояемых незаменимых аминокислотах, поэтому их уточнение в последующих опытах имеет актуальное значение.

3,2. Физиологическое состояние и здоровье коров

Анализы мочи не выявили существенного влияния высококонцентратного кормления на среднестатистические показатели рН, они были близкими для обеих групп (рисунок 1). Однако за 8 дней до отела и на 7 день после, во 2-й группе у четырех коров рН в моче был в диапазоне 6,9-7,2, что свидетельствует о признаках ацидоза (физиологическая норма рН мочи = 7,6-8,5).

40

-8 2 12 24 45 74 Дни относительно отела

Рисунок 4 - Содержание у-глобулина в крови коров в пред- и послеотельный периоды, при пониженном (Н) и высоком (В) уровне сырого белка, п=10

8,60

8,40

5 8,20 сг

§ 8,00 о. 7,8(> 7,60 7,40

-8 7 24 45 74

Дни относительно отела Рисунок 1 - рН мочи коров в предотельный и послеотельный периоды при пониженном (Н) и высоком (В) уровне сырого белка, п=10

Дни относительно отела Рисунок 2 - Концентрация глюкозы в крови

коров в предотельный и послеотельный периоды при пониженном (Н) и высоком (В) уровне сырого белка, п=1()

Дни относительно отела Рисунок 3 - Концентрация общего белка в крови коров в пред- и послеотельный периоды, при пониженном (Н) и высоком (В) уровне сырого белка, п=10

Среда животных 1-й группы на 7 день после отела также выделены две коровы с признаками ацидоза, причиной которого, по-видимому, стал резкий перевод животных с предотельного рациона с уровнем концентратов 20 % на 40 % в период 0-21 дней после отела.

Кетоновые тела в моче на уровне, характерном для признаков кетоза, во второй группе были у четырех коров, а в 1-й, с уменьшенным количеством концентратов, только у одной коровы. Во 2-й группе было больше животных с больными в разной степени ногами.

При изучении вопросов биохимических показателей крови наблюдали, что в сыворотке крови коров 1-й группы, получавших рацион с более низким количеством концентратов и соответственно содержанием сырого белка, на протяжении всех дней переходного периода концентрация глюкозы находилась на более высоком уровне, чем у коров 2-й группы (рисунок 2). Не исключено, что снижение уровня глюкозы происходило в результате более интенсивного ее оттока из кровяного русла в молочную железу в связи с более высокой продуктивностью коров 2-й группы. Концентрация суммарного белка в сыворотке крови к родам понижалась, но быстро нарастала, и к 24 дню достигла физиологической нормы. У коров 2-й группы она была выше, чем у коров 1-й группы, что объясняется более высоким содержанием сырого и обменного белка в рационе. В отличие от отрицательной динамики суммарного белка на 2-12 дни после родов концентрация фракции у-глобулинов имела положительную динамику, она повышалась, начиная с предродового до 12 дня после отела, затем возвращалась к первоначальному значению. Увеличение у-глобулинов, вероятнее всего, связано с их участием в образовании молозива (рисунок 3,4).

3.3. Обмеи аминокислот в переходный период

3.3.1. Динамика концентрации аминокислот в плазме крови по фазам предотельного и после отельного периодов 3.3.1.1. Сумма незаменимых и заменимых аминокислот

У коров 2 группы на рационе с более высоким содержанием обменного белка (96,2 против 79 г/кг СВ) концентрация суммы свободных аминокислот в плазме крови за 8 дней до родов оказалась в 2,2 раза выше, чем у коров 1-ой, что в целом несоизмеримо с разницей по количеству потребляемого белка (рисунок 5). Причина столь существенной разницы, по-видимому объясняется следующим: при равных затратах обменного белка у коров обеих групп на поддержание и беременность, в рационе 1-й группы содержание обменного белка было предельным (даже с незначительным недостатком -4,9 %), в то время как в рационе 2-й группы излишек ОБ составил 17,4%. У коров 1-й группы поступающие из пищеварительного тракта аминокислоты, по-видимому, быстро уходили на нужды тканей матери и плода и их пул в крови оказывался более ограниченным, чем у коров 2-й группы, получавших более обильный рацион по аминокислотам. Этим можно объяснить предельно низкий уровень свободных аминокислот в крови коров 1-й группы и значительно более высокий у коров 2-й. Более высокая концентрация суммы незаменимых аминокислот (НАК) в плазме крови этой группы сохранялась до 45 дня. На 74 день в плазме крови 1-й группы уровень НАК превысил таковую во 2-й (рисунок 5).

cS 6

2 0

-1 группа

-2 группа

■8 2 12 24 45 74 Дни относительно отела

а

■8 2 12 24 45 74 Дни относительно стела в

2 12 24 45 74 Дни относительно отела б

Рисунок 5 - Динамика концентрации суммы незаменимых (НАК) и заменимых (ЗАК) аминокислот в плазме крови по фазам переходного периода, п=5: а - сумма НАК; б - сумма ЗАК; в - общая сумма НАК+ЗАК

Уже на 12 день после родов концентрация суммы незаменимых и заменимых аминокислот в плазме коров группы еравниваиея с показателями 2-й группы и существенно продолжает нарастать до 24 дня (рисунок 5). Это превышение происходило в основном за счет заменимых аминокислот - серина, глютамина, пролина, глицина и аланина (рисунок 56). На долю последних (на 24 день послеотельного периода) приходилось 75 % суммы заменимых и незаменимых аминокислот, в том числе на глицин - 50 %, аланин - 12 %, пролин -4%, глютамин -4%, серии — 5%. В крови коров 2-й группы концентрация заменимых аминокислот в этот период, наоборот, понижалась (рисунок 56).

