В рамках конференции AgroIndex, Геннадий Селиванов, специалист по кормлению ГК Мегамикс, рассказал участникам конференции о кетозе и распространенных ошибках, которые приводят к его возникновению у КРС.
Кетоз – это..
Существует несколько подходов в понимании кетоза. Во первых, кетоз - это болезнь, характеризующаяся изменением углеводного, белкового и жирового обмена, приводящая к накоплению чрезмерного количества кетоновых тел, а именно ацетона, ацетоацетата и бета-гидроксибутирата. В другом представлении кетоз – это не болезнь, а нарушение обмена, которое наблюдается при многих патологических процессах. Оба подхода сходятся в том, что кетоз указывает на нарушение здоровья животного. И далее вопрос переходит в плоскость понимания насколько далеко от нормы зашел процесс.
Масштаб проявления кетоза
Если попробовать определить масштаб распространения кетоза, то из анализа массива данных об этой проблеме известно, что субклинический кетоз диагностируется у коров в хозяйствах при всех уровнях продуктивности.
В ранних исследованиях середины 80-90-х годов прошлого столетия и начала 2000-х, о распространенности субклинического кетоза, сообщается о том, что он регистрируется в течение первых 2 месяцев лактации - от 0 до 33,9% (Dohoo and Martin, 1984). Около 33% через 2 недели после родов (Duffield et al., 1998 ). В течение 2 недель после родов - 22% (Ospina et al., 2010).
При этом широкий диапазон заболеваемости, обнаружен среди исследовательских хозяйств в ЕС (субклинический кетоз от 30 до 48%), иллюстрирует различную степень тяжести между стадами. (см. слайд).
На слайде статистика по кетозу 5 стран, причём самый высокий показатель по субклиническому кетозу демонстрируют исследовательские фермы Франции. На фермах Великобритании показатель выявления кетоза ниже остальных. Анализ проводился по молоку, путём тестирования на бета-гидроксибутират и значение более 100 µмоль/л уже считалось положительным.
Недавно получены данные, которые говорят о том, что из 131 фермы в США, выбранных случайным образом, 85% имеют стадо, где субклиника кетоза после отела выявляется у более, чем 25% новотельных коров.
Согласно, выше представленных данных, становиться ясно, что проблема, не надумана, а реально существует. И ее размеры значительно больше, чем можно было себе представить.
Нормативные данные по кетоновым телам
Как определить где нормальные границы кетоновых тел, где повышенный уровень и где высокий. На этот счет существует некоторое разночтение в цифрах.
Поэтому была проведена статистическая обработка данных по показателям кетоновых тел и физиологическим отклонениям, при конкретных значениях.
Опираясь на опубликованные данные американских исследований, уровень бета-гидроксибутирата до 1,2 ммоль/л уже принято считать нормой. Более ранний предел нормы до 0,9 ммоль/л уже не актуален. В Россию активно завозят скот из западных стран, поэтому нам также нужно учитывать новый ориентир.
Уровень от 1,2 до 2,9 ммоль/л можно считать субклиническим кетозом. Его диагностируют у новотельных коров на американских фермах от 15 до 60%. Уровень бета-гидроксибутирата от 3 ммоль/л можно считать клиническим кетозом и он регистрируется на фермах в пределах 2-15% случаев.
Ущерб от кетоза
Некоторые фермеры относятся к проблеме кетоза не серьезно. В тоже время, кетоз это всегда экономические потери, причём потери, связанные не только с лечением, но и со снижением производства молока, со снижением эффективности воспроизводства и выбраковкой.
При субклиническом кетозе удлиняется время бесплодия от 5 до 14 дней. Значительно снижается вес и увеличивается риск смещения сычуга. Самые объемные потери – происходят из-за уменьшения надоев молока от 1 до 1,4 л в день в течение 2 недель.
Даже, если мы рассматриваем только снижение надоев на этот срок, плюс дополнительные дни простоя, которые возникают от позднего оплодотворения, то мы получим, что один случай субклинического кетоза будет стоить 4-5 тыс. рублей для 1 коровы.
Если же говорить о клиническом кетозе, то здесь ситуация намного мрачнее. Это уже потеря одного литра молока в течение всей лактации. А за счёт того, что количество дней бесплодия доходит до 30, то один случай клинического кетоза может стоить до 20000 руб.
Кетоз правоцирует накопление жира в печени
В новотельный период у высокопродуктивных коров физиологически обусловлено использование жировой ткани для компенсации нехватки энергии. Однако, в режиме физиологического дефицита, предусмотрена небольшая потребность в дополнительном источнике энергии.
При кетозе происходит стремительное увеличение концентрации свободных жирных кислот в крови. Примерно, в 2 раза больше обычного. Значительная часть их переходит в клетки печени. Причем, доставка к тканям осуществляется в соединении с альбумином. Далее с помощью карнитина и специфического фермента (карнитинацил-трансфераза I) жирная кислота попадает в цитозоль клетки. В результате, капельки жира накапливаются в гепатоцитах, что обеспечивает жировую дистрофию печени.
