Важливим фактором успішної роботи молочної ферми є рівень відтворення тварин. Серед інших поживних речовин мінерали відіграють важливу роль у підтримці репродуктивного здоров'я молочного стада. Ессенціальні мінеральні речовини поділяються на макроелементи (Ca, P, K, NaCl і Mg) і мікроелементи (Cu, Co, Se, Mn, I, Zn, Fe, Mo та Cr), залежно від їх кількості в організмі.

Для репродуктивного здоров’я тварин також важливі мікроелементи (Chester-Jones та ін., 2013), адекватна концентрація яких допомагає досягти вищих показників запліднення (Rabiee et al., 2010) та продуктивності великої рогатої худоби (Kumar et al., 2011; Grace and Knowles, 2012).

Мінеральний дефіцит має сильний вплив на активність яєчників у жуйних (Boland, 2003). Мінерали беруть участь у синтезі гормонів, необхідних для репродукції, їх нестача негативно впливає на виробництво як стероїдних (Boland, 2003), так і тиреоїдних гормонів (Abdollahi et al., 2011).

Мінерали, з огляду на їхню роль у дозріванні фолікулів, функціонуванні яєчників і фертильності, є невід'ємним компонентом раціону виробничих тварин (Ansotegui et al., 1999, Boland, 2003). Репродуктивна недостатність може бути спричинена дефіцитом окремих або комбінації декількох мінералів або спричинюватися їх дисбалансом.

Кальцій

Він є найпоширенішим мінералом в організмі. Основною функцією кальцію в репродуктивній діяльності є сприяння родам шляхом скоротливості м'язів, підтримання тонусу та інволюції матки. Низький рівень кальцію в крові призведе до затримки інволюції, збільшення ймовірності затримки плаценти, дистоції та більшої частоти опущення матки (Morrow, 1980).

Дефіцит кальцію спричиняє зниження скорочення м’язів, що, у свою чергу, призводить до меншого споживання корму через гіпотонію рубця. Це призводить до сильного негативного енергетичного балансу. В результаті збільшується мобілізація жиру, що, у свою чергу, викликає синдром жирової дистрофії печінки та кетоз (Boland et al., 2001). Наслідком є зниження виробництва молока і погіршення фертильності. Отже, в післяотільний період збільшується ймовірність затримки плаценти, а також подовжується інволюція матки. До того ж подовжується післяродовий анеструс, що призводить до економічних збитків.

Підвищена концентрація кальцію у кормах також може спричинити зниження частоти запліднення у корів, викликаючи вторинний дефіцит P, Mg, Zn, Cu та інших мікроелементів, пригнічуючи їх всмоктування в кишечнику (Hurley and Doane, 1989; Saba et al., 1987).

У молочних корів потреби в кальції повинні бути задоволені в установлені терміни, щоб уникнути втрати продуктивності та репродуктивних проблем.

Співвідношення Ca: P від 1,5:1 до 2,5:1 є достатнім для лактуючих корів. Раціон для молочних корів повинен містити від 0,75 до 0,80% кальцію на суху речовину (Schweigert and Zucker, 1988).

Фосфор

Фосфор є важливим мінералом кісток і бере участь у різних біохімічних реакціях в організмі. Фосфор міститься в АТФ, яка є джерелом енергії більшості обмінних процесів та компонентом клітинної стінки у вигляді фосфоліпідів.

Часто дефіцит фосфору асоціюється з анорексією, затримкою росту, зниженням виробництва молока та репродуктивною недостатністю. В основному це проявляється порушенням естрального циклу (Cromwell, 1997). При забезпеченні телиць на рівні 70−80% норми фосфору індекс осіменіння становив близько 3,7, а після усунення дефіциту він зменшився до 1,3 (Bindari et al., 2013).

Його дефіцит також може призвести до зниження активності яєчників, нерегулярного або анестрозного періоду.

Тому необхідно забезпечити адекватне споживання великою рогатою худобою фосфору, щоб уникнути проблеми з фертильністю. Водночас високі його рівні в дозі 80 г на день знижують виділення паратгормону (Bradley et al., 2000). Раціон повинен містити мінімум 0,45−0,50% фосфору в сухій речовині (Schweigert and Zucker, 1988).

