Молоко і ферма
Значення вітамінів у репродукції корів та лабораторний контроль вітамінної забезпеченості
ТЕХНОЛОГІЇ. ДОСЛІДЖЕННЯ. ІННОВАЦІЇ
Валентин Єфімов і Дмитро Масюк, Biosafety-Center, Дніпровський ДАЕУ
Вітаміни необхідні для нормальної життєдіяльності у невеликих кількостях і які, в основному, надходять до організму з кормами, але у худоби значна їхня частина може синтезуватися мікроорганізмами в травній системі. Відомо 14 істинних вітамінів, але доросла худоба не потребує контролю за всіма ними, оскільки водорозчинні вітаміни, а також вітамін К синтезуються в рубці.
Ознаки недостатності конкретного вітаміну значною мірою залежать від самого вітаміну, ступеня його недостатності та тривалості дефіциту. Відомо три стадії розладу вітамінного обміну: авітаміноз, гіповітаміноз та гіпервітаміноз.
Авітаміноз — це повна відсутність вітамінів, що має яскраві клінічні ознаки, але на практиці зустрічається дуже рідко. При зменшеному надходженні вітамінів розвиваються гіповітамінози, характерний клінічний прояв яких зустрічається не часто, вони мають неспецифічну картину (зниження приростів маси, молочної продуктивності та фертильності). Гіпервітаміноз — це надмірне надходження вітамінів до організму тварин.
Жиророзчинні вітаміни відіграють важливу роль у живленні молочної худоби, що зумовлено широким спектром їхньої біологічної дії та впливом на обмін речовин і фізіологічні функції. Корми гарної якості (зелені корми, сіно, силос, сінаж), які згодовують великій рогатій худобі, містять достатньо вітаміну Е і каротиноїдів. Переважно мова йде про β-каротин, як основного попередника вітаміну А. Інші каротиноїди також можуть перетворюватись в організмі корів у ретинол, але ефективність їхньої трансформації є значно меншою.
Згідно літературних та наших даних, у корів найчастіше зустрічаються гіповітамінози, А і Е, особливо наприкінці стійлового періоду та на початку лактації. Вітамін Д утворюється в шкірі при ультрафіолетовому опроміненні, тому за вигульного утримання або забезпечення достатнього моціону на вигульних майданчиках гіповітаміноз Д зустрічається рідко. Вітамін К синтезується бактеріями рубця і товстого кишечника. Його дефіцит може спостерігатися за наявності в кормах антивітамінних речовин, що в великій кількості знаходяться у пліснявому сіні та силосі із конюшини та буркуну.
Таким чином, найбільш важливими для організму худоби є вітаміни, А і Е, тоді як роль інших вітамінів є не такою значною через їхній ендогенний синтез. Окремо слід виділити розвиток вторинних гіповітамінозів. У високопродуктивних корів часто спостерігаються метаболічні розлади, наслідком чого є розвиток патології окремих систем та органів, серед яких найчастіше уражується печінка. Водночас їй у вітамінному обміні відведена особлива роль, яка полягає у частковому утворенні ретинолу з його попередника — β-каротину, синтезі специфічного ретинол-зв'язувального білка, що забезпечує транспорт вітаміну, А як в печінку для подальшого його депонування у формі ефірів (переважно із стеариновою та пальмітиновою кислотами), так і до різних органів та тканин, забезпечуючи їхню нормальну роботу.
Іншими причинами вторинних гіповітамінозів є порушення травлення та всмоктування вітамінів у шлунково-кишковому тракті (внаслідок запалення, ураження ворсинок патогенами), підвищена потреба у вітамінах (при фізичних навантаженнях, в період вагітності та лактації), розлади комплексу «транспортний білок-вітамін-транспортний білок» (патологія печінки, ШКТ), порушення внутрішньоклітинного метаболізму та реалізації функції вітамінів (трансформація вітаміну в кофермент чи активну форму).
Часто виникають питання, чи впливають вітаміни на відтворення худоби? Якою є їхня роль? Зупинимось детальніше на основних жиророзчинних вітамінах та їхньому впливі на репродукцію корів та биків.
