Характеристика компонентного состава молока первотелок при разном уровне кормления
Существенная роль в питании человека отводится молоку и молочным продуктам. Качество получаемой молочной продукции тесным образом связано с качеством товарного молока, так как соотношение отдельных компонентов в нем оказывает непосредственное влияние на его питательную ценность и технологические свойства получаемого продукта.
Первотелки в первые месяцы лактации испытывают огромные энергетические потребности для поддержания метаболического и эндокринного статуса, необходимые им для роста и развития, поддержания производства молока, функции воспроизводства.
Начало лактации представляет собой наиболее критическую фазу для регулирования поступления энергии, питательных веществ, поскольку происходит большое количество физиологических адаптаций в организме животных, направленных на поддержку активности молочной железы. В период раздоя высокопродуктивные коровы мобилизуют резервы организма, чтобы отдать приоритет синтезу молока. Фактически иерархия распределения питательных веществ полностью реорганизуется, метаболизм молочных желез лактирующих коров точно координируется для удовлетворения возросших метаболических потребностей в синтезе молока.
Молочная продуктивность первотелок зависит от множества факторов, но основным из них в период раздоя является кормление. Для этого периода лактации характерны повышение удоев в течение первых месяцев, достижение своего максимального уровня продуктивности — пика лактации с дальнейшей стабилизацией и плавным снижением к концу лактации величины суточного удоя.
Обеспеченность растущего организма коров-первотелок питательными веществами во многом зависит от количества потребляемого корма и его качества. Кормление молодых и растущих первотелок должно быть рациональным, многофакторным, сбалансированным, экономически целесообразным, для того чтобы стимулировать процессы метаболизма, оказывая положительное влияние на их молочную продуктивность.
Несбалансированное кормление, связанное с дефицитом энергии, питательных и биологически активных веществ, не обеспечивает растущий организм первотелок необходимыми элементами питания, что приводит к снижению молочной продуктивности.
Цель исследования — изучение влияния повышенного уровня кормления коров на компонентный состав молока.
Материалы и методы исследований
Исследования проведены в 2022–2023 гг. в племенном хозяйстве АО «Наро-Осановский» (Московская обл., Россия) на голштинизированных первотелках черно-пестрой породы.
33 коровы-первотелки, выращенные в одинаковых условиях (рацион, содержание, микроклимат) были распределены на три группы (по 11 голов в каждой) при соблюдении требований, изложенных в Директиве Европейского парламента и Совета Европейского союза от 22 сентября 2010 года № 2010/63/ЕС о защите животных, использующихся для научных целей, и принципов обращения с животными согласно статье 4 ФЗ РФ № 498-ФЗ3.
Учетный период — фаза раздоя: 120 дней.
В основной рацион подопытных животных входили объемистые корма: кукурузный силос, сенаж из злаково-бобовой смеси, сено злаковых трав, свежая пивная дробина; комбикорм, включающий зернофураж собственного производства; высокобелковые и балансирующие по минеральным веществам и витаминам добавки. Рацион был сбалансирован по всем питательным веществам согласно нормам потребностей молочного скота и содержал 211,6 МДж обменной энергии (ОЭ) и 3123 г сырого протеина (СП).
Первотелки опытных групп с первых дней лактации получали рационы с повышенным содержанием энергии, сырого протеина и питательных веществ: 1-я группа — 226,5 МДж ОЭ и 3362 г СП (повышение уровня кормления на 7–8% от потребности), 2-я группа — 241,4 МДж ОЭ и 3601 г СП (повышение уровня кормления на 14–15%) за счет дополнительного включения разработанного авторами экспериментального адресного (то есть с учетом разницы между потребностью в питательных, минеральных веществах и витаминах и фактическим их содержанием в основном рационе) белково-витаминно-минерального концентрата (БВМК), произведенного ООО «Инвар» (г. Воронеж, Россия). За счет включения глютена и зародыша семян кукурузы энергетическая ценность БВМК находилась на уровне 14,9 МДж, содержание протеина — 23,9%.
Пробы молока отбирали во время проведения контрольных доек (с регистрацией суточного удоя) в специальные пластиковые пробирки с бронополом в качестве консерванта. Компонентный состав молока (содержание молочного жира, белка, лактозы, сухого вещества, сухого обезжиренного вещества, мочевины) определяли с помощью инфракрасного автоматического анализатора молока CombiFoss FT+ (FOSS, Дания) в условиях лаборатории АО «Московское» по племенной работе» (г. Ногинск, Московская обл., Россия).
Статистический анализ полученных данных по продуктивности, компонентному составу молока проведен с использованием программного обеспечения MS Office Excel 2013 (США).
Различия считались значимыми при р ≤ 0,05, тенденция к достоверности при условии 0,05 < р ≤ 0,10.
Результаты исследований
Скармливание рационов с повышенным уровнем энергии и протеина оказало положительное влияние на содержание составных частей молока коров первотелок.
