СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИОЛОГИЯ, 2008, № 2, с. 47-55

Обмен веществ и продуктивность

УДК 636.2:636.034:636.085

ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ АМИНОКИСЛОТАМИ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ  МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗОЙ ЛАКТИРУЮЩИХ КОРОВ ПРИ ВВЕДЕНИИ В ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ ТРАКТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СУБСТРАТОВ

Б.Д. КАЛЬНИЦКИЙ, Д.В. КАРПОВ

В двух сериях экспериментов у лактирующих коров-первотелок холмогорской породы определяли показатели молочной продуктивности, содержание свободных аминокислот, мочевины и глюкозы, а также интенсивность поглощения аминокислот молочной железой при введении в рубец, кишечник и 12-перстную кишку дополнительных энергетических субстратов.

Ключевые слова: лактирующие коровы, молочная железа, метаболизм, аминокислоты, энергетические субстраты.

Key words: lactuting cows, dairy ferric, metabolism, amino acid, energy substraty.

Как известно, с повышением молочной продуктивности коров возрастают требования к режиму их кормления. Особенно ответственными в этом отношении являются первые 2-3 мес лактации, когда потребление корма существенно отстает от потребности животных в основных питательных веществах. Для покрытия дефицита в первую очередь используется депо жира тела, но возможна также мобилизация тканевых белков. Количество мобилизованного жира в 1-й мес лактации может быть энергетически эквивалентно 1/3 производимого молока (1). Сложилось устойчивое мнение, что у высокопродуктивных коров в раннюю фазу лактации расходом аминокислот на глюконеогенез нередко лимитирована их доступность для синтеза белка (2). Все это свидетельствует о необходимости оценки оптимальной потребности животных в основных аминокислотах и обеспечения их рационального использования на синтез белка, а также изучения количественных характеристик метаболизма отдельных аминокислот в организме высокопродуктивных коров в наиболее критические фазы периода лактации. Разная эффективность использования питательных веществ на продуктивные цели зависит от того, каким набором всасывающихся субстратов они представлены в рационе. В разрабатываемой во Всероссийском НИИ физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных (ВНИИФБиП) системе нормированного питания основное внимание уделяется оптимизации поступления субстратов, лимитирующих синтез компонентов молока (3). К настоящему времени предложены подходы, основанные на факториальном методе расчета потребностей в аминокислотах с учетом физиологического состояния и продуктивности животных. Применительно к лактирующим коровам предполагается определить оптимальное для образования белков молока соотношение аминокислот и других питательных веществ в притекающей к молочной железе крови. Эффективность утилизации отдельных аминокислот зависит не только от их количества или соотношения в кормах и во всасываемой из кишечника смеси, но также от наличия других метаболитов, в первую очередь энергетических, покрывающих энергозатраты на биосинтез белка и способствующих таким образом сокращению расхода аминокислот на глюконеогенез.
Целью наших исследований была оценка обеспеченности аминокислотами и их использования молочной железой у лактирующих коров в зависимости от количества и вида поступающих в пищеварительный тракт энергетических субстратов.
Методика. Исследования выполняли в двух сериях экспериментов. Первую проводили в условиях вивария ВНИИФБиП на 6 лактирующих коровах-первотелках холмогорской породы со средней живой массой 460 кг и среднесуточным удоем 15 кг (две группы по 3 гол. в каждой). Подопытных животных оперировали с выведением сонной артерии под кожу и наложением канюли на рубец и 12-перстную кишку. Продолжительность наблюдений — с 60-х по 90-е сут после отела. В течение эксперимента животные получали сено-концентратный основной рацион (ОР), сбалансированный по общей питательности и минеральным веществам согласно нормам кормления (4), который включал сено, силос и концентраты (соответственно 20-25, 20-25 и 50 % от общей питательности). Комбикорм состоял из пшеницы, ячменя, кукурузы, подсолнечного жмыха и минеральных добавок. В рационе животных I и II группы содержалось: сухого вещества — соответственно 14,8 и 16,6 кг, сырого протеина — 1926 и 2179 г. Время кормления — 8-00, 13-00 и 19-00, содержание — на привязи, потребление воды из автопоилок — без ограничения. Учитывали молочную продуктивность и поедаемость кормов.
В первой серии экспериментов в течение пяти 5-суточных периодов животным I и II групп на фоне ОР вводили дополнительные субстраты (8,5 МДж/сут, или 5 % обменной энергии рациона) по следующей схеме: 1-й период — предварительный (контроль); 2-й — нагрузка соответственно высшими жирными кислотами (ВЖК, 220 г) и ацетатом (уксусная кислота, 600 г); 3-й — контрольный (только ОР); 4-й — нагрузка соответственно казеинатом натрия (350 г) и глюкозой (500 г); 5-й — нагрузка соответственно казеинатом  натрия (350 г) с ацетатом (300 г) и казеинатом натрия (350 г) с глюкозой (250 г). Животным I группы субстраты вводили в 12-перстную кишку (за исключением 5-го периода, когда казеинат натрия вводили в кишечник, а ацетат — в рубец);  II — в рубец (за исключением 4-го периода, когда субстрат вводили в 12-перстную кишку, и 5-го, когда оба субстрата вводили в 12-перстную кишку).
На 5-е сут каждого периода отбирали пробы крови из сонной артерии и оценивали концентрацию азотистых метаболитов. По окончании каждого периода собирали суточные пробы мочи и кала для определения баланса азота. Полученные результаты обрабатывали статистически (5).
Во второй серии экспериментов оценивали обеспеченность аминокислотами, а также содержание молочного белка при инфузии уксусной и пропионовой кислот (5 % обменной энергии рациона) в рубец и 12-перстную кишку. Опыты проводили в начальный период лактации (2-3-й мес) на 3 коровах-первотелках холмогорской породы со средней живой массой 400 кг и среднесуточным удоем молока 15 кг. Режим кормления, содержания, потребления воды — как в первой серии опытов. Во все периоды опыта животные получали ОР, который включал сено разнотравное, силос разнотравный и комбикорм (соответственно 25, 25 и 50 % от общей питательности). В суточном рационе содержание сухого вещества составляло 14,2 кг, сырого протеина — 1846 г; обменная энергия — 124,4 МДж. Схема опытов в этой серии следующая: 1-й период — предварительный (контроль); 2-й и 3-й — нагрузка соответственно ацетатом (уксусная кислота, 450 гŁгол.-1Łсут-1) и пропионатом (пропионовая кислота, 300 гŁгол.-1Łсут-1) (в рубец); 4-й — контрольный (только ОР); 5-й — инфузия казеината натрия в 12-перстную кишку (250 гŁгол.-1Łсут-1); 6-й — инфузия казеината натрия (250 гŁгол.-1Łсут-1) в 12-перстную кишку и пропионата (200 гŁгол.-1Łсут-1) в рубец. Продолжительность каждого из шести периодов эксперимента — 5 сут, отбор проб, учет показателей и обработка результатов — как описано для первой серии экспериментов.
Результаты. В первой серии опытов в предварительный период различия по удою между животными I и II групп составили 0,36 кгŁгол.-1Łсут-1. Инфузия смеси ВЖК через канюлю в 12-перстную кишку (I группа) или раствора ацетата в рубец (II группа) не привела к существенным изменениям молочной продуктивности (табл. 1). При этом наблюдалось повышение содержания свободных аминокислот (прежде всего за счет незаменимых) в крови животных обеих групп с одновременным снижением концентрации таурина, аспартата, глутамина, глицина, цитруллина и валина (табл. 2). Отмеченные изменения обусловлены уменьшением расходования свободных аминокислот на глюконеогенез вследствие обеспечения потребности животных в энергии за счет инфузии ацетата, что дополнительно подтверждалось снижением содержания мочевины в крови и накоплением азота у лактирующих коров (табл. 3).

