Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
Цель работы – изучение влияния рационов, обеспечивающих дополнительное поступление в метаболический фонд аминокислот и глюкозы, на молочную продуктивность и использование субстратов крови в молочной железе у коров. На 10-й день лактации были сформированы две группы коров чёрно-пестрой породы по 4 каждая (живая масса 500 кг, среднесуточный удой 25-30 кг); эксперимент состоял из двух периодов, в обоих периодах в рационах опытной и контрольной групп варьировали содержание нераспадаемого переваримого крахмала (НПК) и обменного протеина (ОП): в первом периоде НПК (контроль и опыт) – 686 и 797 г, во втором периоде – 680 и 731 г; ОП в первом периоде – 1287 и 1494, во втором – 1611 и 1789 г соответственно. В конце каждого периода проводили балансовый опыт, брали пробы молока и крови из яремной и молочной вен перед утренним кормлением и через 3 ч после кормления. В плазме крови определяли содержание α-аминоазота (свободных аминокислот), глюкозы и триацилглицеролов. С учётом того, что концентрация свободных аминокислот в крови яремной вены различается незначительно от таковой в артериальной крови, объёмную скорость плазмотока оценивали по величине отношения выхода α-аминоазота с молоком к разнице его концентраций в крови яремной и молочной вен. Активность транспорта субстратов в клетки молочной железы (АТ) оценивали по величине отношения поглощения органом к их концентрации в плазме венозной крови. В первом периоде в опытной группе были выше среднесуточный удой, продукция белка и жира молока – на 32,6 (P<0,05), 27,7 и 39,4% (P<0,05); во втором периоде – среднесуточный удой, продукция белка и жира молока – на 28,6, 31,0 (P<0,05) и 37,5% (P<0,05) в сравнении с контролем. Скорость плазмотока в опытной группе в обоих периодах была выше, чем в опытной (P<0,05), поглощение α-аминоазота в первом и втором периодах было выше в опытной группе на 23 и 35% (P<0,05). Величина АТ в обоих периодах по глюкозе и α-аминоазоту была выше, чем в контроле, наибольшие различия отмечены в первом периоде по глюкозе (P<0,05), во втором периоде – по α-аминоазоту (P<0,05). В обоих периодах не выявлено существенных межгрупповых различий по величине артерио-венозной разности концентрации и эффективности извлечения водорастворимых субстратов из крови. Заключили, что скармливание коровам на ранней стадии лактации рационов, обеспечивающих дополнительное поступление в метаболический пул аминокислот и глюкозы, оказывает положительное влияние на суточные удои и продукцию молочного белка и жира. Выявленный продуктивный эффект был обусловлен увеличенным поглощением молочной железой аминокислот, глюкозы и триацилглицеролов за счёт повышения плазмотока в органе и активности транспорта аминокислот и глюкозы в клетки молочной железы.
1. Кальницкий Б.Д., Харитонов Е.Л. Процессы ферментации белка в преджелудках жвачных и возможности оптимального нормирования белкового (аминокислотного) питаия молочных коров // Мат. конф.: «Аминокислотное питание животных и проблема белковых ресурсов» . – Краснодар: Кубанский ГАУ, 2005. – С. 131-156.
2. Макар З.Н., Черепанов Г.Г., Бояршинов И.А., Корнеева Р.И., Мещеряков П.В., Токарев Е.Ю. Взаимосвязь органного кровотока, поглощения субстратов из крови, активности транспорта в секреторные клетки молочной железы и образования компонентов молока у коров // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. – 2003. – Т. 89. – № 8. – С. 951-959.
3. Макар З.Н., Корнеева Р.Н., Сапунов М.И., Черепанов Г.Г. О механизмах влияния факторов питания на функциональную активность молочной железы у жвачных животных // Проблемы биологии продуктивных животных. – 2007. – № 1. – С. 52-61.
4. Макар З.Н. Регуляция кровоснабжения и функциональной активности молочной железы у жвачных животных: автореф. дисс. ...д.б.н. − Боровск, 2012. − 48 с.
5. Макар З.Н. Влияние разного уровня в рационе источников труднораспадаемого в рубце протеина и крахмала на продукцию молочного белка у коров // Проблемы биологии продуктивных животных. – 2015. – № 2. – С. 59-66.
6. Макар З.Н., Черепанов Г.Г. Формирование субстратного баланса в молочной железе и продукция белка у коз при скармливании высокопротеинового рациона с добавками ацетата или пропионата натрия // Проблемы биологии продуктивных животных. – 2018. – № 4. – С. 65-72.
7. Харитонов Е.Л., Материкин А.М. Принципы расчёта образования субстратов и метаболитов в желудочно-кишечном тракте жвачных животных // Доклады РАСХН. – 2001. – № 3. – С. 33-37.
8. Черепанов Г.Г., Макар З.Н. и др. Исследование сопряжённой регуляции органной гемодинамики, биосинтеза и секреции компонентов молока в лактирующй молочной железе // Труды регион. конк. научн. проектов в обл. естеств. наук. – Калуга: 2001. – Т. 2. – С. 507-519.
9. Черепанов Г.Г., Токарев Т.Ю., Макар З.Н. Косвенная оценка активности транспорта метаболитов в клетку in vivo по данным измерения их артерио-венозного баланса // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. – 2003. – Т. 89. – № 8. – С. 1021-1028.
