Лактадный ацидоз? Причина в рационе

За последние 10 лет в хозяйствах Ленинградской области существенно выросла молочная продуктивность коров. Однако этот скачок прежде всего связан с увеличением в рационе доли комбикормов и в гораздо меньшей степени - с повышением качества кормов собственной заготовки. Во многих хозяйствах специалисты регистрируют ухудшение здоровья животных: снижение рН рубца, нарушения кислотно-щелочного равновесия крови, обмена веществ, воспроизводительной функции. Все это приводит к сокращению сроков лактации, раннему выбытию коров из стада.

Анализ причин выбраковки коров в хозяйствах Ленинградской области в 2005 г. (%), по данным ФГУП "Невское", приведен на рисунке 1.

Рис. 1. Причины выбраковки коров

Поданным ГНУ ВНИИ разведения и генетики сельскохозяйственных животных, в числе причин выбытия коров в племенных хозяйствах области нарушения обмена веществ составляют 10,1%, заболевания пищеварительной системы - 7,5%.

Эти проблемы знакомы многим российским хозяйствам. В исследованиях, проведенных Федеральным центром охраны здоровья животных, отмечено, что у выбывших высокопродуктивных коров наиболее часто регистрируют поражения конечностей (21,2-24,3%), нарушения обмена веществ (22-22,9%), заболевания органов воспроизводства (8,8-13,9%), пищеварения (14-14,5%), маститы (6,5%).

Несмотря на то, что синдром лактатного ацидоза носит системный характер, его причины исключительно микробиологические (рис. 2).

 Организм крупного рогатого скота способен усваивать уксусную, пропионовую и масляную кислоты, но не молочную. Если рацион животного из-за большого количества комбикормов содержит много крахмала, то он начинает сбраживаться до молочной кислоты. Рубец клинически здоровых животных заселен большим количеством микроорганизмов, которые могут расщеплять крахмал, усваивать молочную кислоту и превращать ее в пропионовую или другие метаболиты. Это Streptococcus bovis, Propionibacterium shermanii, Megasphera elsdeniiH Selenomonas ruminantium, количество которых - от 100 тыс. до 1 млн в 1 мл рубца. Однако при рН около 6-5,5 скорость их роста резко снижается, что в конце концов и приводит к прекращению утилизации лактата, и он все больше накапливается в рубце. Запускается каскадный механизм лактатного ацидоза. Именно этим объясняется, почему интродукция в рубец дополнительного количества пропионовокислых бактерий не приводит к ускорению синтеза пропионовой кислоты из молочной.

Многие целлюлозолитические бактерии (Ruminococcus и др.) и грибы (семейство Neocallimasticaceae) также чувствительны к подкислению среды. При угнетении их роста уменьшается целлюлазная активность содержимого рубца. Желудочно-кишечный тракт коровы перестает переваривать клетчатку, и усвоение рациона резко снижается.

На следующей стадии подкисленная среда угнетает ту бактерию, которая начала этот процесс. Streptococcus bovis замещается молочнокислыми бактериями рода Lactobacillus, более устойчивыми к кислой среде (рН меньше).

В таких условиях в рубце появляется опасная бактерия Fusobacterium necrophorum, которая может проникать через стенку рубца в кровь, а также другие микроорганизмы, способные к синтезу токсинов. Начинается разрушение печени, что в дальнейшем приводит к гибели животного.

Если связь избытка крахмала в рационе с нарушениями обмена веществ, пищеварительной системы и работы печени вполне объяснима, то с заболеваниями конечностей и гинекологическими не так очевидна.

