Введение. Использование промышленной технологии при разведении крупного рогатого скота сопровождается воздействием на организм различного происхождения стрессовых факторов, которые приводят к нейрогуморальным перестройкам, модификации метаболизма и проявляются нарушением функций воспроизводительной системы [1]. Нейроэндокринные изменения и модифицированный обмен веществ лежат в основе различных типов дисфункции яичников, удлинения послеотельного анэструса, других функциональных нарушений и патологий, что обуславливает ухудшение фертильности животных и снижает показатели воспроизводства молочных коров [2]. Кроме того, у коров в послеотельный период в результате энергетического дефицита направленность обмена веществ приобретает катаболический характер. Основные потоки энергетических и пластических ресурсов используются в процессах лактогенеза и латопоэза, возникают метаболические нарушения, изменяющие способность животных к воспроизводству [3].
Решение этой проблемы на фоне контроля и улучшения условий содержания, кормления и эксплуатации [4] возможно при использовании фитоадаптогенов. Известно, что лекарственные растения представляют собой богатый резервуар соединений, обладающих многочисленными биологическими свойствами [5]. Использование лекарственных растений в качестве компонента корма может способствовать нормализации метаболического статуса, повышению адаптационных возможностей организма животных [6].
Кормовые добавки на основе фитоадаптогенов позволяют снизить реакцию на неблагоприятные факторы, которые повреждают ДНК ооцитов, яичников, вызывают эндометрию с последующим воздействием на показатели фертильности, противовоспалительную реакцию, повышают иммунную защиту организма. Их применение при выращивании животных является одним из безопасных способов нормализации биохимического статуса, повышения воспроизводительной способности, а также получения экологически чистой продукции и здорового потомства [7, 8]. Фитоадаптогены действуют на организм наподобие слабых химических раздражителей – агрессинов. Являясь антиоксидантами, анаболиками и энергодающими
соединениями (усиливающими образование энергетических резервов в организме – АТФ), фитоадаптогены регулируют метаболические процессы так, что вмешательство адаптивных гормонов становится излишним или менее
необходимым, создается оптимальный уровень устойчивости организма [9]. Наиболее изученным фитоадаптогеном является родиола розовая (золотой корень, Rhodiola rosea), произрастающая на территории Сибири, в том числе Алтайского края. Действующими веществами корней родиолы розовой являются тирозол
(n-оксифенилэтиловый спирт), гликозиды – салидрозид, розавидин. Предпочтительной лекарственной формой корней родиолы розовой являются сухие экстракты [10]. Целым комплексом полезных лечебно-профилактических свойств обладает клюква, в состав которой входит урсоловая кислота, относящаяся к пентациклическим тритерпеноидам. Урсоловая кислота –избирательный ингибитор энзимов, которые поднимают уровень кортизола, способствуя тем самым повышению адаптационных возможностей организма, сохраняя гормональный и метаболический статус на оптимальном уровне и предотвращая развитие функциональных нарушений и патологий [11].
Цель исследований – изучение биохимического статуса крови и воспроизводительной способности телок, нетелей, коров-первотелок черно-пестрой породы при использовании фитоадаптогенов из регионального сырья.
Задачи: изучить биохимический статус крови и воспроизводительную способность телок в период осеменения, нетелей и коров-первотелок черно-пестрой породы при использовании в рационе кормления экстракта шрота клюквы, содержащего 40 % урсоловой кислоты и двухкомпонентной композиции из сухого экстракта родиолы розовой и экстракта шрота клюквы.
Объекты и методы. Экспериментальные исследования проведены на базе АО «Учхоз Пригородное» Центрального района г. Барнаула в 2021–2022 гг. Исследования биохимического состава крови осуществлялись в учебно-научной лаборатории иммуногенетики, иммунитета и контроля за качеством продукции ФГБОУ ВО «Алтайский государственный аграрный университет».
