Системная оценка организма новотельных коров разного уровня адаптации Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

Системная оценка организма новотельных коров разного уровня адаптации

И.Н. Андреевская, аспирантка, И.А. Киргизова, аспирантка, А.А. Самотаев, д.б.н, Уральская государственная академия ветеринарной медицины

Молоко — один из наиболее ценных природных продуктов. Его состав и свойства во многом определяют способность новорожденных успешно расти и развиваться. Бесспорно, что особенно необходимым для телят оно является в первые дни после отела [1, 2]. Материнский инстинкт определяется необходимостью выкармливания новорожденного, а поскольку в системе «мать—плод— новорожденный» существует взаимная связь «знаний», то вырабатываемый матерью продукт питания постоянно меняет свой состав, подстраиваясь под потребности теленка.

Выяснению особенностей молока первых дней после отела посвящены многие работы [3, 4]. Однако все они проводились без учета роли организма в его образовании, взаимозависимости компонентов молока между собой, а также временных влияний на изменение состава, понимания его цельности, системности молока. Это мешает понять причину заболеваний новорожденных животных, а значит, лечить и предупреждать их.

Использование системного подхода позволит, на наш взгляд, решить указанные проблемы, глубже понять причину и механизм образования тех или иных компонентов, а через создаваемые

модели целенаправленно управлять составом и свойствами молока в первые 15 дней после отела и тем самым повысить здоровье и сохранность молодняка крупного рогатого скота; на основе ряда характеристик крови, молока и мочи установить закономерности адаптационных изменений в организме коров в первые 15 дней после отела.

Эксперименты по изучению структурнофункциональных изменений компонентов системы «молоко» у коров в первые 15 дней после отела проводили на базе учебного хозяйства УГАВМ. Кормление животных было организовано с учетом живой массы, продуктивности, физиологического состояния коров. Тип кормления сенно-концентратный. Для опыта было проведено клиническое обследование поголовья животных, из которых была подобрана группа клинически здоровых коров из 12 голов с учетом возраста, породы, живой массы, продуктивности и физиологического состояния (10 дней до и 15 после отела). Всего было проведено две серии опытов, в каждой из них исследования проводились в течение 15 дней, начиная с 1-го дня лактации. Ежедневно от каждой коровы в одно и то же время (утром и вечером) брали пробы молока. В средней пробе молока определяли содержание общего белка, казеина, лактозы, кальция, фосфора и магния общепринятыми способами. За период исследования было взято 360 проб молока,

в которых проведено 2160 исследований компонентов.

Статистическую обработку производили с помощью алгоритма, разработанного А.А. Само-таевым [5], с использованием пакетов программ Олимп-эксперт и Statistica. Для более объективного суждения о принадлежности животного к одной из трех групп здоровья (абсолютно здоровые, «третье состояние», «субклиника», при кластеризации показателей коров кроме молока (6 признаков) дополнительно привлекались данные крови (общий белок, сухое вещество, кальций, фосфор, магний и медь), а также мочи (рН, кальций, фосфор, магний и медь), определяемые общепринятыми способами.

Составы крови, молока и мочи, всего организма коров особенно в первые дни после отела подвергаются коренной перестройке. Причем наиболее значительные их изменения выражены в определенные временные периоды (табл. 1—3).

В частности, в крови животных на 2-й день после отела наблюдается существенное уменьшение содержание кальция в 1,08 раза (t = 2,86,

р<0,05) с 2,74±0,08 до 2,53±0,09 ммоль/л. На

4-й день падает уровень общего белка в 1,07 раза (1 = 2,69, р<0,05), с 71,2±1,68 до 66,8±1,44 г/л. На

12-й день достоверно в 1,20 и 1,24 раза (1 = 2,54, 2,58, р<0,05) повышается уровень фосфора и магния, соответственно с 1,28±0,11 до 1,53±0,10 ммоль/л и с 0,55±0,04 до 0,68±0,04 ммоль/л. На

13-й день содержание общего белка существенно снижается — в 1,06 раза (1 = 2,57, р<0,05) с 66,7± 1,42 до 62,8±1,08, а затем возрастает в 1,05 раза (1 = 2,57, р<0,05) до 66,0±1,65 г/л. Итак, самые значительные сдвиги у клинически здоровых коров в крови происходят во 2-й и 4-й дни, с 12 по 14 дни после отела.

