 |
  |
|||
 |
 |
|||
|---|---|---|---|---|
|
Биохимический профиль высокопродуктивных коров голштинской породы при первичном кетозеУДК 619:577.1:636.2.034 Шкуратова И.А., Белоусов А.И., Красноперов А.С., Малков С.В. Федеральное государственное бюджетное научное учреждение В современных условиях использования интенсивных инновационных технологий в молочном скотоводстве наиболее востребованным и популярным является скот голштинской породы. Однако коровы данной породы довольно требовательны к условиям содержания, а молочная продуктивность напрямую связана с качеством питания. Значительная часть обменных нарушений и заболеваний у высокопродуктивных коров является следствием развития негативного энергетического баланса (далее, НЭБ). Негативный энергетический баланс развивается при несоответствии поступления энергетических субстратов с кормом и интенсивности их расходования. Метаболические признаки НЭБ формируются в последние недели стельности и послеродовой период вследствие резкого увеличения потребностей в питательных веществах, необходимых для роста плода и синтеза молока [2, 11]. Данные нарушения могут являться триггером развития субклинического кетоза и ряда других метаболических патологий [7]. Кетоз является широко распространенным, полиэтиологическим заболеванием, главным фактором развития которого является дефицит энергетических субстратов. К физиологическим причинам, предопределяющим развитие первичного кетоза у коров, относятся процессы, предшествующие отелу, новотельный период, а также «переходный» или «транзитный» период, характеризующиеся резким увеличением потребностей в питании, необходимого для роста плода и синтеза молока [4, 12]. Установлено, что для синтеза 1 кг молока требуется 72 грамма глюкозы [6]. Однако у жвачных 70,0% энергетических потребностей обеспечивается за счет летучих жирных кислот, а запасы гликогена ограничены. Для компенсации НЭБ мобилизуются энергетические и белковые резервы организма, расходуя примерно 600 г жира и 40 г белка в сутки на протяжении первых 8 недель после отела [10]. Следовательно, потребности молочных коров в глюкозе в основном удовлетворяются глюконеогенезом - синтезом глюкозы из пропионатов, аминокислот, глицерина и лактатов печени, вызывая патологические изменения метаболизма и накопление в крови кетоновых тел [9]. Важными последствиями кетоза, негативно отражающимися на продуктивном здоровье коров, являются снижение естественной резистентности, продуктивного и репродуктивного потенциала, увеличение рисков метаболических заболеваний на фоне развития жировой дистрофии печени и др. [3, 5, 8]. Анализ биохимических параметров крови высокопродуктивных коров при кетозе позволит глубже раскрыть патогенетические механизмы негативного энергетического баланса, определить степень метаболических нарушений и в дальнейшем разработать прогностические модели продуктивного здоровья животных. Цель работы - выявить паттерн метаболических изменений при кетозе у высокопродуктивных коров голштинской породы. Материалы и методы исследований. Исследования выполнены в отделе экологии и незаразной патологии животных Уральского научно-исследовательского ветеринарного института ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН в рамках Государственного задания Программы ФНИ государственных академий наук по направлению 4.2.1.5 «Разработка технологий прижизненного управления качеством животноводческого сырья для получения высококачественных и безопасных продуктов питания». Экспериментальные исследования проведены на базе племенных предприятий Свердловской области. Объект исследования - коровы новотельного периода голштинской породы 1-3 лактации, с молочной продуктивностью более 7000 кг за лактацию. Кетоз у новотельных коров диагностировали экспресс-тестирова-нием с использованием глюкометра Wellion vet Belua на 2-3 и 5-7 дни после отела, согласно диагностическому протоколу, предусмотренному в сельскохозяйственном предприятии. Для подтверждения диагноза проводили полное биохимическое исследование крови на автоматическом биохимическом и иммуно-ферментном анализаторе Chem Well-2910 Combi фирмы Awaveness Technology (USA) в соответствии с методиками, рекомендованными Международной федерацией клинической химии IFCC. Достоверность выполнения измерений подтверждена контрольными