Дефицит или незначительный дисбаланс этих питательных веществ может привести к проблемам со здоровьем, репродуктивной функцией и молочной продуктивностью, что является ключевым фактором снижения производительности. Дефицит минеральных веществ в суточном рационе приводит к снижению молочной продуктивности животных на 20-30 %.

Минералы подразделяются на две основные категории: макроэлементы и микроэлементы. К макроэлементам относятся кальций, фосфор, калий, магний, сера, натрий и хлор. Микроэлементы включают кобальт, медь, йод, железо, марганец, селен и цинк. Независимо от того, велика ли потребность в минерале (измеряется в процентах от сухого вещества и рассчитывается в г/кг) или мала (измеряется в единицах на миллион или мг/кг), надлежащий уровень для достижения оптимальной продуктивности и здоровья стада рассчитывается относительно потребностей животного.

Поскольку рационы жвачных животных богаты клетчаткой, пищеварение происходит посредством микробной ферментации в рубце и сетке, которая предшествует ферментативному пищеварению в сычуге и кишечнике. Из-за вымывания минералов с фракциями клетчатки в кормах и/или связывания минералов с непереваренными компонентами клетчатки в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) доступность некоторых микроэлементов у жвачных животных снижена. Следовательно, содержание минералов в корме или добавке имеет неоценимое значение при составлении рациона, если не известны доступность минералов, взаимодействие минералов, растворимость, диссоциация, абсорбция и удержание минерала.

Основные проблемы связаны с абсорбцией и минеральным статусом рубца крупного рогатого скота из-за взаимодействия микроэлементов. Эти взаимодействия происходят в рубце до всасывания в кишечнике, поскольку конкуренция за всасывание между минералами снижает концентрацию всасываемых минералов. В частности, между железом (Fe), медью (Cu), марганцем (Mn) и цинком (Zn) происходит множество различных взаимодействий. Например, минеральное взаимодействие железа препятствует поглощению меди и марганца. Взаимодействие минералов изменяет биодоступность микроэлементов. Следовательно, стратегия приема добавок, которая может преодолеть эту конкуренцию, снижает концентрацию, необходимую для дополнения и повышения эффективности усвоения микроэлементов.

Растворимость и диссоциация минералов

Растворимость существенно влияет на общую концентрацию минералов, скармливаемых животным. Растворимые и диссоциированные минералы доступны микробам рубца для использования или взаимодействия. Микроэлементы с оксидами металлов, сульфатами, карбонатами, хлоридами, фосфатами и т. д. обладают высокой растворимостью в рубце и низкой кишечной растворимостью, поэтому имеют относительно низкую вероятность поглощения клетками. И наоборот, органические источники Zn, Mn, Cu, Fe и т. д. лучше растворяются в кишечнике, чем неорганические источники, поэтому имеют больше шансов на клеточное поглощение и концентрацию в сыворотке, что улучшает состояние здоровья и производство молока у животных.

Биодоступность микроэлементов

Модификации взаимодействия скармливаемых микроэлементов могут изменить абсорбцию и метаболизм у жвачных животных. Исследования показали, что снижение биодоступности для поглощения неорганических микроэлементов в ЖКТ связано с их более высокой доступностью в рубце (из-за более высокой растворимости и диссоциации), где неорганические минералы легко восстанавливаются. Напротив, научные исследования показали, что органические микроэлементы менее доступны в рубце, а их нерастворимость и диссоциация при рН кишечника являются ключевыми для большей биодоступности в кишечнике жвачных животных, поскольку они могут избежать диссоциации и конкуренции в рубце. Следовательно, органические микроэлементы в кормах приводят к улучшению биодоступности, снижению уровня включения в рацион, повышению эффективности и меньшим экономическим затратам на продуктивность молочных животных.

Зависимость источника от биодоступности, удерживания, абсорбции и диссоциации

Поглощение отдельных источников микроэлементов зависит от их формы и связующего агента, стабильности/удержания органических минералов и молекулярной массы минералов. Неорганические соли минералов присутствуют в виде катионов для всасывания в слизистой оболочке кишечника. Эти катионы связываются с переносчиком, транспортируются в цитоплазму путем активного поступления в тонкий кишечник, когда взаимодействия, препятствующие всасыванию таких солей, не происходят.

И наоборот, при повышенной стабильности/удержании органических минералов ионы перед абсорбцией не образуются. Вместо этого они всасываются в клетки слизистой оболочки без гидролиза. Если молекула ослабевает, она теряет значительную часть своего биодоступного действия и может всасываться как неорганические соли. Этот процесс в первую очередь зависит от стабильности минералов и диссоциации для разрыва связей до того, как комплекс всосется в тонкий кишечник. Таким образом, комплекс может доставлять минерал в защищенной форме к ткани тонкой кишки, где преобладают кислые условия с низким рН для поглощения организмом животных. Органический компонент в микроэлементах выполняет роль связующего звена.

Обеспечение точной подачи минеральной добавки из органических источников или формы микроэлементов улучшает минеральный статус у молочных животных за счет «комплексообразования» или связывания ионов и молекул с ионами металлов, которые влияют на биодоступность. Таким образом, обеспечение биодоступной или неорганической формы микроэлементов эффективно снижает потребность в питании и минимизирует воздействие на окружающую среду в результате экскреции неусвоенных микроэлементов с фекалиями.

