Статья: Влияние пропиленгликоля на физиологическое состояние и молочную продуктивность коров

Влияние пропиленгликоля на физиологическое состояние и молочную продуктивность коров

А.Э. Васильева, П.П. Корниенко

Аннотация

Пропиленгликоль может быть использован в качестве важного глюконеогенеза у жвачных животных и может эффективно снижать уровень образования кетоновых тел. Дополнительное введение пропи- ленгликоля молочным коровам в постотельный период является эффективным методом снижения отрицательного энергетического баланса. В обзоре кратко излагаются причины и последствия отрицательного энергетического баланса, а также целесообразности применения энергетической кормовой добавки в рационе высокопродуктивных коров. Кроме того, также обсуждаются дозировка и методы использования пропиленгликоля для смягчения отрицательного энергетического баланса.

Ключевые слова: коровы, молочное стадо, рацион, продуктивность, пропиленгликоль, сервис-период.

Abstract

THE EFFECT OF PROPYLENE GLYCOL ON PHYSIOLOGICAL AND DAIRY PRODUCTIVITY STATE OF COWS

Propylene glycol can be used as an important gluconeogenesis in ruminants and can effectively reduce the level of ketone formation. Additional administration of propylene glycol to dairy cows in the post-hotel period is an effective method of reducing the negative energy balance. This review summarizes the causes and consequences of a negative energy balance, as well as the feasibility of using an energy feed additive in the diet of highly productive cows. In addition, the dosage and methods of using propylene glycol to mitigate the negative energy balance are also discussed.

Keywords: cows, dairy herd, diet, productivity, propylene glycol, service period.

Увеличение производства молока и его качества является одной из приоритетных задач страны. Решением данной задачи является интенсификация молочного скотоводства, что подразумевает обеспечения полноценного сбалансированного кормления.

После отёла в период раздоя высокопродуктивные коровы особенно чувствительны к недостатку энергии, физиологически полноценному протеину и азотсодержащим веществам, зачастую стандартный рацион дойной коровы не может удовлетворить потребность, поскольку в данный момент организму этого не хватает. Для нормальной жизнедеятельности рубцовой микрофлоре необходимо, чтобы с кормами животные потребляли оптимальное количество не только протеина, аминокислот, но и клетчатки и легкопереваримых сахаров, жиров, макро- и микроэлементов, так как они участвуют в пластическом обмене микрофлоры желудочно-кишечного тракта и организмом в целом. Возникает состояние, когда расход энергии превышает её поступление, т.е. отрицательный энергетический баланс, в итоге, нарушается обмен веществ, что в дальнейшем приводит к кетозу, снижается упитанность и продуктивность коров, ухудшаются качественные показатели молока, нарушается половой цикл, а также увеличивается сервис-период. пропиленгликоль глюконеогенез молочный корова

Нарушения обмена веществ как болезнь начали описывать в начале прошлого столетия, однако широкое освещение в научной литературе получили в последние десятилетия. По данным отечественных и зарубежных ученых данное физиологическое состояние встречается у 12-80% высокопродуктивных коров [1, 2, 3]. В основном оно отмечается в первые месяцы после отела, преимущественно у высокопродуктивных коров, средний удой которых составляет 7000-8500 кг молока в год, однако нередко встречаются случаи, что проявления нарушения обмена веществ начинаются у коровы в сухостойный период [6].

Хозяйства несут большой экономический ущерб за счет снижения на 10-15% молочной продуктивности, расстройства функции воспроизводства, гибели коров, сокращения сроков использования высокопродуктивной коровы, выбраковки их на мясо, падежа телят [6].

Переходный период от глубокой стельности к началу лактации после отёла хорошо известен как критическое время для коровы [3]. В этот период более высокая потребность в энергии для производства молока в сочетании с сокращением потребления сухого вещества во время отела означает, что большое количество коров находится в состоянии отрицательного энергетического баланса. Для поддержания потребности в энергии жировые отложения и белки молочных коров мобилизуются для глюконеогенеза печени, что приводит к увеличению содержания неэтерифицированных жирных кислот, Р-гидроксибутирата и аммиака в плазме крови [4]. Очевидно, коровы с высокой продуктивностью имеют риск развития у них субклинического кетоза, или клинического кетоза. Коровы с кетозом имеют больший риск ряда заболеваний, включая смещение сычуга, инфекции репродуктивного тракта, мастит, кистозную болезнь яичников, проблемы с конечностями и заболевания копыт [1, 2, 6].

