Ключевые моменты успеха для воспроизводства у лактирующих коров

Дж. Ричард Персли и Алиссон Сантос, Департамент животноводства Мичиганского государственного университета — 10 февраля 2025 года

Молочное животноводство требует баланса между максимальным производством молока, поддержанием здоровья животных и обеспечением долгосрочной устойчивости стада. В центре этого баланса находится воспроизводство коров, особенно проблема минимизации потерь стельности после искусственного осеменения (ИО).

Большая часть предыдущих исследований была сосредоточена на улучшении программ синхронизации для повышения индекса стельности (pregnancy rate) и результатов ИО у лактирующих молочных коров. Недавно исследователи обнаружили, что, хотя примерно 90 % молочных коров становятся стельными после ИО, только около 49% остаются стельными через 62 дня после ИО, даже при использовании программ синхронизации. Это указывает на значительные ранние потери стельности, особенно у коров второй и последующих лактаций, и ситуация ухудшается, если осеменение проводится после выявленной охоты.

Большинство этих потерь происходит до диагностики стельности на 35 день. Эти незаметные потери представляют собой серьезную и ранее неучтенную проблему в управлении молочным скотом. Текущие исследования направлены на выявление причин этих ранних потерь с целью разработки стратегий, которые помогут сохранить стельность и уменьшить их влияние на молочное производство. Хотя программы синхронизации, такие как Double Ovsynch и G6G, значительно улучшили показатели успеха ИО, потери стельности остаются критической проблемой.

Прибыль фермы увеличивается, когда большая часть стада находится на пике молочной продуктивности. Для этого необходим больший контроль над межотельным интервалом путем поддержания показателей воспроизводства. Здоровье коров и среднесуточная продуктивность стада могут быть оптимизированы, если высокий процент коров осеменяется и сохраняет стельность до 130 дней лактации (DIM). При такой ситуации меньше коров отелится с чрезмерной потерей упитанности. Потеря упитанности после отела тесно связана с послеродовыми проблемами здоровья, что является ключевым компонентом цикла высокой фертильности, как показано на рисунке 1 выше.

Потери стельности удлиняют межотельный интервал, поскольку у большинства коров увеличивается время до наступления следующей охоты. Если охоту не выявляют, таких коров, скорее всего, обнаружат при первой проверке стельности. Однако если потери стельности происходят уже после первой проверки, шансы сохранить этих коров в цикле высокой фертильности становятся низкими.

Первое ключевое открытие: раннее выявление

Первым шагом к более глубокому пониманию масштаба потерь стельности у лактирующих молочных коров было определение стельности вблизи времени прикрепления концептуса (эмбриона и его оболочек) к матке, примерно на 20 день после ИО. До этого почти все данные о потерях стельности основывались на первой диагностике стельности примерно на 35 день после ИО. В недавних исследованиях использовали два образца крови, протестированных на наличие белка B, специфичного для беременности (PSPB), который вырабатывается концептусом. Концептус состоит из эмбриона и клеток, ответственных за взаимодействие между матерью и плодом. Увеличение концентрации PSPB указывает на то, что концептус прикрепился к матке. Один образец крови брали до ожидаемого начального увеличения PSPB, а другой — после того, как увеличение произошло, чтобы рассчитать прирост от базового уровня. Была достигнута 100 % точность в диагностике стельности на этом этапе, как показано на рисунке 2 ниже. Теперь это увеличение PSPB называют "прикреплением концептуса". У большинства коров с прикреплением концептуса это увеличение происходит примерно на 20–21 день после ИО.

Второе ключевое открытие: Коровы с задержкой прикрепления концептуса, скорее всего, потеряют стельность

Было обнаружено, что у коров первоначальный рост PSPB может происходить в любое время между 19 и 26 днем после ИО. Чем позже происходит это увеличение, тем выше вероятность потери стельности, как показано на рисунке 3 ниже. Это предполагает либо проблему развития концептуса, возникшую во время оплодотворения, либо проблему с маткой, либо комбинацию обоих факторов.