Спустя 2-3 дня после появления первых симптомов можно наблюдать паралич нижней челюсти, затем отказывают конечности, и наступает летальный исход. Кроме этого, среди основных симптомов выделяют повышенную реакцию на посторонние шумы, яркий свет. Данные реакции нередко сопровождаются судорогами, снижением веса. У некоторых животных пропадает зрение.
ГЭКРС также называют коровьим бешенством.

ГЭКРС и скрепи возникают в результате заражения очень необычным инфекционным агентом. По состоянию на январь 2004 г. в Великобритании было подтверждено более 180 000 случаев ГЭКРС в более чем 35 000 стад крупного рогатого скота. Пик эпидемии пришелся на январь 1993 г., когда еженедельно регистрировалось почти 1000 новых случаев. Хотя происхождение болезни неизвестно, она могла возникнуть в результате скармливания крупному рогатому скоту мясокостной муки (МКМ), содержащей скрепи, или МКМ, полученной из коровы или другого животного, у которого развилась болезнь из-за спонтанной мутации.

Природа инфекционного агента, вызывающего коровью энцефалопатию и скрепи, неизвестна. В настоящее время наиболее распространенной теорией является то, что агент представляет собой модифицированную форму нормального клеточного белка, известную как прион. Прион не является бактерией, паразитом или вирусом, поэтому методы, обычно используемые для лечения или профилактики бактериальных или вирусных инфекций (например, антибиотики), неэффективны против прионов.
У крупного рогатого скота, естественно инфицированного ГЭКРС, возбудитель ГЭКРС был обнаружен в тканях головного мозга, в спинном мозге и в сетчатке глаза. Дополнительные экспериментальные исследования показывают, что возбудитель ГЭКРС может также присутствовать в тонком кишечнике, миндалинах, костном мозге и ганглиях задних корешков (располагающихся вдоль позвоночного столба).

Считается, что ГЭКРС передается через мясокостную муку, которой кормят крупный рогатый скот. Практика использования этого материала в качестве источника белка в кормах для КРС существует уже несколько десятилетий. В конце 1970-х произошли изменения в процессе производства (переработки) мясокостной муки. Одна из гипотез заключалась в том, что эти изменения позволили инфекционному агенту скрепи (трансмиссивной губчатой ​​энцефалопатии овец) выжить в процессе переработки костных тканей и передаться другим животным, которых кормят МКМ. Однако расследование, проведенное британским правительством, пришло к выводу, что MКM, инфицированная скрепи, не была источником ГЭКРС, а изменения в методах переработки продуктов животного происхождения не были решающими в вопросе о «выживаемости» агента ГЭКРС. Скорее всего, как показало исследование, коровья энцефалопатия могла возникнуть спонтанно в результате генетической мутации и усилилась при скармливании зараженной MКM скоту.

В ответ на эпидемию коровьего бешенства правительства ряда стран, в том числе России, приняли меры, чтобы свести к минимуму риск передачи болезни как среди животных, так и среди людей. К ним относятся запрет на кормление жвачных животных МКМ из отходов жвачных животных, таких как коровы, овцы и козы, удаление некоторых материалов «высокого риска» (таких как головной мозг, спинной мозг и кишечник) у КРС при убое, а также запрет на использование в пищу МКМ крупного рогатого скота старше 30 месяцев.

До сих пор в России случаев губчатой энцефалопатии КРС зарегистрировано не было. Минздрав России и Департамент ветеринарии Минсельхоза России разработали и издали целый ряд нормативных правовых актов, запрещающих ввоз в Российскую Федерацию мясокостной и костной муки с целью использования в качестве кормовых добавок. Во избежание заноса этого заболевания на территорию России с 1989 г. запрещен ввоз из Великобритании скота, мяса и мясопродуктов, кормов, спермы и т. д. Завоз животных, продуктов и сырья животного происхождения, а также кормов в Россию производится только при наличии письменного разрешения Департамента ветеринарии. С 1990 г. в России введен запрет на скармливание мясокостной муки крупному и мелкому рогатому скоту, а также кроликам. Кроме того, в России введен лабораторный контроль за содержанием животных компонентов в комбикормах, мясной и рыбной муке. Установлено тщательное наблюдение за импортными животными.

Однако существуют определенные сложности при производстве и переработке МКМ в России.
Мясокостная мука – продукт очень опасный, если она содержит белки жвачных животных. Это связано с тем, что в переработку идут остатки, содержащие элементы позвоночного столба и мозга – основных источников заражения КРС губчатой энцефалопатией, а овец и коз – болезнью скрепи.

Уровень опасности данного кормового ингредиента зависит от того, как обработана мука термически и как она хранилась. Дело в том, что мясокостная мука и любые другие белковые корма – хорошая питательная среда для бактерий и грибков. Поэтому, если мука хранилась при повышенной влажности или повышенной температуре, риск чрезвычайно велик.
В других странах соблюдают одно железное правило – не скармливать мясокостную муку тому виду животных, из которого она получена. Тем самым значительно снижается риск распространения заболеваний.

В учебно-исследовательском центре молочного животноводства штата Пенсильвания было проведено 10-недельное исследование под руководством Леони Мартинс, кандидата наук в области зоотехники, в котором было задействовано стадо из 48 голштинских коров. Часть из них потребляла рационы с добавлением ферментного препарата, выделенного из смешанной культуры, – аспергилл. По итогу команда оценила лактационные показатели, метаболизм и пищеварение коров, на основании которых они пришли к неоднозначным выводам.