Введение казеината натрия для дополнительного обеспечения аминокислотами (I группа) несколько повысило cуточный удой, а также содержание жира и белка в молоке, что в конечном счете привело к увеличению выделения жира и белка с молоком (соответственно на 66 и 34 г/сут, или 11,5 и 8,2 %). При этом существенного повышения содержания свободных аминокислот в крови не отмечали, однако доля большинства незаменимых аминокислот несколько возросла (см. табл. 2).

1. Показатели молочной продуктивности у коров холмогорской породы (М±m) в двух сериях экспериментов по введению в пищеварительный тракт дополнительных энергетических субстратов

Период
опыта

Группа
коров

Удой,
кгŁгол.-1Łсут-1

Содержание, %

Выделено с молоком, г/сут

жира

протеина

жира

протеина

П е р в а я   с е р и я   э к с п е р и м е н т о в

1-й
(предварительный)

I
II

15,57+0,30
15,93+0,50

3,61+0,02
3,57+0,01

2,57+0,02
2,68+0,03

568+48
726+51

400+44
544+59

2-й

I
II

15,71+0,70
16,19+0,60

3,68+0,05
3,88+0,03

2,52+0,03
2,64+0,05

579+71
790+78

396+36
537+59

3-й (контроль)

I
II

16,17+0,80
17,57+0,70

3,55+0,05
3,60+0,04

2,56+0,04
2,70+0,03

574+60
741+80

414+46
555+68

4-й

I
II

16,80+0,30
17,70+0,40

3,83+0,01
3,87+0,02

2,67+0,02
2,79+0,05

640+73
800+85

448+48
577+78

5-й

I
II

16,51+0,50
17,47+0,40

3,86+0,03
3,93+0,02

3,08+0,04
3,08+0,06

637+67
804+89

509+69
631+76

В т о р а я  с е р и я  э к с п е р и м е н т о в

1-й
(предварительный)

 

12,60+0,60

3,45+0,02

3,27+0,04

432+57

407+44

2-й

 

14,10+0,80

4,19+0,05

3,17+0,01

590+65

447+68

3-й

 

13,40+0,80

3,84+0,03

3,46+0,01

514+83

469+91

4-й (контроль)

 

13,20+0,60

3,34+0,01

3,07+0,04

440+73

401+56

5-й

 

12,50+0,60

3,47+0,04

3,21+0,02

434+60

401+56

6-й

 

13,40+0,70

3,64+0,02

3,21+0,03

488+54

411+28

П р и м е ч а н и е. Условия первой и второй серии экспериментов по периодам опыта см. в разделе «Методика». Во второй серии экспериментов опыты проводили на одной группе животных.