Объектом исследований служили 60 голов телок, нетелей и коров-первотелок черно-пестрой породы. Было сформировано 3 группы животных – контрольная (20 голов) и 2 опытные (40 голов). Содержание животных – беспривязное, тип кормления – сенажно-концентратный. Контрольная группа телок, нетелей, коров-первотелок получала основной рацион; животным 1-й опытной группы скармливали экстракт шрота клюквы, содержащий 40 % урсоловой кислоты, в дозе 250,0 мг на голову; 2-й опытной группе – двукомпонентную композицию: 200,0 мг сухого экстракта родиолы розовой и 250,0 мг экстракта шрота клюквы на голову в сутки. Телкам экстракты фитоадаптогенов вводили с основным рационом в течение 20 дней до предстоящего осеменения, которое проводили в возрасте 15 месяцев при достижении живой массы 372,0 кг. Нетелям экстракты фитоадаптогенов скармливали в 3 и 7 месяцев беременности в течение 10 дней; коровам-первотелкам – в течение 20 дней сразу после отела. В эксперименте использовались животные, не имеющие гинекологических заболеваний. Заключение о беременности животных делали при отсутствии половой охоты и обнаружении функционально активного желтого тела.
В эксперименте использовались сухой экстракт родиолы розовой с содержанием 3 % салидрозидов и экстракт шрота клюквы, содержащий 40 % урсоловой кислоты. Экстракт шрота клюквы получен по запатентованной технологии (патент RU 2414234С1) в Институте органической химии имени Н.Н. Ворожцова СО РАН (г. Новосибирск) [12]. В организм животных препараты вводили путем смешивания с основным рационом в утренние часы во время кормления.
Пробы крови получали из хвостовой вены с использованием вакуумных пробирок с активатором свертывания в утренние часы до кормления: у телок за 20 дней до применения препаратов, без признаков половой охоты, второй раз после оплодотворения; у нетелей за 10 дней до применения препаратов на 3-м месяце беременности, второй раз на 7-м месяце беременности, после применения препаратов; у коров-первотелок до применения препарата, после отела, за 20 дней до осеменения, которое проводили не ранее 60 дней после отела, при восстановлении оварильных циклов, второй раз – после оплодотворения.
Биохимический состав крови изучен на анализаторе BioChemSA с использованием диагностических наборов реагентов фирмы «Vital».
Воспроизводительную способность телок оценивали по возрасту и живой массе при первом осеменении, проценту оплодотворения в первую половую охоту, индексу осеменения; у нетелей определяли продолжительность беременности и характер течения беременности; у коров-первотелок устанавливали возраст при первом отеле, продолжительность сервис-периода, выход телят, оплодотворяемость, индекс осеменения, наличие гинекологических заболеваний на основании клинического и ректального исследования с помощью УЗИ-сканера, данных информационно-аналитической системы «Селэкс».
Биометрический анализ результатов с расчетом средних величин, статистической ошибки и критерия достоверности Стьюдента-Фишера проведен с использованием программы StatSoft STATISTICA 10.0.1011 Eneterpise [ru].
Результаты и их обсуждение. Биохимические показатели крови занимают особое место и очень важны как для контроля физиологического статуса ремонтного молодняка, так и для оценки направленности обмена веществ на фоне применения биологически активных веществ.
Показатели белкового, углеводного и липидного обмена веществ у телок черно-пестрой породы контрольной и опытных групп перед осеменением и до скармливания фитоадаптогенов находились в пределах физиологической нормы, соответствовали породным и возрастным особенностям и не имели достоверных различий (табл. 1).
Таблица 1
Показатели биохимического статуса крови телок при использовании фитоадаптогенов
|
Группа |
||||||
|
контрольная |
1-я опытная |
2-я опытная |
||||
|
до применения препарата |
после применения препарата |
до применения препарата |
после применения препарата |
до применения препарата |
после применения препарата |
|
|
Общий белок, г/л |
74,8±1,27 |
76,5±1,53 |
73,9±1,31 |
77,1±2,44 |
75,1±1,16 |
79,2±2,02 |
|
Альбумины г/л |
29,8±0,88 |
31,8±0,73 |
25,8±1,36* |
32,1±1,12 |
29,3±0,95 |
33,9±1,14 |
|
Мочевина, ммоль/л |
6,12±0,66 |
4,3±0,44 |
6,17±0,51 |
3,88±0,33 |
6,05±0,77 |
3,55±0,25 |
|
АлАТ, Ед/л |
26,3±3,1 |
31,3±2,7 |
28,8±3,4 |
31,7±2,4 |
25,9±2,8 |
30,68± 1,8 |
|
АсАТ, Ед/л |
84,3±7,5 |
94,4±13,0 |
85,9±8,3 |
92,4±23,0 |
82,00±4,47 |
88,8±27,0 |
|
Щелочная фосфатаза, Ед/л |
128,9±11,2 |
195,6±19,9 |
132,7±12,4 |
175,8±17,6 |
136,7±14,3 |
152±11,7 |
|
Глюкоза, ммоль/л |
3,02±0,24 |
2,41±0,16 |
2,98±0,37 |
2,43±0,20 |
2,77±0,33 |
2,51±0,15 |
|
Холестерин ммоль/л |
4,11±0,45 |
4,75±074 |
4,17±0,53 |
4,62±0,49 |
4,20± 0,59 |
4,47±0,63 |
Использование в рационах кормления телок фитоадаптогенов способствовало активации анаболических процессов в печени и повышению показателей белкового обмена. Применение двухкомпонентной композиции из сухого экстракта родиолы розовой и экстракта шрота клюквы (с содержанием 40 % урсоловой кислоты) более существенно модифицировало белковый обмен в организме телок второй опытной группы. Концентрация общего белка и альбуминов в сыворотке крови животных этой группы оказалась выше на 4,5; 2,7 и 6,2; 5,4 % на фоне снижения уровня мочевины и на 17,4 и 8,5 % в сравнении с контрольной и первой опытной группами соответственно.
