Современный подход к минеральному кормлению дойных коров с использованием Технологии Полного Замещения

Доктор Хелен Уоррен
Доктор Хелен Уоррен
Европейский технический менеджер по жвачным животным, Alltech (Данбойн, Ирландия)

Минералы в организм коровы поступают из трёх основных источников: корма, кормовых добавок и воды. Основная роль добавок микроэлементов заключается в обеспечении оптимального содержания микроэлементов в организме, что помогает животному успешно преодолевать периоды стресса, не испытывать микроэлементной недостаточности, способствует улучшению здоровья и продуктивности. Однако микроэлементы могут присутствовать в кормах в различных формах, отличающихся по своим свойствам.

Таблица 1. Основные функции микроэлементов у коров

Элемент

Функция

Медь 

Медь влияет на метаболизм железа, развитие костей, образование коллагена, иммунную функцию, увеличивает скорость роста.

Марганец 

Марганец участвует в метаболизме, развитии костей, хрящей и соединительной ткани. Он необходим для нормального протекания процесса свёртывания крови, а также для поддержания в норме процессов роста, размножения и лактации.

Цинк 

Цинк участвует в поддержании целостности кожи и мембран слизистых оболочек, волос (т.е. в поддержании здоровья шерстного покрова), копыт, а также в заживлении ран. Он также необходим для нормального развития костей и хрящей, играет роль в процессах роста и обмена веществ.

Селен 

Селен играет важную роль в обмене веществ, регулируя процессы роста, улучшая оплодотворяемость, нейтрализуя свободные радикалы и помогая организму противостоять инфекциям.

 

От неорганических минералов к органическим

Традиционно минералы вводились в корма в неорганической форме, например, в форме оксидов или сульфатов, поскольку эти формы дёшевы и легкодоступны для приобретения. Однако они обладают плохой биологической доступностью, поскольку в кишечнике между ними наблюдается антагонизм, ограничивающий усвоение. Органические микроэлементы отличаются от неорганических тем, что они связаны с органическими лигандами, например, с аминокислотами (Lamb et al., 2008). Органические минералы меньше взаимодействуют в процессе пищеварения, чем неорганические, и легко достигают стенки кишечника, где происходит их всасывание в кровь. Для максимизации биологической доступности были созданы органические минералы, в основе технологии производства которых лежит процесс образования хелатов. Микроэлементы, в том числе цинк, медь и марганец, доступны в форме Биоплексов (Оллтек, США). В составе Биоплексов микроэлементы связаны с аминокислотами (лигандами), и обладают теми же свойствами, что и природные органические микроэлементы, содержащиеся в растениях. Количество усвоенного микроэлемента называют его биологической доступностью, она определяется количеством микроэлемента, достигнувшего стенки кишечника, где происходит всасывание. Стабильность хелата пропорциональна его прочности. Микроэлементы в форме хелатов абсорбируются более эффективно, чем неорганические формы и обладают большей доступностью для тканей-мишеней.

Селен, как и другие микроэлементы, должен постоянно содержаться в рационе. Он входит в состав около 22 различных белков, выполняющих множество функций в организме. Одна из важнейших функций селена заключается в его участии в работе иммунной системы. Для оптимального функционирования иммунной системы и поддержания здоровья животного необходимо достаточное поступление селена в организм. Традиционно селен вводился в корма в неорганических формах – в форме натрия селенита или натрия селената. Обе эти формы обладают плохой биологической доступностью и не способны увеличить запасы селена в организме животного, большая часть селена из этих источников выводится из организма, а не депонируется в составе белков. Селен в форме Сел-Плекса способен образовывать резервы в тканях организма, при необходимости эти резервы могут быть организмом использованы. Сел-Плекс – это органический селен, полученный из уникального штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Все дрожжи обладают различной генетической структурой и отличаются характером накопления селена в составе собственных белков. В Сел-Плексе селен содержится в той же форме, что и в обычных природных кормовых средствах. Животные и люди в процессе эволюции обрели способность к эффективному усвоению именно такой формы селена. Сел-Плекс хорошо усваивается, часть селена используется сразу же, а часть откладывается в тканях про запас.

С момента появления первых органических минералов способы их использования претерпели некоторые изменения. Первоначально их вводили «по верху» содержащихся в рационе неорганических минералов, но вскоре, благодаря высокой эффективности органических минералов, ими стали замещать часть неорганических минералов рациона. Были проведены многочисленные эксперименты с использованием Биоплексов и Сел-Плекса, в которых было продемонстрировано положительное влияние органических микроэлементов на число соматических клеток (ЧСК), здоровье вымени, репродуктивную функцию, а также на молочную продуктивность и качество копыт.