Снижение количества глюкогенных аминокислот было обусловлено усилением глюконеогенеза, о чем свидетельствует повышение концентрации мочевины и глюкозы в крови, а также увеличение выделения азота с мочой. Эти предположения подтверждаются также в опытах по совместной инфузии казеината натрия в кишечник и ацетата в рубец (5-й период, I группа). К концу 5-го периода опыта молочная продуктивность коров возросла по сравнению с контролем на 0,3 кгŁгол.-1Łсут-1 при увеличении содержания белка в суточном удое на 20,3 %, то есть ацетат способствовал сохранению аминокислот для использования в белковом синтезе. Из свободных аминокислот отмечали некоторое снижение (по сравнению с предшествующим 4-м периодом) концентрации незаменимых, которые, возможно, более эффективно расходовались на синтез белков молока.
В 4-й опытный период (II группа) при инфузии в кишечник раствора глюкозы со скоростью 42 г/ч выход молочного жира и белка возрос соответственно на 8 и 4 %. Количество свободных аминокислот в артериальной крови существенно не изменялось по сравнению с показателем контрольного 3-го периода, но наблюдалось повышение содержания глюкогенных аминокислот — аспартата и глутамата, а также глицина и серина, следовательно, уменьшалось их расходование в качестве энергетических субстратов (см. табл. 2). При инфузии глюкозы отмечали снижение количества мочевины в крови, что, вероятно, связано с подавлением процессов распада аминокислот при глюконеогенезе и более интенсивном их использовании в синтезе белков молока.

2. Содержание свободных аминокислот (мг%, М±m) в артериальной крови коров холмогорской породы в двух сериях экспериментов по введению в пищеварительный тракт дополнительных энергетических субстратов

Аминокислота

Период опыта

1-й

2-й

3-й

4-й

5-й

6-й

П е р в а я   с е р и я   э к с п е р и м е н т о в

I   г р у п п а  к о р о в

Таурин

0,875+0,059

0,897+0,004

1,15+0,16

1,14+0,15

0,93+0,05

 

Аспарагиновая кислота

1,323+0,142

1,441+0,029

1,51+0,21

1,30+0,24

1,10+0,14

 

Треонин

0,508+0,051

0,671+0,036

0,76+0,04

0,68+0,11

0,58+0,01

 

Серин

0,326+0,020

0,546+0,028

0,57+0,07

0,54+0,15

0,44+0,07

 

Глутаминовая кислота

1,049+0,231

1,502+0,141

1,32+0,16

1,14+0,64

1,13+0,51

 

Глутамин

2,224+0,547

1,504+0,103

1,20+0,14

1,66+0,27

1,27+0,48

 

Глицин

3,243+0,697

2,584+0,200

3,91+0,98

2,64+0,42*

2,63+0,13

 

Аланин

1,031+0,120

1,244+0,070

1,21+0,11

1,21+0,04

0,95+0,07

 

Цитруллин

1,073+0,094

0,927+0,003*

0,92+0,06

0,84+0,02

0,63+0,01

 

a-Аминомасляная кислота

0,170+0,002

0,167+0,008

0,16+0,03

0,13+0,05

0,17+0,04

 

Валин

2,068+0,874

2,096+0,007

2,06+0,38

1,42+0,24*

1,72+0,34

 

Цистин

0,082+0,014

0,089+0,006

0,11+0,02

0,09+0,01

0,07+0,02

 

Метионин

0,198+0,008

0,297+0,023

0,18+0,06

0,29+0,07

0,18+0,05

 

Изолейцин

0,518+0,019

1,943+0,341*

1,27+0,24

1,45+0,57

0,98+0,12

 

Лейцин

1,007+0,260

1,221+0,131

0,98+0,05

1,58+0,11*

1,19+0,48

 

Тирозин

0,655+0,084

0,916+0,024

0,72+0,08

0,90+0,05

0,75+0,04

 

Фенилаланин

0,368+0,023

1,087+0,167*

0,53+0,08

0,45+0,09*

0,46+0,07

 

Орнитин

0,286+0,011

0,256+0,022

0,43+0,05

0,44+0,02

0,45+0,42

 

