Роль высвобождаемого небелкового азота в кормлении коров при тепловом стрессе

Тепловым стрессом называют состояние, когда при наступлении определенной температуры и влажности окружающей среды молочные коровы не способны рассеивать собственное тепло для поддержания нормальной температуры тела. И несмотря на то что влияние теплового стресса более ощутимо в регионах с жарким климатом, в частности на юге Европы, молочные коровы в северных странах также могут испытывать состояние перегрева, главным образом из-за высокого индекса влажности. 

Термонейтральной зоной для коровы считается такое сочетание температуры и влажности окружающей среды (температурно-влажностный индекс, стенограмма), когда поддерживается нормальная температура тела и производство тепла на низком уровне. Когда же стенограмма выходит за пределы термонейтральной зоны, молочный скот начинает чувствовать тепловой (табл. 1) или холодовой стресс. Когда стенограмма достигает показателя 68, у высокопродуктивных коров начинают проявляться симптомы умеренного теплового стресса (Bernabucci et al., 2010). Данный показатель является пороговым, в то же время при температуре 22°С, но относительной влажности 90% у коров также начинается тепловой стресс. Можно сделать вывод, что тепловой стресс непосредственно связан с температурой и влажностью. Другие факторы (например продолжительность жаркого периода, степень охлаждения ночью, вентиляционные системы и воздухообмен, наличие воды, а также другие специфические для коров причины) могут усиливать или ослаблять его. 

Как коровы реагируют на тепловой стресс 

Повышенная температура тела. Измерение ректальной температуры — один из способов определить реакцию коровы на окружающую среду. Повышение на 1°С или даже меньше достаточно для снижения производительности большинства видов скота (McDowell et al., 1976). 

Учащение дыхания. Учащенное дыхание и одышка — индикаторы теплового стресса. Если количество дыхательных движений в минуту превышает 80 по крайней мере у семи из 10 коров, скорее всего, у животных наблюдается состояние перегревания. Если у пяти из 10 коров частота дыхания превышает 100 дыхательных движений в минуту, нужно принять немедленные меры, чтобы снизить тепловой стресс (Fidler, VanDevender ). 

Поведение. Коровы с тепловым стрессом сонные и неактивные. Типичными признаками перегрева является скопление коров в тени, у поилок и постоянный поиск более прохладных зон в коровнике. 

Снижение потребления корма. При постоянно нарастающем тепловом стрессе потребление корма может упасть до 35%. Даже на фермах с хорошим менеджментом и системой охлаждения коровы могут испытывать тепловой стресс, а потребление корма может снизиться на 10–15%  (Collier and Beede, 1985; Armstrong, 1994; West, 2003). 

Увеличение потребления воды. Тепловой стресс приводит к большему потреблению воды, порой даже вдвое по сравнению с термонейтральной для коров зоной. Потребность в воде и макроэлементах определяет механизм поддержания гомеостаза и гомеотермии, а они у дойных молочных коров во время теплового стресса претерпевают значительные изменения (Shalit et al., 1991). 

Метаболические изменения. Механизм, через который тепловой стресс влияет на продуктивность молочных коров и их способность к воспроизводству, только частично объясняется снижением потребления корма. Сюда можно отнести и изменения эндокринного статуса и ухудшение руминации и абсорбции питательных веществ, а также увеличение расхода энергии на поддержание организма (Collier and Beede, 1985; Collier et al., 2005). Эти факторы приводят к дисбалансу между потреблением энергии, ее использованием и объясняют, почему коровы значительно теряют в весе во время теплового стресса. 

Уменьшение молочной продуктивности. Из-за теплового стресса снижаются надои, и ухудшение обеспечения питательными веществами обычно считается основной причиной уменьшения синтеза молока. Однако некоторые исследователи (Baumgard et al., 2006) отмечают, что на уменьшение потребления сухого вещества корма приходится лишь 40–50% снижения молочной продуктивности во время теплового стресса. Остальные 50–60% приходятся на другие спровоцированные перегревом изменения. В жаркую погоду падает не только производительность, снижается содержание жира и белка в молоке, а также ухудшаются свойства продукта. Такая ситуация типична для стран ЕС 

