Биохимия крови: оценка белкового обмена КРС

В молочном животноводстве системная работа с кровью до сих пор часто воспринимается как опция для научных исследований или способ подтвердить диагноз у заболевшего животного.

Однако смысл биохимии не в том, чтобы увидеть болезнь по анализу, а в том, чтобы выявить группу риска за две-три недели до появления клинических признаков и скорректировать кормление.

И уметь работать с биохимией нужно не только ветеринару, а всем специалистам, которые отвечают за кормление, сохранность и воспроизводство стада. Ведь нарушения баланса в кормлении мгновенно отражается на составе крови, а затем — на молоке и воспроизводстве.

Ключевые показатели белкового обмена

Регулярный мониторинг показателей белкового обмена помогает оценить как животные реагируют на рацион и внести коррективы, чтобы сохранить здоровье стада и рентабельность производства.

• Общий белок — суммарная концентрация альбуминов и глобулинов в сыворотке крови. Это индикатор интенсивности белкового обмена. У высокопродуктивных коров он часто несколько выше, что связано с высокой нагрузкой на организм.

• Снижение (гипопротеинемия) сигнализирует о недостаточном поступлении протеина или его плохом усвоении.
• Повышение (гиперпротеинемия) редко связано с питанием и чаще указывает на хронические воспалительные процессы или обезвоживание.

Исследования (Tóthová et al., 2019, Acta Veterinaria Brno) показывают: у коров в транзитный период падение общего белка ниже 65 г/л (особенно за счёт альбумина) коррелирует с затянувшимся воспалением и более высоким риском кетоза.

В работе Тревизи (Trevisi et al., 2012, Research in Veterinary Science) установлено: у животных с осложнённым послеродовым периодом концентрация общего белка на первой неделе после отёла была в среднем на 12% ниже, чем у здоровых, причём это снижение фиксировалось ещё до появления клинических симптомов.

• Альбумин — самая массовая фракция белка, синтезируемая в печени. Альбумины выполняют транспортную функцию и поддерживают онкотическое давление крови. При длительном голодании или истощении печень снижает синтез альбуминов. Снижение альбумина — тревожный знак хронической нехватки протеина.

• Глобулины — сложная группа белков, включающая альфа-, бета- и гамма-глобулины. Они отражают иммунный статус и воспалительные реакции. Если на фоне нормального или слегка пониженного альбумина резко растут глобулины, это классический признак скрытого воспаления (гепатит, эндометрит, мастит).

В 2013 году Дюбюк с соавторами провели исследование на транзитных коровах (Dubuc, J., et al., Journal of Dairy Science). На седьмой-десятый день после отела у животных брали кровь и отслеживали развитие послеродовых осложнений. Результат: при альбумине ниже 30 г/л и глобулине выше 50 г/л заболеваемость эндометритом достигала 65%. В группе с нормальным соотношением — около 30%.

• Мочевина — конечный продукт обмена белков. Она образуется в печени из аммиака, всосавшегося в кровь из рубца. Это индикатор баланса протеина и энергии.

Сниженная мочевина чаще всего указывает на дефицит протеина в рационе: микрофлоре не из чего строить белок, аммиака мало, печень синтезирует мало мочевины. При этом и общий белок будет снижен, а организм животного начинает добывать энергию расщепляя мышечную ткань (растёт креатинин).

Повышенная мочевина сигнализирует об избытке протеина или дисбалансе протеина и энергии. Если протеина в рационе достаточно, а энергии мало, бактерии не могут эффективно утилизировать аммиак. Аммиак накапливается, всасывается в кровь, возрастает нагрузка на печень, которая превращает аммиак в мочевину. Возникает парадокс: мочевина в крови высокая (из-за потерь аммиака), а белка корове всё равно не хватает, потому что микробного протеина синтезировано мало.

Чем опасен высокий уровень мочевины

Высокий остаточный азот в крови приводит к таким последствиям:

- интоксикация организма (аммиак и избыток мочевины повреждают клетки печени и нервной ткани);

- кетоз и болезни печени (нарушается детоксикационная функция);

- репродуктивные проблемы.