Лизин

0,717+0,032

1,018+0,090

0,97+0,08

1,04+0,02*

1,18+0,1*

 

1-Метилгистидин

0,777+0,056

0,772+0,127

0,71+0,01

0,52+0,04

0,48+0,05

 

Гистидин

0,615+0,078

1,025+0,127

0,73+0,04

0,80+0,09

0,99+0,12

 

Аргинин

0,450+0,022

0,717+0,089

0,65+0,02

0,60+0,01*

0,47+0,05

 

Сумма

19,98

22,83

22,10

20,90

18,70

 

II   г р у п п а  к о р о в

Таурин

1,293+0,148

0,911+0,110

1,11+0,34

1,17+0,02*

1,51+0,13

 

Аспарагиновая кислота

1,933+0,217

1,509+0,120

1,27+0,35

1,48+0,07*

1,52+0,08

 

Треонин

0,573+0,312

0,727+0,052

0,70+0,02

0,62+0,04

0,74+0,01

 

Серин

0,377+0,040

0,429+0,021

0,60+0,01

0,64+0,05

0,69+0,02

 

Глутаминовая

1,302+0,057

1,741+0,111*

1,15+0,03

1,13+0,24

1,31+0,41

 

Глутамин

2,573+0,452

1,816+0,152

1,29+0,32

1,33+0,01*

1,71+0,10

 

Глицин

3,118+0,741

2,136+0,227

3,22+0,58

3,23+0,01

2,46+0,25*

 

Аланин

1,437+0,120

1,041+0,124

1,11+0,15

0,88+0,05

0,95+0,05

 

Цитруллин

1,403+0,047

0,794+0,117*

0,72+0,08

0,60+0,02

0,68+0,01

 

a-Аминомасляная кислота

0,222+0,012

0,148+0,004

0,16+0,03

0,10+0,02

0,18+0,04

 






Продолжение таблицы 2

Валин

2,078+0,874

1,858+0,057

1,55+0,34

0,80+0,22*

2,02+0,15*

 

Цистин

0,110+0,004

0,065+0,014

0,05+0,01

0,06+0,01

0,08+0,21

 

Метионин

0,195+0,002

0,267+0,007

0,25+0,05

0,30+0,01*

0,19+0,01

 

Изолейцин

0,546+0,015

1,438+0,102*

1,44+0,87

1,00+0,10

1,36+0,02

 

Лейцин

0,963+0,041

1,037+0,077

1,33+0,54

0,82+0,16

1,39+0,02*

 

Тирозин

0,790+0,125

0,782+0,046

0,85+0,07

0,78+0,05

0,89+0,04

 

Фенилаланин

0,382+0,074

0,489+0,020

0,54+0,02

0,46+0,01

0,66+0,04*

 

Орнитин

0,281+0,069

0,477+0,038

0,40+0,01

0,31+0,03

0,54+0,01

 

Лизин

0,595+0,084

0,959+0,107*

0,83+0,05

0,63+0,03

1,10+0,02*

 

1-Метилгистидин

0,871+0,097

0,970+0,110

0,70+0,12

0,57+0,07

0,69+0,06

 

Гистидин

0,667+0,074

0,798+0,041

0,78+0,30

0,47+0,04

1,00+0,01*

 

Аргинин

0,741+0,062

0,508+0,067

0,58+0,03

0,43+0,02

0,67+0,02

 

Сумма

22,45

21,90

20,58

17,83

22,34

 

