Влияние скармливания растительных адаптогенов на продуктивность молочных коров в стрессогенных условиях промышленной технологии содержания
ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………….. 4
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ …………………………………………………………………….. 17
1.1. Характеристика черно-пестрого скота …………………………………………………… 17
1.2. Молочная продуктивность черно-пестрых голштинизированных коров …. 20
1.3. Особенности промышленной технологии содержания молочного скота…. 22
1.3.1. Стресс-факторы промышленного содержания коров……………………… 22
1.3.2. Нарушение кормления как алиментарный стресс молочных коров…… 32
1.3.3. Состояние оксидантно-антиоксидантной системы как одна из
характеристик стресс-индуцированных нарушений и процессов адаптации в
животном организме ………………………………………………………………………………… 33
1.3.4. Пути коррекции стресс-индуцированных метаболических нарушений и
повышения молочной продуктивности у коров ………………………………………… 43
1.4. Сбалансированное кормление – основа высокой продуктивности животных,
нормального протекания метаболических процессов, физиологического
функционирования организма ……………………………………………………………………….. 47
1.5. Боярышник кроваво-красный (Crataegus sanguinea Pall.), облепиха
крушиновидная (Hippophoe rhamnoides L.) и растительный лецитин как
природные адаптогены ………………………………………………………………………………….. 51
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ……………………………….. 59
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ
ОБСУЖДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………….. 69
3.1. Оценка уровня молочной продуктивности, качества молока и физиолого-
биохимических показателей у коров при промышленном содержании …………… 69
3.2. Оценка антиоксидантной активности плодов облепихи крушиновидной и
боярышника кроваво-красного в модельной системе ПОЛ-АОС…………………….. 77
3.3. Молочная продуктивность коров при использовании в кормлении
растительных адаптогенов на основе облепихи крушиновидной, боярышника
кроваво-красного и растительного лецитина ………………………………………………….. 81
3.4. Влияние композиции из плодов облепихи крушиновидной, боярышника
кроваво-красного и растительного лецитина на качество молока ……………………. 83
3.4.1. Органолептические показатели и качественный состав молока ……….. 83
3.4.2. Показатели липидпероксидации молока как характеристика его
качества …………………………………………………………………………………………………… 86
3.5. Биохимические показатели крови, определяющие формирование объема и
качества молока коров …………………………………………………………………………………… 90
3.5.1. Показатели оксидантно-антиоксидантного статуса у коров при
использовании в кормлении плодов облепихи крушиновидной, боярышника
кроваво-красного и растительного лецитина дополнительно к основному
рациону……………………………………………………………………………………………………. 91
3.5.2. Влияние скармливания плодов облепихи крушиновидной, боярышника
кроваво-красного и растительного лецитина на показатели белкового,
углеводного и липидного обменов у коров ……………………………………………….. 93
3.5.3. Влияние скармливания плодов облепихи крушиновидной, боярышника
кроваво-красного и растительного лецитина на показатели минерального
обмена у коров……………………………………………………………………………………….. 104
3.5.4. Активность ферментов при скармливании плодов облепихи
крушиновидной, боярышника кроваво-красного и растительного лецитина у
коров ……………………………………………………………………………………………………… 108
3.6. Экономическая эффективность способа повышения молочной
продуктивности коров на основе применения плодов облепихи крушиновидной,
боярышника кроваво-красного и растительного лецитина ……………………………. 118
ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ …………………………………………………………………….. 122
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ……………………………………….. 125
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………………………….. 126
ПРИЛОЖЕНИЯ …………………………………………………………………………………………… 150
В качестве объекта исследований использовали поголовье коров черно- пестрой голштинизированной породы 2-ой лактации, в физиологическом состоянии две недели после отела, эксперимент проводили в животноводческом комплексе ООО «Маслово» согласно схеме (рисунок 1). Группы животных были сформированы по принципу пар аналогов, учитывая возраст, живую массу, физиологическое состояние. Коров экспериментальных и контрольной групп содержали в одинаковых условиях при привязном содержании с использованием единого основного рациона хозяйства. Основной рацион для лактирующей коровы в хозяйстве рассчитан
на животного со средней живой массой 550 кг при суточном удое 22 кг и сбалансирован по питательной ценности, согласно действующих норм. Для
исследований были сформированы следующие три группы животных по 5 голов в каждой (n=5):
1-я группа (контроль) получала только основной рацион хозяйства (ОР); 2-я группа (ОР+БКК+ОК) – основной рацион хозяйства, плоды облепихи крушиновидной в дозе 130 г/гол/сут, плоды боярышника кроваво- красного высушенные в дозе 40 г/гол/сут; 3-я группа (ОР+БКК+ОК+Л) – основной рацион хозяйства, плоды облепихи крушиновидной в дозе 130 г/гол/сут, плоды боярышника кроваво-красного высушенные в дозе 40 г/гол/сут, растит. лецитин в дозе 70 г/гол/сут.
Влияние скармливания растительных
адаптогенов на продуктивность молочных коров в стрессогенных условиях
промышленной технологии содержания
Рисунок 1. Схема эксперимента «
»
Использование плодов облепихи крушиновидной и боярышника кроваво-красного обосновано высоким содержанием в них витаминов, минералов, токоферолов, флавоноидов и других биологически активных соединений в доступной форме. Лецитин – в качестве источника фосфолипидов. Дозировка растительных адаптогенов подобрана с учетом проводимых раннее исследований на коровах (Колесниченко Д.С., 1978).