Из-за резкого увеличения молочной продуктивности после отела, в организме происходит нехватка получаемой энергии из поедаемых кормов, что обычно оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье и, таким образом, снижает благосостояние животных, уменьшаются надои молока, что в итоге ведет к снижению рентабельности отрасли [4]. Более ранняя профилактика и внесение энергетических добавок в рацион дойных коров важно для снижения будущих экономических потерь на молочных фермах.

Для повышения энергетической питательности рациона рекомендуется использовать кормовые добавки высокой энергетической ценности. Работы отечественных и зарубежных ученых подтверждают эффект влияния энергетиков на уровень молочной продуктивности [1, 2, 3].

Рассмотрим одну из отечественных современных энергетических добавок «Ковелос- Энергия», произведённую научно-производственным предприятием «Экокремний», которое занимается производством широкого спектра энергетических кормовых добавок. Добавка представляет собой улучшенный сухой пропиленгликоль, нанесенный на кремний. Аморфный диоксид кремния с активной поверхностью связывает токсины в желудочно-кишечном тракте, а также является источником кремния в биодоступной форме, который управляет усвоением, а затем и распределением всех микро- и макроэлементов по органам и тканям.

В 1954 году Роберт Джонсон отметил, что пропиленгликоль является эффективной добавкой в рацион для дойных коров до и после отёла [3]. Добавление пропиленгликоля, по- видимому, увеличивает надои молока при незначительном снижении содержания молочного жира и увеличении процентного содержания лактозы в молоке. Пропиленгликоль (1,2- пропандиол; С3НЮ2) представляет собой сладкую, гигроскопичную вязкую жидкость, обладающую глюконеогенными свойствами и обычно используемую из-за ее терапевтического воздействия на коров, с нарушенным энергетическим балансом, исходя из предпосылки, что она быстро повышает уровень глюкозы в крови.

Пропиленгликоль является предшественником пропионата рубца, который может быстро всасываться из рубца и обеспечивать глюконеогенез в печени. Он уже давно используется за рубежом в качестве средства для лечения коров с нарушенным обменом веществ [3]. Экспериментальные исследования показали, что пероральный прием пропиленгликоля может быть эффективным в повышении уровня глюкозы и снижении уровня неэтерифицированных жирных кислот, Р-гидроксибутиратав крови.

Поэтому в данной статье рассматривается влияние кормовой добавки при отрицательном энергетическом балансе у молочных коров, а также снижении риска возникновения осложнений и болезней во время послеродового периода у коров.

С началом лактации из организма выводится с молоком большое количество глюкозы, поэтому следует увеличить её синтез, чтобы восстановить баланс. Во избежание возникновения нарушения обмена веществ у коров, важно обеспечить дополнительный глюконеогенез у коров [1].

В качестве глюконеогенных предшественников было доказано, что пропиленгликоль более эффективен при повышении концентрации глюкозы в крови, чем глицерин, поскольку 300 млпропиленгликоля по меньшей мере так же эффективны, как 600 мл глицерина [2]. Известно, что концентрации глюкозы и инсулина в крови повышаются в ответ на рацион питания. Пропионат является основным продуктом ферментации пропиленгликоля, который может быстро метаболизироваться с коротким временем задержки. Это полезно для коров, чтобы облегчить влияние отрицательного энергетического баланса и анти-кетогенный эффект. После перорального приема большая часть пропиленгликоля выводится из рубца или желудочно-кишечного тракта и преобразуется в глюкозу в печени. Однако другой механизм действия пропиленгликоля включает последовательное образование пропионата вместе с пропа- налем и превращение последнего в пропанол в рубце, который, в свою очередь, превращается в пропионат, а затем в глюкозу в печени. Основным эффектом пропиленгликоля является повышение глюкогенного статуса в огранизме, и, как следствие, снижается концентрация ацетона в крови, тем самым у коров снижается риск развития болезней [2]. Пропиленгликоль метаболизируется в печени до лактата, ацетата и пирувата. Лактат вступает в глюконеогенез через пируват, который может быть преобразован в оксалоацетат. Концентрация оксалоаце- тата является ключевым метаболитом при определении того, входит ли ацетил-КоА в цикл трикарбоновой кислоты или в кетогенез [4]. Когда оксалоацетата недостаточно для соединения цитратсинтазы с ацетил-КоА, избыток ацетил-КоА затем распределяется в направлении синтеза кетонов. Антикетогенные свойства пропиленгликоля частично обусловлены увеличением окисления ацетил-КоА в цикл трикарбоновой кислоты и поступлением глюконеогенной глюкозы [4]. Подробные анти-кетогенные пути пропиленгликоля показаны на рисунке 1 [4].