В т о р а я   с е р и я   э к с п е р и м е н т о в

Таурин

0,76+0,02

0,88+0,03*

0,86+0,04

1,04+0,21

1,01+0,11

1,03+0,15

Аспарагиновая кислота

1,92+0,14

1,35+0,23*

1,36+0,06*

1,29+0,57

1,23+0,38

1,52+0,55

Треонин

0,95+0,12

1,06+0,19

1,15+0,17*

0,87+0,03

0,90+0,11

1,19+0,08*

Серин

0,64+0,02

0,60+0,03

0,85+0,07*

0,53+0,02

0,60+0,04

0,73+0,06*

Глутаминовая кислота

2,11+0,35

1,27+0,21*

1,65+0,31

1,18+0,18

1,27+0,42

1,54+0,31*

Глутамин

0,43+0,02

0,32+0,05*

0,34+0,04

0,67+0,04

0,60+0,02

0,36+0,08*

Глицин

1,84+0,56

2,08+0,08*

2,73+0,19*

1,97+0,32

2,05+0,87

2,31+0,11*

Аланин

1,11+0,18

1,09+0,22

1,59+0,16*

1,11+0,21

1,21+0,33

1,39+0,27*

Валин

1,94+0,44

2,28+0,47

2,33+0,13

1,95+0,18

2,34+0,10*

2,29+0,10

Цистин

0,19+0,04

0,20+0,01

0,19+0,02

0,21+0,03

0,22+0,01

0,17+0,02

Метионин

0,21+0,03

0,25+0,02

0,25+0,01

0,29+0,04

0,30+0,10*

0,30+0,04

Изолейцин

1,49+0,38

1,50+0,21

1,12+0,85

1,64+0,51

1,56+0,44

2,07+0,14*

Лейцин

0,97+0,11

1,27+0,01*

1,06+0,32

1,25+0,15

1,71+0,23

2,07+0,27*

Тирозин

0,64+0,01

0,71+0,03

0,70+0,02

0,67+0,10

0,83+0,21

1,01+0,15

Фенилаланин

0,41+0,05

0,94+0,16*

0,54+0,04

0,67+0,10

0,56+0,03

0,79+0,04*

Орнитин

0,69+0,02

0,56+0,04*

0,65+0,03

0,75+0,17

0,71+0,30

0,68+0,15

Лизин

0,86+0,04

1,02+0,04

1,10+0,07*

1,14+0,28

1,29+0,47

1,23+0,03

l-Метилгистидин

0,41+0,02

0,58+0,04

0,65+0,08*

0,54+0,11

0,76+0,04

0,74+0,08

Гистидин

0,74+0,07

0,92+0,06*

0,89+0,14

0,78+0,04

1,03+0,1*

1,01+0,22

Аргинин

0,79+0,06

0,88+0,07

1,00+0,07*

0,96+0,19

0,87+0,21

0,82+0,01*

Сумма

19,10

19,76

21,01

19,51

21,05

23,25

П р и м е ч а н и е.  То же, что в таблице 1.
* Достоверно при Р < 0,05.

3. Содержание мочевины и глюкозы (М±m) в крови коров холмогорской породы и баланс азота в двух сериях экспериментов по введению в пищеварительный тракт энергетических субстратов

Период
опыта

Группа
коров

Содержание, мг%

Азот, гŁгол.-1Łсут-1

мочевина

глюкоза

выделено с мочой

отложено

П е р в а я  с е р и я  э к с п е р и м е н т о в

1-й
(предварительный)

I
II

23,82+1,50
22,57+1,30

38,80+1,20
40,44+1,80



2-й

I
II

21,15+1,03
18,01+1,02*

39,53+1,70
41,51+1,84

74,63+2,30
69,56+2,10

32,65+1,40
30,04+1,80

3-й (контроль)

I
II

23,40+0,25
23,10+1,02

45,80+1,56
42,40+1,64

92,78+0,70
91,70+0,50

5,82+0,10
20,48+0,30

4-й

I
II

26,90+0,31*
21,00+0,45

48,20+0,89
51,30+0,95*

122,00+0,80*
97,23+0,60

31,33+0,20
10,48+0,40

5-й

I
II

23,70+1,01
24,60+0,95

44,30+0,71
46,40+0,65



В т о р а я   с е р и я  э к с п е р и м е н т о в

1-й
(предварительный)

 

23,75+0,41

44,60+1,98

83,70+3,06

2-й

 

18,10+1,21*

40,10+2,64

44,50+4,01*

3-й

 

18,93+1,64

50,20+2,00*

39,80+3,87*

4-й (контроль)

 

22,40+0,87

44,60+1,34

83,70+3,77

5-й

 

24,20+2,03

52,20+2,07*

88,80+5,03

6-й

 

19,30+2,74

51,10+1,85*

89,50+5,84

П р и м е ч а н и е. То же, что в таблице 1. Прочерк означает, что показатель не определяли.
* Достоверно при Р < 0,05.