Несколько лет назад считали, что в ответ на появление токсинов организм-хозяин реагирует синтезом гистамина, который сужает сосуды, в какой-то мере препятствуя проникновению токсинов в ткани животного. Однако позднее было обнаружено, что многие штаммы Streptococcus bovis сами способны к синтезу гистаминоподобных веществ и других вазоактивных аминов. Таким образом, серьезные нарушения обмена веществ при лактатном ацидозе сопровождаются еще и "букетом" ишемических болезней. Кроме того, из-за резкого повышения концентрации кислот увеличивается осмотическое давление, ведущее к диарее и снижению объема межклеточной жидкости во всем организме. В результате происходит уменьшение сердечного выброса, периферического кровоснабжения, почечного кровотока и т.д. Понятно, что в таких условиях невозможно нормальное кровоснабжение плода и его правильное развитие.

Многие высокопродуктивные животные страдают заболеванием копыт. На сегодняшний день существует три взаимодополняющие гипотезы о патогенезе ламинита. Первая связывает ламинит с ишемией сосудов, то есть с потерей кровоснабжения эпителия, образующего копыто. По второй гипотезе, отслоение эпителия за счет разрушения базальной мембраны происходит под действием моноаминов, продуцируемых, в частности, S. bovis и другими представителями ацидозной микрофлоры. Третья гипотеза говорит об активации металлопротеиназ, также разрушающих элементы базальной мембраны. Активация этих протеиназ, повидимому, протекает при активном участии S. bovis. Кроме того, один из возможных активаторов некоторых протеиназ - экзотоксин SpeB, скорее всего, сам обладает протеиназной активностью. Словом, анализ этих гипотез свидетельствует о том, что заболевания копыт - также следствие лактатного ацидоза.

Около 30 лет назад во ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии в связи с разработкой нетрадиционных кормов по инициативе академика Л.К. Эрнста было создано подразделение, которое наряду с традиционной тематикой стало изучать микробиологические процессы в рубце крупного рогатого скота. Исследовалось влияние различных форм моно- и олигосахаридов, а также форм клетчатки на численность микроорганизмов в рубце. Изучив более 500 животных в разных регионах страны, специалисты института обнаруживали порой коров с явным ацидозом.

Процессы лактатного ацидоза можно достаточно просто моделировать, добавляя в пробирки с содержимым pубцa молочную кислоту. Из полученных результатов видно, как снижается целлюлазная активность рубцовой жидкости при подкислении (рис. 3). Более детальный анализ показал, что в первую очередь уменьшалась активность анаэробных грибов рубца (семейство Neocallimasticaceae), которые играют ключевую роль в переваривании клетчатки.

 Высокая доля комбикормов в рационах крупного рогатого скота сводит на нет основное преимущество отрасли - способность животных переваривать большое количество клетчатки. Хозяйство при этом не только несет огромные затраты на комбикорма и лечение, но и, превращая корову в моногастричное животное, в конце концов лишает ее способности переваривать силос и сено.

В настоящее время проблема лактатного ацидоза становится все более острой. Магистральный путь ее решения - повышение качества кормов собственной заготовки. В первую очередь это, несомненно, залужение новых пастбищ, совершенствование травостоев, увеличение доли бобового компонента, подкормка минеральными и органическими удобрениями. Крайне важно скашивать травы в оптимальную фазу вегетации. Потери питательных веществ при силосовании можно снизить за счет использования консервантов, в том числе и нашего Биотрофа.

Углубление знаний о взаимодействии различных групп микроорганизмов в рубце позволяет более оптимистично смотреть на разработку микробиологических препаратов для предотвращения ацидозов. Однако совершенно нереально создать "волшебный" препарат, с которым можно будет кормить животных только комбикормом. Необходим поиск микроорганизмов, вступающих в ассоциативные взаимоотношения с компонентами рубповой микрофлоры и атияюших на метаболические процессы, переваривание углеводов.

Несомненно одно: серьезные проблемы, с которыми столкнулись высокопродуктивные хозяйства, во многом зависят от микробиологии рубца. И решать эти проблемы следует не паллиативными мерами, а совершенствуя рационы.

Г. Лаптев, к.б.н., Животноводство России №4/2007

Материал подготовил консультант ФГУ РЦСК Гаврин А.Н.

Разместил на сайте начальник отдела Догадаев Д.А.