3.3.1.2. Динамика концентраций отдельных незаменимых аминокислот

Концентрация каждой незаменимой аминокислоты в плазме крови коров 2-й группы в предотельный период превышала с высокой достоверностью (Р < 0,01-0,001) концентрацию соответствующих аминокислот у коров 1-й группы, за исключением метионина и цистеина, уровень которых в крови коров обеих групп практически был одинаковым.

На 2-й день после отела концентрация метионина в плазме крови коров обеих групп резко падает, в то же время существенно повышается концентрация продуктов его деградации -цистеина у коров 2-й группы, цистатионина - 1-й группы (рисунок 66, г). Такая динамика серусодержащих аминокислот объясняется разной обеспеченностью усвояемым метионином, неодинаковой скоростью исчезновения метионина и цистеина из кровяного русла на синтез белка молока.

1 группа 2 групш

-8 2 12 24 45 74 Дни относительно отела

2 12 24 45 74 Дни относительно отела б

-8 2 12 24 45 74 Дни относитель отела

ОД 0,15 с 0,1 0,05 О

-1 группа

г; °.5

-8 2 12 24 45 Дни относительно отела

0,8

^ 0,5 0,4

г о,з •

0,2 ■ 0,1

о -

*-"«г\........... Ж

.................................

"А

2 груп

2 12 24 45 74 Дни относительно отела

-8 2 12 24 «5 74 Дни относительно отела

где

Рисунок 6 - Динамика концентрации серусодержащих аминокислот, лизина и гистидина в плазме крови по фазам предотельного и послеотельного периодов: а - метионин; б - цистеин; в - таурин; г - цистатионин; д - лизин; е - гистидин

Концентрация лизина в плазме крови 2-й группы в предотельный и период 0-21 день значительно превышает таковую в 1-й. Можно полагать, что это происходит как за счет роста его потребления с кормом, так и за счет поступления в кровяное русло эндогенного лизина из мобилизуемых белков тела.

В последующем концентрация лизина постепенно понижалась при этом существенно у коров 2-й группы, что, по-видимому, обусловлено быстрым его оттоком из кровяной циркуляции в молочную железу для синтеза белка молока (рисунок 6д). Концентрация гистидина в плазме крови незначительно уступала концентрации лизина.

Концентрация треонина после отела значительно возрастает, при этом наблюдается параллельное увеличение концентрации серина, глицина и аланина (рисунок 7).

1

0,8 гй 0,6 » 0,4 0,2

а,5 1

0,5 О

1 группа .....■.....2 группа „ - I группа "«■"».....2 групп

"■2 группа -8 2 12 24 45 74 Дни относительно отела

* I группа .........2 группа

- 1 группа .....2 группа

-8 2 12 24 45 74 Дни; относительно отела

2 1,5

>

I" 1

0,5 0

-8 2 12 24 45 74 Дни относительно отела б

1 ш

»

1 группа .....Я.....2 -руппа

•8 2 12 24 45 74 Дни относительно отела

2 12 24 45 74 Дни относительно отела В

2 12 24 4 5 Дни относительно отела

2 12 24 45 Дни относительно отела

0,3 0,25

I 0,2

■ 0,15 ! од 0.05 0

"1 группа

2гр>ппа

2 12 24 45 Дни относительно отела

Рисунок 7 - Динамика концентрации треонина, серина, аланина, глицина, глютамата, глютамина, пролина и аспарагина в плазме крови по фазам предотельного и послеотельного

периодов, мг%:

а - треонин; б - серии; в - глицин:; г - аланин; д - глютамат; е - глютамин; ж - пролин; з- аспарагин

В наших опытах наблюдается резкий всплеск концентрации глютамина и глютамата в плазме коров обеих групп на 2-й день после отела. Снижение глютамина происходит резко на 12 день, в то время как снижение глютамата происходит постепенно, что объясняется высоким оттоком этих аминокислот в молочную железу и их утилизацией на синтез белка или лактозы возрастающей продукции молока (рис. 7д, е). Крутые падения в крови пролина, возможно, связаны с резким расходом в первые послеотельные дни на синтез белка молозива (рисунок 7ж).

3.1.4. Аминокислотный спектр плазмы крови по фазам переходного периода

Показатели концентрации свободных аминокислот в плазме крови могут способствовать совершенствованию контроля состояния обеспеченности коров незаменимыми аминокислотами по фазам предотельного и послеотельного (переходного) периодов. В связи с этим мы сочли необходимым полученные в наших опытах данные рекомендовать к использованию в качестве контроля состояния сбалансированности рационов по усвояемым аминокислотам (таблица 10).

Таблица 10. Аминокислотный спектр плазмы крови коров по фазам переходного периода

Аминокислоты 2-я фаза сухостоя: 21-0 дней до отела Лактация: 0-21 деньп/отела Пик лактации: 22-120 дней п/отела