Калій

У високих дозах калій може призвести до затримки статевого дозрівання, затримки овуляції і високого рівня анестрозу у телиць. Schweigert and Zucker (1988) показують нижчу запліднюваність у корів, яких годували раціонами з високим умістом калію.

Кухонна сіль

Вона містить натрій (Na) і хлор (Cl), і її часто додають тваринам як лизунці у вільному доступі. Натрій необхідний для підтримки осмотичного балансу, він допомагає клітинам поглинати глюкозу та амінокислоти. Дефіцит солі може призвести до патології травної системи, а отже опосередковано впливає на репродуктивне здоров'я тварин.

Добову потребу великої рогатої худоби в молочному стаді можна легко задовольнити, додавши 1% солі до комбікормів і застосовуючи додаткову сіль як лизунці.

Магній

Магній відіграє важливу роль у підтримці нормального росту кісток, різних ферментних систем і функціонуванні нервової системи. Високий рівень магнію необхідний під час ранньої лактації для підтримки нормального утворення молока.

Магній є антагоністом кальцію і, відповідно, має опосередкований вплив на репродуктивне здоров’я. Зниження репродуктивної ефективності може відбуватися через дефіцит магнію після загальної втрати апетиту (Kumar, 2003). У 500-кілограмовій корові близько 0,7 г магнію в крові, 2,5 г — в усіх позаклітинних рідинах, 70 г — всередині клітин і 170 г — у кістковому мінералі (Mayland, 1988).

У тільних голштинських корів фетально-плацентарна потреба в магнії становить приблизно 0,181 г/день із 190 дня до кінця вагітності (House and Bell, 1993).

Мідь

Мідь виконує роль кофактору в активності різних ферментів і церулоплазміну (Suttle, 2010). Коли рівень Cu нижче рівня фізіологічних потреб, виникає рання ембріональна смертність, розвивається резорбція плода, підвищується ризик затримки плаценти.

У дійних корів недостатність міді призводить до затримки або пригнічення еструсу, порушення функції яєчників і безпліддя. Адекватний вміст міді в сироватці крові молочних корів позитивно впливає на репродуктивне здоров’я, що призводить до скорочення кількості днів до першого осіменіння та підвищення його ефективності.

Дефіцит міді разом з кобальтом має шкідливий вплив на репродуктивну функцію, що затримує статеве дозрівання, знижує рівень зачаття, спричиняє ранню ембріональну смертність та затримку плаценти (Nix, 2002).

Мідь необхідна також для засвоєння та транспорту заліза, необхідного для синтезу гемоглобіну, а отже — для утворення еритроцитів (Tuormaa, 2000). Участь міді і цинку в забезпечені активності супероксиддисмутази допомагає виробленню прогестерону лютеїновими клітинами (Sales et al., 2011).

Мідь і молібден діють антагоністично. Нормальним вважається таке співвідношення між різними мікроелементами, яке дозволяє підтримувати нормальний рівень міді в крові: Zn: Cu — 4:1, Cu: Mo — 6:1 і Fe: Cu — 40:1 (Hutjens, 2000). Було описано, що хелати амінокислот з Cu, Mn і Zn знижують сервіс-період у молочних корів (Bosseboeuf et al., 2006).

Нормальна потреба організму молочної худоби в Cu становить 10 мг/кг, але додаткові добавки також повинні застосовуватися на різних етапах розвитку (Puls, 1994).

Селен та вітамін Е

Селен разом з вітаміном Е діє як захисний і антиоксидантний чинник в організмі, видаляючи вільні радикали, що утворюються під час перекисного окислення ліпідів.

У тільних тварин граничний дефіцит селену призводить до абортів, народження слабких телят, які не можуть стояти. Дослідження показують, що добавки селену знижують частоту затримки плаценти, кіст яєчників, маститу та метриту (Patterson et al., 2003). Оскільки селен безпосередньо пов’язаний з інволюцією матки, він є важливим мікроелементом (Arthington, 2005).

Водночас, хронічна токсичність селену призводить до проблем з ратицями, головним чином, до болючості в кінцівках, кульгавості, деформованих кігтів і ратиць у формі ракети (Patterson et al., 2003).