От частичного замещения к полному

Поскольку исследования органического селена продемонстрировали, что его неорганические формы не нужны для поддержания здоровья и продуктивности животных, учёные компании Оллтек задались вопросом: возможен ли подобный подход в отношении других минералов, например, цинка и меди.

На первоначальном этапе часть работы по изучению использования Биоплекса цинка в рационах дойных коров была проведена в Университетском колледже Харпера Адамса в Великобритании. Сорока четырём коровам голштино-фризской породы в начале лактации скармливали смешанный рацион на основе кукурузного и травяного силоса с добавлением концентратов, не содержащих добавок цинка. Дополнительно проводилась подкормка добавками, обеспечивавшими потребление 600 мг/день цинка (100% от рекомендованной NRC дозировки) либо 120 мг/день цинка (20% дополнительного цинка). Такая программа кормления использовалась в течение 14 недель, в результате было установлено, что тип добавки цинка оказал влияние на молочную продуктивность в период опыта. У коров, получавших 100% Биоплекса цинка, пик лактации был более продолжительным в сравнении с другими группами, средняя молочная продуктивность была выше на 2,4 кг/день в сравнении с группой, получавшей 100% неорганического цинка. Увеличение молочной продуктивности стало достоверным через шесть недель скармливания экспериментальных рационов.

Для оценки здоровья вымени и наличия в нём воспаления определялось содержание амилоида А в молоке. Его содержание было понижено в группах, получавших 100% потребности в минералах, самые низкие уровни наблюдались в группе, получавшей органические минералы. Такие же результаты были и по показателю ЧСК.

Увеличение молочной продуктивности в группе, получавшей Биоплекс цинк в дозе, обеспечивающей потребление цинка на уровне 100% от рекомендаций NRC, было неожиданным результатом, поэтому эксперимент был на следующий год проведён повторно, но в повторном эксперименте использовалась более низкая дозировка Биоплекса цинка. При скармливании Биоплекса цинка в дозе, обеспечивающей потребление цинка на уровне 86% от рекомендаций NRC, наблюдалось почти такое же увеличение молочной продуктивности. Из этих результатов можно сделать вывод, что вследствие более высокой эффективности минералов в форме Биоплексов их применение в пониженной дозировке не приведёт к снижению продуктивности. Это имеет большое значение для снижения количества выделяемых из организма минералов, которое напрямую зависит от количества потреблённых минералов, чем меньше минералов потребляется с кормом, тем меньше их выделяется в окружающую среду.

От науки к практике

 

Ещё один производственный опыт был проведён в Великобритании, изучалось влияние полного замещения неорганического цинка, марганца и селена на Биоплексы цинка и марганца и Сел-Плекс на состояние здоровья и оплодотворяемость племенных коров джерсейской породы (n=207). В стаде наблюдалась повышенная заболеваемость маститами после перемещения в выстланные соломой загоны, и никакие технологические приёмы не приводили к снижению заболеваемости маститами. Перед началом и на протяжении опыта коровам скармливалась полнорационная смесь, минералы в неорганической либо органической форме вводились в рацион в одинаковых дозировках. Полное замещение неорганических минералов органическими привело к значительному снижению заболеваемости маститами (Рисунок 1). Количество оплодотворений на одно зачатие в группе, получавшей органические минералы в сравнении со средним значением по стаду, снизилось с 2,01 до 1,37, а интервал между отёлами – с 394 до 356 дней (Таблица 3).

Рисунок 1. Заболеваемость маститами в процентах от количества отёлов в месяц

Современное минеральное кормление

Проводимые компанией Оллтек широкомасштабные исследования по использованию Биоплексов и Сел-Плекса для полного замещения неорганических минералов способствуют наступлению новой эры минерального кормления. Технология Полного Замещения (ТПЗ) предполагает, что все неорганические минералы будут полностью заменены Биоплексами и Сел-Плексом, вводимыми в корма в меньших, чем неорганические минералы, дозировках вследствие большей стабильности и биологической доступности. Эти органические минералы объединены в минеральный комплекс ТПЗ, гарантирующий потребление всеми коровами оптимальных дозировок органических микроэлементов для поддержания иммунитета, здоровья вымени и оплодотворяемости.