Результаты исследования

Каждую неделю исследователи собирали образцы молока и анализировали его состав. Они также проводили балансовый опыт, собирая образцы крови, кала и мочи, чтобы контролировать физиологические реакции коров на прием ферментов.

Было установлено, что по сравнению с контрольной группой коровы, которых кормили ферментами, как правило, ели больше, а их молоко имело более высокие концентрации белка, лактозы и других необходимых сухих веществ. Также было отмечено, что первотелки давали на 2,3 кг молока больше по сравнению с коровами второй и более лактации. В целом потребление ферментов оказало заметное положительное влияние как на количество, так и на качество молока. Основная гипотеза данного исследования заключалась в том, что экзогенный ферментный препарат, содержащий фибролиты и обладающий амилолитической активностью, улучшит переваримость нутриентов пищи в рубце и, возможно, во всем тракте, что в свою очередь улучшит показатели молочной продуктивности. Переваримость питательных веществ не снизилась, но положительный эффект от применения ферментов был отмечен только на первотелках.

Положительный синергетический эффект A. oryzae и A. niger на усвояемость питательных веществ, производство рубцовой жидкости и бактериальное разнообразие было продемонстрировано in vitro, когда корма инкубировали с 60 мг фермента препарата/г субстрата (Kong et al., 2021). Эффективность введения в рацион молочных коров ферментных препаратов, извлеченных из A. oryzae и A. niger, ранее изучалась в исследовании, в котором также оценивалась добавка на основе Saccharomyces cerevisiae (Oh et al., 2019). И хотя усвояемость питательных веществ, потребление сухого вещества (DMI) и эффективность корма не были подвержены влиянию добавок (Oh et al., 2019), был зафиксирован факт увеличения надоев при их использовании (41,8 кг/день), в т. ч. промежуточного удоя (41,0 кг/день), по сравнению с коровами в контрольной группе (39,8 кг/сут). Кроме того, коровы, которых кормили добавками, имели повышенную концентрацию рубцового сока, что свидетельствует об усиленном брожении пищевых питательных веществ.

Лабораторные исследования Мартинса показали, что ферментация в рубце и переваривание корма могут быть улучшены за счет добавления двойных ферментов: «Мы продемонстрировали на коровах, что добавление ферментов увеличивает производство молока, а также приводит к увеличению концентрации сухих веществ в молоке».

«Мы пытаемся помочь микробам рубца делать то, что они делают. Микробы производят эти ферменты, расщепляющие клетчатку, а мы вводим дополнительные ферменты для усиления ферментации в рубце. Между микробами и коровой происходит очень важный симбиотический процесс», – добавил соавтор Алекс Христов.

Питательные вещества, энергия и аминокислоты

Христов добавил, что корова обеспечивает микробам среду и питательные вещества для жизни, а затем микробы обеспечивают корову энергией и аминокислотами. Таким образом, усиление ферментации рубца добавками – это способ улучшить продуктивность животного.

«Коровы похожи на нас: мы также не можем переваривать клетчатку. Без микробов рубца они тоже не могли. Мы едим крупы, овощи и т. д., но едва перевариваем клетчатку. А если мы и перевариваем клетчатку, то это из-за микробов в нашем кишечнике. Коровы и другие жвачные животные переваривают клетчатку, которую могут переварить очень немногие животные, и превращают ее в высококачественный белок для потребления человеком».

(Тони Макдугал)

Наличие побочных продуктов ферментации, таких как органические кислоты, аммиак и амиды, может ограничивать потребление силоса животными из-за усиления отрицательных вкусовых качеств либо нарушать моторику желудочно-кишечного тракта. Отклонения от показателей кислотно-щелочной среды (pH силоса кукурузного – 4,0, силоса бобовых трав – 4,3) также могут являться причиной снижения потребления основного рациона животными.

Различия в региональной заготовке

В зависимости от региона местонахождения хозяйства популярностью пользуются различные виды силосов. Несомненно, самым распространенным является кукурузный силос, и основная проблема при его заготовке – это упущение нужной стадии вегетации растения. Наиболее качественным считается силос, заготовленный в стадию восковой спелости. Опоздание при заготовке на несколько дней может снизить содержание крахмала с 25 % до 18 %, поэтому важная задача аграриев во время кормозаготовки – контролировать и быть готовыми к быстрой уборке урожая. Кукурузный силос распространен во всех регионах РФ, особенно качественный силос наблюдается в Краснодарском крае и центральной части России, так как обильность осадков, влажность и температурные условия позволяют выращивать большие объемы кукурузы.

Севернее все чаще наблюдается тенденция к заготовке бобового силоса ввиду низких среднегодовых температур. Но это связано не только с невозможностью выращивания кукурузы, а больше с необходимостью в белковом поддержании рациона. Чаще всего среди бобовых можно встретить силос из люцерны и клевера лугового, второй встречается несколько реже.

На юге – в таких регионах России, как Крым, – отличаются консервативностью выбора силосов: многие хозяйства заготавливают именно злаковый силос, например, из ежи сборной или райграса пастбищного, аргументируя это тем, что озимые сорта злаковых при правильном подходе могут дать 3 сбора за сезон. Это связано с теплым климатом и большой влажностью, но именно эти же факторы ограничивают фермеров в выращивании кукурузы для заготовки силоса, которая из-за высокой влажности начинает покрываться плесенью еще на этапе формирования зерна.