1 группа 2 группа мг% мкМ/л мг% мкМ/л

мг% мкМ/л мг% мкМ/л

Треонин 0,18 15,28 0,49 41,14 0,64 53,74 0,54 45,15

Валин 0,72 61,83 1,96 167,38 1,71 145,60 1,53 130,47

Метионин 0,23 15,42 0,25 16,76 0,20 13,52 0,20 13,70

Изолейцин 0,47 35,52 0,98 74,70 1,06 80,54 0,68 51,74

Лейцин 0,55 42,32 1,48 112,80 1,27 96,42 0,81 61,57

Фенилаланин 0,31 19,08 0,58 35,69 0,68 41,54 0,35 21,33

Лизин 0,32 22,02 0,68 46,51 0,73 49,70 0,55 37,92

Гистидин 0,26 17,01 0,62 39,95 0,63 40,59 0,46 29,42

Аргенин 0,41 23,42 1,25 71,76 0,49 28,22 0,51 29,53

Серин 0,43 41,10 1,11 105,61 1,19 113,54 0,74 70,20

Глютамат 0,51 34,53 0,98 66,62 1,28 87,24 0,83 56,50

Глютамин 0,90 61,56 1,22 83,45 2,06 140,79 1,24 84,51

Пролин 0,14 12,34 0,72 62,55 0,32 27,80 0,53 45,66

Глицин 2,08 276,43 4,37 581,89 4,68 622,50 3,52 468,86

Алании 1,09 122,11 2,57 288,44 1,60 179,76 1,67 187,06

Цистеин 0,21 17,00 0,19 15,68 0,23 18,70 0,17 13,66

Тирозин 0,37 20,20 0,68 37,53 0,53 29,16 0,42 22,93

Таурин 0,13 10,70 0,45 35,94 0,70 56,04 0,73 58,57

Цистатионин 0,15 8,79 0,51 29,11 0,60 34,25 0,64 36,34

Цистеин 0,04 3,14 0,03 2,48 0,08 6,33 0,03 2,29

Оаша-аминомас. кислота 0,07 7,16 0,11 10,67 0,06 5,82 0,12 11,42

Орнитин 0,21 16,19 0,42 31,77 0,32 24,33 0,38 28,41

1-метилгистидин 0,03 1,77 0,09 5,32 0,09 5,02 0,05 3,22

3-метил гистидин 0,03 1,65 0,08 4,73 0,09 5,12 0,03 1,51

Таблица 11. Содержание сумм и отдельных аминокислот в плазме крови здоровых и коров с признаками кетоза, мг %

инд № НАК ЗАК Глют. к-та Лизин Аргинин Метионин

558 14,20 10,76 1,34 1,01 2,12 0,33

Я 4031 13,11 8,21 1,04 1,03 3,33 0,25

Е 574 13,93 11,14 1,53 1,01 2,14 0,32

о и 8250 11,91 8,75 1,65 1,06 1,52 0,26

1610 9,71 7,93 0,84 0,79 1,84 0,20

В среднем 12,57 9,36 1,28 0,98 2,19 0,27

М±т 12,57±0,82 9,36±0,67 1,28±0,15 0,98±0,05 2,19±0,31 ОД7±0,02

736 8,16 5,77 0,36 0,49 1,69 0,11

5 с 3337 9,25 6,06 0,73 0,74 1,70 0,21

2347 9,61 7,76 0,55 0,69 1,81 0,19

о 7498 11,64 9,63 0,91 0,93 1,40 0,25

6498 11,38 9,96 1,07 0,86 1,31 0,25

В среднем 10,01 7,83 0,72 0,74 1,58 0,20

М±т 10,01±0,66 7,84±0,87 0,72±0,13 0,74±0,08 1,58±0,10 0,20±0,03

2,44 1,39 2,83 2,64 1,89 1,99

Р <0,05 <0,05 <0,05 <0,10

НАК - незаменимые аминокислоты; ЗАК - заменимые аминокислоты

3.4. Особенности обмена веществ у коров с признаками клинического кетоза

Анализ аминограммы крови больных кетозом животных позволил установил., что уровень свободных аминокислот в плазме крови существенно ниже, по сравнению с таковыми у здоровых (таблица 11), что указывает на изменение механизма контроля глюконеогенеза и биосинтеза белка в организме. Заметна разница по сумме незаменимых аминокислот (Р < 0,05), а также по глютаминовой кислоте (Р < 0,05), лизину (Р < 0,05) и метионину (Р < 0,10).

Разница между остальными аминокислотами есть, но она недостоверна. Эти различия свидетельствуют о наличии специфики в обмене аминокислот здоровых н больных кетозом животных, что дает основание утверждать о недостатке аминокислот в обменном пуле коров опытной группы, как одного из признаков кетоза.

3.4.2. Физиологические и биохимические показатели состояния внутренней среды

Согласно результатам исследований мочи, коровы-первотелки в период лактации (0-21 день) находились в состоянии клинического кетоза. При норме рН мочи 7,8 - 8,4, средний показатель опытной группы составил 7,63. Кроме того, корова под №736, имела сопутствующие признаки ацидоза (реакция мочи сдвинута в кислую сторону). Количество кетоновых тел в моче' опытной группы было на уровне 5 мкмоль.

В контрольной группе наблюдали, незначительное снижение рН мочи у коров под №1610, №558, №8250 (рН мочи 7,71-7,76), при этом показатель среднего числа соответствовал норме; Кетоновые тела в моче отсутствовали. Исключением была корова под №8250, в моче которой, была незначительно повышена концентрация кетоновых тел (0,7 мкмоль), что свидетельствует о непродолжительной кетонурии. Показатели рН крови в опытной и контрольной группах соответствовал норме (таблица 12).

Таблица 12. Результаты обследования коров-первотелок в периоде лактации: 0-21 дней после отела

Инв. № животного Количество дней после отела Концентрация кетоновых тел в моче, мкмоль рН мочи, при норме 7,8-8,4 рН крови, при норме 7,36-7,50 Заключение

контрольная группа. п=5

1610 6 0 7,76 7.37 норм.

4031 7 0 7,89 7,34 норм.

574 6 0 7,86 7,36 норм.

558 5 0 7,76 7,36 норм.

8250 5 0,7 7,71 7,40 норм.