Содержание молочного жира на протяжении всего эксперимента находилось в пределах параметров для данной породы и указывало на обеспечение необходимой структуры рациона для подопытных животных. В первый месяц исследований установлено наименьшее значение данного показателя в контрольной и 2-й опытной группе с постепенным повышением к концу эксперимента.
В 1-й опытной группе среднее содержание молочного жира к 60-му дню исследований снизилось до 3,41% при уровне продуктивности 30,23 кг молока, снижение жирномолочности по сравнению с показателем на начало эксперимента составило 7,8%.
Результаты влияния повышенного уровня кормления на качественные показатели молока отображены на рисунке 1.
Другим, не менее важным качественным показателем молока является содержание молочного белка. Белок — индикатор обеспечения энергией организма животного. Установлено, что у животных 2-й опытной группы в первый месяц исследований содержание молочного белка было низким — 3,2%. По мнению авторов, это связано с низким накоплением жировых запасов в период стельности, недостаточным потреблением корма в первый месяц лактации, что в результате оказало влияние на синтез микробного протеина, который регулирует данный показатель.
В дальнейшем изменение содержания молочного белка коров-первотелок 2-й опытной группы имело положительную тенденцию. При этом наивысший показатель содержания молочного белка в данной группе находился на уровне 3,56%.
В исследовании Н.В. Папуши (2018 г.) сообщается, что при недостаточном поступлении энергии, необходимой для синтеза белка в рубце, значительная его часть выделяется в молоко в виде мочевины. При этом уровень мочевины может достигать критических значений и вызвать интоксикацию организма животного, как следствие, снижаются уровень молочной продуктивности и содержание молочного жира в молоке коров. В дальнейшем уровень мочевины будет находиться в пределах физиологических значений, однако продуктивность остается на сниженном уровне.
Максимальное значение концентрации сухого вещества (СВ) в среднем за период раздоя установлено в молоке коров-первотелок контрольного варианта — 12,89% (рис. 2). Однако первотелки 2-й опытной группы в первый месяц исследований характеризовались сравнительно низкой концентрацией СВ (12,44%) с дальнейшим повышением до 13,41%.
Эти данные согласуются с увеличением концентрации СОМО, содержания молочного белка и лактозы у животных 2-й опытной группы при оптимальном соотношении жира и белка.
Лактоза (или молочный сахар) по удельной массе составляет до 40% СВ молока. В работах российских ученых сообщается, что голштинизированные коровы имеют более высокий удельный вес молочного сахара по сравнению с бестужевской, черно-пестрой и айширской породами.
Потребность молочной железы в глюкозе, которая является основным источником энергии и единственным предшественником лактозы в период раздоя, увеличивается в 2–2,5 раза.
В данном исследовании, как и в работах других исследователей, подтверждается роль синтеза лактозы как основного фактора, определяющего изменения уровня молочной продуктивности.
Установлено, что в молоке коров-первотелок опытных групп, получавших повышенные уровни кормления, отмечено повышение синтеза лактозы. В 1-й опытной группе на 60-й день исследований увеличение составило 0,19 (р = 0,0003) по сравнению с аналогами контрольного варианта, к 120-му дню тенденция повышения сохранилась — 0,09 (р = 0,09), а в среднем за период раздоя — на 0,14 (р = 0,009). Так, в 1-й опытной группе уровень лактозы на 60-й день эксперимента был на 0,09 (р = 0,04) выше по сравнению со сверстницами 2-й опытной группы, что согласуется с данными молочной продуктивности.
С падением величины среднесуточного удоя на третьем месяце лактации уровень лактозы снижается. Во 2-й опытной группе отмечена такая же тенденция увеличения содержания лактозы в период раздоя. По мнению авторов, это обусловлено реакцией метаболизма молочных желез на повышение уровня энергии и сырого протеина в рационе, что привело к увеличению всасывания глюкозы в кишечнике и ЛЖК в рубце за счет изменения состава рациона (увеличению поступления крахмала и отдельных аминокислот) и в конечном итоге обеспечило более высокую их продуктивность по сравнению с аналогами контроля.
Эти данные согласуются с результатами работы А.Л. Дыдыкиной, А.В. Наконечного (2021 г.), где установлены выраженная положительная корреляция у коров холмогорской породы между величиной удоя и содержанием в молоке лактозы (+0,29) и слабовыраженная отрицательная — белка и лактозы (-0,15).
В.В. Цюпко (2014 г.) в своей работе указывает, что объем продуцируемого молока определяется количеством лактозы, синтезированной в молочной железе. Таким образом, в молочной железе достаточно точно подготавливается дисперсная среда для выделения и существования в ней и дисперсионной фазы подвижных белков (казеина, альбумина, глобулина), и нерастворимых глобул жира.
Можно считать, что количество продуцированного молока определяется количеством синтезированной в эпителиальных клетках альвеол лактозы.
Концентрация СОМО в молоке коров подопытных животных была достаточно высокой и находилась в среднем за период исследований в пределах 10,06–10,15%, что указывает на получение молока с высокой питательной ценностью.