В регионах ближе к крайнему северу, таких как Архангельская область, стараются вообще не использовать силос – там предпочитают сенажи ввиду сложности хорошей ферментации при заготовке силосов.

Белок и энергия

Белки в обычном силосе менее эффективно используются животными, чем белки в свежем корме. Во многом это связано с расщеплением белков в сырье до небелковых соединений азота (NPN) под действием растительных ферментов.

Увядание посевов перед силосованием (сушка и плющение после скашивания) полезно, так как это снижает скорость протеолиза. Однако продолжительное увядание до чрезмерно высокого содержания сухого вещества (> 50 %) приведет к значительному снижению использования белка. Это связано с возможным появлением белков, поврежденных нагреванием (частично денатурированных), которые не расщепляются ни на кишечном уровне, ни даже после всасывания в виде свободных аминокислот.

Несбалансированное поступление белка и энергии из силоса является ключевым фактором, способствующим снижению эффективности его применения. Следовательно, рационы на основе силоса должны быть хорошо сбалансированы, чтобы облегчить сложности, связанные с использованием энергии.

Дефицит минералов

Недавнее исследование показало данные, полученные в результате клинического обследования животных и химического анализа корма, о дефиците меди и кобальта у крупного рогатого скота, питающегося травяным силосом. Тот факт, что животных кормят травяным силосом, не должен означать какой-либо возможной связи между процессом силосования как таковым и проблемой дефицита минералов. В отличие от белка и энергии, до сих пор нет отчетов о микробной активности или биохимических изменениях, связанных с разрушением минералов во время ферментации силоса. Скорее, проблема с минералами возникает из-за других факторов, связанных с предварительно силосованными материалами, включая тип корма, степень зрелости и методы сбора урожая.

Влияние на здоровье животных

Различные проблемы с пищеварением и обменом веществ, включая диарею, энтерит, потерю аппетита и кетоз, наблюдались у животных, которых кормили силосом, в результате аэробного ухудшения или активности клостридий. Также при скармливании силосов, имеющих большое количество небелкового азота (NPN), образующегося при брожении, часто наблюдается повышенный уровень аммиака в крови животных, что отрицательно сказывается на кислотно-щелочном балансе в их организме и может влиять на вынужденную выбраковку животных в связи с отравлением аммиаком и вероятностью фальсификации молока на молокозаводах. Это особенно актуально для животных с вирусными или паразитарными заболеваниями печени, из-за которых они не могут избавиться от избытка аммиака в организме в процессе катаболизма. В этих случаях такие плохо сохранившиеся силосы желательно исключать из программ кормления или, по крайней мере, скармливать их в очень ограниченных количествах. Физические проблемы, такие как повреждение десен (гингивит), также могут быть связаны с кормлением силосом и приводить к сильной боли во рту и, следовательно, к снижению потребления корма.

Экономика

Большой проблемой при заготовке силоса может стать экономическая составляющая всего процесса. Только представьте, вы, как фермер, закладываете n-й бюджет на зерно, проводите посевную, но не рассчитываете мощности техники для ее сбора, в итоге урожай портится и объемов заготовленных кормов не хватает до следующей заготовки. В данной ситуации любой руководитель возьмется за голову со словами «что же делать». Затраты на зерно, затраты на посевную кампанию, затраты на удобрения и сбор рожая, затраты на подготовку траншей и закладку силоса, а по итогу расходы на приобретение силоса непонятного качества у других предприятий, снижение молока на ферме и будущий молодняк с испорченной генетикой. Эта работа в долгосрочной перспективе потерпит крах, так как из-за просчета ваших аграриев вы потеряете деньги, которые могли бы получить. Важно соблюдать сроки сбора и заготовки силосов, ведь потери могут достигать до 35 %.

Безопасность человека

Многочисленные газы, в том числе оксид азота, образуются в течение первых двух-трех недель уборки, наполнения и силосования. Оксид азота превращается в диоксид азота при контакте с кислородом воздуха. При вдыхании NO2 растворяется во влаге на внутренних поверхностях легких с образованием азотной кислоты. Эта сильная кислота сжигает ткань легочной оболочки, препятствуя поступлению кислорода в организм, и, таким образом, может вызвать внезапную смерть. Профилактика включает вентиляцию легких и надлежащую защиту органов дыхания. Лица, пережившие отравление оксидом азота, должны находиться под пристальным наблюдением врача.

Силосные стоки, полученные из культур с низким содержанием сухого вещества, также могут представлять серьезную опасность для здоровья человека из-за загрязнения этими стоками источников воды. Было обнаружено, что сточные воды всего от 300 тонн силоса (1000 голов коров при потреблении 25 кг силоса в сутки съедают его за 12 дней) имеют такой же потенциал загрязнения, как ежедневные сточные воды, производимые за один день городом с населением 80 000 человек или за 27 лет деревенским домом с восемью жителями.