Цельнозамороженные плоды облепихи крушиновидной предварительно размораживали при комнатной температуре, высушенные плоды боярышника кроваво-красного предварительно измельчали (дробили). Подготовленные таким образом плоды смешивали с гранулированным растительным лецитином и с сухим кормовым концентратом основного
рациона. Растительное сырье заготавливали заранее в осенний период с дикорастущих деревьев в Орловском районе Орловской области вдали от дорог и промышленных производств. Лабораторные исследования растительного сырья и молока проводили на кафедре химии, сыворотки
крови – с использованием лабораторного оборудования ИНИЦ ФГБОУ ВО Орловский ГАУ.
Экспериментальные исследования выполняли в три этапа. Первый этап исследований показал, что у лактирующих черно-пестрых голштинизированных коров имелись нарушения в показателях системы ПОЛ-АОС, белкового, углеводного, липидного обменов, а также в содержании гематологических показателей, что подтверждает наличие у
животных окислительного стресса, проявляющегося на фоне снижения адаптивных процессов; при этом молочная продуктивность составила 20 кг,
при белковомолочности, равной 3,1%, и жирномолочности, равной 3,2%,
содержание МДА в молоке превышало норму. В ходе второго этапа эксперимента произвели оценку антисвободнорадикального действия плодов облепихи крушиновидной и боярышника кроваво-красного в модельной системе ПОЛ-АОС по методу, модифицированному Н.И. Ярован и Н.А.
Комиссаровой. Итоги проведенного анализа показали наличие антисвободнорадикальных свойств в исследуемом растительном сырье. Решая задачу третьего этапа эксперимента, испытали влияние на организм коров с признаками окислительного стресса плодов облепихи крушиновидной, боярышника кроваво-красного и растительного лецитина по отдельности и в комплексе, вводимых дополнительно к основному рациону хозяйства в течение 30-ти дней. В ходе эксперимента было отмечено увеличение молочной продуктивности и качественных характеристик молока. При этом изучали влияние этих средств на показатели системы ПОЛ- АОС, белкового, углеводного, липидного и минерального обменов и активность ферментов.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Оценка уровня молочной продуктивности, качества молока и физиолого-биохимических показателей у коров
В начале эксперимента изучали клинические показатели животных: пульс, температуру тела, количество дыхательных движений. Показатели находились в рамках физиологических норм для коров в исследуемый физиологический период. До начала экспериментального кормления коров предлагаемыми растительными адаптогенами среднесуточный удой составлял 20 кг, при белковомолочности, равной 3,1%, и жирномолочности, равной 3,2%.
Важными характеристиками состояния организма животного являются гематологические показатели. Определяли содержание в крови коров
Группа животных
Группа 1
Основной рацион кормления, n=5
Показатели
МДА, Мкмоль/л ЦП, Мкмоль/л
Физиологическ Значения ая норма
2,2 – 4,7 9,1±0,04 1,84 – 2,3 1,59±0,2
гемоглобина, количество эритроцитов и лейкоцитов. В результате анализа нами установлено, что содержание гемоглобина в крови коров было ниже нижней границы физиологической нормы, а относительно средних референтных значений было ниже на 21%. При этом содержание эритроцитов находилось в пределах нормы, приближаясь к нижнему её пределу. Количество лейкоцитов было выше на 28,8% средних референтных значений. Полученные результаты характерны для развития стресс-реакции у животного. Эти данные отражают некоторые физиологические нарушения у молочных коров, отнесенных специалистами хозяйства к клинически здоровым животным.
Известно, что интенсивность свободно-радикальных реакций в клеточных мембранах и субклеточных структурах определяется содержанием в крови малонового диальдегида (МДА), являющегося промежуточным продуктом расщепления полиненасыщенных жирных кислот, и церулоплазмина (ЦП) – эндогенного антиоксиданта животных.
Таблица 1. Содержание МДА и ЦП в сыворотке крови молочных коров при промышленной технологии содержания, (M±m)
Результаты опыта (таблица 1) показали, что уровень перекисного окисления липидов у исследуемых коров до начала эксперимента был значительно выше референтных значений, значения МДА в сыворотке крови достигали 10,0 Мкмоль/л при норме до 4,7 Мкмоль/л. В это же время показатели активности ЦП были ниже референтных значений и равны 1,55 – 1,79 Мкмоль/л. Таким образом, нами выявлены нарушения в системе перекисного окисления липидов/ антиоксидантной системе (ПОЛ-АОС) голштинизированных черно-пестрых коров.
Анализ показателей белкового, углеводного и липидного обменов у коров при промышленном содержании показал, что имеются отклонения в ряде биохимических показателей (таблица 2). Так, ниже нижней границы нормы было содержание общего белка в сыворотке крови и составило 68,9 г/л, что на 12,8% ниже средних референтных значений. Аналогично ниже нижней границы нормы было содержание мочевины в сыворотке крови и составляло 2,2 Ммоль/л, что на 62% ниже средних референтных значений данного показателя.