В молоке с 1 по 5 дней наибольшим изменениям подвергались кальций и фосфор, первый достоверно снижался на 2-й и 4-й дни в 1,24 и 1,10 раза (1 = 8,35 и 3,47, р<0,01), концентрация второго уменьшалась на 3-й и 5-й дни в 1,36 и 1,25 раза (1 = 2,46 и 4,00, р<0,05). На 9-й день существенно падает уровень фосфора — в 1,16 раза (1 = 2,24, р<0,05), на 10-й — магний и лактоза в 1,18 и 1,10 раза (1 = 2,26 и 3,81, р<0,05).

1. Показатели крови клинически здоровых коров в первые 15 дней после отела

Дни Показатели крови

отела Ca, ммоль/л Р, ммоль/л Mg, ммоль/л Си, мкмоль/л Общий белок, г/л Сухое в-во, г/л

1-й 2,74±0,08 1,16±0,05 0,61±0,07 14,57±0,21 72,4±2,44 100,0±2,38

2-й 2,53±0,09* 1,04±0,06 0,69±0,07 14,58±0,24 73,7±2,16 102,9±2,13

3-й 2,67±0,10 1,18±0,11 0,57±0,06 14,69±0,18 71,2±1,68 101,0±2,12

4-й 2,67±0,10 1,34±0,12 0,66±0,08 14,93±0,23 66,8±1,44* 98,50±2,14

5-й 2,52±0,07 1,22±0,07 0,63±0,04 15,01±0,23 66,8±1,78 100,4±2,57

6-й 2,43±0,08 1,37±0,10 0,70±0,06 14,91±0,23 66,1±1,61 101,1±2,07

7-й 2,43±0,08 1,48±0,10 0,65±0,07 15,02±0,23 66,3±2,05 99,55±1,68

8-й 2,41±0,08 1,46±0,11 0,53±0,03 15,16±0,24 65,1±1,58 97,92±2,57

9-й 2,56±0,08 1,40±0,08 0,63±0,06 15,34±0,30 67,7±1,35 96,82±1,77

10-й 2,47±0,09 1,33±0,13 0,60±0,05 15,11±0,32 67,3±1,26 99,58±2,34

11-й 2,49±0,09 1,28±0,11 0,55±0,04 15,53±0,31 68,6±1,37 99,09±1,61

12-й 2,65±0,09 1,53±0,10* 0,68±0,04* 15,35±0,30 66,7±1,42 95,91±1,48

13-й 2,49±0,07 1,63±0,09 0,64±0,04 15,32±0,34 62,8±1,08* 95,45±1,56

14-й 2,42±0,07 1,62±0,09 0,57±0,04 15,68±0,26 66,0±1,65* 98,08±2,15

15-й 2,47±0,08 1,70±0,07 0,75±0,06* 15,23±0,19 66,2±1,30 96,82±1,97

2. Показатели молока у клинически здоровых коров в первые 15 дней после отела

Дни Показатели молока

отела Ca, ммоль/л Р, ммоль/л Mg, ммоль/л Белок, г/л Козеин, г/л Лактоза, ммоль/л

1-й 51,4±1,38 32,9±2,70 1,73±0,04 65,3±4,04 48,3±3,08 7,93±0,12

2-й 41,3±1,80* 33,9±1,80 1,68±0,05 61,8±3,77 45,0±2,26 7,62±0,18

3-й 41,3±1,31 29,4±2,08* 1,60±0,04 55,4±2,62 43,2±2,26 7,76±0,42

4-й 37,7±1,21* 30,0±2,05 1,52±0,06 49,4±2,50 41,5±2,28 7,22±0,13

5-й 36,4±1,16 24,0±1,49* 1,50±0,06 48,2±2,94 38,3±2,58 7,54±0,22

6-й 36,2±1,17 23,4±1,18 1,45±0,09 44,8±1,56 38,5±2,29 7,32±0,18

7-й 34,9±1,17 22,9±1,18 1,34±0,09 43,1±1,59 35,7±1,63 7,11±0,16

8-й 34,7±1,61 23,7±1,27 1,34±0,10 40,3±0,96 32,2±0,59 7,58±0,18

9-й 33,2±1,43 20,5±0,88* 1,38±0,08 39,7±1,28 32,4±0,64 7,52±0,12

10-й 30,7±1,24 22,6±1,16 1,17±0,08* 38,5±1,62 31,6±0,96 6,87±0,14*

11-й 30,0± 0,90 22,5± 0,95 1,34± 0,08 36,7± 0,88 29,6± 0,66 7,43±0,13*

12-й 28,6±1,15 23,1±0,79 1,19±0,05 37,6±1,60 28,8±0,69 7,41±0,18