Ферменты (энзимы) – вещества белковой природы, обладающие высокой специфичностью, катализирующие биохимические реакции в определенных условиях среды за счет наличия активного центра (кофермента). Ферменты АлАТ, АсАТ являются маркерами острой клеточной недостаточности. Нашими исследованиями установлено, что использование в рационах кормления телок первой и второй опытных групп одно- и двухкомпонентных композиций фитоатаптогенов способствовало снижению концентрации ферментов в крови. У животных второй опытной группы уровень АлАТ, АсАТ и щелочной фосфатазы в сыворотке крови был ниже на 2,0 и 3,2; 5,9 и 3,9; 22,3 и 13,5 % соответственно в сравнении с аналогичными показателями у животных контрольной и первой опытной групп.
Концентрация холестерина у телок опытных групп имела тенденцию к незначительному снижению. Исследования некоторых авторов показали, что поедание животными лекарственных трав, богатых фитохимическими веществами, способствует снижению уровня холестерина [13, 14]. Способность фитохимических веществ снижать синтез и всасывание холестерина подтверждается в исследованиях [15].
Важным показателем энергетического обмена является глюкоза. В то же время концентрация глюкозы в крови зависит от уровня кормления и может значительно варьировать [16].
Использование двухкомпонентной композиции в рационах кормления телок второй опытной группы оказало заметный модулирующий эффект на показатели глюкозы, которые на 4,1 и 3,3 % были больше в сравнении с контрольной и первой опытной группами соответственно.
Установленный нами более выраженный физиологический эффект при использовании в рационе кормления телок двухкомпонентной композиции из сухого экстракта родиолы розовой и экстракта шрота клюквы, выражающийся в стимулировании интенсивности белкового, углеводного и липидного обменов, может положительно влиять на сохранность ДНК в яйцеклетках, регенерацию функционального слоя и развитие ткани эндометрия, герминативную и эндокринную активность яичников.
Косвенным подтверждением эффектов фитоадаптогенов является увеличение оплодотворяемости от первого осеменения у телок второй опытной группы при использовании в рационах кормления двухкомпонентной композиции на 10 % в сравнении с животными контрольной группы. После второго осеменения во второй группе оплодотворяемость составляла 100 %, что в сравнении с контрольной и 1-й опытной группами выше на 5 и 15 % соответственно. Оптимальные значения индекса осеменения установлены у животных первой и второй опытных групп при использовании фитоадаптогенов – 1,45 и 1,40, что по сравнению с контрольными аналогами ниже на 0,20 и 0,25 соответственно.
Развитие беременности у животных сопровождается комплексом изменений, как специфических – в органах репродукции, так и неспецифических – в других системах организма, связанных с функциональными потребностями развивающегося плода [17]. У животных всех экспериментальных групп течение беременности контролировали методом общего клинического исследования. При достижении срока беременности 3 месяца (предплодный период), а затем 7 месяцев (перед запуском) нетелям первой и второй опытных групп в течение 10 дней скармливали фитоадаптогены. На основании результатов исследований [18] 10-дневный период применения препаратов обеспечивает модификацию обмена веществ и повышает адаптационные способности организма. Для достижения нормального развития плода регуляторными механизмами организма беременной
необходимо обеспечить соответствующий уровень обмена веществ и энергии во всем многообразии форм [19]. Биохимический статус крови после использования фитоадаптогенов в рационах кормления нетелей первой и второй опытных групп свидетельствует о мобилизации обменных процессов и энергетических ресурсов в организме животных (табл. 2).