Советы по устранению проблем, связанных со сточными водами:

• собирать урожай при уровне влажности около 65-75 % (в зависимости от культуры);
• использовать минеральные кислоты и ферментные обработки силосуемых трав предварительно, чтобы сократить образование сточных вод из-за их действия на уменьшение питательных веществ;
• использовать абсорбенты, такие как тюки соломы, свекловичный жом и/или измельченную ячменную солому (отсечение влаги). В одном испытании количество сточной воды было уменьшено с 50 кг до 26 кг на тонну в результате использования абсорбентов;
• собирать сточные воды в хорошо подготовленные резервуары с правильно выстроенными системами трубопроводов в качестве кормовых добавок для жвачных животных или для повторного применения при пересушенном силосе с целью увеличения влажности заготавливаемого корма.

Во многих источниках собраны ежегодные данные о разновидности микотоксинов в различных сельскохозяйственных культурах и кормах для животных. Основные классы микотоксинов: зеараленон, дезоксиниваленол (ДОН), фумонизин, охратоксин, афлатоксин, токсин Т-2 и многие другие. Хотя в этой статье основное внимание будет уделено афлатоксину, важно отметить, что в загрязненном образце чаще всего имеется превышение нормы по нескольким классам микотоксинов, что может привести к более тяжелым последствиям. Афлатоксины вырабатываются плесневыми грибками Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus при повышенных температурах и влажных условиях. Другие типы микотоксинов вырабатываются при прохладной влажной погоде. Некоторые микотоксины образуются плесенью на поврежденных растениях в поле, тогда как другие образуются при условиях хранения. Повреждение растения насекомыми или засухой может также повысить риск образования микотоксинов. Учитывая погодные условия и отслеживая отчеты об урожае, производители кормов предупреждают, когда может потребоваться более тщательное исследование потенциальных кормов на определение микотоксинов.

Афлатоксин по праву привлекает больше внимания, чем другие микотоксины, из-за возможного вредоносного воздействия на домашний скот и людей при попадании в организм в количестве, превышающем допустимые нормы. Риск для здоровья человека, связанный с афлатоксином, возникает при попадании метаболита афлатоксина М1 (который классифицируется как канцероген) в организм через молоко.

Крупный рогатый скот может подвергаться воздействию афлатоксина через кукурузное зерно, кукурузный силос и побочные продукты переработки производства. Степень воздействия афлатоксина на животных зависит от вида, возраста животного и количества потребленного афлатоксина. В основном молодняк более восприимчив к афлатоксину, поскольку он передается с молоком при выпойке. Последствия включают снижение эффективности корма и роста, в некоторых случаях даже гибель молодняка крупного рогатого скота при попадании избыточного количества. Содержание афлатоксина в кормах должно составлять не более 0,02 мг/кг, а в продовольственном зерне – 0,005 мг/кг. Для лактирующего крупного рогатого скота уровень загрязнения корма афлатоксином становится опасным при превышении этих допустимых значений. Последствия для здоровья, наблюдаемые у этих животных, включают снижение производства молока и потребления корма. Исследования показывают, что высокопродуктивные коровы и коровы с маститом выделяют больше афлатоксина с молоком.

Существуют различные средства и стратегии для смягчения воздействия афлатоксина на молочный скот. Поскольку повышенное внимание уделяется профилактике, методы борьбы с афлатоксином начинаются с выбора, сделанного в полевых условиях, включая селекцию гибридов, обработку почвы, севооборот и методы сбора урожая. Следует учитывать влияние погодных условий в течение вегетационного периода на выработку афлатоксина. Зерно и готовые корма должны храниться в чистом, сухом помещении с достаточной вентиляцией, а также защитой от влаги и микробного загрязнения.

Многие исследования были сосредоточены на добавках, ингибиторах и других продуктах для снижения содержания афлатоксина М1 в молоке. Добавление бактерий, используемых в качестве биопрепарата для силоса в экспериментально различных условиях, снижало уровень афлатоксина B1 (Ма et al., 2017). В другом исследовании наблюдалось снижение содержания афлатоксина в молоке и фекалиях коров, которых лечили глиняными капсулами, добавленными в рубец; тем не менее продуктивность и надои не сохранялись при применении этой обработки (Sulzberger et al., 2017). Никаких существенных различий в производстве, составе молока или потреблении сухого вещества исследователи не наблюдали, отметив снижение содержания афлатоксина в молоке, при добавлении в рационы кальций-монтмориллонитовой глины (Maki et al., 2016). В более раннем исследовании была проверена эффективность нескольких продуктов у лактирующего молочного скота, получавшего рационы, содержащие загрязненную афлатоксином кукурузу (Kissell et al., 2013). Существенная разница в уровне афлатоксина в молоке наблюдалась только с продуктом, содержащим бентонит натрия, но концентрация афлатоксина все еще сохранялась на достаточно высоком уровне. Несмотря на то, что в этих исследованиях представлено несколько примеров, многие другие исследования, направленные на снижение содержания афлатоксина, демонстрируют иные результаты.

Чтобы эффективно свести к минимуму и контролировать уровни афлатоксина, необходимы превентивные меры на протяжении всего производства корма и фуража для животных. Потребители зависят от молочной промышленности в обеспечении безопасных продуктов за счет внедрения надлежащих методов выращивания сельскохозяйственных культур, сбора урожая и хранения, а также тщательного контроля наличия загрязняющих веществ со стороны производителей и переработчиков молока.