Таблица 2. Показатели белкового, углеводного и липидного обмена в сыворотке крови коров при промышленном стрессе, (M±m)
Группа животных
Показатели
Физиологич еская норма
Значения до начала эксперимента
Группа 1 Основной рацион кормления (ОР), n=5
Общий белок, г/л Мочевина, ммоль/л Глюкоза, мкмоль/л Триглицериды, ммоль/л Холестерин, ммоль/л
72–86 2,8 – 8,8 2,3 – 4,1 0,22 – 0,55 1,6 – 5,0
68,8±5,74 2,3±0,112 2,46±0,34 0,12±0,04 6,8±0,40
Также значительно ниже (на 45%) нижней границы физиологической нормы отмечалось содержание в сыворотке крови триглицеридов, но при этом уровень холестерина был увеличен в два раза относительно средних референтных значений. Значения уровня содержания глюкозы находились в пределах физиологической нормы.
3.2 Оценка антиоксидантной активности плодов облепихи и боярышника в модельной системе ПОЛ-АОС
Согласно литературным данным антиоксидантное действие потенциально имеют такие компоненты исследуемых нами растений, как: полифенолы, флавоноиды, линолевая кислота, витамины А, В, С, Е и др.
Антиоксидантные свойства 10%-го водного и 10%-го спиртового настоев зрелых плодов исследовались в модельной системе ПОЛ-АОС. Содержание МДА, обеспечивающего окрашивание раствора при нагревании, снизилось (по сравнению с контрольной) при введении в системы по 0,05 мл настоя каждого образца. Это подтверждено снижением оптической плотности растворов и указывает на снижение уровня МДА (рисунок 2).
0,250 0,200 0,150 0,100 0,050 0,000
водный настой облепихи
спиртовой настой облепихи
водный настой боярышника
спиртовой настой боярышника
0,210
контрольный образец ПОЛ- АОС
0,095
0,080
0,110 0,095
Рисунок 2. Исследование антиоксидантной активности растительных препаратов
единицы оптической плотности
Так, достоверно (p<0,001) установленное снижение уровня МДА при добавлении в модельную систему водного настоя облепихи составило 52,5%; спиртового настоя облепихи – 60%; водного настоя боярышника – 45%; спиртового настоя боярышника – 52,5%. Подтвержденное, таким образом, антиоксидантное действие указанных растений позволило рекомендовать плоды облепихи крушиновидной и боярышника кроваво-красного в качестве природных адаптогенов антиоксидантного действия для скармливания сельскохозяйственным животным.
3.3 Молочная продуктивность коров при использовании в кормлении растительных адаптогенов
Молочная продуктивность коров в ходе проведения эксперимента при использовании дополнительно к основному рациону фито-композиций (плодов облепихи крушиновидной, боярышника кроваво-красного и растительного лецитина) представлены на рисунке 3.
Рисунок 3. Среднесуточный удой коров (кг), при использовании плодов облепихи крушиновидной, боярышника кроваво-красного и растительного лецитина дополнительно к основному рациону
К концу эксперимента установлен наибольший среднесуточный удой у коров группы No3 «ОР+БКК+ОК+Л», он был выше на 1,2 кг, т.е. на 5,5% (p<0,05), относительно контрольной группы. В группе коров No2 «ОР+БКК+ОК» увеличение составило 0,9 кг (на 4%) относительно контрольной группы. В контрольной группе No1 увеличение среднесуточного удоя составило только 0,1 кг (на 0,5%).
24 23 22 21
20 20 19,8
21,4
21,7
20,8
30-й день
1 группа контроль ОР
2 группа ОР+БКК+ОК
3 группа ОР+БКК+ОК+Л
20,1
20,5 20,3
10-й день
20,9 20,5
до начала эксперимента
20-й день
удой за сутки, кг
3,8
3,8 3,6 3,4 3,2
3 2,8
3,5
Гр. No1 контроль
3,68
3,34
Гр. No2 ОР+БКК+ОК
3,44
Массовая доля жира, %
Массовая доля белка, %
3,2
Гр. No3 ОР+БКК+ОК+Л
Рисунок 4. Показатели МДЖ и МДБ в молоке коров при использовании плодов облепихи крушиновидной, боярышника и растительного лецитина дополнительно к основному рациону
В опытных группах коров No2 и No3, получавших дополнительно к основному рациону фито-композиции, на 30-й день эксперимента отмечено увеличение белковомолочности: в группе No2 «ОР+БКК+ОК» – на 0,15%; в группе No3 «ОР+БКК+ОК+Л» – на 0,23% (p<0,05); и увеличение жирномолочности: в группе No2 «ОР+БКК+ОК» – на 0,15% (p<0,05); в группе No3 «ОР+БКК+ОК+Л» – на 0,26% (p<0,01) (рисунок 4).
3.4 Влияние композиции из плодов облепихи, боярышника и растительного лецитина на качество молока
Учитывая то, что перекисное окисление, в первую очередь, затрагивает полиненасыщенные жирные кислоты, содержащиеся в фосфолипидах жировых шариков молока, можно предположить влияние свободно- радикального окисления на качество молока; патологически показатели ПОЛ могут привести к ухудшению качества сырого молока. Так, нами установлено, что уровень МДА в молоке коров в условиях промышленного комплекса в зимний стойловый период (до начала кормления) был выше в 2,1 раза по сравнению с референтными значениями для данных сельскохозяйственных животных. При использовании в кормлении фито- композиций установлено значительное снижение свободно-радикального окисления в молоке, что подтверждается снижением значений МДА в опытных группах. В группе No2 «ОР+БКК+ОК» снижение составило 14,7% (p<0,001), в группе No3 «ОР+БКК+ОК+Л» снижение составило 21% (p<0,001) относительно контрольной (рисунок 5).
