Сезонные нарушения процессов метаболизма у коров при технологическом стрессе

Международная публикация
Библиографическое описание статьи для цитирования:
Ермакова Н. В. Сезонные нарушения процессов метаболизма у коров при технологическом стрессе // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2016. – Т. 15. – С. 1541–1545. – URL: http://e-koncept.ru/2016/96227.htm.
Аннотация. Показаны сезонные изменения белкового, углеводного и липидного обмена у коров при технологическом стрессе, сопровождающемся нарушением равновесия в системе перекисное окисление липидов – антиоксидантная защита (ПОЛ-АОЗ) в условиях позднего зимне-стойлового периода.
Комментарии
Нет комментариев
Оставить комментарий
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.
Текст статьи
Ермакова Наталья Владимировна,кандидат биологических наук, доцент кафедры химии, ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет», г. Орелchemistrysend@yandex.ru

Сезонные нарушения процессов метаболизма у коров при технологическом стрессе

Аннотация. Показанысезонные изменения белкового, углеводного и липидного обмена у коров при технологическом стрессе, сопровождающемся нарушением равновесия в системе перекисное окисление липидов антиоксидантная защита(ПОЛАОЗ)в условиях позднего зимнестойлового периода. Ключевые слова:коровы, технологический стресс, белковый обмен, углеводный обмен, липидный обмен, перекисное окисление липидов, антиоксидантная защита.

Производство молока, наряду с производством зерна и мяса, составляет основу агропромышленного сектора как любого отдельного региона, так и страныв целом. Эти отрасли АПК обеспечиваютнаселение продуктами первой необходимости, и именно от их состояния и конкурентоспособностив первую очередь зависит продовольственная безопасность России, а также ее роль на мировом рынке производителей сельскохозяйственной продукции.В настоящее время наша страна занимает шестое место в мире по производству молокаиявляется крупнейшим мировым импортером[1]. Россия завозит порядка 8 млн. т молока и молочной продукции, но даже,несмотря на это, потребление молока и молочных продуктов на душу населения составляет порядка 214кг при рациональнойнормев 340кг. В сложившихся условиях важнейшимфактором развития молочного скотоводстваи повышения его эффективности является обеспечение физиологически адекватных условий содержания и кормления животных, а в случае невозможности создания таких условий ‬искусственная коррекция адаптационных процессов с помощью специально разработанных препаратов. Только тогда продуктивный потенциал животных будет реализован наиболее полно. Данная работа была выполнена на молочном поголовье коров чёрнопёстрой породы.В ходе эксперимента в первой декаде каждого месяца в течение года по принципу аналогов формировалась группа клинически здоровых животных из 15 голов, находящихся на 34 месяце 23 лактации. Кормление коров в группах осуществлялось в соответствии с рационом, установленным в хозяйстве. Зимой животные экспериментальных групп содержались привязно, в стойлах, без предоставления активного моциона. В стойловый период в помещении отмечался неудовлетворительный температурновлажностный режим (температура воздуха от 2 до +100и влажностьсвыше 90%). Летом коровы находились на пастбище в летних лагерях. Во время постановки эксперимента у всех подопытных животных брали кровь для биохимического исследования. Пробирки с кровью, предназначенные для отделения сыворотки, в лабораторных условияхобводили тонкой стальной спицей по внутренним стенкам и на 2 часа помещали в термостат при температуре +37380С. Получившуюся сыворотку сливали в центрифужные пробирки и центрифугировали при 2000 об/мин в течение 10мин. Содержание общего белка в сыворотке крови определяли рефрактометрически, альбуминов с помощью набора реактивов ООО «АгатМед» (Россия) по реакции с бромкрезоловым зеленым. Определение каталитической концентрации ферментов переаминирования АЛТ и АСТ проводили с использованием набора реактивов БиоЛаТестАминотрансфераза АсАТАлАТ фирмы «Лахема» (Чехия) путем измерения оптической плотности гидразонов 2оксоглутаровой и пировиноградной кислот в щелочной среде. Для определения показателей липидного обмена также использовали наборы реактивов фирмы «Лахема»: БиоЛаТест Общие липиды, БиоЛаТест Холестерин. Общие липиды при взаимодействии с фосфованилиновым реактивом образуют красное окрашивание, холестерин с ацетангидридом и серной кислотой дают соединение зеленого цвета. Окрашенные растворыколориметрировали. Содержание глюкозы в сыворотке крови определяли глюкозоксидазным методом с помощью диагностических наборов предприятия «ЭКОлаб» (Россия). По результатам исследований среди получившихся 12 групп в качестве контроля была выбрана группа, анализ которой проводился в сентябре в условиях минимального действия стрессфакторов. В этом месяце отмечалось самое низкое содержание продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) (кетодиены, диеновые конъюгаты, малоновый диальдегид) на фоне активного состояния системы антиоксидантной защиты (АОЗ) (антиоксидантные витамины Е, А, С), а также относительно высокие показатели молочной продуктивности коров.В ходе эксперимента установлена сходная динамика по кетодиенам, диеновым конъюгатам и малоновому диальдегиду, выражающаяся в увеличении их концентрации в зимнестойловый период. При этом концентрация первичных и вторичных продуктов перекисного окисления липидов была достоверно выше по сравнению с контролем (сентябрь) с первого месяца стойлового содержания коров. Достоверное увеличение концентрации диеновых конъюгатов, кетодиенов, малонового диальдегида по сравнению с контролем (сентябрь) отмечалось с декабря по апрель. По кетодиенам и диеновым конъюгатам максимальный рост отмечался в марте и составил 45,8% (Р<0,01) и 36,1% (Р<0,001) соответственно. В феврале уровень МДА повысился в 2,5 раза (Р<0,001), а в марте в 2,7 раза (Р<0,001).Содержание антиоксидантных витаминов А, Е, С в этот период находилось на нижней границе физиологической нормы, что указывает на нарушение прооксидантноантиоксидантного равновесия и развитие окислительного стресса.Известно, что белковый обмен при стрессе характеризуется повышением в крови общего белка, которое протекает при снижении альбумина и значительном увеличении содержания глобулинов. Снижение альбумина свидетельствует о замедлении процессов обновления белков и клеточных структур организма, а увеличение глобулинов ‬о напряженном состоянии защитной системы крови [2]. Кроме того, рост глобулиновой фракции можно рассматривать как компенсаторную реакцию при недостаточном образовании альбуминов. На практике же нами была установлена тенденция к сохранению значений общего белка крови на примерно одинаковом уровне в течение всего года. Однако с октября по январь отмечался некоторый недостоверный рост этого показателя в пределах 4,2%, а к окончанию зимнестойлового периода (февральапрель) ‬некоторое недостоверное его падение в пределах 4,7%. Кроме того, именно зимнестойловый период сопровождался уменьшением альбуминовой фракции и увеличением глобулиновой, а также снижением А/Г индекса(рис.1). Уже в январе он снизился на 14,1%, в феврале на 23,1%, в марте на 35,9%, в апреле на 6,4%.Низкие значения белкового индекса косвенно могут указывать на развитие у животных кетозов, которые, в свою очередь, провоцируют заболевание маститами. При этом значительное падение уровня альбумина, скорее всего, носило алиментарный характер и не позволило выявить у животных гиперпротеинемию, которая является спутником стресса.