Связь между уровнем мочевины и воспроизводством — одна из самых изученных в молочном животноводстве. Избыточный азот, который не утилизируется микрофлорой рубца из-за нехватки энергии, поступает в кровь, печень переводит его в мочевину. В свою очередь аммиак, поступая с кровью в половые органы, в высоких концентрациях создаёт среду, токсичную для раннего эмбриона. Эмбрион либо не приживается, либо погибает в первые дни (Dawuda P.M., et al., Theriogenology, 2002)

В 1996 году группа Батлера из Корнеллского университета (Butler, W. R., et al., Journal of Animal Science) опубликовала данные, которые цитируют до сих пор: при концентрации мочевины в молоке выше 190 мг/л оплодотворяемость снижается на 20–25% по сравнению с животными, у которых показатель держится в границах 150–180 мг/л.

В 2004 году исследование Раялы-Шульц, охватившее более 15 тысяч осеменений в хозяйствах Огайо (Rajala-Schultz, P. J., et al., Journal of Dairy Science), подтвердило эти цифры. Шансы на стельность систематически падали при выходе мочевины за верхнюю границу нормы, причём эффект усиливался у первотелок и в жаркий сезон.

• Креатинин — продукт распада креатинфосфата в мышечной ткани. Это маркер мышечного обмена и работы почек. Его концентрация стабильна, пока животное получает достаточно энергии. При дефиците энергии организм начинает расщеплять мышцы, и креатинин растёт.

Если уровень креатинина растёт, а мочевина при этом в норме или занижена, это может указывать на то, что организм начинает «есть сам себя» — расщеплять мышечную ткань для покрытия дефицита энергии или аминокислот.

Надои упадут, и восстановить их в эту лактацию вероятнее всего не получится, поскольку мышцы начинают восстанавливаться только в позднюю лактацию и полностью не возвращаются к исходному состоянию.

В работе Чапинал и соавторов (Chapinal, N., et al., Journal of Dairy Science, 2012) средний уровень креатинина у здоровых коров в транзитный период составлял 88–97 мкмоль/л. Превышение этих значений указывало на выраженный катаболизм мышечной ткани и ассоциировалось с более низкими надоями в начале лактации.

Практическая ценность регулярного мониторинга

Любое нарушение в кормлении мгновенно отражается на составе крови, а затем — на молоке и воспроизводстве. Биохимия крови позволяет сдвинуть фокус с лечения последствий на предотвращение событий, которые ухудшают экономику фермы.

• Если мочевина систематически выше нормы — вы переплачиваете за протеин. Протеин буквально вылетает в трубу (выводится с мочой и молоком), отравляя при этом печень и нанося вред воспроизводству.
• Если падает альбумин — печень работает на износ, и пора проверять рацион на доступность аминокислот. Снижение альбуминов на фоне нормального потребления корма — сигнал о хроническом воспалении или скрытой патологии печени.
• Если растёт креатинин — где-то провал по энергии, и коровы начнут худеть раньше, чем это станет заметно глазом. Низкая мочевина в сочетании с высоким креатинином — коровы худеют за счёт мышечной ткани.

При подготовке материала использованы работы:

• Tóthová, C., et al. "Changes in the serum protein electrophoretic pattern in dairy cows during the transition period." Acta Veterinaria Brno, 2019
• Trevisi, E., et al. "Metabolic stress and inflammatory response in high-yielding, periparturient dairy cows". Research in Veterinary Science, 2012
• Dubuc, J., et al. "Relationships between serum protein concentrations and the incidence of postpartum diseases in dairy cows." Journal of Dairy Science, 2013
• Dawuda P.M., et al. "Effect of timing of urea feeding on the yield and quality of embryos in lactating dairy cows", Theriogenology, 2002
• Butler, W. R., et al. "Plasma and milk urea nitrogen in relation to pregnancy rate in lactating dairy cattle." Journal of Animal Science, 1996
• Rajala-Schultz, P. J., et al. "Association between milk urea nitrogen and fertility in Ohio dairy cows." Journal of Dairy Science, 2004
• Chapinal, N., et al. "The association of serum metabolites in the transition period with milk production and early lactation health." Journal of Dairy Science, 2012