13-й 28,9±0,62 23,3±0,63 1,40±0,07* 36,6±1,00 28,5±0,62 7,15±0,21

14-й 29,6±0,88 22,8±0,66 1,28±0,09 37,4±1,52 27,9±0,25 7,25±0,27

15-й 28,3±1,02 22,0±0,54 1,30±0,05 35,6±0,89 27,9±0,71 7,24±0,33

3. Показатели мочи клинически здоровых коров в первые 15 дней после отела

Дни отела Са, ммоль/л Р, ммоль/л Mg, ммоль/л Си,кмоль/л рН

1-й 10,5±0,53 1,07±0,10 1,96±0,18 13,1±0,64 5,68±0,18

2-й 8,56±0,81* 0,83±0,07 1,58±0,14 10,4±0,88* 4,30±0,35*

3-й 8,73±0,85 0,93±0,07 1,83±0,14 10,7±1,01 4,42±0,41

4-й 10,4±0,59 1,08±0,08 1,90±0,07 12,4±0,65 5,04±0,26

5-й 9,55±0,56 0,93±0,03* 1,77±0,07 11,6±0,63 4,76±0,25

6-й 9,24±0,57 0,86±0,03 1,70±0,07 11,2±0,66 4,52±0,26

7-й 10,5±0,39* 1,01±0,01* 1,88±0,04 12,8±0,30* 5,18±0,10*

8-й 9,93±0,46 0,98±0,03 1,85±0,06 12,1±0,48 4,87±0,18

9-й 8,77±0,82 0,85±0,07 1,65±0,15 10,7±0,95 4,30±0,37

10-й 8,65±0,80 0,86±0,06 1,57±0,13 10,3±0,76 4,27±0,31

11-й 10,7±0,59* 0,98±0,05* 1,78±0,10 12,6±0,58* 5,04±0,22*

12-й 10,3±0,56 0,94±0,05 1,68±0,09 12,2±0,52 4,93±0,19

13-й 15,3±1,52* 0,73±0,05* 1,36±0,13* 10,2±0,80* 4,12±0,31*

14-й 17,2± 2,17 0,89±0,06* 1,54±0,09 11,2±0,78 4,54±0,30

15-й 12,4±0,63 0,98±0,04 1,63±0,07 12,2±0,50 4,93±0,19

Примечание: * — р<0,05—0,01, в сравнении с предыдущим днем

К 11 дню содержание молочного сахара достоверно возрастает в 1,08 раза (1 = 2,86, р<0,05). Отсюда, наиболее значительные изменения компонентов в молоке клинически здоровых коров, преимущественно уменьшение, происходят со 2-го по 5-й, с 9-го по 11-й дни после отела.

В моче у коров на 2-й день после отела существенно — в 1,22 раза (1 = 2,43, р<0,05) снижался уровень кальция — с 10,5±0,53 до 8,56±0,81 ммоль/л, в 1,26 раза (1 = 2,43, р<0,05) количество меди — с 13,1±0,64 до 10,4±0,88 кмоль/л, рН в 1,32 раза (1 = 2,99, р<0,05) - с 5,68±0,18 до 4,30±0,35. На

5-й день в 1,16 раза (1 = 2,30, р<0,05) падает уровень фосфора 1,08±0,08 с 0,93±0,03 ммоль/л. На 7-й день в 1,14 раза (1 = 2,45, р<0,05) возрастает концентрация кальция — с 9,24±0,57 до 10,5±0,39 ммоль/л, в 1,17 раза (1 = 4,41, р<0,01) фосфор — с 0,86±0,03 до 1,01±0,01 ммоль/л, в 1,14 раза (1 = 2,72, р<0,05) содержание меди — с 11,2±0,66 до 12,8±0,30 кмоль/л, рН мочи повышается в 1,15 раза (1 = 2,97, р<0,05) — с 4,52±0,26 до 5,18±0,10. К 11-му дню в 1,24 раза (1 = 3,15, р<0,05) растет концентрация кальция с 8,65±0,80 до 10,7±0,59 ммоль/л, в 1,17 раза (1 = 2,40, р<0,05) фосфор — с 0,86±0,06 до 0,98±0,05 ммоль/л, в 1,22 раза (1 = 3,18, р<0,05) меди — с 10,3±0,76 до 12,6±0,58 кмоль/л, рН мочи увеличивается в 1,18 раза (1 = 2,74, р<0,05) — с 4,27±0,31 до 5,04±0,22. На