Передача болезней, таких как болезнь Джонса, через кормление отработанным молоком отбила у многих производителей желание кормить телят этим молоком. Тем не менее пастеризация отработанного молока является одним из вариантов снижения подобных рисков при использовании ценного недорогого источника жидкого корма для телят. В настоящее время производители оборудования предлагают множество малых и больших автономных пастеризаторов для ферм специально для использования отработанного молока для кормления телят. Эти пастеризаторы продаются по доступным ценам для индивидуального молочного производства. Целью данной статьи является обзор некоторых важных параметров при внедрении системы пастеризации на ферме и обсуждение имеющихся результатов исследований, связанных с кормлением телят пастеризованным нетоварным молоком.

Качество отработанного молока

Производители молочных продуктов скармливают телятам различные жидкие корма после выпойки молозивом, включая цельное молоко, избыточное молозиво, транзитное молоко, маститное молоко или непродаваемое молоко, содержащее антибиотики, и заменители молока. Отработанное или нетоварное молоко нельзя продавать и использовать в качестве продукта потребления для человека, поэтому оно часто используется в виде экономичной альтернативы заменителю молока на многих молочных фермах.

Кормление этим молоком телят, помимо экономической выгоды, дает ряд других преимуществ. Содержание сухих веществ в смешанном молозиве и транзитном молоке колеблется от 16 до 18 % и обеспечивает хороший прирост телятам (Kehoe et al., 2007). Несмотря на его экономические выгоды, многие производители молочных продуктов избегают скармливания отработанного молока телятам, опасаясь увеличения числа случаев отела коров с маститом или слепыми четвертями, что наблюдалось в ранних исследованиях.

В настоящее время рекомендуется предпринимать меры предосторожности при кормлении сырым отработанным молоком:

• Определите состояние здоровья коров в вашем стаде. Не давайте сырое отработанное молоко, если коровы выделяют микроорганизмы, вызывающие заболевания, такие как болезнь Джона и вирусная диарея крупного рогатого скота.
• Не давайте отработанное молоко новорожденным телятам в первый день жизни, так как стенка кишечника проницаема для бактерий, которые могут вызвать заболевание.
• Будьте осторожны при скармливании отработанного молока от коров, получавших антибиотики, телятам, предназначенным для производства мяса. Остатки антибиотиков из молока могут откладываться в тканях организма телят.

Пастеризация

Одной из стратегий снижения патогенной нагрузки при использовании отработанного молока является пастеризация молока. Пастеризация – это метод воздействия на молоко повышенных температур в течение определенного периода времени с целью уменьшения бактериального загрязнения. Этот процесс убивает бактерии, которые могут вызывать заболевания у людей и животных. Важно отметить, что пастеризация не является стерилизацией. При пастеризации молока низкого качества с очень высокой концентрацией бактерий некоторые патогенные бактерии могут выжить.

Виды пастеризации

Существует 2 наиболее распространенных метода пастеризации: периодическая пастеризация и высокотемпературная кратковременная пастеризация непрерывного потока (HTST).

При стандартной периодической пастеризации партия молока в резервуаре нагревается до 63 °C в течение 30 минут. После этого молоко охлаждается, и его можно давать телятам. Пастеризаторы периодического действия должны быть оборудованы мешалкой для обеспечения равномерного нагрева. При нагреве большого количества молока требуется несколько часов, чтобы достичь желаемой температуры, и есть опасения, что некоторые бактерии могут стать термостойкими и выживут после пастеризации.

Процесс HTST отличается тем, что молоко циркулирует через сеть обогреваемых змеевиков, быстро нагревается до 72 °C и выдерживается в течение 15 секунд. Этот тип системы также предусматривает автоматическое быстрое охлаждение молока до температуры кормления или хранения. Пастеризация в непрерывном потоке проходит намного быстрее, чем пастеризация в периодическом режиме, и дает больше возможностей для экономии энергии. Системы с непрерывным потоком, как правило, труднее очищать – требуется процедура очистки, аналогичная той, которая используется в доильных системах, однако во многих случаях процесс очистки можно автоматизировать.

Эффективность пастеризации в уничтожении инфекционных возбудителей

Эффективность пастеризаторов на ферме была дополнительно подтверждена в полевом исследовании, проведенном Penn State (Elizondo-Salazar et al., 2010), в ходе которого тестировались образцы из имеющихся в продаже пастеризаторов периодического действия и пастеризаторов HTST в дополнение к «домашним» пастеризаторам. Количество бактерий в образцах, собранных после пастеризации, во всех исследованных системах было ниже по сравнению с образцами, собранными до пастеризации. Пастеризация молока позволила последовательно снизить бактериальную популяцию до уровней, приемлемых для кормления телят. Любая из этих систем тепловой пастеризации может быть эффективной и рекомендуется для снижения бактериальной нагрузки в молоке, скармливаемом телятам. Тип используемой системы зависит от размера фермы и индивидуальных предпочтений производителя.

Потенциальные проблемы

Чтобы быть практически эффективным, молочное производство должно иметь стабильные поставки отработанного молока. Стабильное снабжение отработанным молоком имеет решающее значение, поскольку жидкий корм для телят не следует часто менять. У небольших стад это иногда вызывает сложности, потому что бывают дни, когда молока мало или совсем нет. В таких ситуациях должен быть доступен альтернативный корм, такой как товарное молоко из резервуара, заменитель молока или молоко с использованием разбавки.