М±ш 7,8 ± 0,034 7,37 ±0,01

опытная гр рппа, п=5

3337 7 5,0 7,80 7,43 Кетоз

736 5 5,0 6,94 7,40 Кетоз, субклин, ацидоз

2347 4 5,0 7,76 7,42 Кетоз

6498 4 5,0 7,81 7,42 Кетоз

7498 4 5.0 7,81 7.40 Кетоз

М±т 7,62 ±0,171 7,41 ± 0,006

Биохимический анализ сыворотки крови опытной группы, позволил установить снижение уровня глюкозы, общего белка, мочевины, АЛТ, щелочной фосфатазы. Достоверно повышается активность аспартатаминотрансферазы (Р < 0,05) (таблица 13).

Таблица 13. Биохимический анализ сыворотки крови здоровых коров и с признаками кетоза

Показатели Контрольная группа, М±т Опытная группа, М±ш Норма

Общий белок, г/л 68,3±2,741 66,48±1,75 79-89

Глюкоза, ммоль/л 2,99±0,23 2,47±0,24 2,2-3,9

Мочевина, ммоль/л 6,02±0,34 4,78±0,54 3,3-8,8

Холестерин, ммоль/л 2,03±0,07 2,07±0,19 4,7-6,2

ACT, ед/мл 35,бб±3,46 47,34±1,32* 11-52

АЛТ, ед/мл 15,62±5,35 11,16±1,72 5-27

Са 2,34±0,10 2,3±0,08 2,48-2,73

Р 1,92±0,10 1,88±0,06 1,4-2,3

Щелочная фосфатаза, ед/л 23,80±2,70 11,23±3,10* 17,5-52

Примечание: * - разница с контролем достоверна (Р<0,05)

Уровень суммарного белка в сыворотке крови контрольной группы на 1, 82% больше от показателей опытной и составил 68,3±2,741 и 66,48±1,749 соответственно. Содержание мочевины было снижено в опытной группе на 1,24 % от показателей контрольной. Концентрация ACT в сыворотке крови опытной группы превышала показатель здоровых животных на 11,68%. Уровень аланинаминотрансферазы (AJIT) ниже по отношению к контролю, 11,16±1,72 и 15,62±5,35, соответственно.

Заметную разницу между группами наблюдали в показателях щелочной фосфатазы, в опытной группе она снижена в 2 раза (Р < 0,05).

Уровень глюкозы в сыворотке крови у больных кетозом животных был снижен по отношению к контрольной группе на 0,52 % и составил 2,47±0,24 против 2,99±0,23 соответственно. Уровень мочевины снижен в 1,25 раза от показателей контрольной группы: 4,78±0,54 и 6,02±0,34 соответственно.

4. ВЫВОДЫ

1. Балансирование рационов по обменному белку и усвояемым (обменным) незаменимым аминокислотам на основе определения потребности факториальным методом с использованием рекомендаций ЫЯС-2001 и ВНИИФБиП-2007 позволяет достаточно объективно прогнозировать молочную продуктивность и синтез белка молока.

2. Коэффициенты трансформации обменного белка и усвояемого лизина в чистый белок и чистый лизин молока составили соответственно 0,67 и 0,83, для метионина - 0,82, что близко соответствует коэффициентам Корнельской системы.

3. При содержании сырого и обменного белка в период лактации 0-21 дней, на уровне соответственно 16,8 и 10,2% сухого вещества рациона, среднесуточные надои молока у первотелок были на 11,3 % выше, чем при уровне СБ 15,6% и ОБ - 9,4 %. Не исключено, что на повышение продуктивности положительное влияние оказало более высокое обеспечение белком и усвояемыми аминокислотами коров 2-й группы в предотельный период 21-0 дней.

4. В период лактации 22-120 дней при уровне СБ - 15,5 %, обменного белка (ОБ) - 9,2 % в рационе 1-й группы и 16,5 % СБ и 10,1 % ОБ во 2-й группе, суточные надои молока были практически одинаковыми (25,17 и 25,44 кг), однако молоко, полученное на рационах 2-й группы, имело выше содержание жира (3,92 % > 3,76%) и белка (3,18 % >3,12 %). В пересчете на 4 % молоко надой при более высоком уровне белка был на 5,4 % выше.

5. Количество поступающих после переваривания усвояемых незаменимых аминокислот является наиболее важным фактором, определяющим их концентрацию в плазме крови. Уровень заменимых аминокислот определяется их поступлением из корма и синтезом в организме животных.

6. Наиболее значимые изменения концентрации метионина, пролина, глютамата, глютамина, глицина наблюдаются перед и сразу после родов. Стабилизация их уровня наблюдается начиная с 24 дня после родов, что связано, по-видимому, с активацией процессов мобилизации белка, жира тела и глюконеогенеза.

7. Показатели концентрации свободных аминокислот в плазме крови могут способствовать совершенствованию контроля состояния обеспеченности коров незаменимыми аминокислотами по фазам предотельного и послеотельного периодов.

8. Кетоз сопровождается изменениями в аминокислотном и углеводном обмене. У импортированных (Канада) голштинских коров-первотелок с признаками кегоза в периоде 0-21 день после отела наблюдается пониженная концентрация в плазме крови лизина, глютаминовой кислоты, суммы незаменимых аминокислот (Р<0,05), метионина (Р<0,10). Значительно снижена концентрация глютаминовой кислоты (-43,7%), аспарагина (-25,8%); повышена концентрация глицина и апанина. У больных кетозом достоверно, повышается активность аспаргатаминотрансферазы и более, чем в два раза снижается концентрация щелочной фосфатазы (Р < 0,05).

5. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Рекомендуется балансировать рационы для высокопродуктивных коров так, чтобы обеспечить количество обменной энергии, сырого белка, обменного белка, усвояемых лизина и метионина в 1 кг сухого вещества (СВ) по периодам: 2-я фаза сухостоя: 21-0 дней - 10,6 МДж, 157 г СБ, 96 г ОБ, 6,2 г УЛ, 2 г УМ; лактация: 0-21 дней-не менее 10,9 МДж, 168 г СБ, 102,2 Об] 6,3 г УЛ, 2 г УМ; пик лактации: 22-120 дней - 11 МДж, 166 г СБ, 101 г ОБ, 6,2 г УЛ, 2 г УМ*.

2. Для контроля состояния белкового обмена в качестве ориентировочных норм рекомендуется использовать предложенный нами состав свободных аминокислот в плазме крови по фазам: 21 -0 дней до отела, 0-21 и 22-120 дней после отела.

3. Необходимо продолжить исследования в области профилактики кетоза у коров за счет совершенствования рационов, а так же применения препаратов, способствующих нормализации обмена веществ.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Гончарова О. Г. Уровень свободных аминокислот в плазме крови послеотельных коров / О. Г. Гончарова // Научн. обеспечен, агропром. комплекса: материалы 4-й всероссийской науч,-практ. конф. молодых ученых / КубГАУ. - Краснодар, 2010,- С. 337.

2. Гончарова О. Г.Некоторые аспекты метаболизма аминокислот лактирующих коров / О. Г. Гончарова // Университет, наука, идеи и решения. - 2010. - № 2. - С. 40 - 42.

3. Гончарова О. Г. Концентрация свободных аминокислот в плазме крови здоровых и больных кетозом коров / О. Г. Гончарова // Тр. / КубГАУ. - 2010. - № 5. -С. 113-118.

4. Гончарова О. Г.Обмен веществ у высокопродуктивных коров с признаками послеродового кетоза / О. Г. Гончарова, В.Г. Рядчиков, А. В. Багарсуков // Эффективное животноводство. - 2010. - № 8. - С. 26-29.

5. Гончарова О. Г. Почему гибнут высокопродуктивные коровы и как это остановить / О. Г. Гончарова // Научно - техническое творчество молодежи: матер. 3-й Междунар. науч.-практ. конф. / Москва, 2011. - С. 303-306.

6. Гончарова О. Г. Влияние рационов с разным уровнем концентратов на состояние здоровья и продуктивность голштинских первотелок в пред- и послеродовой периода / О. Г. Гончарова // Научные основы повышения продуктивности с.-х. животных: матер. 4-й Междунар. науч.-практ. конф. / СКНИИЖ. - Краснодар, 2011. - С. 109 - 111.

7. Гончарова О. Г.Влияние рационов с разным уровнем концентратов на состояние здоровья высокопродуктивных коров в пред- и послеродовой периоды / О. Г. Гончарова // Повышение интенсивности и конкурентоспособности отраслей животноводства: материалы Междунар. науч.-практ. конф. / Академия наук Белоруссии по животноводству. - Жодино, 2011. -С. 35-37.

8. Гончарова О. Г.Особенности аминокислотного обмена у коров с признаками клинического кетоза в послеродой период / О. Г. Гончарова // Актуальные проблемы современной ветеринарии: материалы Междунар. науч.-практ. конф. / КубГАУ. - Краснодар,

2011. -Ч.1.-С.122.

9. Шляхова О. Г. Биохимические показатели крови высокопродуктивных коров в переходный период / О. Г. Шляхова // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: материалы 5-всероссийской науч.-практ. конф. молодых ученых / КубГАУ. - Краснодар, 2011. -С.398-400.

10. Шляхова О. Г. Обмен веществ, здоровье и продуктивность коров при разном уровне в рационе концентратов в переходный период / В.Г. Рядчиков, Д. П. Дубинина, Т. П. Сень, О. Г. Шляхова // Науч. журн. КубГАУ [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ,

2012. -№ 79 (05).- Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2012/05/pdfy08.pdf.

11. Шляхова О. Г. Оптимизация уровня концентратов в рационе коров в переходный период // В. Г. Рядчиков, Д. П. Дубинина, Т. П. Сень, О. Г. Шляхова // Зоотехния. - 2012. - Л"« 1.- С. 10-13.

12. Шляхова О. Г. Обмен веществ, здоровье и продуктивность коров в переходный период при разном уровне в рационе концентратов / В.Г. Рядчиков, О. Г. Гончарова, Д. П. Дубинина, Т. П. Сень //Эффективное животноводство. - 2011. - № 8. - С. 10 - 16.

13. Шляхова О. Г. Питание и здоровье высокопродуктивных коров в переходный период / О. Г. Шляхова // Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных», сб. науч. тр. 5-ой междунар. науч.-практ. конф. / СКНИИЖ. - Краснодар, 2012. - ч.2., -С. 156.

14. Пат. 2478949, Российская Федерация, МПК й 01 ¡Ч№ 30/06, С 01 Юй 33/50. Способ подготовки пробы плазмы крови крупного рогатого скота для определения состава свободных аминокислот / В.Г. Рядчиков, А. П.Радуль, О. Г. Шляхова; Кубанский государственный аграрный университет. -№2011135088/15; заяв. 22.08.2011; опуб.10.04.13, бюл. №10.

