Взять рубец под контроль

О системных подходах к управлению рубцовым пищеварением коров

Март 2022 г.
Антон Касков
Фото Татьяны Южаниной

В конце 2021 года в Кировским институте агробизнеса и кадрового обеспечения состоялось выступление ведущего специалиста компании Lallemand Animal Nutrition, кандидата сельскохозйственных наук Ивана Кучина, посвящен-
ное управлению рубцовым пищеварением КРС.

        Свою речь Иван Владимирович начал с указания на то, что прямым следствием нарушения рубцового пищева-
рения является низкая конверсия корма – отражение низкой эффективности рациона. Степень конверсия корма, в свою очередь, зависит от степени конверсии сухого вещества (СВ), поскольку из клетчатки путем ее расщепления рубцовой микрофлорой корова способна получать энергию:
        – У жвачных животных есть главное физиологическое преимущество: они могут расщеплять клетчатку расти-
тельных клеток и извлекать оттуда энергию. Этот процесс происходит за счет рубцового пищеварения: за счет симбиоза рубцовой микрофлоры и жвачного животного как ее хозяина.
        Жвачное животное создает условия для жизнедеятельности и ферментной активности этой микрофлоры. Ввиду этой особенности жвачных животных доля растительных кормов и в первую очередь доля структурных углеводов растительных кормов в их рационе достаточно велика. По содержанию СВ доля сырой клетчатки может превышать 30%. Соответственно, именно степень расщепления клетчатки будет определять эффективность извлечения энергии из объемистых кормов.

*    *    *

        Чем выше конверсия сухого вещества, тем выше конверсия корма, – продолжил Иван Кучин. – Таким образом, основной задачей становится увеличение конверсии корма, которая заключается в повышении переваримости клетчатки:
        – Наша основная задача – это увеличивать конверсию корма, а увеличение конверсии корма напрямую зависит от переваримости СВ. Причем вариативность переваримости будет приходится как раз на элементы клеточной стенки – клетчатку, потому что белковое содержание (аминокислоты, которые в большей степени присутствуют в цитоплазме клетки) имеет высокую переваримость. Углеводы, особенно быстрые, типа сахаров, также имеют высокую переваримость. И жиры тоже. Но клетчатка, напротив, имеет очень вариативную переваримость. Поэтому именно работа над повышением переваримости клетчатки является главным элементом в работе зоотехнической службы. <...>
        Мы говорим о нормализации рубцового пищеварения, соответственно, и добиваться необходимо повышения переваримости клетчатки именно в рубце. В других местах она перевариться не может, может немного расщепиться в толстом кишечнике, но там доля расщепления клетчатки не столь высока. Самый важный фактор, который определяет эффективность рубцового пищеварения – это начальная переваримость клетчатки, которую вы туда положите.

        Таким образом, по словам специалиста, оперировать зоотехнику приходится тем, «что убрали и лежит в тран-
шее». Основная задача – повысить переваримость клетчатки в растениях к началу уборки.
        – Помните, что основная часть переваримой клетчатки находится в листьях, и наименьшая скорость лигнифи-
кации или практически полное отсутствие лигнификации характерно для фотосинтезирующих тканей, также находящихся в листьях, – пояснил Иван Кучин. – Соответственно, всё, что требуется – это увеличить сбор листа
с гектара.
        У бобовых прирост листьев идет ярусно, причем разница по переваримости листьев верхнего яруса и листьев нижнего яруса не столь велика, главное, чтобы лист сохранился, важно не пересушить.
        У злаковых лист всегда находится в нижнем ярусе. Как только злаковые растения вышли на выброс генератив-
ного побега, начинается рост стебля. Стебель имеет низкую переваримость, он интенсивно лигнифицируется. Доля стебля в растении увеличивается, по мере того как растение выходит на рост соломины и развитие генеративного побега. Поэтому, если со скашиванием бобовых можно немного опоздать, то со злаковыми это недопустимо. Неважно, что урожайность будет невелика: если цель – добиться высокой продуктивности и снизить себестоимость молока, то надо этим заниматься. Именно переваримость клетчатки определяет общую энергонасыщенность корма.

        Далее Иван Владимирович привел целевые показатели кормопроизводства на примере злаковых трав: пере-
варимость НДК – более 78%, общая переваримость органического вещества – 80%, обменная энергия – свыше
11 МДж/кг СВ. «Но начинать следует с переваримости клетчатки, – повторил выступающий. – К тому же, она положительно коррелирует с протеиновой питательностью корма. Высокой переваримости клетчатки, как правило, всегда сопутствует высокое содержание сырого протеина (СП) в корме».

Стратегия кормопроизводства – ключевой фактор получения высокопереваримой клетчатки

Источник – презентация Ивана Кучина.