Рис.1 Соотношение альбумин/глобулины в сыворотке крови коров при технологическом стрессе в течение года

Активность ферментов переаминирования аланинаминотрансферазы (АЛТ) и аспартатаминотрансферазы (АСТ) в зимнестойловый период имела тенденцию к повышению по сравнению с контролем (сентябрь). По АЛТ достоверный рост составил: в ноябре ‬18,4% (Р<0,01), в декабре ‬13,2% (Р<0,05), в январе ‬21,1% (Р<0,001), в феврале ‬18,4% (Р<0,05), в марте ‬23,7% ( Р<0,05). По АСТ начало повышения каталитической концентрации было отмечено в декабре и составило 12,7% (Р<0,05). В январе для АСТ она была выше на 7,3%, в феврале на 10,9% (Р<0,01), в марте на 18,2% (Р<0,05).При этом стоит заметить, что активность АЛТ возрастала быстрее, чем АСТ, что, вероятно, связано с их локализацией в клетке. Увеличению активности ферментов переаминирования также способствовало развитие в поздний стойловый период алиментарного стресса, связанного с несбалансированным кормлением и возможным накоплением нитритов в кормах в ходе их хранения.В живом организме белки служат пластическим материалом, тогда как углеводы и липиды являются важнейшими источниками энергии. Установлено, что повышение гормональной активности при стрессе увеличивает содержание глюкозы в сыворотке крови для покрытия возросших энергетических нужд организма. Однако, начиная с ноября, нами была выявлена тенденция к снижению уровня глюкозы(рис.2). Ее содержание в феврале было ниже физиологической нормы 1,95±0,14 ммоль/л; процент падения составил 20,4% (Р<0,01). Мартовское значение находилось на нижней границе физиологической нормы 2,00±0,26, процент падения составил 18,4%. Достоверно ниже было содержание глюкозы в апрелеи процент падения составил 12,7% (Р<0,05). В условиях длительного воздействия стрессфакторов в зимнестойловый период происходит истощение запасов глюкозы и глигогена, особенно в условиях несбалансированного кормления на фоне недостатка углеводов, избытка кислых кормов и дефицита микроэлементов[3].Кроме того, развитию гипогликемии способствует резкое ограничение в этот период двигательной активности животных ‬гипокинезия [4].При недостаточном обеспечении глюкозой, особенно в разгар лактации, организм стремится компенсировать энергетический дефицит путем сжигания жиров [5]. В результате, во второй половине стойлового периода, у коров отмечалось стойкое повышение содержания общих липидов и холестерина(рис.2). Содержание общих липидов в январе было выше по сравнению с контролем (сентябрь) на 14,8% (Р<0,05), в феврале на 17,6% (Р<0,05), в марте на 17,2%, в апреле на 10,1%. 0%20%40%60%80%100%сентябрьоктябрьноябрьдекабрьянварьфевральмартапрельмайиюньиюльавгустАльбумин,г/лГлобулины,г/лСходная динамика была выявлена и по уровню холестерина. В январе он вырос на 6%, в феврале на 29% (Р<0,01), в марте на 25,5%, а в апреле на 14,1%( Р<0,05). Активация липолиза способствует образованию кетоновых тел и развитию кетозов, что ведет к снижению уровня естественной резистентности организма, а также способствует возникновению у коров воспалительных заболеваний, в частности маститов [6].