На рисунке 4 показан пример печени с 320 г жира на килограмм натурального вещества.
Слабая инфильтрация жиром печени считается уже в пределах от 50 до 100 г на килограмм натурального вещества, умеренное от 100 до 200 и сильная жировая дистрофия - это, когда содержится более 200 г на килограмм печеночной паренхимы (см. слайд).
Жирная печень не способна полностью обеспечивать свою функцию. Это приводит к физиологическому стрессу и запредельному дефициту энергии после отёла. Как итог нарушается обмен веществ, что значительно повышает вероятность выбраковки коров.
Источники энергии в организме коровы
Существует несколько способов получения энергии в организме животных. Благоприятный вариант, когда энергия получается из глюкозы, которая поступает в кровь. Есть план Б - поддерживающий механизм, когда энергия поступает в организм путем трансформации жира, который присутствует в теле у животного.
Из диаграммы (см. слайд) видно насколько корова обеспечена глюкозой до отёла и после. Если до отела корова полностью обеспечивается энергией за счет глюкозы, то начиная с 4 дня до отела уже наблюдается ее дефицит, который необходимо чем-то компенсировать. Таким образом, самой природой заложен физиологический механизм, когда будет использоваться собственная жировая ткань. Весь вопрос заключается в объеме использования этих жировых депо.
При этом, всем известно, что универсальный энергетик в организме - это, безусловно, глюкоза. Как только увеличивается концентрация глюкозы в крови, начинает вырабатываться инсулин бета- клетками поджелудочной железы (на островках Лангерганса). Инсулин – это гормон, который подготавливает прохождение глюкозы из кровяного русла внутрь клетки.
Вначале инсулин подходит к рецепторам мембраны клетки, где реагируют с ними. Далее рецепторы активизируют переносчики глюкозы (Глют1,2,3,4). Переносчик глюкозы встраивается прямо в мембрану клетки, образуя канальцы в ней. Через них глюкоза попадает в клетку.
В дальнейшем глюкоза устремляется в матрикс митохондрии. Предварительно расщепляется на две молекулы пирувата и за счёт ферментов пируват дегидрогеназы образуются Ацетил-КоА. Далее Ацетил-КоА идет в цикл Кребса, где посредством 8-шагового каскада реакций мы получаем 38 молекул АТФ. Это нормальный физиологический путь получения «чистой энергии» у животных.
При дефиците энергии, в виду того, что глюкоза недостаточно поступила в кровь из рациона или организм не может создать достаточное количество ее из гликогена, включается механизм, когда активизируется процесс бета-окисления. То есть появляется необходимость в использовании жировых депо.
Бета-окисление - это процесс, которому предшествует высвобождение и транспортировка СЖК (свободных жирных кислот) из жировых депо в клетку.
Посредством реакций бета-окисления, образуется достаточно большое количество энергии. Но негативом этих реакции является то, что образуется очень большое количество Ацетил-КоА. Настолько большое, что цикл Кребса не способен это количество усвоить полностью. Из-за этого избыточное количество Ацетил-КоА становится исходным материалом для образования кетоновых тел.
По диаграмме (см. внизу) визуально можно понять, как изменяется запасы гликогена, и как изменяется содержание триглицеридов и липидов в паренхиме печени в переходный период.
Если говорить об образовании кетоновых тел (см. слайд), то как раз за счёт последовательного соединения Ацетил-КоА, который образован в большом количестве во время бета-окисления, происходит синтез кетонов. В результате реакции конденсирования и возникают кетоновые тела – ацетон, ацетоацетат и бета-гидроксибутират. То есть, из метаболита, который должен запускать энергетический цикл, мы очень легко обеспечиваем материалом патологический процесс избыточным Ацетил-КоА, который массово накапливается в результате бета-окисления.
Кетоновые тела – это, быстро диссоциирующие кислоты. Проблема заключается в том, что они понижают pH крови, а раз понижается pH крови, значит останавливаются функции ферментов. Известно, что все ферменты – это, белки и они работают только при определённом pH, как только повышается кислотность, регистрируется как минимум угнетение, коматозное состояние и даже гибель животного.
Как бороться с кетозом
Существует несколько распространенных ошибок при содержании КРС, которые ведут прямиком к кетозу.
Первая распространённая ошибка - это группировка животных без оценки упитанности (BCS). Мы считаем, что животное должно приходить в лактацию и уходить с лактации в одном том же виде (см. слайд). Поэтому группировка животных по продуктивности должна обязательно проходить с учетом BCS.
На слайде (см. внизу) видно, что животное с удоем в районе 6.500 кг имеет риск развития ожирения уже на 30 неделе лактации. А животные, которые будут доить 10.000 кг могут вообще не находиться в зоне риска ожирения. Особенно ярко это явление проявляется в стадах, которые содержат сразу две породы одновременно, например, голштины и симменталы. Нередко в них используется одна и та же схема группировки.
Вторая распространённая ошибка – это недостаточный набор кормов.