Показатели биохимического статуса крови нетелей при использовании фитоадаптогенов
|
Показатель |
Группа |
|||||
|
контрольная |
1-я опытная |
2-я опытная |
||||
|
3 месяца стельности |
7 месяцев стельности |
3 месяца стельности |
7 месяцев стельности |
3 месяца стельности |
7 месяцев стельности |
|
|
Общий белок, г/л |
77,3±1,61 |
78,2±1,72 |
78,2±1,82 |
79,5±1,93 |
80,7±2,09 |
81,3±2,24 |
|
Альбумин, г/л |
30,4±0,97 |
28,4±0,68 |
31,5±0,94 |
29,3±1,03 |
32,6±1,05 |
31,9±1,14* |
|
Мочевина, ммоль/л |
3,92±0,53 |
3,78±0,37 |
3,68±0,39 |
3,42±0,41 |
3,38±0,31 |
3,22±0,27 |
|
АлАТ, Ед/л |
33,13±3,23 |
34,2±3,17 |
22,10±3,71* |
32,7±1,95 |
26,06±2,9 |
33,10±3,3 |
|
АсАТ, Ед/л |
97,28±17,1 |
104,19±18,5 |
100,36±13,75 |
103,76±13,02 |
91,55±12,3 |
89,06±9,81 |
|
Щелочная фосфатаза, Ед/л |
141,7±15,54 |
153,1±16,62 |
111,25±7,22 |
129,60±8,04 |
132,3±13,2 |
117,2±12,1 |
|
Глюкоза, ммоль/л |
2,37±0,22 |
2,31±0,18 |
2,39±0,26 |
2,33±0,19 |
2,43± 0,18 |
2,37± 0,22 |
|
Холестерин ммоль/л |
4,83±0,43 |
4,81±0,31 |
4,86±0,55 |
4,82±0,47 |
4,64±0,52 |
4,78±0,66 |
Наиболее значимые и позитивные изменения метаболического статуса крови установлены у нетелей 2-й опытной группы, получавших с рационом кормления двухкомпонентную композицию фитоадаптогенов. Уровень общего белка и альбуминов в крови животных второй опытной группы был выше на 3,9 и 12,3 (Р ≤ 0,05); 2,2 и 8,9 % соответственно в сравнении с аналогичными показателями у животных контрольной и первой опытной групп.
Следует отметить, что более высокий уровень белка, в первую очередь за счет фракции альбуминов, в крови нетелей второй опытной группы носит положительный прогностический характер, так как снижение концентрации общего белка и альбуминовой фракции сыворотки крови в период беременности может приводить к удлинению сервис-периода.
При этом у животных этой группы отмечалась тенденция к снижению концентрации мочевины в сыворотке крови на 14,8 и 5,8 % соответственно в сравнении с контрольной и первой опытной группами, что свидетельствует о снижении функциональной нагрузки на печень и подтверждается уменьшением активности печеночных ферментов: AлАT на 3,2 и 1,2 %, АсАТ на 14,5 и 14,2, щелочной фосфатазы на 23,4 и 9,6 % соответственно.
Важное значение при адаптации самки к беременности имеет углеводный обмен, в частности – концентрация глюкозы. В динамике развития беременности концентрация глюкозы снижалась у животных контрольной и опытных групп, что свидетельствует об ее использовании как лабильного субстрата на рост и развитие плода. При этом наиболее высокий уровень глюкозы оставался во второй опытной группе животных – на 2,5 и 1,7 % соответственно в сравнении с контрольной и первой опытной группами, что следует рассматривать как положительный эффект фитоадаптогенов, характеризующий стойкое анаболическое состояние организма животных.
У животных экспериментальных групп на протяжении всей беременности оставался высоким уровень холестерина, что также характеризует высокую функциональную активность печени и ферментных систем. Установленные нами закономерности изменения показателей метаболизма могут свидетельствовать о нормальном развитии плода.
Результаты исследований некоторых авторов свидетельствуют о том, что препараты родиолы розовой и клюквы благоприятно влияют на трофику органов половой сферы [20]. Наши исследования показали, что развитие стельности у животных протекало без осложнений, в среднем продолжительность составляла 277 дней. Отел у коров-первотелок опытных групп протекал благополучно. Телята рождались физиологически зрелыми, жизнеспособными.