10
8
6
4
2
0
8,5
8,4
8,92 9,1
8,48 8,4
8,6
7,6
7,1
6,9 6,8
гр.1 "КОНТРОЛЬ (ОР)"
гр.2 "ОР+БКК+ОК"
гр.3 "ОР+БКК+ОК+ЛЕЦ"
Рисунок 5. Уровень МДА в молоке коров контрольной и опытных групп на разных этапах эксперимента
Органолептические показатели, плотность, кислотность и сухой обезжиренный молочный остаток в молоке опытных групп различались незначительно и соответствовали нормам ГОСТ 28283-2015 Молоко коровье. Метод органолептической оценки запаха и вкуса.
Патологически высокое содержание МДА в молоке объективно делает его продуктом низкого качества, поскольку это вещество поступает в организм человека при его потреблении. Такое молоко не может быть хорошим сырьем для получения молочных продуктов, особенно для детского питания. В связи с этим подтвержденное нами положительное влияние предлагаемых адаптогенных растительных композиций позволяет рекомендовать их использование дополнительно к основному рациону с целью улучшения качества молока при ведении органического сельского хозяйства.
3.5 Биохимические показатели крови, определяющие формирование объема и качества молока коров
Составные части молока секретируются в молочной железе лактирующей коровы из компонентов, приносимых в неё с током крови. Поступление воды, витаминов, многих минеральных элементов в альвеолы молочной железы происходит путем простой фильтрации, тогда как поглощение глюкозы, аминокислот, кальция и фосфора осуществляется избирательно и компоненты молока, несомненно, отличаются от питательных веществ кормов, поступающих из крови.
В ходе проведенного нами эксперимента под воздействием введения к основному рациону растительных добавок наблюдалось постепенное снижение уровня свободно-радикального окисления (по содержанию МДА в
до кормления 10-й день 20-й день 30-й день до кормления 10-й день 20-й день 30-й день до кормления 10-й день 20-й день 30-й день
мкмоль/л
сыворотке крови) к 30-му дню эксперимента у коров опытных групп No2 и No3. В обеих опытных группах к 30-му дню уровень МДА снизился почти на 20% (p<0,001), что показывает нормализацию свободно-радикальных процессов в организме животных.
К 30-му дню эксперимента были отмечены изменения отдельных биохимических показателей. Так, среднее значение содержания общего белка в группе No1 «контроль» (70.2 г/л) оказалось достоверно меньше среднего значения группы No2 «ОР+БКК+ОК» (80.4 г/л) на 14,5% и меньше среднего значения группы No3 «ОР+БКК+ОК+Л» (90.2 г/л) на 28,5% (p<0,001). Полученные данные вписываются в диапазон физиологической нормы и свидетельствуют о нормализации белкового обмена у коров (таблица 3).
До начала экспериментального кормления содержание мочевины в сыворотке крови было ниже нижней границы нормы в среднем на 28,5%. По сравнению с животными контрольной группы, у коров группы No2 «ОР+БКК+ОК» показатель мочевины на 30-й день был выше на 34,8%; а у коров группы No3 «ОР+БКК+ОК+Л» был выше на 22,7%.
Таблица 3. Уровень общего белка в сыворотке крови коров контрольной и опытных групп в период эксперимента, (M±m)
Опытные группы
Физиол. норма общего белка, г/л
До начала кормления
На 10-й день кормления
На 20-й день кормления
На 30-й день кормления
Группа 1
Контроль, (ОР), n=5 Группа 2 ОР + БКК + ОК, n=5 Группа 3 ОР + БКК + ОК + Л, n=5
72 - 86
72 - 86 72 - 86
69.6±5.983
66±1.871 72.6±2.608
67.6±2.302
76.4±1.817*** 78.4±1.517***
70.4±2.302
78±2.121*** 88±2.121***
70.2±2.588
80.4±1.517*** 90.2±1.483***
Примечание: * - p <0,05; * - p<0,01; *** - p<0,001 относительно контрольной группы
В начале эксперимента уровень глюкозы в крови коров всех опытных групп находился в пределах физиологической нормы, хотя и по нижней её границе. К концу эксперимента в группе No1 «контроль» среднее значение было равно 2,12 мкмоль/л, это меньше среднего значения у коров группы No2 «ОР+БКК+ОК» на 63,2% и меньше среднего значения группы No3 «ОР+БКК+ОК+Л» на 84,4% (p<0,001) (таблица 4).