Использовать корма с высокой энергетикой — это решение задач во время пикового удоя. Там балансируется все с максимальной отдачей по молоку. А что делать, когда необходимо создать правильный рацион для спада лактации? В это время требуется максимально удерживать продуктивность, без накопления лишней упитанности. На самом деле, правильно составить рацион в этот период, не, так то, и просто. Кстати, проблема лишней упитанности как раз возникает из-за рациона спада лактации.
Для правильной оценки кормов компания Мегамикс использует лабораторию Dairy One. Результаты анализа кормов, которые она делает помогают определить лучшее направление использование для них. Например, силос кукурузный №1 можно использовать на раздое, даже с таким невысоким крахмалом. А вот силос №2 крайне не желательно использовать для молочных коров. В то же время как для молодняка 6-12 мес. и откорма его вполне можно кормить.
Третья распространённая ошибка – отсутствие в рационе компонентов для защиты печени. Для рационов в самые ответственные группы животных существуют специфические добавки, которые решают конкретную узкую задачу. Сейчас у холдингов всё чаще по умолчанию в позднем сухостое, новотеле и раздое обязательно включен гепатопротектор. Он необходим, потому что процесс накопления жира в печени – это отчасти физиологический процесс. Но только до определенной величины. Превышение этой величины в любой момент может стать базой для развития негативных явлений для здоровья коровы.
Избыточное содержание жира в печени всегда будет приводить к меньшей выработке глюкозы. Одновременно будет снижаться трансформация мочевины, подавляться иммунитет и, как следствие, увеличение дефицита энергии, которое будет сопровождаться еще и нарастающей интоксикацией.
Для защиты печени, в рамках профилактической программы мы используем препарат Аймалив. Он содержит холин, ниацин и пектины - всё это в смеси с фруктоолигосахаридами. Холин - это витаминоподобное вещество, которое обеспечивает вывод жировых вакуолей из печени за счёт протеинов очень низкой плотности. То есть, другими словами, снижает жировую нагрузку.
Ниацин - это витамин, который предотвращает повышенное отложение липидов в печени. Особенно его защищенная форма.
Есть у нас гепатопротектор, который используются в случае, когда есть подозрение на сильное поражение печени. Называется этот гепатопротектор Мегалив-К. Он уже содержит не только холин, ниацин и фруктоолигосахариды, но и специфический компонент - это силимарин. Силимарин попадает в Мегалив-К в составе шрота расторопши пятнистой. О расторопше опубликовано более 3900 научных работ, из-за природы ее уникальных свойств.
Силимарин, помимо гепатопротективных свойств, также является антиоксидантом, иммуномодулятором и даже противораковым средством у людей. Его редкая особенность для коров заключается в том, что он увеличивает выделение молока, но самое главное он уменьшает оксидативный стресс в транзитный период и стимулирует укрепление клеточных мембран.
Мегалив-К - это продукт, который был создан по запросу одного из предприятий Челябинской области. В тот период на ферме регистрировалась большое выбытие животных после отёла по неопределенным причинам. В результате использования Мегалив-К в течение 2 месяцев почти в 2 раза снизилась выбраковка, пришел в норму уровень кетоновых тел в крови.
Четвертая ошибка, которая приводит к кетозу - это невыполнение плана по потреблению СВ (сухое вещество) рациона.
Существует прямая взаимосвязь между потреблением рациона и достатком энергии. Затраты энергии на поддержание жизни и прирост продукции у животных давно рассчитаны. Однако, до недавнего времени представление о прогнозе потребления СВ рациона для конкретного животного, было примитивным. Кормовая программа NDS professional, которую используют технологи компании Мегамикс позволяет сделать достаточно точно этот прогноз.
А зачем это нужно? Это нужно для того, чтобы по возможности полностью использовать потенциал возможностей у животных. Так как 0,6 кг СВ рациона, дополнительно съеденные в фазу раздоя, дают энергию для производства 1 литра молока в тех же условиях.
Поэтому увеличить потребление СВ рациона – это одна из главных задач кормленца. Для того, чтобы стимулировать увеличение потребления СВ специалисты компании Мегамикс предлагают Мегабуст Румен. При использовании его на сбалансированных рационах, Мегабуст Румен может поднимать потребление СВ у животных на 2,5 кг.
И еще одна из распространённых ошибок – это, использование старых систем кормления для балансирования рационов КРС.
У специалистов компании Мегамикс сейчас используется CNCPS - это Корнельская система чистых углеводов и белков, которая может предложить динамический модуль кормления. То есть программа учитывает не только питательность корма, как в линейных программах (которых подавляющее большинство), но и моделирует расщепление корма в зависимости от физиологии животного и конкретных производственных условий.
Поэтому базовой программой по расчету рационов у технологов в компании Мегамикс является программа NDS Professional. Она даёт возможность создать более точную модель коровы, рассчитать ее потребности, учесть при этом данные окружающей среды и условия содержания на ферме.
Таким образом, понимая механизм развития кетоза, а также избегая распространенные ошибки, которые способствуют его появлению, можно легко снимать с повестки дня эту проблему. Для этого достаточно воспользоваться вышеописанным материалом либо пригласить специалиста из Мегамикс.