 

Таблица 2. Рекомендуемое потребление минералов жвачными при использовании Технологии Полного Замещения

Содержание микроэлементов

мг/гол/день

Стандартная  ситуация

Нарушение состояния здоровья

Биоплекс медь

200

300

Биоплекс марганец

200

300

Биоплекс цинк

400

600

Селен в составе Сел-Плекс

4

6

И-Сак (CBS 493.94)

1.33 x 109 КОЕ

2.00 x 109 КОЕ

Иммунитет 

Нагрузка на иммунную систему коровы значительно возрастает в период отёла, когда повышается потребность в эффективном подавлении инфекций. При попадании патогена (инфекционной бактерии) в организм коровы иммунные клетки быстро направляются в точку проникновения инфекции. Они блокируют патогены и не допускают их распространения по организму, поэтому активность иммунных клеток имеет огромное значение.

На рисунке 2 проиллюстрирована способность органического селена в форме Сел-Плекса поддерживать нормальную функцию иммунной системы дойных коров. Это особенно важно в периоды стресса (отёл, послеродовый период, вакцинации, течка, охота и т. д.), когда риск заражения повышен. Коровы, потребляющие органический селен в форме Сел-Плекса обладают в два раза большей способностью к нейтрализации инфекционных агентов в период отёла, когда иммунная система ослаблена, чем коровы, потребляющие неорганический селен.

Рисунок 2. Ответная реакция иммунных клеток при кормлении различными источниками селена (Silvestre and Thatcher, 2006)

На Рисунке 3 показано, что у коров, кормление которых осуществлялось в соответствии с программой современного минерального кормления, наблюдалось снижение содержания  E-coli в молоке на один десятичный логарифм (10-кратно). Этот факт демонстрирует положительное влияние органических микроэлементов на состояние иммунной системы коров.

Рисунок 3. Влияние минерального кормления на количество E-coli (Scaletti et al., 2003)

  • Здоровье вымени

В инфицированном вымени образуется меньше молока, чем в здоровом, поэтому две трети потерь при мастите обусловлены снижением молочной продуктивности. Кроме того, мастит отрицательно влияет на качество молока, приводя к увеличению ЧСК в нём, что приводит к снижению стоимости молока. При мастите ухудшается здоровье животного и экономическая эффективность производства.

Fotley’s et al., 2004 продемонстрировали, что применение программы современного минерального кормления позволяет снизить ЧСК на 30% благодаря высокой эффективности органического селена.

Рисунок 4. ЧСК у дойных коров при введении в рационы Сел-Плекса или неорганического селена (Foltys et al., 2004)

  • Оплодотворяемость

Постоянное увеличение молочной продуктивности в последние 50 лет отрицательно коррелирует с оплодотворяемостью. Хотя это явление обусловлено многими причинами, несомненно, что микроэлементное кормление также вносит свой вклад. Нарушение репродуктивной функции имеет место при недостатке различных микроэлементов, например, дефицит меди и марганца приводит к отсутствию течки, а дефицит селена – к увеличению количества случаев задержки последа. При недостатке резервов микроэлементов в организме во время отёла возрастает риск развития их дефицита в период наибольшей подверженности заболеваниям. В этот период также наблюдается снижение потребления сухого вещества, поэтому следует использовать питательные вещества, в том числе и микроэлементы, с максимальной биологической доступностью. В Таблице 3 показаны параметры, характеризующие репродуктивную функцию, при введении в рацион Биоплексов и Сел-Плекса в дозах, применяемых при полном замещении неорганических минералов.

 

Таблица 3.Параметры, характеризующие репродуктивную функцию (Wilde et al., 2010)

Параметр Единицы 

У всех коров до изменения кормления

У коров, отелившихся после начала использования Биоплексов и Сел-Плекса

Кол-во дней до первого осеменения дней 

68

62

Кол-во осеменений на одно зачатие 

2.01

1.37

Общая оплодотворяемость

38

42

Ожидаемый интервал между отёлами (для стельных коров) дней

394

356

*Коровы получали добавки Биоплексов и Сел-Плекса в период сухостоя (после августа 2008 года)

ВЫВОДЫ

Эти результаты демонстрируют явные преимущества использования органических форм микроэлементов в качестве единственного их источника в рационах. ТПЗ – это новый, многообещающий подход в молочном скотоводстве, позволяющий передовым специалистам по кормлению и фермерам обеспечить коровам кормление, дающее возможность полностью удовлетворить их потребности для полного раскрытия их генетического потенциала при одновременном снижении выделения минералов во внешнюю среду.

  • Низкая норма ввода: 10-15 г/гол/день
  • Поддержание здоровья: иммунитет и здоровье вымени
  • Поддержание репродуктивной функции
  • Высокая биологическая доступность и минимальное выделение во внешнюю среду
  • Увеличение молочной продуктивности: измеряйте через 2 – 3 месяца после начала использования
Мнение редакции может не совпадать с мнением автора
Источник: The DairyNews