13-й день в 1,48 раза (1 = 3,03, р<0,05) продолжает расти концентрация кальция — с 10,3±0,56 до 15,3±1,52 ммоль/л, в то же время существенно снижается — в 1,29 раза (1 = 3,59, р<0,05) уровень фосфора — с 0,94±0,05 до 0,73±0,05 ммоль/л, в 1,24 раза (1 = 2,48, р<0,05) концентрация магния с 1,68±0,09 до 1,36±0,13 ммоль/л, в 1,20 раза (1 = 3,32, р<0,05) меди — с 12,2±0,52 до 10,2±0,80 кмоль/л, рН мочи снизился в 1,20 раза (1 = 3,22, р<0,05) — с 4,93±0,19 до 4,12±0,31. На 14-й день в моче в 1,22 раза (1 = 2,43, р<0,05) — с 0,73±0,05 до 0,89±0,06 ммоль/л — повышается концентрация фосфора. Следовательно, в моче клинически

здоровых коров наиболее значительные изменения компонентов происходят с 1-го на 2-й, с 5-го по 7-й, с 10-го на 11-й и с 12-го на 13-й дни после отела.

Эти изменения состава компонентов организма коров, и особенно молока, в первые 15 дней после отела по-видимому обусловлены здоровьем матери, а также запросами новорожденного. В связи с чем важно установить роль каждого из воздействующих факторов.

Для чего, используя кластерный анализ, в каждый из 15 дней после отела среди 12 клинически здоровых животных были выявлены группы различного уровня здоровья («абсолютно здоровые», «третье состояние», «субклинически больные»).

В качестве примера приводим результаты кластеризации животных в первый день после отела (рис. 1).

Как видно, в первый день после отела исследуемые животные располагались в следующем порядке: 1 2 8 11 12 7 6 9 10 3 4 5.

Несомненно, оно обусловлено различным уровнем здоровья коров. С учетом этого группа «абсолютно здоровых» в первый день после отела представлена следующими коровами: 1 2 8

11; «третье состояние»: 12 7 6 9; субклинически больные: 10 3 4 5.

Затем кластеризация была проведена с компонентами (кровь, молоко и моча) организма объединенно и раздельно, в соответствии с днями отела для каждой группы здоровья животных. Полученные результаты были подвергнуты корреляционному анализу (табл. 4).

Оказалось, что наибольший уровень соответствия в группах здоровья среди всех компонентов организма был присущ для молока. Так, у «абсолютно здоровых» он составил г = 0,971, р<0,001, у животных «третьего состояния» — г = 0,825, р<0,01, для субклинически больных — г = 0,711, р<0,05. Полное соответствие состава

Рис. 1 - Дендрограмма признаков крови, молока и мочи у клинически здоровых коров в первый день после отела 4. Корреляционная матрица, отражающая соответствие организма

Показатели Дни отела Компоненты организма

в целом молоко кровь моча

Абсолютно здоровые

Дни отела - 0,950* 0,971* 0,702* 0,679*

В целом 0,950* - 0,946* 0,766* 0,607*

Молоко 0,971* 0,946* - 0,758* 0,689*

Кровь 0,702* 0,766* 0,758* - 0,507

Моча 0,679* 0,607* 0,689* 0,507 -

Третье состояние

Дни отела - 0,996* 0,825* 0,350 0,486

В целом 0,996* - 0,821* 0,329 0,468

Молоко 0,825* 0,821* - 0,636* 0,361

Кровь 0,350 0,329 0,636* - 0,286

Моча 0,486 0,468 0,361 0,286

Субклинически больные

Дни отела - 0,582* 0,711* 0,236 0,668*

В целом 0,582* - 0,861* -0,064 0,268

Молоко 0,711* 0,861* - -0,011 0,446

Кровь 0,236* -0,064 -0,011 - 0,204

Моча 0,668* 0,268 0,446 0,204 -

Примечание: * — р<0,05—0,01

молока дням отела выполняется у «абсолютно здоровых» и животных «третьего состояния» (г = 0,950 и 0,996), у субклинически больных только частично (г = 0,582) (рис. 2).