Уменьшение в 2 раза количества введенной в кишечник глюкозы и инфузия 350 г казеината натрия в 5-й период опыта привели к существенному увеличению секреции молочного белка по сравнению с контролем (3-й период) (+13,7 %) и вариантом с инфузией глюкозы (+9,4 %). Продукция молочного жира оставалась такой же, как при введении животным только глюкозы. В этот период по сравнению с контрольным повышалось содержание мочевины (до 24,6 мг%) и свободных аминокислот в крови. То есть инфузия казеината натрия в сочетании с глюкозой способствовала более эффективному использованию образовавшихся из него аминокислот в синтезе молочного белка.
Во второй серии опытов установили, что при инфузии раствора ацетата и пропионата в рубец на фоне ОР молочная продуктивность повышалась соответственно на 1,5 и 0,8 кгŁгол.-1Łсут-1 (см. табл. 1), содержание мочевины в крови снижалось на 5,7 мг%, азота в моче — на 39,2 г/сут (см. табл. 3) при одновременном увеличении секреции белка с молоком на 40 г/сут, или 9,8 %. В варианте с пропионатом наблюдался рост среднесуточного удоя, содержания жира и его выделения с молоком (на 82 г/сут), а также количества белка (на 5,8 %) и его выделения с молоком (на 62 г/сут, или 15,2 %) (см. табл. 1). Полученные данные подтверждают роль пропионата как источника энергии для обеспечения синтеза компонентов молока, который заменяет аминокислоты в процессе глюконеогенеза. Об этом также свидетельствуют результаты определения количества мочевины в крови и азота, выделенного с мочой (см. табл. 3). При введении ацетата в рубец отмечали увеличение секреции жира с молоком (на 36,6 %), пропионата секреции белков с молоком (на 15,2 %).
Во 2-й и 3-й периоды опыта наблюдалось увеличение концентрации свободных аминокислот в артериальной крови, причем в большей степени — после инфузии пропионата (на 9,9 %) (см. табл. 2). Одновременно существенно возросла разница содержания аминокислот в артериальной и венозной крови в молочной железе, что указывает на их интенсивную утилизацию. Можно полагать, что увеличение молочной продуктивности коров, в том числе суточного выделения белка с молоком, при внутрирубцовой инфузии ацетата и пропионата объясняется присутствием летучих жирных кислот и, соответственно, снижением интенсивности утилизации аминокислот на энергетические цели.
Введение казеината натрия на фоне ОР (5-й период опыта) обусловило повышение количества поступающих из пищеварительного трактааминокислот, однако молочная продуктивность коров не изменилась. Было зарегистрировано только незначительное увеличение содержания белка в молоке (на 4,6 %) и его выделения с молоком (на 16 г/сут). Увеличение пула аминокислот в крови в этот период приводило к их более интенсивному окислению в тканях животных, что подтверждалось повышением концентрации мочевины в крови (в среднем на 1,8 мг%) и усилением выделения азота с мочой (на 5,1 г/сут) по сравнению с контролем (4-й период) (см. табл. 3). Увеличение количества аминокислот в артериальной крови животных отмечалось также при инфузии казеината натрия в сочетании с пропионатом (6-й период). Cодержание валина и гистидина после инфузии казеината натрия повысилось соответственно на 20 и 32, серина и глутаминовой кислоты при совместном введении казеината натрия и пропионата — на 38 и 31 % (Р < 0,05) (см. табл. 2).
Введение в рубец раствора пропионата как источника энергии и внутрикишечная инфузия казеината натрия на фоне ОР оказали положительное влияние на молочную продуктивность. Среднесуточный удой был выше, чем в контрольный период, на 0,2 кг, содержание жира — на 9 %, его выделение с молоком — на 48 г/сут, или 11 %. Содержание белка в молоке увеличилось на 4,6 %, его выделение с молоком на 10 г/сут, или на 2,5 %. При этом отмечалось снижение концентрации мочевины в крови на 3,1 мг% (см. табл. 3).
Совместная инфузия пропионата и казеината натрия привела к снижению концентрации мочевины в крови, что свидетельствует о повышении эффективности использования аминокислот в биосинтезе белка благодаря дополнительному обеспечению энергией за счет пропионата.

 4. Интенсивность поглощения аминокислот молочной железой (г/ч, M±m) у коров холмогорской породы при введении в пищеварительный тракт дополнительных субстратов

Аминокислота

Период опыта

1-й (предварительный)

2-й

3-й

4-й
(контроль)

5-й

6-й

Таурин

0,10±0,01
(5,28)

0,08±0,01
(2,26)

0,30±0,01
(8,16)

0,10±0,01
(1,91)

0,17±0,03
(7,92)

0,20±0,01
(7,79)

Аспарагиновая  кислота

0,72±0,12
(3,39)

0,32±0,09
(5,92)

0,53±0,09
(9,74*)

0,64±0,12
(8,53)

0,40±0,08*
(8,14)

0,63±0,01*
(10,55)

Треонин

0,49±0,05
(11,64)

0,75±0,23
(17,94)

0,80±0,04
(19,08*)

0,58±0,08
(16,57)

0,68±0,03*
(18,88)

0,46±0,01
(18,36)

Серин

0,32±0,11
(12,52)

0,52±0,14
(21,63)

0,76±0,08
(22,37*)

0,53±0,08
(24,90)

0,60±0,02*
(25,08)

0,56±0,01*
(21,98)

Глутаминовая кислота

1,67±0,32
(19,90)

1,72±0,34
(33,80)

1,80±0,52
(27,37)

1,48±0,24
(32,23)

0,47±0,09*
(27,55)

1,60±0,04*
(26,02)

Глутамин

(89,20)

(75,20)

(47,76)

(23,32)

(16,58*)

(36,01)

Пролин

0,58±0,09

1,33±0,15

1,25±0,67

1,34±0,58

1,32±0,01*

1,69±0,11*

Глицин

0,48±0,04
(6,51)

0,60±0,17
(7,21)

0,77±0,21
(6,97)

0,60±0,08
(7,60)

0,72±0,05
(8,76)

0,64±0,10
(6,50*)

Аланин

0,19±0,06
(4,24)

0,44±0,10*
(10,13)

0,65±0,10*
(10,08)

0,48±0,04
(10,82)

0,48±0,01*
(9,90)

0,57±0,02*
(10,09)

Валин

1,08±0,26
(13,90)