Шляхова Оксана Германовна

Продуктивность, здоровье, обмен аминокислот у коров при балансировании рационов по обменному белку и усвояемым аминокислотам в переходный период и пик лактации

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Подписано в печать 23.07.2013 г. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ № 513 Типография ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Шляхова, Оксана Германовна, Боровск

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

На правах рукописи

04201361229

Шляхова Оксана Германовна

ПРОДУКТИВНОСТЬ, ЗДОРОВЬЕ, ОБМЕН АМИНОКИСЛОТ У КОРОВ ПРИ БАЛАНСИРОВАНИИ РАЦИОНОВ ПО ОБМЕННОМУ БЕЛКУ И УСВОЯЕМЫМ АМИНОКИСЛОТАМ В ПЕРЕХОДНЫЙ ПЕРИОД

И ПИК ЛАКТАЦИИ

03.03.01 - физиология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: академик РАСХН, доктор биологических наук, профессор В. Г. Рядчиков

Боровск - 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 5

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 13

1.1. Состояние внутренней среды коров в переходный период 13

1.2. Особенности обмена аминокислот в организме жвачных 21 животных

1.3. Динамика содержания свободных аминокислот в крови коров в 25 зависимости от репродуктивного периода

1.4. Особенности аминокислотного пула в период лактации 29

1.5. Роль печени в обмене аминокислот и его особенности при 37 патологии

1.6. Наиболее частые метаболические заболевания в общей патологии 40 продуктивных животных

1.6.1. Влияние кетоза на белковый обмен у высокопродуктивных 42 коров

1.7. Потребность коров в белке в переходный период 44

1.7.1. Значение сбалансированного по аминокислотам питания в 48 поддержании гомеостаза коров

1.7.2. Качество белка для жвачных 51

1.8. Способы нормализации обмена веществ, в том числе 55 аминокислотного при заболевании коров кетозом

1.9. Заключение по обзору литературы 56

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 5 8

2.1. Цель и задачи исследования 58

2.2. Программа исследований 58

2.3. Материалы и методы исследований 60 2.3.1. Первый этап исследований. Взаимодействие разных уровней 60

белка в рационах на продуктивность и здоровье коров в переходный

/ /'

период

2.3.2. Второй этап исследований. Изучение особенностей обмена 66 веществ у здоровых и с признаками кетоза коров

2.3.3. Оценка физиологического состояния животных 68

2.3.4. Исследования мочи на признаки ацидоза и кетоза 69

2.3.5. Оценка здоровья коров по показателям крови 70 биохимического и аминокислотного анализа

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЯ 72

3.1. Взаимодействие разного уровня белка на продуктивность и 72 здоровье коров в переходный период и пик лактации

3.1.1. Трансформация сырого белка и аминокислот в обменный 72 белок и усвояемые (обменные) аминокислоты

3.1.2. Молочная продуктивность и качество молока 75

3.1.3. Сравнительная оценка фактического содержания обменного 77 белка, усвояемых лизина и метионина в опытных рационах, с потребностью, установленной факториальным методом

3.1.4. Баланс между потреблением обменного белка на лактацию и 79 продукцией чистого белка молока

3.1.5. Трансформация сырого и обменного белка, усвояемых лизина 80 и метионина в их «чистые» компоненты молока

Выводы по разделу 3.1. 82

3.2. Физиологическое состояние и здоровье коров 83

3.3. Обмен аминокислот в переходный период 87 3.3.1. Динамика концентрации аминокислот в плазме крови по 88 фазам предотельного и послеотельного периодов

3.3.1.1. Сумма незаменимых и заменимых аминокислот 88

3.3.1.2. Динамика концентраций отдельных незаменимых 90 аминокислот

3.3.1.3. Динамика концентрации отдельных заменимых 100 аминокислот

3.3.1.4. Аминокислотный спектр плазмы крови по фазам 103 предотельного и послеотельного периодов

Выводы по разделу 3.3. 104 3.4. Особенности обмена веществ у коров с признаками клинического 105 кетоза

3.4.1. Аминокислотный спектр плазмы крови 105

3.4.2. Физиологические и биохимические показатели состояния 111 внутренней среды

Выводы по разделу 3.4. 113

ВЫВОДЫ 114

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 116

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 117

ПРИЛОЖЕНИЯ 140

ВВЕДЕНИЕ

Основным путем интенсификации молочного скотоводства и снижения затрат на производство молока является повышение молочной продуктивности коров, генетический потенциал которых можно реализовать на базе современных норм питания и биологически полноценных рационов. Последнее должно отвечать физиологическим потребностям, обеспечивая все функции организма определенными субстратами, в том числе и аминокислотами (Б. Д. Кальницкий, 2001; В. Г. Рядчиков, 2002; В. И. Агафонов, Б. Д. Кальницкий и др., 2007).

За последние 15-20 лет сформировались научно-обоснованные рекомендации по нормированию аминокислотного питания молочных коров на основе оценки кормов по обменному (истинно усвояемому) белку, усвояемым аминокислотам, с учетом их затрат на поддержание, продукцию белка молока, рост плода и другие показатели. Освоение и оценка новых методов балансирования рационов для высокопродуктивных коров имеет актуальное значение (National academy (NRC), 2001; Е. JT. Харитонов, 2011, В. Г. Рядчиков, 2012).

В последнее время большую актуальность приобретает вопрос о балансировании рационов для высокопродуктивных коров по незаменимым аминокислотам с учетом их усвоения. Согласно современным представлениям, при оценке белковой обеспеченности жвачных необходимо знать возможности и количественные параметры микробиального синтеза в преджелудках, степень усвоения и использования кормового и микробного белка, содержания в них аминокислот при различных физиологических состояниях и уровне продуктивности животных (Б. Д. Кальницкий, Л. В. Харитонов, 2005, 2007; Е. Л. Харитонов, 2011; В. Г. Рядчиков, 2012).