Наивысший показатель СОМО установлен на 120-й день исследований во 2-й опытной группе — 10,41% (р = 0,04).
А.А. Алексеев и соавт. (2020 г.) сообщают о тенденции к более высоким показателям содержания СОМО при включении в рацион новотельных коров айширской породы белковой кормовой муки и положительном ее влиянии на молочную продуктивность.
Питательная ценность рациона и содержание в нем протеина неразрывно взаимосвязаны с концентрацией мочевины в молоке. Физиологической нормой уровня мочевины в молоке высокопродуктивных коров принято считать от 20 до 35 мг/дл.
Систематический контроль концентрации мочевины в молоке в период лактации позволяет корректировать протеиновую составляющую рациона (тем самым снижать его себестоимость, оптимизировать использование азота животными) и предотвращает возникновение различных заболеваний, связанных с метаболическими изменениями, возникающими в период раздоя.
Сравнительный анализ изменения концентрации мочевины в молоке подопытных коров показал, что концентрация мочевины в течение первого месяца лактации была ниже, чем в последующие (рис. 3).
Анализ научных источников показал, что концентрация мочевины в молоке аналогична лактационной кривой. F. Miglior (2006), Z. Cao et al. (2010), R.E. Jahnel et al. (2023), N.G.Hossein-Zadeh et al. (2011), напротив, сообщают, что у высокопродуктивных коров она имеет зеркальную форму.
Данные, полученные в исследовании, согласуются с выводами авторов, где пик уровня мочевины был в период раздоя и пришелся на 3–4-й месяц лактации (в момент наивысшего суточного удоя).
Авторами исследования отмечено, что у первотелок 2-й опытной группы, получавшей увеличенный уровень энергии (на 15%), синтез белка в рубце проходил более активно, что способствовало значительному снижению уровня мочевины в этой группе.
В период раздоя у первотелок 2-й опытной группы установлено снижение уровня мочевины на 3,56 мг/дл к 30-му дню исследований (р = 0,07), что свидетельствует о повышении эффективности использования азота микробиомом рубца. В среднем за период раздоя этот показатель во 2-й опытной группе был на 6,84% ниже значений контрольного варианта и составил 25,90 мг/дл, тогда как у аналогов контрольного варианта и коров-первотелок 1-й опытной группы был в среднем 27,80 и 27,52 мг/дл соответственно.
Таким образом, уровень мочевины служит важным маркером для оценки использования белка и энергетического баланса рациона дойных коров.
Снижение уровня мочевины в молоке коров, получавших повышенный уровень кормления за счет включения экспериментального БВМК, по мнению авторов, связано с повышением эффективности использования белка и не влияет на количество вырабатываемого белка молока коров-первотелок.
В таблице 1 представлены данные по оценке обеспеченности энергией и протеином первотелок по таким компонентам молока, как содержание белка в молоке и концентрация мочевины (рис. 1, 3).
У животных 2-й опытной группы, получавших более высокий уровень кормления, при равнозначном уровне продуктивности отмечен баланс энергии и протеина на протяжении всего эксперимента, в то время как у первотелок 1-й опытной группы на втором месяце лактации наблюдался недостаток энергетических резервов. В дальнейшем у коров-первотелок 1-й опытной группы баланс энергии и протеина установлен при снижении уровня продуктивности.
Была проведена оценка полноценности кормления первотелок по соотношению жира и белка в молоке. Оптимальный показатель соотношения жира и белка в первую фазу лактации находился в диапазоне 1,1:1 до 1,25:1, что указывает на сбалансированность рациона коров-первотелок в период раздоя.
Выводы
Установлено, что увеличение относительно детализированных норм кормления в рационе коров-первотелок уровня обменной энергии и сырого протеина на 14–15% способствовало более активному синтезу белка в рубце, что подтверждается снижением уровня мочевины в молоке. Это привело к достоверному увеличению среднесуточного удоя по сравнению с контролем.
Повышение уровня кормления оказало положительное влияние на качественный состав молока. В частности, массовая доля жира в молоке коров опытных групп в среднем за период исследований превышала показатель контрольной группы на 0,11 абс. %, массовая доля белка — на 0,02 абс. %.
Анализ молока показал, что повышение продуктивности первотелок за счет включения в состав рациона БВМК не привело к дисбалансу энергии и протеина.
Об авторах
Елена Юрьевна Цис; кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник отдела кормления сельскохозяйственных животных
tsis-elen@yandex.ru; https://orcid.org/0000-0003-1988-1189
Василий Мартынович Дуборезов; доктор сельскохозяйственных наук, профессор, главный научный сотрудник отдела кормления сельскохозяйственных животных
korma10@yandex.ru; https://orcid.org/0000-0003-3228-6739
Федеральный исследовательский центр животноводства — ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста, пос. Дубровицы, 60, г. о. Подольск, Московская обл., 142132, Россия
УДК 637.12.04/.05
DOI: 10.32634/0869-8155-2025-390-01-86-92
