Введение к работе
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 (Б.Д. Кальницкий, Е.Л. 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, 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 счет 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. Bell 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 белке и усвояемых аминокислотах для коров, нетелей и первотелок в переходный период (A. Bellet. al., 1995; J. Drackley, 1999; L. Contreraset. al., 2004; B. Bequette, 2004, 2005, 2006; NRC, 2001; T Overtonet. al., 2008; В. Крюков, 2007; Е.Л. 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 эти 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 (Н.А. Krebs, 1966; И.П. Кондрахин, 1981; А.В. 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, 2009; 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 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 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.
-
Использование факториального метода определения потребности в обменном белке, усвояемых аминокислотах позволяет установить достаточно объективные нормы белкового и аминокислотного питания и прогнозировать молочную продуктивность коров.
-
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.
-
Изучена динамика концентрации свободных незаменимых, заменимых аминокислот, продуктов их обмена в плазме крови коров по 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.
-
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 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).
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:
-
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.
-
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.
-
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.
-
Коэффициенты 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 «Корнельской системы оценки использования углеводов и белка» (0,82<1,0).
-
Обеспечение потребности в обменном белке, усвояемых незаменимых аминокислотах (также и обменной энергии, минералах) на основе факториального метода по рекомендациям NRC-2001 и ВНИИФБиП-2007 в переходный период и пик лактации позволяет усовершенствовать питание, повысить продуктивность и улучшить здоровье коров.
-
Концентрация свободных аминокислот в плазме 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 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.