материалами, рекомендованными производителями реактивов. Определяли концентрацию общего белка и белковых фракций, мочевины, глюкозы, щелочной фосфатазы, фосфора, магния, калия с использованием готовые биохимические наборы реактивов фирмы «Vital Diagnostics Spb» (Россия). Для определения хлоридов, бикарбонатов, общего билирубина, холестерина, триглицеридов, креатинфосфаткиназы, лактатдегидрогеназы, глутаматдегидрогеназы, кальция использовали биохимические наборы Dialab GmbH (Австрия). Биохимические наборы фирмы-производителя Human (Германия) использовали для определения аспартатаминотрансферазы, натрия, гаммаглутамилтранспепти-дазы и креатинина. Анализ метаболического профиля и степень отклонений метаболических параметров животных, с признаками кетонемии проводили при сопоставлении полученных значений с установленными региональными референтными интервалами [1]. Результаты исследований и их обсуждение. Для оценки степени распространения кетоза у высокопродуктивных коров проведено клиническое обследование 1 246 коров новотельного периода. Установлено, что у 10,9% животных отмечаются следующие признаки: снижение аппетита или отказ от корма, что приводило к потере живой массы, снижению молочной продуктивности, отмечали признаки обезвоживания - снижение эластичности кожи, плотный, сухой кал, у большинства животных регистрировали гипотонию и атонию преджелудков. Для оценки состояния метаболизма было проведено биохимическое исследование 114 проб крови от коров с клиническими признаками кетоза. В результате экспресс тестирования животных установлено, что концентрация бета-оксимасляной кислоты составила 1,71±0,89 ммоль/л. У отдельных животных концентрация данного метаболита достигала 4,0-4,5 ммоль/л. Анализ показал, что у 50,0% коров концентрация в-гидроксибутирата в крови превышала 1,5 ммоль/л, а у 25,0% коров превосходила нормативные показатели более чем в 2 раза - 2,0 ммоль/л (табл. 1). К характерным метаболическим признакам первичного кетоза следует отнести нарушения показателей белкового и липидного обмена. Уровень общего белка и количество альбуминов более чем у 50,0 % коров находились ниже референтных значений. Количество альбуминов в крови в среднем составило 29,65±2,94 г/л, а уровень общего белка - 68,77±5,07 г/л. Содержание мочевины и креатинина в крови у большинства животных находились в пределах нормативных физиологических значений. Выявленные изменения могут указывать на включение альтернативного пути экономии азота в организме. Отмечено значительное снижение уровня холестерина в крови у большинства животных с признаками первичного кетоза. Среднее содержание холестерина в крови составило 2,28±1,11 ммоль/л, а у 50,0% коров с признаками кетоза содержание холестерина не превышало 2,0 ммоль/л. Для 15,8% обследованных коров были характерны признаки гипертриглицеридемии, однако, количество триглицеридов, в большей степени коррелировало с патологией гепатобилиарной системы, нежели с признаками метаболических нарушений. Содержание глюкозы в сыворотке крови находилось в диапазоне 1,7-5,1 ммоль/л. Несмотря на значительное распределение данного показателя, можно сделать вывод об общей тенденции развития гипогликемии, так как у 50,0% обследованных животных содержание глюкозы не превышало 2,6 ммоль/л, а у 75,0% коров не поднималось более 3,2 ммоль/л. Таблица 1 Метаболические признаки первичного кетоза у высокопродуктивных коров (n=114)
У большинства животных выявлены признаки компенсированного метаболического ацидоза. Установлено, что у большинства коров уровень бикарбонатов крови находился на нижней границе нормативных физиологических значений 19,92±5,26 ммоль/л. Снижение показателей бикарбонатного буфера выявлено у 25,0% коров с признаками кетоза. Содержание натрия и хлоридов у большинства животных соответствовало параметрам физиологических значений. Однако, у 25,0% обследованных животных выявили повышенное содержание натрия и хлорид-ионов. Содержание калия в сыворотке у 15,8 % коров было снижено, минимальные значения не превышали 2,0 ммоль/л. Установлено, что кетоз сопровождается развитием гипокальциемии, которая была выявлена у 25,0% коров. Концентрация общего кальция крови высокопродуктивных коров в среднем составила 2,16±0,25 ммоль/л. Снижению содержания общего кальция способствовало активное выведение элемента с молоком, при