        Рассматривая собственно кормленческую составляющую управления рубцовым пищеварением, специалист назвал следующие факторы риска, которых следует избегать.

1. Доля концентратов в рационе – более 45% СВ рациона.
2. Содержание крахмала в рационе – более 20% СВ. Если доля ферментируемых углеводов (сахара, крахмала суммарно выше 20–25%, то рубцовое пищеварение будет пребывать в угнетенном состоянии.
3. Скармливание сахаросодержащих кормов: скармливание быстро ферментируемых углеводов (в первую очередь, сахаристых) является фактором риска для рубцового пищеварения.
4. Смена кормления, включая транзит. Любая смена рациона: смена траншеи, ввод нового корма, переход со стойлового содержания на пастбищное – стресс-фактор для рубцового пищеварения.
5. Раздача концентратов отдельно от кормосмеси или поверх нее.
6. Выгон скота на пастбище.
7. Возникновение теплового стресса, который одновременно является кормовым: он негативно влияет на рубцовую ферментацию.
8. Скученное содержание животных.
9. Нехватка места у кормового стола.
10. Несформированность групп или незавершенность их формирования.
11. Наличие у животных возможности сортировать кормосмесь.

        Соответственно, и стратегия кормления будет определять сценарий развития рубцовых процессов – интенсификацию расщепления клетчатки в рубце. В этой стратегии важно учитывать:

• наличие переваримой и непереваримой клетчатки,
• количество быстроферментируемых углеводов,
• факторы, контролирующие сортировку корма,
• стресс-факторы, влияющие на кормовое поведение,
• факторы питания микрофлоры (доступность азота, доступность сахара, избыток определенных веществ и т.д.)
  и стресс-факторы,
• использование модификаторов брожения: буфера, ионофоры, растительные экстракты, пробиотики.

        – Чем выше переваримость клетчатки, тем лучше, – прокомментировал изложенные пункты Иван Кучин. – Однако есть нюанс, связанный с кинетикой расщепления клетчатки. Чем выше переваримость клетчатки за 24–30–48 часов, особенно 24–30 часов, тем выше способность таких кормов оказывать угнетающее воздействие на рубцо-
вое пищеварение. Дело в том, что интенсивное высвобождение органических кислот является фактором, стимулирующим развитие субклинического ацидоза рубца (см. «Кишечный ацидоз: профилактика через рубец»). Это необходимо учитывать, но это отнюдь не значит, что такие корма нельзя использовать. Такие корма более подходят для рациона высокопродуктивных животных с интенсивным транзитом корма. Поскольку мы добиваемся от них высокого потребления СВ, соответственно, пассаж корма через пищеварительный тракт более интенсивен. Поэтому и требуется обеспечить максимальную переваримость СВ за короткий период.
        У невысокопродуктивного, непродуктивного (нетели, сухостой) или мясного скота транзит корма через пищева-
рительный тракт медленный, корм может задерживаться в рубце на длительный период. Соответственно, таким животным лучше давать корма с медленнопереваримой клетчаткой: на начальном этапе она переваривается медленно, но за длительный период имеет более высокую переваримость.
        Непереваримая фракция клетчатки также нужна – для раздражения рубцовой стенки и поддержания моторики рубца. Потому что моторика рубца – важный элемент продвижения кормовой массы, перемешивания жидкости и равномерного распределения органических кислот внутри рубца (чтобы не возникало где-то зон закисления). Большая часть концентратов оседает в нижней части рубца, создавая там концентрацию органических (летучих жирных) кислот, поэтому необходимо поддерживать моторику, чтобы выравнять средний рН рубца.