С целью установления причины различий соответствия молока животных разного уровня здоровья с днями отела был проведен двухфакторный дисперсионный анализ. На основании его была выявлена динамика уровня сопротивляемости организма коров первых 15 дней после отела (критерий Фишера), воздействие на организм новотельных коров болезнетворного фактора (фактор А), наконец, удалось проследить реакцию организма коров через его компоненты (фактор В) на воздействие окружающей среды в первые 15 дней после отела (совместное влияние АВ).

Оценка степени сопротивляемости организма новотельных коров в первые 15 дней после отела свидетельствует о ее неуклонном повышении, при минимальном уровне в первые три дня после отела (рис. 3).

Процесс сопротивляемости организма описывается линейным уравнением: Y(t) = 16,218 + 7,568*1, при значимости модели и ее реализации на 23,6%, минимальных затратах энергии. Хорошо выражена 3-дневная ритмичность в изменении сопротивляемости организма коров.

Оказалось, что воздействие патологии в первые три дня после отела резко снижается, затем ее влияние осуществляется ритмически с периодом шесть дней. Наиболее сильно патологический фактор на организм новотельных коров воз-

1,200

1,000

Ц 0,800

5 0,600 а

о 0,400 0,200 0,000

здоровые третье субклиника

уровни здоровья

Рис. 2 - Взаимосвязь состава молока по дням отела у коров различного уровня здоровья

дни отела

Рис. 5 - Реакция организма коров на воздействия

окружающей среды в первые 15 дней после отела

дни отела

Рис. 3 - Динамика сопротивляемости организма коров в первые 15 дней после отела

дни отела

Рис. 4 - Динамика воздействия фактора заболеваемости на организм коров в первые 15 дней после отела

действует в 1-й, 6—7 и 12—14 дни после отела. Кривая динамики этого процесса описывается логарифмическим уравнением: Y(t) = 0,716—

0,220 • 1п(1), при значимости модели и выполнения процесса на 16,8%, с небольшими затратами энергии.

На рис. 5 представлена реакция организма коров на воздействия окружающей среды в первые 15 дней после отела.

Как видно, к третьему дню после отела она снижается до минимального уровня, к седьмому

становится максимальной, с 9-го дня принимает средний, маломеняющийся уровень.

1. В первые пять дней после отела у клинически здоровых коров наблюдается следующая временная схема изменений компонентов: моча кровь молоко моча, в последующие 10 дней она выглядит несколько по-другому: моча молоко моча кровь.

2. В связи с необходимостью выкармливания новорожденных у новотельных коров среди ряда компонентов (кровь, молоко и моча) молоко является самым стабильным и наиболее полно по качеству соответствует дням отела, то есть запросам новорожденного.

3. Ухудшение состояния здоровья новотельных животных неуклонно ведет к уменьшению стабильности, а значит, и качества молока. Молоко, наиболее полно отвечающее потребностям новорожденных телят, образуется у «абсолютно здоровых» и животных «третьего состояния».

4. Наиболее нестабильным периодом в изменении состава молока у коров являются первые три дня после отела. Изменение реакции организма у коров на воздействие неблагоприятных факторов отмечается с первого по девятый дни после отела.

Литература

1. Мартынов, Е.Н. Химический состав молока в зависимости от генотипа животного / Е.Н. Мартынов, С.Д. Батанов // Аграрная наука. 2004. № 9. С. 24.

2. Шульга, Н. Динамика иммуноглобулинов в крови и молозиве коров после отела / Н. Шульга, Т. Сокольникова,

B. Шульга // Молочное и мясное скотоводство. 2005. № 6.

C. 24.

3. Губайдулин, Э. Содержание белковых фракций и влияние уровня на технологические свойства молока / Э. Губайдулин и др. // Молочное и мясное скотоводство. 1997. № 5.

С. 16-20.

4. Kizyzewski, J. Zwiazer miedzy genetycznym polimorfizmem biolek a wydainoscia scladem chemikznym: parametram technologicznymi mleka krow / J. Krzyzewski, N. Strzalkowska, Z. Ryniewicz // Kr. Materialy zootechn. Warszawa, 1998. № 52. p. 7-3.

5. Самотаев, А.А. Нарушение минерального обмена у молодняка крупного рогатого скота // Ветеринария. 2002. № 8.