Контроль качества также является проблемой, требующей постоянного внимания. Пастеризаторы молока необходимо эксплуатировать и обслуживать должным образом, чтобы производить качественный продукт. Самой большой проблемой при пастеризации на ферме является поддержание оборудования в надлежащем состоянии и калибровка, чтобы постоянно достигалось необходимое время и температура.

Пастеризация отработанного молока может дать возможность производить недорогой и ценный жидкий корм для телят, который при правильном управлении может существенно снизить затраты на выращивание телят. Контроль качества, регулярное техническое обслуживание и надлежащее использование отработанного молока необходимы для обеспечения безопасности молока для телят. По мере снижения цен на коммерческие установки все больше молочных предприятий могут счесть выгодным установку пастеризатора на ферме. В процессе принятия решения следует взвесить все преимущества и недостатки пастеризации молока.

Эти аминокислоты всасываются, а затем включаются в белки молока и тканей. Аминокислотный состав любого белка, например казеина, в молоке всегда относительно одинаков, поэтому, если незаменимая аминокислота недоступна в достаточном количестве, чтобы позволить корове синтезировать казеин, она становится «лимитирующей». Аминокислота, которая доступна в избытке, не может быть заменена на лимитирующую аминокислоту. Один из способов обеспечить удовлетворение потребностей коров в аминокислотах – давать им избыток протеина. Однако это не в интересах коровы, окружающей среды или кошелька фермера.

• Избыток сырого протеина в рационе становится проблемой для коров. Избыток должен быть преобразован в мочевину, а для производства мочевины требуется энергия, что приводит к снижению эффективности корма. Мочевина, прежде чем выводится с мочой, способствует увеличению азота мочевины крови (АМК) и азота мочевины молока (АММ) и медленно травит животное.
• Белок часто стоит дорого, и предоставление большего количества белка, чем необходимо в рационе, увеличивает стоимость рациона. Добавьте к этому потерю эффективности корма, вызванную синтезом мочевины, и начнет страдать рентабельность. Балансируя рационы по аминокислотам, мы можем сократить количество потребляемого белка, сделать рационы более эффективными и сэкономить деньги.

Способность корма удовлетворять потребности организма животного в аминокислотах нельзя определить, просто наблюдая за содержанием сырого протеина в ингредиенте, так же, как и нельзя проследить экономическую эффективность корма лишь по содержанию протеина в нем.

В дополнение к содержанию белка в ингредиентах аминокислотный состав должен соответствовать требованиям. Корма сильно различаются по своему аминокислотному составу, и программы по составлению рационов могут улучшить кормление, удовлетворяя потребности коров в аминокислотах.

Как известно, аминокислоты могут быть как заменимыми, так и незаменимыми. Микробы рубца являются источником именно незаменимых аминокислот, которые близки к таковым в молоке. В результате этот белок используется эффективно, потому что отходов очень мало. Однако, когда источники белка значительно отличаются от аминокислот, необходимых для производства молока, эффективность снижается, и больше белка из этого источника используется для удовлетворения потребностей коров.

Давайте посмотрим на некоторые ингредиенты корма. В первой части Таблицы 1 указано содержание сырого протеина и защищенного протеина в ингредиентах. Становится очевидным, что защищенный белок имеет мало отношения к СП. Например, только около 25 % сырого протеина в силосе из кукурузы не расщепляется в рубце. Защищенный белок составляет 40 % общего белка растительных белков соевого шрота. В зерне кукурузы меньше белка, чем в ячмене, но оба обеспечивают примерно одинаковое количество защищенного белка.

Таблица 1. Аминокислотный состав молока и некоторых кормов

Аминокислотный состав молока и некоторых отдельных кормовых ингредиентов
	Молоко	Кукурузный силос	Кукуруза	Ячмень	Соевый шрот
Белок		7,9	9,2	12,5	51,5
Защищенный белок		2	4,7	4,8	20,6
Аминокислоты
Метионин	2,76	1,59	2,11	1,67	1,38
Лизин	8,03	2,8	2,64	3,61	6,16
Гистидин	2,66	1,71	2,54	2,22	2,64
Аргинин	3,4	2,32	3,85	4,91	7,29
Треонин	4,2	3,41	3,68	3,33	3,95
Изолейцин	5,62	3,41	3,38	3,43	3,95
Лейцин	9,61	8,54	11,6	6,76	4,54
Валин	6,28	4,51	4,9	4,81	4,76
Фенилаланин	4,79	3,9	4,56	5,09	5,03
Триптофан	1,5	0,73	0,98	1,2	1,38

Далее обратите внимание не только на защищенный белок, но и на незаменимые аминокислоты, которые каждый из них содержит. Перечисленный порядок, возможно, основан на аминокислоте, которая, скорее всего, будет ограничивающей, с метионином на первом месте и триптофаном на последнем.

Теперь сравнения становятся немного сложнее. Ни один из них не является идеальным дополнением к молочному белку, и ни один из них не содержит столько метионина и лизина, сколько молочный белок. Это означает, что необходимо обеспечить избыток, чтобы удовлетворить лимитирующую аминокислоту.

Это становится немного легче визуализировать, если бы каждый из них был единственным доступным источником аминокислот, например, соевый шрот способен удовлетворить только 50 % необходимого метионина (из Таблицы 1, 1,38 % метионина в соевом шроте против 2,76 % в молоке). Разработчику рецептуры корма необходимо обеспечить в два раза больше белка с большим содержанием метионина, чтобы обеспечить такое же количество метионина, как и в молоке. К счастью, программы составления рационов позволяют выбирать ингредиенты в количествах, необходимых для обеспечения наиболее эффективной общей смеси незаменимых аминокислот. Это приводит к наименьшим потерям пищевого белка.