0,93±0,10*
(10,13)

1,96±0,30*
(21,00*)

0,84±0,17
(10,80)

1,28±0,14*
(13,66)

0,92±0,02*
(13,99)

Цистин

0,12±0,04
(15,46)

0,09±0,01
(12,62)

0,36±0,12
(47,61*)

0,48±0,05
(5,85)

0,12±0,08
(13,57)

0,09±0,01
(17,64*)

Метионин

0,30±0,07
(37,62)

0,44±0,10*
(44,35)

0,46±0,10*
(47,13)

0,32±0,13
(28,16)

0,44±0,18
(36,66)

0,34±0,11
(42,42*)

Изолейцин

0,76±0,08
(12,75)

0,84±0,10*
(14,00)

1,20±0,10*
(26,71*)

0,88±0,15
(13,42)

1,56±0,11*
(24,95)

0,94±0,01*
(20,74)

Лейцин

1,05±0,47
(27,01)

1,40±0,10*
(30,68*)

1,80±0,10*
(42,65*)

1,36±0,27
(27,18)

1,92±0,32
(28,15)

1,50±0,25
(29,44)

Тирозин

0,92±0,18
(35,99)

0,80±0,10
(28,32)

0,66±0,07
(23,32*)

0,72±0,12
(26,86)

0,88±0,11
(26,47)

0,82±0,16
(25,82)

Фенилаланин

0,48±0,08
(29,62)

0,96±0,1*
(25,53)

0,60±0,1*
(27,88)

0,80±0,13
(27,74)

0,64±0,07
(28,77)

0,86±0,12
(30,07)

Орнитин

(15,00)

(23,79)

(26,27)

(25,50)

(21,18)

(24,92)

Лизин

0,88±0,14
(25,55)

1,30±0,22
(32,51)

1,50±0,30
(34,48)

1,68±0,28
(37,00)

1,76±0,01*
(34,10)

2,02±0,11*
(28,59*)

Гистидин

0,28±0,05
(9,49)

0,64±0,06
(17,35*)

0,52±0,10
(14,70)

0,56±0,09
(17,90)

0,44±0,08
(10,67)

0,67±0,10
(18,88)

Аргинин

1,28±0,21
(40,48)

1,77±0,2*
(45,50)

1,72±0,1*
(42,9)

1,32±0,21
(34,30)

1,12±0,12
(32,4)

1,49±0,16
(40,44)

Сумма

11,61

14,93

17,37

14,62

15,00

15,82

П р и м е ч а н и е. Описание использованных субстратов по периодам опыта см. в разделе «Методика». В скобках приведена доля (%) артерио-венозной разности от концентрации аминокислоты в артериальной крови.
* Достоверно при Р < 0,05.

При расчете интенсивности поглощения каждой свободной аминокислоты молочной железой как процента артерио-венозной разности от концентрации в артериальной крови оказалось, что при инфузии ацетата этот показатель возрастал для лейцина и гистидина, инфузии пропионата — для аспарагиновой кислоты, треонина, серина, валина, цистина и изолейцина, казеината натрия с пропионатом — цистина. Его высокие значения при введении ацетата и пропионата были характерны для лейцина, изолейцина и фенилаланина, при введении казеината натрия и казеината натрия в сочетании c пропионатом — для аспарагиновой кислоты, серина, глутамата, пролина, аланина, лизина и изолейцина (табл. 4)
При оценке обеспеченности синтеза белка в молочной железе по соотношению и количеству поглощенных выменем и выделенных с молоком аминокислот было установлено, что большинство незаменимых аминокислот потреблялось животными в количестве, достаточном для эффективного синтеза молочных белков, в то же время некоторые заменимые аминокислоты (аспартат, серин, глутамат, аланин) поглощались менее интенсивно, чем выделялись.
При инфузии ацетата или пропионата возрастала обеспеченность биосинтеза молочных белков незаменимыми аминокислотами при относительном уменьшении поглощения аспартата, тирозина и глутамата (табл. 5).

5. Обеспеченность (%) свободными аминокислотами синтеза молочного белка в вымени коров холмогорской породы при введении в пищеварительный тракт дополнительных субстратов

Аминокислота

Период опыта

1-й (предварительный)

2-й

3-й

4-й
(контроль)