Таблица 4. Уровень глюкозы в сыворотке крови коров при скармливании плодов боярышника, облепихи и лецитина, (M±m)
Опытные группы
Физиол. норма глюкозы, мкмоль/л
До начала кормления
На 10-й день кормления
На 20-й день кормления
На 30-й день кормления
Группа 1 Контроль, (ОР), n=5 Группа 2 ОР + БКК + ОК, n=5
Группа 3 ОР + БКК + ОК +Л, n=5
2,3 - 4,1 2,3 - 4,1 2,3 - 4,1
2.56±0.336 2.78±0.217 2.02±0.327
2.32±0.192 2.96±0.23** 2.38±0.268
2.44±0.167 2.94±0.336* 2.8±0.20*
2.12±0.148 3.46±0.336*** 3.91±0.286***
Примечание: * - p <0,05; * - p<0,01; *** - p<0,001 относительно контрольной группы
У всех коров до опыта наблюдался низкий уровень триглицеридов (на 45% ниже нижней границы нормы). У животных 2-й и 3-й опытных групп к 20-му дню отмечено повышение показателя (p<0,001), но к 30-му дню он вновь снижается. Холестерин в сыворотке крови у всех животных был выше нормы в среднем на 44%. В ходе эксперимента у коров опытной группы No2 «ОР+БКК+ОК» отмечено снижение уровня холестерина на 29,4% (p<0,001), а у коров опытной группы No3 «ОР+БКК+ОК+Л» – на 35% (p<0,001) по сравнению с контрольной группой в конце эксперимента (таблица 5).
Таблица 5. Уровень содержания холестерина в сыворотке крови коров при скармливании плодов боярышника, облепихи и лецитина, (M±m)
Опытные группы
Физиологи ческая норма холестерин а, ммоль/л
До начала кормления
На 10-й день кормления
На 20-й день кормления
На 30-й день кормления
Группа 1 Контроль, (ОР), n=5
1,6 – 5,0
6.9±0.308
8±0.187
7.32±0.37
8.78±0.335
Группа 2 ОР + БКК + ОК, n=5
Группа 3 ОР + БКК + ОК + Л, n=5
1,6 – 5,0
7.22±0.76
7.02±0.356**
6.5±0.187*
6.20±0.58***
1,6 – 5,0
Примечание: * - p<0,05; * - p<0,01; *** - p<0,001 относительно контрольной группы
Указанные результаты свидетельствуют о нарушении липидного обмена и некоторой несбалансированности основного рациона в хозяйстве.
6.58±0.327
6±0.469**
5.52±0.179**
5.7±0.43***
Нормы потребности коров в микроэлементах на производство 1 л молока, согласно научным данным, составляют: натрия 1,5 г, калия – до 4,5 г. Данные исследований сыворотки крови животных до начала эксперимента показали, что уровень натрия в крови коров до опытного кормления проходил по нижней границе нормы (131,4-137,8 ммоль/л), а далее в опытных группах No2 и No3 повышался, достигнув к концу эксперимента в гр. 2 «ОР+БКК+ОК» значения 141,2 ммоль/л, а в гр. 3 «ОР+БКК+ОК+Л» значения 139,2 ммоль/л. Уровень калия в сыворотке крови увеличивался стабильно на протяжении 30-ти дней.
Также выявлены достоверные различия в изменении содержания отдельных макроэлементов (кальций, фосфор) в крови опытных животных к 30-му дню по сравнению с контрольной группой.
Содержание железа в норме на 1 ЭКЕ в рационе лактирующей коровы должно составлять 57-89 мг. Недостаточное его потребление с кормом вызывает развитие алиментарной анемии, сопровождающейся снижением концентрации эритроцитов и гемоглобина в крови. Введение средств растительного происхождения в ежедневный основной рацион коров группы No2 «ОР+БКК+ОК» и группы No3 «ОР+БКК+ОК+Л» показало увеличение содержания железа(II) в сыворотке крови к концу эксперимента на 75% и 70% (p<0,001), соответственно, по сравнению с контролем. При этом у коров контрольной группы сохранялась картина железодефицита (рисунок 6).
30,00 25,00 20,00 15,00 10,00
5,00 0,00
Железо, мкмоль/л
24,52 26,80 26,72
26,80 26,80 25,84
16,58 18,50 16,52
17,50
15,20
17,00
КОНТРОЛЬ
ОР+БКК+ОК
ОР+БКК+ОК+Лец
Рисунок 6. Уровень железа (Fe2+) в сыворотке крови коров контрольной и опытных групп в период эксперимента
К концу эксперимента на основании анализа активности отдельных ферментов нами установлено, что наибольшими адаптогенными свойствами обладает фито-композиция, включающая плоды облепихи крушиновидной, боярышника кроваво-красного и растительный лецитин.
до кормления 10-й день 20-й день 30-й день до кормления 10-й день 20-й день 30-й день до кормления 10-й день 20-й день 30-й день
К 30-му дню эксперимента нами установлены следующие достоверные изменения активности ферментов: в контрольной группе произошло увеличение активности щелочной фосфатазы (ЩФ) на 56,2 МЕ/л, что составляет 51%, тогда как в группе No2 «ОР+БКК+ОК» рост уровня ЩФ составил 29,3% (p<0,001); в опытной группе No3 «ОР+БКК+ОК+Л» отмечен рост на 25,4% (p<0,01). На основании этих данных можно сделать вывод, что негативный эффект некоторых стресс-факторов, воздействовавших на животных в течение 30-ти дней снижался для коров 2-й и 3-й групп. Активность фермента амилазы к 30-му дню возросла у животных всех групп, однако в группе No3 «ОР+БКК+ОК+Л» отмечен наибольший рост в 10,5% (p<0,001). Уровень активности АСТ у коров контрольной и опытных групп находился в пределах нормы. Уровень содержания АЛТ к концу эксперимента: среднее значение в группе No2 «ОР+БКК+ОК» меньше такового в группе «контроль» на 30,9% (p<0,001); среднее значение в группе No3 «ОР+БКК+ОК+Л» меньше среднего значения в группе «контроль» на 35,8% (p<0,001).