Вітамін А
Вітамін, А (ретинол — спиртова форма вітаміну, А та аксерофтол) відіграє важливу роль в організмі тварин, а саме — володіє антиоксидантною функцією, стимулює синтез сполучної тканини, що веде до росту тварин, переважно молодняку, відповідає за дозрівання та функціонування слизових оболонок (стимулює синтез IgA, який забезпечує резистентність слизових оболонок до дії патогенної мікрофлори), сперматогенез та є антиксерофтальмічним фактором.
З цього випливає, що вітамін, А не бере безпосередньої участі в репродукції, але грає опосередковану роль у правильному функціонуванні репродуктивної системи. Так, навіть незначний дефіцит ретинолу може привести до зниження фертильності корів, що відбувається до появи основних клінічних ознак гіповітамінозу.
При нестачі вітаміну, А у великої рогатої худоби спостерігається затримка статевої зрілості, народження мертвих або слабких телят, зниження терміну тільності. Розвивається затримка посліду, метрити, а також фіксується низька запліднюваність та аборти у пізній стадії вагітності. Виражений дефіцит ретинолу призводить до розсмоктування плода. Телята, народжені від корів з дефіцитом даного вітаміну, мають вищу частоту смертності і можуть мати аномалії очей.
Ретинол впливає на стероїдогенез яєчників (вироблення стероїдних гормонів), а також на слизову оболонку матки та на ранній розвиток ембріонів і плодів, прямо або частково через секрецію простацикліну (P4). Вітамін, А виявляється в жовтому тілі у високих концентраціях, а також бере участь у біосинтезі прогестерону. Тому дуже важливим є контроль за концентрацією ретинолу при застосуванні у стаді синхронізації статевих циклів з використанням гормональних препаратів.
Нестача вітаміну А, крім його несприятливого впливу на цикл яєчників, викликає дегенеративні зміни в слизовій оболонці матки, в результаті чого порушується імплантація ембріонів, що в подальшому веде до їхньої загибелі та розсмоктування. При більш вираженому дефіциті ретинолу спостерігається зроговіння епітелію слизової оболонки піхви, що веде до втрати фертильності.
Залежно від рівня дефіциту і періоду виникнення репродуктивні проблеми можуть варіюватись від перегулів до абортів, затримки плаценти та метритів.
У биків дефіцит ретинолу провокує атрофію сім'яників, зниження лібідо та сексуальної поведінки. Атрофія сім'яних канальців і втрата зародкових клітин призводить до припинення сперматогенезу, що веде до зниження якості сперми.
Надої високопродуктивних корів на сьогодні становлять до 12 000 кг/рік, що досягається за рахунок зниження спожитої ними клітковини, зміни мікробіоти рубця, в результаті чого відбувається більше руйнування ретинолу та виникає потреба в додатковому надходженні вітаміну, А з кормами. Staples et al. (2005) було встановлено, що при зниженні рівня ретинолу менше ніж 72 МО/кг маси тіла у корів збільшувалась частота абортів, а рівень надоїв зменшувався на 31% за лактацію.
Клінічні ознаки дефіциту вітаміну, А не з'являються, поки концентрація в плазмі не буде нижчою, ніж 10 мкг%, а рівень менший 20 мкг% може вказувати на субклінічний дефіцит. Більш показовим є визначення рівня ретинолу в печінці, який за нормального А-вітамінного статусу має становити 200−300 мкг%.
При зниженні рівня ретинолу в сироватці крові у сухостійних корів за тиждень до отелення нижче 10 мкг% частота виникнення маститів в перші 30 діб після отелення зростала в 2,5 разу. В той же час, на фоні нормального вмісту вітаміну, А в зразках крові, додавання ретинолу до раціонів не впливало на захворюваність в післяотільний період, але зумовлювало збільшення добових надоїв на понад 2,5 кг/добу.