ограниченном поступлении его с кормом, а также ограниченные резервные возможности животных в данный физиологический период. Концентрация неорганического фосфора и общего магния соответствовали нормативным физиологическим значениям - 1,56+0,39 ммоль/л и 1,20±0,30 ммоль/л, соответственно. Показатели, характеризующие функциональное состояние гепатобилиарной системы, свидетельствуют о тенденции к повышению активности аспартатаминотрансферазы. Так, уровень АСТ определен на уровне 103,05±13,40 ед/л. Активность глутаматдегидрогеназы и гамма-глутамилтрансферазы у большинства животных (более 80,0%) соответствовали нормативным значениям - 35,03±22,65 ед/л и 16,96±4,16 ед/л, соответственно. Выявленные признаки указывают на доминирование синдрома цитолиза гепатоцитов - гепатоцеллюлярного повреждения печени, при отсутствии вовлечения в патологический процесс ее билиарной системы. Специфическим маркером развития первичного кетоза является повышение активности общей креатинфосфаткиназы (КФК) и лактатдегидрогеназы (ЛДГ). Активность КФК на 151,51% превосходила установленные референтные пределы, за счет выраженного повышения показателя у 50,0% обследованных животных. ЛДГ была повышена лишь у 25,0% коров. Изменения показателей могут указывать на органические повреждения миоцитов, на фоне развития прогрессирующей мышечной дистрофии, окислительного стресса и активного глюконеогенеза в этот период. Заключение. Таким образом, проведенными исследованиями установлено, что первичный кетоз является результатом развития патологического процесса при хроническом дефиците субстратов основного обмена. На этом фоне запускаются адаптационно-приспособительные механизмы, направленные на обеспечение генетически детерминированной молочной продуктивности при восполнении энергетических потребностей тканей, за счет активации альтернативного кетогенного пути. Метаболическими маркерами развития патологического процесса являются нарушение белкового, липидного и углеводного обмена, напряженное функционирование буферных систем с признаками компенсированного ацидоза. Определено снижение содержания общего белка и количества альбуминов на 4,5-27,0%, а холестерина на 12,3-57,3% относительно нормативных физиологических значений. Гипогликемия регистрируется у 50,0% коров с клиническими признаками кетоза. Установлено снижение уровень бикарбонатов менее 15,9 ммоль/л у 25,0%, тогда как у большинства животных снижение бикарбонатной емкости крови определено в границах референтных значений, что является симптомом компенсированного метаболического ацидоза. У большинства коров с признаками кетонемии регистрировали тенденцию к повышению активности ферментов: аспартатаминотрансферазы -103,05±13,40 ед/л, креатинфосфаткиназы - 440,05±418,50 ед/л и лактатдегидрогеназы - 989,07±196,48 ед/л. Список литературы: 1. Белоусов А.И. Иммунобиохимическая и морфофункциональная характеристика высокопродуктивных коров при разной эпизоотической и микоток-сикологической нагрузке: дис доктора ветерин. наук// Екатеринбург, 2021. 303 с. 2. К проблеме гестоза у молочных коров/ А.Г. Нежданов, М.Н. Кочура, В.Д. Мисайлов, А.Г. Шахов, М.И. Рецкий, Г.Н. Близнецова// Международный вестник ветеринарии. 2010. № 1. С. 12-17. 3. Ряпосова М.В. Распространение и структура гинекологических заболеваний у коров в племенных организациях Свердловской области// Аграрный вестник Урала. 2011. № 6 (85). С. 21-22. 4. Соколова О.В., Исакова М.Н., Ряпосова М.В. Особенности показателей обмена веществ у коров на поздних сроках гестации// Аграрная наука ЕвроСеверо-Востока. 2017. № 4 (59). С. 48-53. 5. Herdt T.H. Ruminant adaptation to negative energy balance. Influences on the etiology of ketosis and fatty liver// Vet Clin North Am Food Anim Pract. 2000. Vol. 16. pp. 215-230. 6. Kurz M.M., Willett L.B. Physiology and management; carbohydrate, enzyme, and hematology dynamics in newborn calves / M.M. Kurz, // Journal of Dairy Science., 1991. - vol.74(7). - pp. 2109-2118. 7. Mulligan, F.J. Production diseases of the transition cow / F.J. Mulligan, M.L. Doherty // Vet. J., 2008. - vol. 176. - pp. 3-9. 8. Oetzel, G.R. Monitoring and testing dairy herds for metabolic diseases / G.R. Oetzel // Vet Clin North Amer Food Anim Pract, 2004. - vol. 20. - pp. 651-674. 