Анализ полученных результатов по исследованию активности ферментов показывает, что наибольшими адаптогенными свойствами обладает композиция, включающая облепиху крушиновидную, боярышник кроваво-красный и растительный лецитин в расчете 130/40/70 грамм на голову в сутки соответственно.
3.6. Экономическая эффективность способа повышения молочной продуктивности коров
Цены сельхозпроизводителей на сырое молоко в России на наиболее низких отметках находятся в летний период, на наиболее высоких - зимой и в начале весны. Для расчета экономической эффективности производства использовали сведения РОССТАТа, финансовые отчеты ООО «Маслово», открытые данные о ценах в период проведения эксперимента (2019-2020 гг.): средняя закупочная цена на сырое молоко – 26,70 руб/л, на растительный лецитин – 586 руб/кг, оптовая цена нефасованных плодов облепихи – 160 руб/кг, оптовая цена нефасованных плодов боярышника – 150 руб/кг. Согласно расчетов наиболее эффективным является способ с использованием дополнительно к основному рациону хозяйства ежедневно в течении 30-ти дней кормовой фито-смеси: плоды облепихи крушиновидной в дозе 130 г/гол/сут, плоды боярышника кроваво-красного высушенные в дозе 40 г/гол/сут, лецитин в дозе 70 г/гол/сут. Доход на 1 рубль затрат составил 0,43 рубля при новом способе, рентабельность выше на 8,8%.
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
По итогам проведенного исследования были сформулированы
следующие выводы:
1. Оценка молочной продуктивности и качества молока у лактирующих
молочных коров, находящихся в условиях промышленного комплекса в зимний стойловый период, показала: молочная продуктивность и качество молока не соответствовали генетически детерминированным показателям
черно-пестрого голштинизированного скота.
2. Показатели физиолого-биохимического статуса, влияющие на
образование молока, не соответствовали референтным значениям и
указывали на наличие окислительного стресса у животных, что подтверждалось увеличением в сыворотке крови МДА в 2,4 раза, и снижением активности ЦП на 40%; содержание гемоглобина в крови коров было отмечено ниже на 21%, количество лейкоцитов было выше – на 28,8%
относительно средних референтных значений; также до начала эксперимента в сыворотке крови коров ниже физиологической нормы было содержание общего белка на 12,8%, мочевины на 62%, триглицеридов на 45%; выше физиологической нормы отмечалось содержание ГГТП, холестерина и мочевой кислоты на 4,2%; 44% и 121,5% соответственно; был отмечен пониженный уровень содержания в сыворотке крови отдельных макроэлементов.
3. Исследования препаративных форм (водного и спиртового настоев) плодов облепихи крушиновидной и боярышника кроваво-красного в модельной системе ПОЛ-АОС показали, что плоды обладают антисвободно- радикальной активностью. Так, установлено достоверное (p<0,001) снижение МДА при добавлении в модельную систему: водного настоя облепихи – на 52,5%; спиртового настоя облепихи – на 60%; водного настоя боярышника – на 45%; спиртового настоя боярышника – на 52,5%.
4. Молочная продуктивность при использовании в кормлении молочных коров в период лактации фито-комбинации из плодов облепихи крушиновидной, боярышника кроваво-красного и растительного лецитина к основному рациону в течение 30-ти дней достоверно возросла к концу эксперимента в группе No3 на 5,5% (p<0,05), при этом отмечено улучшение качества молока, что проявилось в увеличении белковомолочности на 0,23% (p<0,05), жирномолочности на 0,26% (p<0,01), а также в снижении показателя перекисного окисления в молоке (по уровню МДА) в опытных группах No2 и No3 – на 14,7% (p<0,001) и 21% (p<0,001) относительно контрольной соответственно.
4. При добавлении комбинации из плодов облепихи крушиновидной, боярышника кроваво-красного и растительного лецитина к основному рациону лактирующих коров достоверно установлено к 30-му дню увеличение в сыворотке крови содержания общего белка на 28,4% (p<0,001), мочевины на 22,7% (p<0,01), глюкозы на 84,4% (p<0,001), триглицеридов на 63,6% (p<0,05), креатинина на 31,4% (p<0,001), железа(II) на 47,6% (p<0,05); отмечен рост активности ГГТП и амилазы на 25% (p<0,001) и 25,4% и (p<0,001) соответственно, снижение активности АЛТ на 35,8% (p<0,001); также отмечалось снижение содержания холестерина на 35% (p<0,001) по сравнению с данными контрольной группы.
6. Результаты исследований позволяют рекомендовать комбинацию из плодов облепихи крушиновидной в дозе 130 г/гол/сут, плодов боярышника кроваво-красного (высушенных) в дозе 40 г/гол/сут, растительного лецитина в дозе 70 г/гол/сут в качестве средства для повышения молочной продуктивности и улучшения качества молока путем коррекции физиолого- биохимического статуса у черно-пестрых голштинизированных коров в условиях промышленного комплекса в зимний стойловый период.