Особенно ответственными в этом отношении является переходный (transition) период, который включает предотельный - 21-0 дней, роды и после отела 0-21 дней, кроме того, фазу пика лактации 22-120 дней. В первые

несколько недель после отела коровы неохотно поедают корм, что затрудняет обеспечение растущей продукции молока питательными веществами. Недостаток аминокислот для секреции молока восполняется за счет белков тканей организма, а недостаток энергетических веществ компенсируется за счет жира и гликогена. По этой причине требуется детализировать оптимальный уровень сырого и обменного белка в рационе коров в предотельный и послеотельный периоды, обеспечивающего поступление в кровь оптимального количества усвояемых (обменных) аминокислот на поддержание и образование белка молока (A. Bell et al., 1995; J. Drackley, 1999; L. Contreras et. al., 2004; В. Bequette, 2004, 2005, 2006; E. В. Швакель, 2009).

Проблема оптимального белкового питания лактирующих коров и, особенно, в переходный (пред- и послеотельный) период остается весьма острой. Рекомендациями РАСХН (2003), нормы питания коров не предусматривают выделение переходного периода в специальный раздел нормирования. Для сухостойных коров и нетелей не предусмотрено нормирование в заключительную стадию беременности (21-0 дней до отела), и в послеотельный период 0-21 дней. Разработка оптимальных норм белкового и аминокислотного питания с применением факториального метода определения потребности в обменном белке и усвояемых аминокислотах для коров и нетелей в переходный период имеет важное практическое значение (National academy (NRC), 2001; В. Bequette, 2004; T. Overton et al., 2008; В. Крюков, 2007; E. Jl. Харитонов, В. И. Агафонов, 2008).

Предотельный и послеотельный периоды у коров и превотелок сопряжены с гормональными, ферментативными сдвигами и отклонением всех видов метаболизма, в частности белкового и аминокислотного обменов. При всем этом, состояние аминокислотного пула и обмена аминокислот в наиболее напряженные для организма коров периоды - 21-0 дней до отела и 0-21 после, изучено недостаточно. Не установлены физиологические параметры концентрации аминокислот, часто искомые для оценки состояния

белкового и аминокислотного питания. Вследствие этого проведение исследований по данному вопросу представляет научный и практический интерес.

В переходный период отмечается чрезмерная напряженность как органов и тканей, так и всего организма в целом, функционирующего, как правило, «на грани патологии». В условиях высокого роста молочной продуктивности заметно ухудшилось состояние здоровья коров, предопределяя резкое увеличение метаболических заболеваний. Зачастую, эти болезни протекают в латентной, субклинической форме; между тем экономический вред, причиняемый ими, во много раз превосходит потери, от заболеваний с клинической формой (H.A.Krebs, 1966; И. П. Кондрахин, 1998; О. В.Васильева, 1999).

Самым характерным среди метаболических заболеваний является кетоз молочных коров. На сегодняшний момент эта патология рассматривается в качестве главной преграды на пути к увеличению молочной продуктивности животных (А. В. Жаров, И. П. Кондрахин, 1983). Причина кетоза зачастую связана с несоответствием рациона физиологическим потребностям коров в пред- и послеотельный периоды (S. Е. Mills et al., 1986).

Требухов А. В. (2005) указывает на то, что кетоз встречается у 2338 %, а по некоторым данным исследователей (В. А. Мищенко, 2005, 2008; К. А. Герцева, 2009) до 80 % у высокопродуктивного поголовья. При этом авторы отмечают как субклиническую, так и клиническую форму кетоза в период глубокой стельности и в начале лактации. В США ежегодно выявляют около 1 млн. коров с заболеванием кетоза. В тоже время, согласно данным источника, производсво молока падает на 10-15 %, а стартовый уровень лактации не восстанавливается в полном объеме, даже после осуществления комплекса лечебных мероприятий(С. S. McConnel et al., 2008).

Вопреки исследованиям многих отечественных ученых (Б. К. Боль, 1957; И. П. Кондрахин, 1981; A.B. Жаров, 1983; A.B. Требухов, 2005) изучение механизмов данного заболевания в аспекте белкового, аминокислотного, углеводного обмена остаются мало изученным.

Метаболический фонд свободных аминокислот является одним из важных показателей обменных процессов. Он характеризуется относительным постоянством в здоровом организме, поэтому выявление особенностей аминокислотного пула у больных кетозом в сравнении с таковым у здоровых коров (вместе с другими биохимическими показателями) может оказаться весьма полезным как при диагностике субклинических и клинических форм кетоза, так и при разработке методов их пищевой профилактики.

Цель и задачи исследований: изучить взаимосвязь разного уровня сырого и обменного белка, усвояемых аминокислот на молочную продуктивность и биосинтез белка молока, обмен аминокислот у коров-первотелок в переходный период и пик лактации, а также особенности обмена веществ у коров с признаками кетоза.

Для достижения указанной цели решались следующие задачи:

• Определить содержание в кормах, потребность и эффективность использования сырого и обменного белка, усвояемых аминокислот на основе факториального и субстратного методов по рекомендациям NRC-2001 и ВНИИФБиП (2007) для коров по фазам переходного периода: 21-0 дней до отела, 0-21 дней после отела и пик лактации 22-120 дней.

• Изучить взаимосвязь разного уровня обменного белка, усвояемых лизина и метионина на продуктивность и здоровье коров по фазам переходного периода, включая пик лактации и сделать предложения по оптимизации белкового и аминокислотного питания коров-первотелок.

• Установить особенности обмена аминокислот на основе определения концентрации свободных аминокислот в плазме крови по фазам

переходного периода и пика лактации у коров-первотелок голштинской породы.

• Определить биохимические показатели обмена веществ, в том числе аминокислот, у здоровых и с признаками заболевания кетозом коров.

Научная новизна.