Антикетогенные пути пропиленгликоля у молочных коров. Синие линии предназначены для описания глюконеогенных путей повышения уровня глюкозы для предотвращения образования кетоновых тел. Красными линиями ( ) обозначены пути увеличения окисления ацетил-КоА (кофермента А) в цикле трикарбоновых кислот и поступления глюкозы за счет увеличения выработки оксалоацетата, что предотвратит превращение ацетил-КоА в кетоновые тела (Р-гидроксибутират, ацетон и ацетоацетат) [4]. Пропиленгликоль также может уменьшить накопление триацилглицерина в печени. Энергетическая ценность пропиленгликоля составляет 5,66 Мкал/кг, и в соответствии с предполагаемой эффективностью использования метаболизируемой энергии пропиленгликоля для лактации (80%), чистая энергия пропиленгликоля для лактации была рассчитана как 4,53 Мкал/кг [1]. Благодаря более высокой чистой энергии пропиленгликоля он может обеспечить большее потребление энергии, чем другие концентраты, для молочных коров в начале лактации.

Таким образом, пропиленгликоль влияет на увеличения чистой энергии у молочных коров, что проявляется главным образом в улучшении предшественника глюконеогенеза в печени и увеличении окисления ацетил-КоА в цикле трикарбоновых кислот. Высокое содержание энергии в пропиленгликоле может увеличить энергетическую плотность рациона для молочных коров. Жировой метаморфоз печени и кетоновые тела в организме молочных коров будут подавляться с увеличением синтеза глюкозы в печени.

В связи с вышеизложенным, представляет определенный теоретический и практический интерес в сравнительном аспекте изучить способы повышения обменной энергии в рационах высокопродуктивных коров в начале лактации за счет ввода высокоэнергетической добавки. В хозяйстве ЗАО «Бобравское» проводится эксперимент по изучению кормовой добавки «Ковелос-Энергия» на коровах красно-пестрой породы. Коровам за 20 дней до предположительного отёла и 70 дней после отёла в рацион включалась добавка из расчёта 350 грамм на одну голову в сутки. Положительное влияние добавки уже заметно, отёл происходит заметно лучше, восстановление у первотелок заметно быстрее, удой и качество молока также имеет положительную динамику.

Животные опытной и контрольной групп имеют хорошую упитанность и клинически здоровы. Для характеристики физиологического состояния животных опытной и контрольной групп в процессе исследований у опытных и контрольных животных изучали: физиологические показатели (частоту пульса, дыхания и температуру тела животного), которые во все периоды исследования находились в пределах физиологической нормы. Животные опытной и контрольной групп во все периоды исследования находились в одинаковых условиях кормления, содержания. Кормовую добавку в рацион опытной группы коров вводили путем включения в комбикорм.

Таблица 1 - Среднесуточный удой коров опытных и контрольных групп

Данные, приведенные в таблице 1, свидетельствуют о том, что среднесуточный удой у коров опытной группы, которая получила кормовую добавку «Ковелос-Энергия» по 350 г на голову в сутки, больше на 2,0 кг молока по сравнению с контрольной, где коровы находились на общепринятом в хозяйстве рационе.

Таблица 2 - Свойства молока коров красно-пестрой породы

На основании проведенного исследования можно предположить, что в дальнейшем следует продолжать вносить кормовую добавку «Ковелос-Энергия», что будет способствовать увеличению удою и улучшению качества молока, в частности положительно повлияет на массовую долю белка, количество молочного сахара и кальция у коров красно-пестрой породы.

Заключение

На ранних стадиях лактации рекомендуется вводить энергетическую добавку, в состав которой входит пропиленгликоль. Являясь предшественником глюконеогенеза, добавление пропиленгликоля обеспечивает организм коров энергией и глюкозой, предотвращая, таким образом, метаболические заболевания, а также увеличивая удой. «Ковелос-Энергия» также может повысить репродуктивную способность и иммунную функцию организма коров за счет повышения уровня глюкозы, что в перспективе благоприятно влияет на экономику отрасли в целом (увеличиваются удои молока, сокращается сервис-период, позволяющее животным безболезненно «пережить» стельность и дать крепкое и здоровое потомство, а также улучшить поедаемость кормов). Рекомендуется использовать энергетическую добавку, содержащую сухой пропиленгликоль «Ковелос Энергия» начиная за 20 дней до предположительного отела и 70 дней после отела из расчёта 350 грамм на одну голову в сутки.