7. Экономическая эффективность от использования в кормлении молочных коров в условиях промышленного содержания композиции из плодов облепихи крушиновидной, боярышника кроваво-красного и растительного лецитина дополнительно к основному рациону составила 1693, 00 рубля на 1 голову за 30 дней лактации.
ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ
Предлагаем животноводческому производству в целях повышения молочной продуктивности и улучшения качества молока за счет адаптации молочных коров к промышленной технологии в зимний стойловый период следующий способ: использовать ежедневно (в утреннее кормление) на протяжении 30-ти дней дополнительно к основному рациону кормовую добавку (комбинацию) из плодов облепихи крушиновидной в дозе 130 г/гол/сут, плодов боярышника кроваво-красного (высушенных) в дозе 40 г/гол/сут, лецитина в дозе 70 г/гол/сут.
Перспективы дальнейшей разработки темы. С учетом возрастающего интереса потребителей к экологичной продукции органического сельского хозяйства, считаем перспективными дальнейшие исследования в области использования растительных кормовых добавок и внедрения их различных препаративных форм.
Актуальность
Продукция молочного животноводства входит в перечень продукции,
подпадающей под «Доктрину продовольственной безопасности Российской
Федерации, утвержденной Указом Президента РФ № 120 от 30 января 2010 г.»
[147]. К стратегии продовольственной безопасности относят показатель «среднее
потребление молока и молочной продукции в пересчете на молоко в России
составляет 248 кг/чел. в год при норме потребления 392 кг/чел. в год» [147].
Постановление Правительства РФ от 14 июля 2012 г. N 717 «О Государственной
программе развития сельского хозяйства и регулирования рынков
сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия» (с изменениями и
дополнениями от 06.04.2021 г.) прямо указывает «производство молока» как
приоритетную подотрасль АПК [118]. Личные подсобные хозяйства и
фермерские хозяйства, производящие более половины всего объема молока (по
данным РОССТАТА), отличаются не только низкой товарностью, но и имеют
самый низкий прирост молочной продуктивности. Основной вклад в позитивную
динамику производства вносят сельскохозяйственные организации –
производители со средним дойным поголовьем в 1000 и более голов.
В Постановлении Правительства РФ от 14 июля 2012 г. N 717
«О Государственной программе развития сельского хозяйства и регулирования
рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия» с
изменениями и дополнениями от 06.04.2021 г.) производство молока обозначено
как приоритетная подотрасль агропромышленного комплекса страны [118]. Для
достижения целей Государственной программы по ускоренному развитию
животноводства и увеличению эффективности производства молока ежегодно
выделяются значительные средства, в том числе в виде субсидий. Основной путь
повышения количества и качества молочной продукции, уменьшение размера
себестоимости, увеличения рентабельности молочного животноводства
заключается в приобретении высокопродуктивных животных молочными
фермами и животноводческими комплексами. К этой категории относят
молочных коров с годовым удоем от 6000 кг и выше.
Осуществление в промышленных комплексах интенсивного
животноводства, по мнению ряда ученых, характеризуется противоречием между
генетически обусловленным физиолого-биохимическим статусом коров и
технологическими условиями содержания животных, это противоречие способно
стать причиной стрессогенности промышленной технологии молочного
животноводства. «Воздействие ряда стресс-факторов, сопровождающих данную
технологию, приводит к увеличению нагрузки на адаптационные способности
организма крупного рогатого скота, что влечет за собой различные
физиологические и биохимические нарушения. Доказано, что нарушение
метаболических процессов сопровождается изменением параметров гомеостаза,
что показывает изменение минерального и биохимического статуса, состояния
оксидантно-антиоксидантной системы и белкового спектра сыворотки крови.
Особенно негативными для молочных коров являются такие стресс-факторы, как:
гиподинамия, недостаточная инсоляция, нарушение микроклимата, условий
кормления и содержания» [18, 73, 86].
Серьезное нарушение оксидантно-антиоксидантной системы организма
животного – ключевой этап патогенеза коров в процессе реакции на стрессовые
факторы. «В этом случае маркерами оценки оксидантно-антиоксидантного
статуса высокоудойных коров при промышленном содержании являются: уровень
малонового диальдегида, активность супероксиддисмутазы и церулоплазмина»
[86].
Согласно актуальным научным исследованиям, для нормализации
оксидантно-антиоксидантной системы и статуса необходимо применять
экзогенные синтетические или природные антиоксиданты [78, 165, 175, 176].
Однако опыт интенсификации животноводства в последние десятилетия
сталкивается с негативными последствиями химизации аграрного производства.
Одним из важнейших направлений деятельности ученых является так называемая
биологизация технологий, позволяющая минимизировать отрицательное
воздействие как на отдельные живые организмы, так и на биоценоз в целом.
Особую актуальность приобретает производство органической продукции –
экологически чистой сельскохозяйственной продукции и продовольствия,
производство которых соответствует требованиям Федерального закона «Об
органической продукции и внесении изменений в отдельные законодательные
акты Российской Федерации» от 03.08.2018 г. №280-ФЗ [155]. В животноводстве
и ветеринарии возрастает интерес к биологически активным веществам
(нутрицевтикам, фитобиотикам) и лекарственным препаратам природного
происхождения (витамины, органические кислоты, аминокислоты, ферменты,
пребиотики и др.). Это связано с особенностями их химического состава и
изомерной структуры: компоненты фитопрепаратов по структуре близки к
метаболитам животного организма и усваиваются лучше синтетических веществ.