5-й

6-й

Таурин

58,9

31,2

94,2

59,6

71,3

68,98

Аспартат

67,2

27,7*

42,8

40,1

35,6

57,7

Треонин

62,2

99,6*

98,0*

79,4

91,6

120,0*

Серин

33,9

51,1

69,8*

54,6

60,6

65,3

Глутаматиновая кислота

55,6

52,8

51,7

49,1

44,2

51,1

Пролин

33,8

83,2

73,3

90,6

85,0*

110,1

Глицин

215,2

249,0

294,7

262,0

307,6

258,6

Аланин

39,8

86,4*

118,6*

99,4

97,0

114,0

Валин

118,6

94,4

186,7*

89,9

134,0*

135,4*

Цистин

87,0

67,1

225,0*

34,0

82,8*

83,9*

Метионин

75,1

103,5*

101,1

79,2

106,3

123,2*

Изолейцин

79,8

81,8

109,4*

90,3

156,2

174,8*

Лейцин

68,5

84,8

102,1*

86,8

119,6

153,8*

Тирозин

116,0

93,4

71,1

88,6

105,8

126,5

Фенилаланин

64,1

119,0*

69,9

104,3

81,8

113,4

Лизин

69,9

95,3

104,2*

129,6

132,6

106,7

Гистидин

67,5

143,2*

108,8

131,8

101,1

176,7

Аргинин

224,0

286,9

260,0*

224,9

186,0

221,8

П р и м е ч а н и е. Описание использованных субстратов по периодам опыта см. в разделе «Методика».
* Достоверно при Р < 0,05.

Таким образом, введение ацетата (600 г) в рубец или ВЖК (220 г) в 12-перстную кишку коров (5 % обменной энергии рациона) повышало содержание свободных аминокислот в артериальной крови (особенно изолейцина, фенилаланина, лизина) при снижении количества глицина, аланина, цитруллина, что обусловлено уменьшением использования свободных аминокислот в процессах глюконеогенеза. При инфузии раствора ацетата (300 г) в рубец на фоне основного сбалансированного рациона или при повышении количества обменного протеина за счет введения казеината натрия (350 г) в кишечник возрастало выделение молочного жира на 11 % (+63 г/сут), белка с молоком на 23 % (+95 г/сут). Под влиянием глюкозы (250 г), введенной в 12-перстную кишку на фоне основного рациона или в сочетании с казеинатом натрия (350 г), в крови повышалась концентрация свободных форм таурина, глутамина, валина, лейцина, фенилаланина, лизина и гистидина при уменьшении содержания глицина, аланина, цитруллина и изолейцина. При этом в первом и втором варианте опыта выделение молочного белка увеличилось соответственно на 4 и 13,7 %, или на 22 и 76 г/сут. Как ацетат, так и пропионат при введении в рубец в количестве 5 % обменной энергии рациона увеличивали интенсивность поглощения молочной железой свободных аминокислот крови, особенно лейцина, изолейцина и треонина, а также повышали обеспеченность синтеза молочного белка незаменимыми аминокислотами (инфузия пропионата — в большей степени). Пропионат также в большей степени стимулировал выделение белка с молоком (+15,2 %),  ацетат — молочного жира (+36,6 %). Сочетание инфузии пропионата в рубец и казеината натрия в кишечник усиливало поглощение молочной железой коров ряда незаменимых аминокислот и, следовательно, повышало обеспеченность ими синтеза молочного белка, что сопровождалось возрастанием суточного выделения молочного белка на 2,5 % (+10 г/сут). Дополнительное введение энергетических субстратов в пищеварительный тракт сокращало расход аминокислот в глюконеогенезе и повышало эффективность их использования в биосинтезе молочного белка.

Л И Т Е Р А Т У Р А

  1. B a u m a n D. Partitiminy of nutrients in the high producing dairy cow. In: Сornell. nutr. сonfer. for feed. manuf. Budapesht, 1979: 12-17.
  2. L i n d s a y D.B. Relationship between amino acid catabolism and protein anabolism in the ruminant. Federation Phisiol. Proc., 1982, 41: 2550-2554.
  3. К а л ь н и ц к и й  Б.Д.,  Х а р и т о н о в  Е.Л. Новые разработки по совершенствованию питания молочного скота. Зоотехния, 2001, 11: 20-26.
  4. К а л а ш н и к о в  А.Г.,  К л е й м е н о в  Н.И.,  Б а к а н о в  В.Н. и др. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных. М., 2003.
  5. А с а т и а н и  В.С. Новые методы биохимической фотометрии. М., 1965.

 

ГНУ Всероссийский НИИ физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных,
249019 Калужская обл., г. Боровск, пос. Институт,
e-mail: bifip@kaluga.ru;
Калужский филиал Российского государственного аграрного университета РГАУ−МСХА
им. К.А. Тимирязева,

248007 г. Калуга, ул. Вишневского, 27,
e-mail: kfmsxa@kaluga.ru

Поступила в редакцию
 20 июня 2007 года

SUPPLY BY AMINO ACIDS AND THEIR UTILIZATION BY MAMMARY GLAND IN DAIRY COWS DURING ADMINISTRATION OF ENERGY SUBSTRATES TO DIGESTIVE TRACT

B.D. Kal’nitskii, D.V. Karpov

S u m m a r y

In two series experiments in dairy fresh cows of the Kholmogorskaya breed the authors determined the parameters of dairy productivity, the content of free amino acids, urea and glucose and also the intensity of utilization of amino acids by mammary gland during the administration of additional energy substrates to rumen, intestines and duodenum.