Таким образом, исходя из материалов данной статьи, можно сделать вывод, что задумываться только лишь о белке в рационе и его потребности не совсем правильно, акцентировать внимание необходимо на составляющих белка, а именно на аминокислотах и их количестве в составе определенного корма, который будет способен компенсировать недостаток той или иной аминокислоты.

Реакция среды рубца (pH) – важный показатель, который определяет состояние ферментативных процессов, образование метаболитов, их всасывание и использование в организме. Характеризуется реакция среды концентрацией ионов водорода, или водородным показателем. Информация о рН рубца позволяет оценивать состав рациона питания и кормления коров. Суточные колебания рН являются выражением потребления корма и зависят не только от розданного рациона, но и от выборки самим животным частиц корма. Постоянная система измерения рН является эффективным и необходимым инструментом для регистрации заболеваний, корректировок рациона и выбора стратегии кормления коров. Нарушение рН рубца может вывести из строя всю пищеварительную систему, а вместе с ней здоровье животного и его продуктивность.

У жвачных животных pH содержимого непостоянная и колеблется в пределах 6,5–7,2, у высокопродуктивных коров эти значения составляют 6,2-6,8. Лактирующие коровы демонстрируют выраженные суточные колебания рН рубца. Водородный показатель поддерживается в рубцовом отделе пищеварения в результате:

а) поступления щелочи в рубец со слюной и кормом (ежедневно в рубец со слюной попадает 370-520 г NаНСО3);

б) утилизации из рубца кислот вследствие их всасывания в кровь и перехода с химусом в нижерасположенные отделы пищеварительного канала;

в) буферных свойств содержимого рубца (бикарбонаты, фосфаты, белок и др.) и самих органических кислот.

В кислую сторону pH содержимого рубца (до 5,6) смещается при внезапном или чрезмерном поступлении в рубец с кормами легкоусвояемых углеводов (сахарная свекла, кукуруза молочно-восковой спелости, патока, зерновые концентраты). При ферментативных процессах из углеводных соединений образуются летучие жирные кислоты (ЛЖК), основными представителями которых являются уксусная (ацетат), пропионовая (пропионат) и масляная (бутират) кислоты. В рубце интенсивно развивается молочнокислое брожение, что приводит к обильному образованию молочной кислоты (лактат), которая вызывает сдвиг pH в кислую сторону. В нормальных условиях лактат не накапливается в рубце, но при кормлении неадаптированного животного кормом с высоким содержанием зерна может накапливаться молочная кислота. Лактат в 10 раз сильнее, чем другие ЛЖК, и оказывает значительное влияние на снижение pH и здоровье микробной популяции рубца.

Сдвиг в щелочную сторону со значениями pH до 7,3 происходит при преобладании в рационе или переедании животными богатых белками кормов: бобовых трав, зеленой массы, вико-овсяной, горохово-овсяной смесей, а также в случае резкого перехода на концентратный тип кормления. Кроме того, повышение pH среды происходит при утилизации из рубцового отдела желудка летучих жирных кислот, молочной кислоты и оказании буферного эффекта слюны.

В настоящее время контроль рубцового содержимого осуществляется как непосредственно в хозяйстве (в полевых условиях), так и проведением лабораторных исследований. В полевых условиях используют способ дистанционного контроля рН в рубце коров устройством, состоящим из датчика рН, вводимого в полость рубца, и внешнего оборудования, обеспечивающего через рентген изображение рубца. Еще одним способом мониторинга рН рубцового содержимого является использование болюса, который вводится в полость рубца. Датчик, расположенный в болюсе, определяет и передает на приемное устройство электромагнитные параметры содержимого рубца. Этот способ исследования позволяет в течение длительного времени контролировать кислотность рубцового содержимого. Применяется в основном для проведения научных исследований. Более широкие возможности для получения и анализа рубцовой жидкости имеются у портативного оборудования, которое позволяет на основании общепринятых параметров выявлять субклинические стадии заболевания крупного рогатого скота в полевых условиях. Оборудование включает в себя зевник, набор желудочных зондов, рН-метр и реактивы для настройки. Данное оборудование упрощает процесс отбора проб рубцового содержимого и определения рН, но диагностические возможности его ограничены выявлением только ацидоза или алкалоза рубца.

При проведении лабораторных исследований измерения pH производят путем отбора проб рубцовой жидкости от животных и предоставления образцов в лабораторию, где двумя методами – колориметрическим и электрометрическим – определяют кислотность среды. Первый, наиболее простой, но не совсем точный, метод базируется на свойстве некоторых индикаторов изменять цвет в зависимости от реакции среды. Этим методом сложно определить pH в мутных и окрашенных растворах, в том числе и в содержимом рубца. Поэтому для более точной оценки состояния рубцового содержимого используют электрометрический метод, который применяется при работе с окрашенными растворами и суспензиями, им довольно быстро можно определить pH с точностью до 0,05. Принцип метода основывается на том, что при погружении электрода в раствор возникает разница потенциалов между ионами металла электрода и ионами этого же металла, который находится в растворе. Определяют электродвижущую силу при помощи рН-метра.