Важливим для оцінки А-вітамінного статусу є β-каротин, який в раціонах годівлі корів є основним джерелом для забезпечення їхнього організму ретинолом. Необхідно враховувати, що β-каротин накопичується у вегетативній частині рослин, але його рівень прогресивно зменшується при їхньому дозріванні. В зерні він практично відсутній. β-каротин дуже легко піддається окисненню, тому його концентрація в силосі, сіні та сінажі набагато нижча, ніж у зеленій масі.
Крім цього, його рівень залежить і від дотримання технології закладання, а також суттєво знижується при тривалому зберіганні. Сінажі, особливо люцерновий, містять помірний рівень каротину, тоді як кукурудзяний силос має його недостатній вміст. Натомість сіно високої якості, особливо люцернове, є багатим джерелом β-каротину.
Враховуючи значну варіабельність вмісту каротиноїдів у рослинних кормах, що забезпечують основу раціону корів, потрібно постійно моніторити в них рівень каротину. За нашими даними, коливання його вмісту в силосах, залежно від якості, може становити від 1−2 до 25−30 мг/кг. У сіні та сінажі гарної якості він досягає 50 мг/кг і більше, тоді як при зниженні якості може бути меншим 10 мг/кг. Як було згадано вище, причиною цього є руйнування каротину під час заготівлі та в процесі зберігання, тому використання довідникових даних під час складання раціонів не може дати об'єктивної картини про забезпеченість раціонів β-каротином.
Особливо актуальним виглядає дефіцит каротину у високопродуктивних корів, де в раціонах міститься велика кількість концентрованих кормів, бідних на каротин. Через це до раціонів вводяться безпосередньо добавки вітаміну, А у складі преміксів. Слід наголосити, що в цьому разі ретинол має міститися у захищеній формі, інакше відбувається його руйнування мікроорганізмами рубця. Гарний ефект дає парентеральне введення препаратів вітаміну А, особливо у вигляді ліпосомальної форми.
Отже, вітамін, А відіграє надзвичайно важливу роль у забезпеченні репродуктивної функції корів, а контроль за його обміном має бути на одному з провідних місць у процесі управління відтворенням стада. Необхідними елементами є визначення рівня каротину в кормах, а також концентрації як каротину, так і вітаміну, А безпосередньо в сироватці крові та печінці (за можливості).
Вітамін Е
Вітамін Е представляє собою групу близьких за структурою сполук, похідних токолу. Відомо 4 токофероли (α, β, γ, δ) та 4 токотриєноли. Найактивнішим природним вітаміном Е є D-α-токоферол. Потреба тварин у вітаміні Е забезпечується за рахунок його вмісту в кормах.
α-токоферол — найпотужніший природний антиоксидант, який водночас є синергістом вітаміну А. Він захищає клітинні мембрани від деструктивної дії вільних радикалів, йому відведена велика роль у підтриманні гуморального і клітинного імунітету та репродукції. Так, активність D-α-токоферолу за його впливу на відтворювальну функцію становить 130%, а активність його D-β-, γ- і δ-ізомерів — 54, 11 і 10%, відповідно. Також токофероли стимулюють синтез білків, що зумовлено їхньою прямою дією як на процеси транскрипції, так і трансляції.
Недостатність вітаміну Е веде до підвищення частоти затримки плаценти та маститів, що, очевидно, пов’язано з порушенням функції нейтрофільних лейкоцитів. Слід зазначити, що додавання вітаміну під час сухостійного періоду зменшувало прояв післяродових ендометритів навіть на фоні нормального рівня селену (Se) в раціоні.
Достатньо високу ефективність має ін'єкційне введення вітаміну Е та селену за 21 добу до отелення. У нетелей, очевидно, існує більший ризик виникнення репродуктивної патології внаслідок недостатності токоферолу порівняно з коровами. Це може пояснюватися тим фактом, що телиці споживають менше сухої речовини раціону і, відповідно, менше вітаміну Е. Аналогічно в їхньому тілі містяться менші запаси α-токоферолу, тому він не може бути мобілізований, як це відбувається в сухостійних корів.