Рис.2 Сезонная динамика содержания показателей углеводнолипидного обмена в сыворотке крови коровпри технологическом стрессе в течение года

Таким образом, результаты наших исследований свидетельствуют о том, что зимнестойловый период в условиях гиподинамии, нарушения параметров микроклимата и алиментарного стресса является у лактирующих коров наиболее стрессогенным. Это подтверждаетсяизменением показателей белкового, углеводного и липидного обменовна фоне активации процессов ПОЛ и истощения системы АОЗ. Поэтому для решения проблемы профилактики и терапии технологического стресса [7] необходимо предусматривать создание благоприятных условий эксплуатации животных при максимальной оптимизации внешней среды, особенно в поздний зимнестойловый период. Сюда входят мероприятия по созданию оптимального зоогигиенического режима и обеспечению животных полноценными кормами, селекционная работа по выведению стрессоустойчивых пород, а также применение наиболее совершенных технологий содержания и разведения крупного рогатого скота [8]. В том случае, когда стрессовых ситуаций избежать невозможно, необходимо проводить фармакологическуюкоррекциюстресса различными антиоксидантами природного и синтетического происхождения. Решение вопросов профилактики и своевременная терапии стресса с целью снижения его негативных последствий позволит сохранить здоровье, повысить продуктивность животных, а также снизить затраты кормов на получение продукции.

Ссылки на источники1.Раджабов Р.Г.Состояние и перспективы развития молочного скотоводства Ростовской области/ Р.Г. Раджабов, Н.В. Иванова // Научный журнал КубГАУ. ‬2015. №107(03). ‬URL:http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/82.pdf ‬[Дата обращения 16.03.2016].2.Сергеева, Н.Н. Повышение стрессоустойчивости свиней на откорме антиоксидантами и средствами природного происхождения: дис. … канд. биол. наук / Н.Н.Сергеева. ‬Орёл, 2005.141с.3.Васильева, Е.А. Клиническая биохимия сельскохозяйственных животных / Е.А.Васильева.М.: Агропромиздат, 2000. 359с.4.Хрусталёва, И.В. Гиподинамия зловещий фактор/ И.В.Хрусталёва // Ветеринария с.х. животных. 2006. №11. С.37.5.Громыко, Е.В. Оценка состояния организма коров методами биохимии / Е.В.Громыко // Экологический вестник Северного Кавказа. 2005. №2.С.8094. 0%20%40%60%80%100%сентябрьоктябрьноябрьдекабрьянварьфевральмартапрельмайиюньиюльавгустОбщие липиды, г/лХолестерин, ммоль/лГлюкоза, ммоль/л6.Невинская, Н.А. Повышение лечебного эффекта при маститах у коров / Н.А.Невинская, А.М.Булгаков, В.В.Королев // Вестник Алтайского государственного аграрного университета.2007.№5(31). С.3443.7.Плященко, С.И. Стрессы у сельскохозяйственных животных / С.И. Плященко, В.Т.Сидоров. М.: Агропромиздат, 1987. 192с.8.Тихонов, С.Л. Стресс можно уменьшить / С.Л.Тихонов, Н.Тихонова, А. Степанов // Животноводство России. 2007. №3. С.33.