1. Впервые для коров-первотелок учитывали нормирование рационов в заключительную стадию беременности (21-0 дней до отела) и в послеотельный период (0-21 день после отела). Использование факториального метода определения потребности в обменном белке, усвояемых аминокислотах позволяет установить достаточно объективные нормы белкового и аминокислотного питания и прогнозировать молочную продуктивность коров.

2. Установлено, при недостатке в рационах обменного белка и усвояемых незаменимых аминокислот повышаются коэффициенты их трансформации в «чистый» белок и «чистые» аминокислоты за счет деградации мобилизуемых белков и аминокислот тела коров. При оптимальном белковом питании коэффициенты трансформации обменного белка в белок молока составили 0,67, усвояемого лизина в лизин молока -0,83, усвояемого метионина в метионин молока - 0,82.

3. Изучена динамика концентрации свободных незаменимых, заменимых аминокислот, продуктов их обмена в плазме крови коров по фазам переходного периоди и пика лактации. Установлены закономерности в концентрации отдельных аминокислот, белка, у-глобулинов плазмы крови коров и первотелок в зависимости от содержания обменного белка и усвояемых аминокислот. Для контроля состояния белкового обмена предложены в качестве ориентировочных норм состав свободных аминокислот в плазме крови коров по фазам: 21-0 дней до родов, 0-21 и 22-120 дней после родов.

4. Установили, что у импортированных голштинских коров-первотелок с признаками кетоза на 4-7 дни после отела наблюдается

пониженная концентрация в плазме крови лизина, глютаминовой кислоты, сумма незаменимых аминокислот (Р < 0,05), метионина (Р < 0,10). Значительно снижена концентрация глютаминовой кислоты (-43,7 %), аспарагина (-25,8 %), повышена концентрация глицина. У больных кетозом достоверно, повышается активность аспартатаминотрансферазы и более, чем в два раза, снижается концентрация щелочной фосфатазы (Р < 0,05).

Практическая значимость работы.

Данные, полученные при изучении способа нормирования рационов по обменному белку, незаменимым аминокислотам (с учетом других факторов питания) по фазам переходного периода (21-0 дней до отела, 0-21 дней после отела) и пика лактации (22-120 дней), с учетом контроля крови на соотношение аминокислот и специфические биохимические показатели, позволяют регулировать питание в соответствии с физиологическим состоянием и сохранять здоровье нетелей и коров.

Применение факториального метода определения потребности в обменном белке и незаменимых аминокислотах, с использованием полученных в наших исследованиях коэффициентов трансформации обменного белка - 0,67 и усвояемого лизина - 0,83 и метионина - 0,82, позволяет усовершенствовать нормы белкового и аминокислотного питания и повысить молочную продуктивность коров.

Результаты работы внедрены в практическую деятельность ЗАО «Победа» Брюховецкого района; используются для обучения студентов в качестве учебного материала по дисциплинам «Кормление сельскохозяйственных животных» и «Патологическая физиология»; получен патент на изобретение способа подготовки пробы плазмы крови крупного рогатого скота для определения состава свободных аминокислот.

Основные положения диссертации выносимые на защиту:

1. В период 0-21 дней после отела при уровне сырого (СБ) и обменного (ОБ) белка, усвояемых лизина (УЛ) и метионина (УМ) в сухом веществе (СВ) рациона, соответственно (16,8 %, 10,2 %, 0,63 % и 0,20 %) и

ОЭ 10,85 МДж/кг СВ обеспечивается получение среднесуточного надоя молока от коров-первотелок 26,94 кг, при содержании жира и белка соответственно 3,91 и 3,24 %. На рационах при уровнях СБ, ОБ, УЛ и УМ соответственно 15,6 %, 9,3 %, 0,59 % и 0,19 %, среднесуточный надой был на 2,74 кг ниже.

2. В период 22-120 дней оптимальные уровни СБ, ОБ, УЛ и УМ для получения среднесуточного надоя 25,44 кг составляют 16,5 %, 10,1 %, 0,62 % и 0,20 % при концентрации обменной энергии (ОЭ) 10,95 МДж/кг СВ.

3. Коэффициент трансформации сырого белка в обменный составляет 0,59-0,61 (в среднем 0,60), общего лизина в усвояемый, в период лактации составляет 0,81-0,84 (в среднем 0,82), общего метионина в усвояемый - 0,75 в среднем.

4. Коэффициент трансформации сырого белка в рационе в обменный белок молока в период лактации 22-120 дней равен 0,67, усвояемого лизина в чистый лизин молока - 0,83, усвояемого метионина в чистый метионин молока -0,82. Коэффициент трансформации усвояемого метионина в чистый метионин белка молока в наших опытах был значительно ниже рекомендаций «Корнельской системы» (0,82<1,0).

5. Обеспечение потребности в обменном белке, усвояемых незаменимых аминокислотах (также и обменной энергии, минералах) на основе факториального метода по рекомендациям М1С-2001 в переходный период и пик лактации позволяет усовершенствовать питание, повысить продуктивность и улучшить здоровье коров.

6. Концентрация свободных аминокислот в плазме крови отражает состояние обеспеченности коров незаменимыми и заменимыми аминокислотами в зависимости от физиологического состояния коров, продуктивности, уровня биосинтеза белка молока, состояния здоровья. У коров с признаками клинического кетоза понижается в плазме крови общий уровень незаменимых аминокислот, лимитирующих аминокислот лизина и метионина.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на: ежегодных научных конференциях КубГАУ (Краснодар, 2010 — 2011 г.); международной научно-практической конференции «Повышение интенсивности и конкурентоспособности отраслей животноводства» (Жодино, 2011); международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы современной ветеринарии», посвященной 65-летию ветеринарной науки