Ключевой индикатор этой проблемы — снижение средних концентраций PSPB у коров, потерявших стельность, по сравнению с теми, кто ее сохраняет, как показано на рисунке 4 ниже. Коровы 2+ лактации более склонны к задержке прикрепления и последующему неудачному исходу стельности.

Третье ключевое открытие: Соотношение эстрогена к прогестерону в крови матери до зачатия — ключевой индикатор выживания эмбриона

Лабораторные исследования показали, что факторы, предшествующие зачатию, такие как диаметр овуляторного фолликула и циркулирующие концентрации эстрогена и прогестерона перед овуляцией, могут существенно влиять на последующие исходы беременности у коров. Эти факторы могут напрямую влиять на яйцеклетку или воздействовать на среду матки во время раннего развития эмбриона.

В недавнем исследовании исследователи обнаружили, что коровы, сохранившие стельность, имели в два раза большее соотношение эстрогена к прогестерону в крови во время последней инъекции GnRH в протоколе Double Ovsynch, по сравнению с коровами, которые либо не стали стельными, либо потеряли стельность после прикрепления концептуса, как показано на рисунке 5 ниже.

Длительность существования антрального фолликула также имеет решающее значение для развития эмбриона и поддержания стельности. Недавние лабораторные данные свидетельствуют о том, что увеличенние длительности существования антрального фолликула снижает вероятность наступления стельности и повышает риск ее потери. У коров с увеличенным временем существования антрального фолликула также наблюдались большие диаметры фолликулов, что связано с ухудшением показателей воспроизводства.

В частности, больший диаметр фолликула связан со снижением шанса наступления стельности после ИО и с более высоким риском потери стельности. Это особенно актуальная проблема у коров 2+ лактации, осеменяемых по выявлению охоты, поскольку у них обычно фолликулы больше, чем у коров, прошедших по программам синхронизации, таким как Double Ovsynch. Ненужная выбраковка молочных коров 2+ лактации приводит к снижению средней продуктивности стада, увеличению затрат на замену и к снижению операционной эффективности. Примерно 50 % коров покидают стадо до третьей лактации.

В недавнем сравнении двух протоколов первого ИО, по схеме Double Ovsynch и при выявлении охоты с использованием средств электронного мониторинга, было отмечено, что коровы, прошедшие программу Double Ovsynch, имели значительно более высокие показатели стельности в течение первых трех недель после добровольного периода ожидания. Примечательно, что коровы 2+ лактации имели на 260 % больше шансов стать стельными в этот период.

Наши данные показывают, что тщательный выбор времени имеет ключевое значение для снижения потерь стельности у коров 2+ лактации. Эти коровы должны получать первое ИО до 85 дней лактации с целью достижения 50 % стельности к моменту первоначальной диагностики примерно на 35 день после ИО. Раннее наступление стельности у коров приносит долгосрочные преимущества, выходящие за рамки текущей лактации, включая снижение потери упитанности тела при отеле, меньшую частоту послеродовых проблем со здоровьем и улучшение фертильности в следующей лактации. Эти "денежные коровы" составляют основу прибыльности фермы.

Поиск способов уменьшения потерь беременности: Может ли увеличение прогестерона после ИО решить эту проблему?

Предыдущие данные предполагали, что введение прогестерона и уровень прогестерона после ИО могут улучшить выживание эмбриона. Мы обнаружили, что увеличение уровня прогестерона после ИО не оказало значительного влияния на успех наступления стельности или уровень потерь стельности. Фактически, коровы с более высокими концентрациями прогестерона испытывали бОльшие потери стельности по сравнению с теми, у кого уровень прогестерона был ниже.

Это неожиданное открытие предполагает, что добавление прогестерона может не быть той "волшебной таблеткой", какой его считали ранее. Напротив, оно указывает на то, что другие факторы — такие как время прикрепления концептуса или общее состояние репродуктивного тракта — имеют бОльшее влияние на поддержание стельности. Данные подчеркивают, что могут потребоваться другие стратегии для улучшения исходов стельности, а не просто концентрация на уровне прогестерона. Это также указывает на то, что функционирующее желтое тело, производящее нормальное количество прогестерона, достаточно для развития эмбриона до прикрепления концептуса.

Оригинал статьи: Michigan State University Extension.