У стадах, де рівень селену надзвичайно низький, часто потрібні ін'єкції, щоб швидко повернути його до норми. Після ін'єкції кормові добавки можуть забезпечити достатню кількість селену для підтримки адекватного рівня в крові корови. Серед молочних тварин, де спостерігається субклінічний дефіцит селену, репродуктивна здатність може знижуватися із затримкою овуляції, збільшенням індексу осіменіння та високою частотою маститу (Goff, 2005).

Селен сприяє репродуктивній ефективності шляхом підвищення активності глутатіонпероксидази в крові та тканинах (McClure et al., 1986). Доповнення кормових ресурсів ін'єкціями селену у стадах допомагає підтримувати рекомендований його рівень у крові в межах норми, а ін'єкції селену перед отеленням зменшують випадки затримки плаценти у тварин з дефіцитом.

На основі сухої речовини раціон для жуйних повинен містити 0,1 ppm селену (Miller et al., 1998).

Марганець

Він є активатором багатьох ферментних систем, які беруть участь в обміні вуглеводів, жирів, білків і нуклеїнових кислот (Patterson et al., 2003). Марганець необхідний для синтезу холестерину, який відповідає за утворення стероїдних гормонів, зокрема, естрогенів, прогестерону і тестостерону. Зменшення вироблення цих стероїдних гормонів впливає на репродуктивну функцію шляхом затримки овуляції та порушення статевого циклу. Жовте тіло, необхідне для підтримання достатнього рівня прогестерону під час тільності, має високий рівень марганцю.

Вагінальна концентрація марганцю у циклюючих тварин вища, ніж у нециклюючих тварин (Dutta et al., 2001). Марганцевий дефіцит призводить до безпліддя, вроджених вад кінцівок у новонароджених, затримки розвитку плоду, кіст яєчників, слабкого росту фолікулів, затримки овуляції, підвищеної ембріональної смертності (Kreplin, 1992, Corrah 1996, Patterson et al., 2003). Додавання марганцю в корм прискорює післяпологовий еструс і сприяє вищому рівню запліднення у молочних тварин (Krolak, 1968).

Цинк

Цинк діє як кофактор і кофермент багатьох ферментів та різних репродуктивних гормонів. Він відіграє важливу роль у підтримці та відновленні слизової оболонки матки після отелення, допомагає у ранній інволюції.

Аномальний рівень цинку пов'язаний зі зниженням частоти запліднення, аномальним еструсом і абортами. Цинк, як кофермент, бере участь в утворенні простагландинів, що свідчить про його вплив на репродуктивні цикли та збереження вагітності (Kumar et al., 2011). Цинк також підвищує рівень бета-каротину в плазмі, що безпосередньо пов’язано з вищою частотою запліднення (Staats et al., 1988). Затримка статевого дозрівання та низький рівень зачаття, порушення імплантації та зменшення розміру приплоду також пов’язані з дефіцитом цинку в кормах.

Рекомендована потреба в цинку для молочної худоби становить 18−73 ppm (Patterson et al., 2003) залежно від стадії життєвого циклу та споживання сухої речовини, тоді як, відповідно до годівлі, за стандартами NRC (2001) вона становить 40 ppm.

Окрім цього, різноманітні інші мінеральні речовини, такі як мідь, кадмій, кальцій і залізо знижують всмоктування цинку і перешкоджають його метаболізму (Patterson et al., 2003).

Цинк бере участь у низці ферментативних реакцій, пов'язаних з вуглеводним обміном, синтезом білка і метаболізмом нуклеїнових кислот, тому необхідний для статевих залоз, де відбувається активний ріст і поділ клітин. Отже, дефіцит Zn серйозно порушує репродуктивні функції і може негативно відображатися на усіх фазах репродуктивного процесу у самок від тічки до вагітності.

Залізо

Залізо необхідне для синтезу гемоглобіну, міоглобіну та ферментів, які беруть участь в утворенні АТФ у дихальному ланцюзі мітохондрій. Це допомагає транспортувати кисень до тканин, підтримувати різні окислювальні ферментні системи (Khillare et al., 2007).

Дефіцит заліза рідко зустрічається у дорослих тварин через його великий вміст у кормах, але за його недостатності розвивається анемія і погіршується репродуктивне здоров'я, знижується апетит і погіршується загальний стан організму. Є ймовірність, що тварина з дефіцитом заліза вимагатиме більшої кількості осіменінь до запліднення, а іноді може абортувати (Kumar et al., 2011).