10. Черепанов Г.Г., Решетов В.Б., Агафонов В.И., Макар З.Н. Научно-технологические приоритеты в области производства молочного сырья // Зоотехния. – 2004. – № 12. – С. 17-20.
11. Черепанов Г.Г., Макар З.Н. Исследование физиологических факторов, лимитирующих молочную продуктивность при стимуляции лактопоэза у продуктивных жвачных животных // Проблемы био-логии продуктивных животных. – 2010. – № 2. – С. 80-96. 12. Bateman H.G., Clark J.H., Murphy M.R. Development of a system to predict feed protein flow to the small intestine of cattle // J. Dairy Sci. – 2005. – Vol. 88. – P. 282-295.
13. Bauman D.E., Mackle T.R. Amino acid supply and the regulation of milk protein synthesis // In: Proc. Cornel Nutr. Conf. Feed Manuf. − Ithaca, Rochester, NY: Cornell Univ. Publ., 1997. – P. 196-207.
14. Bequette B.J., Backwell F.R.C., Crompton L.A. Current concepts of amino acid and protein metabolism in the mammary gland of the lactating ruminant // J. Dairy Sci. – 1998. – Vol. 81. – No. 9. – P. 2540-2559.
15. Cherepanov G.G., Danfaer A., Cant J.P. Simulation analysis of substrate utilization in the mammary gland of lactating cow. J. Dairy Sci. 2000, 67. 171-188.
16. Hanigan M.D., France J., Wray-Cahen D., Beever D.E., Lobley G.E., Reutzel L., Smith N.E. Alternative models for analysis of liver and mammary transorgan metabolite extraction data // Br. J. Nutr. – 1998. – Vol. 79. – P. 63-78.
17. Huhtanen P., Vanhatalo A., Varvikko T. Effects of abomasal infusions of histidine, glucose and leucine on milk production and plasma metabolites of dairy cows fed grass silage diets // J. Dairy Sci. – 2002. – Vol. 85. – No. 1. – P. 204-216.
18. Gagliostro G., Chilliard Y., Davicco Y.-J. Duodenal rapeseed oil infusion in early and midlactation cows. 3. Plasma homones and mammary apparent uptake of metabolites // J. Dairy Sci. – 1991. – Vol. 74. – P. 59-67.
19. Lykos T., Varga GA. Varying degradation rates of total nonstructural carbohydrates: effects on nutrient uptake and utilization by the mammary gland in high producing Holstein cows // J. Dairy Sci. – 1997. – Vol. 80. – No. 12. – P. 3356-3367.
20. Mackle T.R., Bauman D.E. Recent developmentsin the regulation of milk protein production. In: Proceedingsof the Cornell Nutrition Conference for Feed Manufactures. Cornell University, Ithaka, N.Y., 1998, P. 104-113.
21. Metcalf J.A., Wray-Cahen D., Chettle E.E., Sutton J.D., Beever D.E., Crompton L.A., MacRae J.C., Bequette B.J., Backwell F.R.C. The effect of increasing levels of dietary crude protein as protected soybean meal on mammary metabolism in the lactating dairy cow // J. Dairy Sci. – 1996. – Vol. 79. – P. 603-611.
22. Mitsukava H., Shimizu O.., Nishi H. Colorimetric determination of α-amino nitrogen in urine and plasma with ninhydrin reaction // Agr. Biol. Chem. – 1971. – Vol. 35. – No. 2. – P. 272-274. 23. Nielsen M.O., Madsen T.G., Hedeboe A.M. Regulation of mammary glucose uptake in goats: role of mammary gland blood supply, insulin, IGF-1 and synthetic capacity // J. Dairy Res. – 2001. – Vol. 68. – P. 337-349.
24. Prosser C.G., Davis S.R., Fair V.C., Lacasse P. Regulation of blood flow in the mammary microvasculature // J. Dairy Sci. – 1996. – Vol. 79. – P. 1184-1197.
25. Purdie N.G., Trout D.R., Cant J.P., Poppi D.P. Mammary responses to short term close arterial infusions of selected amino acid profiles and acetate // J. Dairy Sci. – 2000. − Vol. 83.− Suppl. 1. – P. 167.
26. Raggio G., Lemosquet S., Lobley G.E., Rulquin H., Lapierre H. Effect of casein and propionate supply on mammary protein metabolism in lactating dairy cows // J. Dairy Sci. – 2006. – Vol. 89. – No.11. – P. 4340-4351.
27. Rigout S., Hurtaud C., Lemosquet S., Bach A., Rulquin H. Lactational effect of propionic acid and duodenal glucose in cows // J. Dairy Sci. – 2003. – Vol. 86. – No. 1. – P. 243-253.
28. Rulquin H., Rigout S., Lemosquet S., Bach A. Infusion of glucose directs circulating amino acids to the mammary gland in well-fed dairy cows // J. Dairy Sci. – 2004. – Vol. 87. – P. 340-349.
29. Sears P.M., Paape M.J., Pearson R.E., Gwazdauskas F.C. Comparison between tail vein and jugular vein cannulation in cattle // J. Dairy Sci. – 1978. – Vol. 61. – No.7. – P. 974-979.
30. Yang, Y.T., Rohde J.M., Baldwin R.L. Dietary lipid metabolism in lactating cows // J. Dairy Sci. – 1978. – Vol. 61. – No. 10. – Р. 1400-1406.