Дослідженням Staples et al. (2005) було встановлено, що підвищення рівня α-токоферолу в сироватці крові перед отеленням на 1 мкг/ мл зменшувало ризик затримки посліду на 21%. Однак, одна ін'єкція 3000 МО токоферолу ацетату підвищувала його рівень у сироватці крові лише на 0,4−0,5 мкг/мл. В той же час, не існує конкретного рівня вітаміну Е, який би вказував на низький ризик післяродової патології. І це не дивно, оскільки вона є поліетіологічною і включає в себе ендокринні, імунні та кормові фактори.
Підвищення дози вітаміну Е зі 100 до 1000 МО/добу впродовж сухостійного періоду зменшувало в молоці кількість соматичних клітин, частоту прояву клінічних маститів та їхню тривалість. Проте ефективність додаткових доз вітаміну Е на фоні дефіциту селену значно знижується. Weiss et al. (1997) підкреслюють, що у корів з концентрацією в плазмі крові вітаміну Е нижче 3 мкг/мл ризик виникнення клінічних маститів у перші 7 днів після отелення в 9,4 разу вище, ніж при вмісті понад 3 мкг/кг.
Корови та нетелі, які отримували 1000 МО вітаміну Е щодня протягом 6 тижнів до отелення, приходили раніше в охоту (42 день проти 62 дня), у них скорочувався сервіс-період (62 дні проти 72 днів) порівняно з тваринами, які отримували звичайний раціон без додавання вітаміну. Підвищення споживання вітаміну Е з кормами з 1000 до 2000 МО впродовж 2 тижнів до та 1 тижня після отелення призводило до зниження індексу осіменіння з 2,2 до 1,3. Рекомендована норма додаткового вітаміну Е складає 1,6 і 0,8 МО/кг маси тіла для сухостійних та лактуючих корів, відповідно.
У тварин, які отримували додатково з раціоном селен і вітамін Е, частота затримки посліду знизилась з 17,5 до 0%, а частота виникнення метритів після отелення була меншою на 7,4%. Ін'єкції селену та вітаміну Е в пізньому періоді сухостою знижували виникнення метритів та кіст яєчників на початку лактації.
На відміну від концентрації ретинолу, концентрація α-токоферолу в плазмі крові в першу чергу відображає рівень споживання вітаміну Е. На підставі оптимізації функції нейтрофілів і мінімізації клінічного маститу, мінімально допустима концентрація α-токоферолу в плазмі для молочної корови протягом одного або двох днів після отелення становить від 3 до 3,5 мкг/мл. У корів на більш пізніх стадіях лактації може бути інша мінімально прийнятна концентрація, так як вони можуть відчувати менший оксидативний стрес.
Контроль за вітамінним обміном
Отже, система контролю вмісту вітамінів, А і Е, що є основними в процесі регуляції відтворної функції корів та отримання належної кількості життєздатного потомства, повинна бути комплексною. Безпосередніми її елементами мають бути аналіз вмісту β-каротину, вітамінів, А і Е в кормах та сироватці крові від корів на різних стадіях репродуктивного циклу. Подальшим етапом має бути лабораторний контроль за ефективністю проведених коригуючих заходів.
Для забезпечення планового лабораторного контролю за вітамінним обміном у худоби на підприємстві рекомендується:
- періодичний контроль за рівнем вітамінів у сироватці корів груп раннього сухостою та 50−70 діб лактації з періодичністю 1 раз на квартал; для виключення вторинних гіповітамінозів доцільним є одночасний біохімічний аналіз;
- визначення рівня каротину і вітаміну Е в силосі, сінажі та сіні (після закладання та в подальшому — з інтервалом 3 міс.), преміксах і БВД — на вміст вітамінів А, Д і Е — вибірково в окремих партіях з періодичністю раз на квартал/півріччя.
При погіршенні показників запліднення, зростанні кількості абортуючих тварин та частоти прояву маститів і ендометритів варто провести додаткові дослідження сироватки крові для виключення гіповітамінозів у групах корів пізнього сухостійного періоду та в новотільний період.
www.biosafety-center.com
Тел.: +38 (095) 063-05-31; +38 (096) 093-03-76
Email: plppm@ua.fm
У 2025 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).