Йод

Завдяки своїй дії на щитовидну залозу він впливає на репродукцію. Йод вважається необхідним для розвитку плоду та підтримання основного метаболізму. Йод завдяки своєму впливу на щитовидну залозу допомагає секреції гонадотропіну шляхом стимуляції передньої долі гіпофіза, тим самим впливає на естральний цикл (Khillare et al., 2007).

Дефіцит йоду впливає на фертильність і збільшує частоту абортів, затримки плаценти та післяпологових інфекцій матки (Hemken, 1960). При порушенні функції щитовидної залози знижується імовірність запліднення й активність яєчників.

Таким чином, йод впливає на репродукцію багатьма способами, і рекомендовані 15−20 мг щодня необхідні для того, щоб корова мала гарний репродуктивний статус.

Надлишок йоду також згубно впливає на репродуктивне здоров'я, викликаючи передчасні пологи, народження слабких телят, аборти і зниження імунного статусу тварин (Kumar et al., 2011). Субклінічний йодний дефіцит характеризується підвищенням частоти мертвонародження, пригніченням еструсу, затримкою плаценти.

Хром

Хром необхідний для вуглеводного обміну (Tuormaa, 2000). Він присутній в ядерному білку у великій кількості. В такий спосіб хром відіграє роль у гаметогенезі та здоровому розвитку плоду. Це також невід'ємна частина специфічного білка вагітності, який виділяється ендометрієм матки, що допомагає запобігти ранній ембріональній смертності (Kumar et al., 2011).

Таким чином, він відіграє вирішальну роль у дозріванні фолікула, підтриманні естрального циклу, а також вивільненні ЛГ, що викликає овуляцію. Дефіцит хрому призведе до нерегулярного статевого циклу, затримки овуляції, ранньої ембріональної смертності та затримки росту плоду (Tuormaa, 2000). У лактуючих корів це може призвести до кетозу та зниження молочної продуктивності.

Молібден

Дефіцит молібдену у тварин затримує настання статевої зрілості, знижує частоту запліднення та викликає анеструс (Kumar, 2003). Молібден і мідь пов'язані між собою, оскільки дефіцит одного елементу відбувається за наявності токсичних рівнів іншого. Тому необхідно дотримуватися правильного балансу міді та молібдену в раціонах, що дозволить уникнути репродуктивних проблем (Randhawa and Randhawa, 1994).

Контроль мінерального обміну

Забезпечення високої репродуктивної здатності корів є одним з наріжних каменів високої рентабельності молочного скотарства. Для цього існує багато різних механізмів, які ґрунтуються на контролі інфекційних захворювань, стимуляції статевої функції, профілактиці обмінних порушень. Водночас, на тлі цього, часто втрачається фокус на мінеральні речовини, які мають значний вплив на репродуктивне здоров’я корів. Це вимагає обов'язкового періодичного лабораторного контролю за станом мінерального обміну корів при біохімічних дослідженнях корму та біологічного матеріалу, що дасть змогу ефективно використовувати генетичний потенціал тварин та запобігти економічним втратам.

Лабораторний контроль за рівнем макро- і мікроелементів має здійснюватися в різних точках. Це може допомогти не лише з’ясувати наявність порушень мінерального обміну, але й встановити їхні причини та розробити заходи усунення встановлених невідповідностей. Зокрема, лабораторний контроль має включати:

• загальний біохімічний аналіз сироватки крові, рівень у ній ессенціальних мінеральних елементів. В останні роки широкого розповсюдження набувають малоінвазивні методи, спрямовані на дослідження волосяного покрову та молока;
• визначення рівня макро- і мікроелементів, а також їхнього співвідношення у сухій речовині раціону та його інгредієнтів.

На особливу увагу заслуговує контроль мінеральних добавок та преміксів, що використовуються для балансування раціону. За допомогою лабораторних досліджень можна своєчасно виявити сфальсифіковані і недоброякісні продукти.

У 2024 році плануємо випуск шести номерів журналу «Молоко і ферма» — традиційно наприкінці кожного парного місяця. Читачі мають нагоду оформити передплату як друкованої, так і електронної версії журналу. Частково публікуватимемо матеріали у відповідній рубриці на сайті www.milkua.info. Більше інформації щодо передплати: 067 445 19 59 (Viber).