Послеродовой период является новым физиологическим состоянием организма, при котором происходит сложная нейрогуморальная перестройка в связи с инволюцией половой системы, становлением функций яичников и молочной железы. Усиление вегетативных функций сопровождается изменением уровня и направленности метаболизма. Исследования метаболического статуса коров-первотелок при использовании в течение 20 дней после отела фитоадаптогенов показали, что биохимические показатели крови соответствовали физиологической норме (табл. 3).
Таблица 3
Показатели биохимического статуса крови коров-первотелок
при использовании фитоадаптогенов
|
Показатель |
Группа |
||
|
контрольная |
1-я опытная |
2-я опытная |
|
|
Общий белок, г/л |
65,9±1,11 |
66,7±1,44 |
69,4±1,17* |
|
Альбумин, г/л |
27,8±0,77 |
28,7±1,07 |
29,8±0,83 |
|
Мочевина, ммоль/л |
4,58±0,45 |
4,31±0,46 |
4,10±0,43 |
|
АлАТ, Ед/л |
22,53±3,06 |
20,05±2,58 |
18,32±2,4 |
|
АсАТ, Ед/л |
91,68±10,7 |
96,85±8,27 |
87,2±10,8 |
|
Щелочная фосфатаза, Ед/л |
97,63±9,32 |
73,75±15,04 |
95,6±11,5 |
|
Глюкоза, ммоль/л |
2,84±0,32 |
3,07±0,28 |
3,14±0,27 |
|
Холестерин, ммоль/л |
4,66±0,42 |
4,49±0,43 |
4,06±0,41 |
В то же время уровень общего белка в крови коров-первотелок всех экспериментальных групп был ниже, чем в период стельности, в среднем на 15,7; 16,1; 14,6 %, что связано со значительным расходом белка на рост и развитие плода в последние месяцы стельности. Введение в рацион кормления коров-первотелок опытных групп фитоадаптогенов способствовало снижению функционального напряжения печени, повышению ее белково-синтетической функции и более активному восстановлению организма.
Уровень общего белка и альбуминов у коров-первотелок второй опытной группы был на 5,3 (Р ≤ 0,05) и 7,2; 4,05 и 3,8 % соответственно больше в сравнении с контрольной и первой опытной группами, на фоне снижения концентрации печеночных ферментов (табл. 3).
Более высокий уровень глюкозы (на 10,6 и 2,3 %) и низкая концентрация холестерина (на 12,9 и 9,6 %) у коров-первотелок второй опытной группы в сравнении с контрольной и первой опытной группами, вероятнее всего, связан с тем, что активной мобилизации жиров как источников энергии для компенсирования напряженности других видов обмена веществ не
происходило [21]. Стабильный уровень обмена веществ обеспечивает более интенсивный процесс инволюции репродуктивных органов в послеродовой период, что подтверждается нашими исследованиями. Оплодотворяемость коров-первотелок второй опытной группы при первом осеменении была на 15 и 5 % больше, чем у животных контрольной и первой опытной групп. После третьего осеменения у коров второй опытной группы была достигнута 100 % оплодотворяемость с разницей в 10 и 5 % в сравнении с животными контрольной и первой опытной групп. Этот факт следует рассматривать как комплексный физиологический эффект фитохимических веществ, входящих в состав экстракта шрота клюквы и сухого экстракта родиолы розовой, обладающих противовоспалительным действием на органы репродуктивной системы, и андиоксидантный эффект, индуцирующий адаптивную реакцию на факторы внешней среды.
Заключение
1. Использование в рационах кормления телок, нетелей и коров-первотелок фитоадаптогенов из регионального сырья (экстракта шрота клюквы и сухого экстракта родиолы розовой) способствует мобилизации обменных процессов и энергетических ресурсов в организме животных, проявлению анаболического эффекта, снижению функциональной нагрузки печени.
2. Применение двухкомпонентной композиции из сухого экстракта родиолы розовой и экстракта шрота клюквы телкам, нетелям и коровам-первотелкам нормализует воспроизводительные процессы и улучшает показатели оплодотворяемости, течения беременности и послеродового периода.
Планируется изучение эффективности использования фитоадаптогенов в рационах высокопродуктивных коров при однотипном круглогодовом рационе кормления.