Указанные факты говорят о том, что исследования у коров молочного
направления физиолого-биохимического состояния, разработка способов
профилактики и коррекции выявленных нарушений являются актуальными. В
современном животноводстве для осуществления профилактики и коррекции
нарушений используются синтетические лекарственные средства и биологически
активные добавки. На наш взгляд, наиболее биологически доступными пищевыми
добавками в силу структурного сходства являются препараты на основе
растительного сырья.
Таким образом, разработка биологически активных фитокомпозиций на
основе плодов облепихи, боярышника и лецитина, изучение их влияния на
физиолого-биохимический статус коров в условиях промышленного содержания
и разработка способов их использования являются весьма актуальными в сфере
отечественного животноводства.
Степень разработанности темы.
Современное молочное животноводство базируется на индустриальных
технологиях, являющихся стрессогенными для организма животного. Вопросами
изучения методов выявления, коррекции и профилактики физиолого-
биохимических нарушений у сельскохозяйственных животных занимались ряд
отечественных ученых (Медведев И. К., 1993; Кармолиев Р. Х., 2002; Каширина
Л. Г., 2006; Н.И. Ярован, 2007; Кибкало Л.И., 2009; Гамко Л.Н., 2012; Еременко
В.И., 2021).
При изучении процессов свободно-радикального окисления, стало
известно, что их интенсивность находится в неразрывной связи с
физиологическими состояниями организма, среди которых беременность
(стельность) и лактационный период. Исследуя анализы крови и молока с целью
обнаружения продуктов окисления и выявления работоспособности ферментов
антиокислительной системы, были обнаружены явные изменения в
закономерности работы этих двух систем: в сухостойный период и сразу после
родов, т.е. разные в физиологические периоды животных, а также в определенные
сезоны года и т. д. [7, 15, 16, 34, 38, 58, 166].
Исследователям удалось установить, что процессы перекисного окисления
липидов, инициализирующие в паренхиме молочной железы, имеют прямое
влияние на молочную продуктивность и качество получаемого молока. Наиболее
ярко проявлено свободно-радикальное окисление у высокопродуктивных
животных, следовательно, степень образования и количество продуктов
окисления у них обычно выше, чем у низко продуктивных [28, 39, 47, 58, 95].
Разнообразный перечень литературных данных об исследованиях
динамики ПОЛ и антиоксидантного статуса у продуктивных животных имеет
противоречивый характер.
Рядом ученых достоверно доказано, что усиление апоптоза клеток
свободными радикалами влияет на снижение процесса синтеза молока в
лактоцитах (Медведев И. К., 1993). Следует полагать, этиология процессов
аутофагоцитоза во многом зависит от свободно-радикальных реакций [78].
Окончательных выводов для объяснения связи между свободнорадикальными
процессами и работой антиокислительных ферментов, а самое главное их влияния
на лактацию недостаточно, так как данные физиологические процессы слабо
изучены.
Ключевую роль в работе антиоксидантной системы играет α-токоферол,
являясь облигатным составляющим крови и молока животных. Однако в силу
мало изученности данных процессов, трудно обозначить закономерности его
транспорта из крови в паренхиму молочной железы, как и динамику многих
других антиоксидантов. Ферментативную активность основных компонентов
антиоксидантной системы в плазме крови у лактирующих коров связывают с
уровнем молочной продуктивности и периодами лактации [38].
В крови животных, обнаруживая увеличение количественных показателей
продуктов ПОЛ, стоит говорить о повышенном уровне свободно-радикальных
реакций, затем подобную тенденцию наблюдают, исследуя молоко. В молоке
прослеживается изменение липидного и белкового состава, что сказывается в
дальнейшем на выходе молочной продукции и ее качестве. На данный момент
исследований, раскрывающих физиологические закономерности ПОЛ в условиях
пост отельного и лактационного периода, очень мало, и результаты этих
исследований спорны.
Цель и задачи исследований.
Целью работы является разработка и обоснование способа повышения
молочной продуктивности и улучшения качества молока за счет повышения
уровня адаптации у молочных коров в условиях промышленного содержания с
использованием в кормлении плодов облепихи крушиновидной, боярышника
кроваво-красного и растительного лецитина.
Задачи исследований:
– произвести оценку молочной продуктивности, качества молока и
физиолого-биохимического статуса у молочных коров, находящихся в условиях
промышленного комплекса в зимний стойловый период;
– оценить степень антиоксидантной активности плодов облепихи
крушиновидной (Hippophoe rhamnoides L.) и боярышника кроваво-красного
(Crataegus sanguinea Pall.) в модельной системе перекисного окисления липидов-
антиоксидантной системы (ПОЛ-АОС) в лабораторных условиях;
– изучить влияние скармливания композиции из плодов облепихи
крушиновидной (Hippophoe rhamnoides L.), боярышника кроваво-красного
(Crataegus sanguinea Pall.) и растительного лецитина на молочную
продуктивность и качество молока, состояние оксидантно-антиоксидантной
системы, показатели белкового, углеводного, липидного и минерального обменов
у молочных коров;
Публикации автора в научных журналах
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!