Влияние теплового стресса на здоровье рубца 

Хорошо известно, что тепловой стресс негативно сказывается на здоровье рубца. Один из способов, который коровы используют для рассеивания тепла, — учащение дыхания, что приводит к большему выделению СО2  (углекислого газа). Для обеспечения нужного уровня pH в крови организм поддерживает соотношение между НСО3  (бикарбонатом) и СО2 на уровне примерно 20 : 1 (Baumgard et al., 2006). В связи с большим выделением СО2 для удержания такого баланса корова начинает выводить больше бикарбоната с мочой вместо его рециркуляции через слюну. Бикарбонат — единственный рубцовый буфер, который производится самим животным. Корова, которая потребляет 20 кг сухого вещества (СВ), может произвести эквивалент от 3418 до 3617 г/сут. бикарбоната натрия через слюну в зависимости от уровня грубых кормов в рационе (Erdman, 1988). Такое снижение концентрации бикарбоната в слюне в сочетании с повышенным слюнотечением, вызванным дыханием через открытый рот, и общим спадом руминации во время теплового стресса делает коров более уязвимыми к субклиническому ацидозу. 

Кормление во время теплового стресса и роль медленно высвобождаемого небелкового азота 

Учитывая то, что тепловой стресс приводит к сокращению потребления корма и образованию тепла, обычно связанного с перевариванием грубого корма в рубце, специалисты по кормлению советуют повышать энергетическую насыщенность рациона, увеличивая содержание концентрированных кормов и уменьшая долю фуража. Такая стратегия может привести к уменьшению уровня pH в рубце, что в свою очередь повышает риск возникновения субклинического ацидоза. Кроме того, коровы во время теплового стресса склонны к сортировке общего смешанного рациона и употреблению большего количества корма ночью, когда жара ослабевает. К сожалению, это не только обостряет ситуацию с ацидозом, но и может привести к нарушению синхронизации переваривания углеводов и белков. 

Использование целенаправленно и контролируемо высвобождаемого небелкового азота дает возможность уменьшить введение концентратов в рацион, повысить долю грубых кормов. Такая стратегия помогает увеличить соотношение «грубые корма : концентраты», что оптимизирует работу рубца. В табл. 2 приведены образцы двух рационов при тепловом стрессе. Уменьшение потребления СВ  обычно побуждает производителей менять рацион в сторону уменьшения соотношения «грубые корма : концентраты». Введение в рацион целенаправленно и контролируемо высвобождаемого небелкового азота, как, например, препарат NitroShureTM  (Balchem Corporation, USA), который активно поддерживает более «дружественное» для рубца соотношение между концентратами и грубым кормом, способствует высшему рубцовому рН и меньшим периодам, когда рН опускается ниже отметки 5,6–5,8. 

Таблица 2 

Пример рационов для коров во время теплового стресса 

С другой стороны, благодаря уникальному способу высвобождения азота в рубце добавление NitroShureTM в рацион поможет поддерживать уровень азота более 7–10 г/л рубцовой жидкости в течение дня. Ниже этого порога производство микробного протеина снижается из-за меньшей эффективности микробов в рубце. Ситуация особенно обостряется во время теплового стресса, что можно объяснить кормовым поведением. В результате лучшей синхронизации высвобождения азота и ферментации углеводов в рубце производится большее количество микробного протеина и большее количество ценных аминокислот будет абсорбироваться в пищеварительном тракте. 

К тому же, как показывают исследования  (табл. 3), частичная замена соевого шрота добавкой NitroShureTM в рационах дойных коров способствовала лучшей переваримости органических веществ, НДК и общих углеводов (НДК + нейтрально детергентные растворимые вещества). Это обеспечивает больше доступной энергии для животных, улучшает конверсию корма, противодействует негативному энергетическому балансу во время теплового стресса и повышает производство ацетата в рубце, помогает избежать снижения жирности молока во время жары. 

Таблица 3 

Коэффициенты переваримости (in vitro) сухого вещества, НДК и общих углеводов при частичной замене соевого шрота NitroShureTM 

Выводы 

Если первая линия обороны от теплового стресса — охлаждение коров — уже работает на полную мощность  (есть тень, орошения и вентиляторы), можно применить целый ряд дополнительных инструментов, связанных с кормлением. Применение источника небелкового азота, технологии целенаправленного высвобождения азота, препарата NitroShureTM может стать элементом этой стратегии и помочь: 

•  разработать более «дружественный» для рубца рацион;
•  улучшить функционирование рубца и переваримость корма, обеспечить большее производство микробного протеина и больше доступной энергии для животных;
•  синхронизировать усвоение протеина и углеводов;
•  улучшить компонентный состав молока.

Автор: С. Вандони, руководитель отдела технического обслуживания жвачных, корпорация Balchem 
Биохем Рус