9. Raja, M.M. Enzymes application in diagnostic prospect / M.M. Raja, A. Raja, M.M. Imran, A.M.I. Santla, K: Devasena // Biotechnol, 2001. - vol.10 (1). -pp. 51-59. 10. Tennant, B.C. Hepatic function. In: Clinical biochemistry of domestic animals, J.J. Kaneko, J.W. Harvey & M.L. Bruss, (Ed.), Academic Press, San Diego, California, 1997. - pp. 327-352. 11. Van Knegsel, A.T. Dietary energy source in dairy cows in early lactation: energy partitioning and milk composition / Van Knegsel A.T., Van den Brand H., Dijkstra J., Van Straalen W.M., Heetkamp M.J., Tamminga S, Kemp B // J. Dairy Sci., 2007. - vol. 90(3). - pp/ 1467-1476. 12. Van Saun, R.J. Metabolic profiling and health risk in transition cows / R.J. Van Saun // Proc Am Assoc Bov Pract., 2004. - vol. 37. - pp. 212-213. Резюме. Кетоз является широко распространенным, полиэтиологическим заболеванием, главным фактором развития которого является дефицит энергетических субстратов. К физиологическим причинам, предопределяющим развитие первичного кетоза у коров, относятся процессы, предшествующие отелу, новотельный период, а также «переходный» или «транзитный» период, характеризующиеся резким увеличением потребностей в питании, необходимого для роста плода и синтеза молока. Экспериментальные исследования выполнены на базе племенного предприятия Свердловской области. Оценка степени распространения кетоза проведена на основании данных клинического обследования 1 246 коров новотельного периода. Установлено, что у 10,9% коров отмечаются клинические признаки кетоза, из них у 114 голов проведена расширенная оценка биохимического статуса. В группу обследуемых животных вошли коровы новотельного периода голштинской породы 1-3 лактации, с молочной продуктивностью более 7 000 кг за лактацию. Наличие кетонемии у животных подтверждали при тестировании глюкометром Wellion vet Belua. У коров, больных кетозом, установлены метаболические признаки нарушения белкового, липидного и углеводного обмена, напряженное функционирование буферных систем. Определено снижение содержания общего белка и количества альбуминов на 4,5-27,0%, а холестерина - на 12,3-57,3% относительно нормативных физиологических значений. Признаки гипогликемии регистрируются у 50,0% коров с клиническими признаками кетоза. Установлено снижение уровня бикарбонатов менее 15,9 ммоль/л у 25,0%, тогда как у большинства животных снижение бикарбонатной емкости крови определено в границах референтных значений, что является симптомом компенсированного метаболического ацидоза. У большинства коров с признаками кетонемии регистрировали тенденцию к повышению активности ферментов: аспартатаминотрансферазы - 103,05±13,40 ед/л, креатинфосфаткиназы - 440,05±418,50 ед/л и лактатдегидрогеназы -989,07±196,48 ед/л. Ключевые слова: крупный рогатый скот, высокопродуктивные коровы, голштинская порода, метаболизм, гепатопатология, клиническая биохимия, кетоз, нарушение обмена веществ, негативный энергетический баланс, гипогликемия, метаболический ацидоз. Сведения об авторах: Шкуратова Ирина Алексеевна, член-корреспондент РАН, доктор ветеринарных наук, профессор, директор Уральского научно-исследовательского ветеринарного института - структурного подразделения ФГБНУ «Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»; 620142, г. Екатеринбург, ул. Белинского, 112 а; тел.: 8-343-2572044; e-mail: shkuratova@bk.ru. Белоусов Александр Иванович, доктор ветеринарных наук, старший научный сотрудник отдела экологии и незаразной патологии животных ФГБНУ «Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»; 620142, г. Екатеринбург, ул. Белинского, 112 а; тел.: 8-908-6390771; e-mail: white-knight@mail.ru. Малков Сергей Витальевич, кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник отдела экологии и незаразной патологии животных ФГБНУ «Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»; 620142, г. Екатеринбург, ул. Белинского, 112 а; тел.: 8-912-2485082; e-mail:aibolit_2001@mail.ru. Ответственный за переписку с редакцией: Красноперов Александр Сергеевич, кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник отдела экологии и незаразной патологии животных ФГБНУ «Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»; 620142, г. Екатеринбург, ул. Белинского, 112 а; тел.: 8-903-0833132; e-mail: marafon.86@list.ru.
|
|
| 2011 © Ветеринария Кубани | Разработка сайта - Интернет-Имидж | |
|---|---|---|