*    *    *

        – Следующий важный фактор, определяющий течение рубцовых процессов, – наличие быстроферментируемых углеводов, – продолжил специалист. – Речь преимущественно пойдет о крахмале, потому что сахаров, если вы их не вводите отдельно (например, в виде патоки), зачастую в рационе не так много. В хорошо ферментируемых влажных кормах сахаров может почти не остаться. Только в сухих, провяленных кормах (качественных сенажах) они будут присутствовать.
        Крахмал – один из основных компонентов рациона, именно его содержание определяет, насколько интенсивно будут проходить процессы рубцового пищеварения (расщепления клетчатки). Есть четкая закономерность: с увеличением содержания крахмала в рационе снижается переваримость клетчатки. Например, с увеличением содержания крахмала в рационе на 1%, переваримость НДК в рубце снижается на 0,6%. Поэтому высокопроизво-
дительные стада постоянно сталкиваются с проблемой субклинического ацидоза рубца. До клинического ацидоза чаще всего не доходит: тут и коровы пытаются нормализовать свое состояние, изменяя кормовое поведение, и вы как специалисты пытаетесь среагировать. Но субклиника – это типичная картина.
        Механизм запуска процесса развития субклинического ацидоза известен. Сначала возникает провокация за счет интенсивной ферментации углеводов в рубце – это может быть крахмал и сахар, а может быть очень хорошо переваримая клетчатка: ранние травы, пастьба на ранних травах – они очень богаты пектином, гемицеллюлозой, то есть очень подвижными фракциями углеводов, которые весьма интенсивно сбраживаются в рубце и выбрасывают летучие жирные кислоты.
        Высокоинтенсивный выброс летучих жирных кислот (например, в час, в минуту) приводит к тому, что в данный момент времени рН рубца снижается (то есть повышается кислотность). По мере снижения рН рубца, создаются благоприятные условия для наиболее интенсивно производящих кислоты микроорганизмов. У животных смеща-
ется <акцент> пищеварения после начального закисления в сторону интенсивного расщепления, преимущественно, крахмала.
        Конечно, существуют механизмы, которые стабилизируют рН рубца, стабилизируют избыточное образование молочной кислоты, но и они не выдерживают длительного закисления (работают только в определенном диапа-
зоне). Если ни вы за счет корректировки рациона, ни сами животные за счет изменения кормового поведения не изменили параметры ферментации в рубце, то рН может упасть еще ниже.
        В этот момент подключаются лактатпродуцирующие бактерии (типа тех, которые развиваются в силосе) и закисление рубца усиливается. Включаются буферные свойства рубца, когда лактатутилизирующие бактерии пытаются вернуть рН на оптимальный уровень. Процесс нормализуется, но потом повторяется, и так может происходить многократно.
        Необходимо понимать, что при снижении рН рубца скорость кинетики расщепления клетчатки (независимо от качества корма) снижается до минимума. Возникает ситуация: корма отличные, а молока нет. Всё потому что рацион сам по себе был избыточно концентратным. Надо дать время нормализоваться микрофлоре, обычно это занимает более 4 недель, только затем удастся выйти на повышенную переваримость клетчатки. Тут, к сожалению, не приходится ждать быстрой отдачи. Даже с изменением рациона и введением отличного корма нельзя рассчиты-
вать на мгновенное повышение продуктивности.
        Более того, помимо нарушения переваримости клетчатки, возникают проблемы со слизистой. Она истончается, что облегчает возможность попадания инфекционных и токсичных агентов (микотоксинов) в организм. Помимо этого, поражение слизистой вызывает снижение потенциальной конверсии корма: всасывание летучих жирных кислот в рубце, в книжке снижается. Зоны поражения слизистой выключаются из участия в процессе обмена веществ: восстанавливается слизистая не так быстро, а если язвы еще и зарубцуются, то фактически эта площадь (площадь рубцов) перестанет функционировать. <...>
        Работа с рационами: откажитесь от разовой дачи корма в пользу многократной. Только так вы будете уверены, что животные равномерно поедают партию корма, содержащую и ферментируемые углеводы, и клетчатку, которая стимулирует жвачку, и буферизирующие процессы. Важно все кормовые добавки давать в составе полноценной кормосмеси, а не поверх (не в виде посыпки). Максимальная суточная доля концентратов – не более 2,5% живой массы животного.

*    *    *

        – Один из серьезнейших факторов, провоцирующих ацидоз, – сортировка корма, – перешел к следующему пункту Иван Кучин. – Необходимо создать такую кормосмесь, чтобы животные не могли ее сортировать. <...>
С одной стороны, нужны длинные частицы корма, так как они стимулируют жвачку, а с другой стороны, они же являются провокаторами сортировки. Тут важно найти баланс. Не менее 10% НДК, составляющей рацион животных, должно иметь длину более 8 мм. <...>
        В 2018 году в Канаде было проведено исследование: изучалось кормовое поведение животных в зависимости от свойств клетчатки (более или менее переваримая). Общая тенденция: животные больше времени тратили на потребление корма с увеличенной долей непереваримой клетчатки и большей длиной резки (545 минут в день) и тратили меньше времени на потребление корма с увеличенной долей переваримой клетчаткой и меньшей длиной частиц (523 минуты в день). Однако потребление СВ при использовании менее переваримой, но хорошо измель-
ченной клетчатки было приблизительно равно, а то и выше, чем потребление СВ более переваримой клетчатки,
но хуже измельченной.
        Тщательное измельчение кормосмеси повышает переваримость клетчатки. <...> Потому что фактически вся целлюлозолитическая микрофлора прикрепляется непосредственно к частицам пищи, то есть она не плавает в рубцовой жидкости. Но при этом действует она не на поверхности растений, а заходя во внутренние слои: ей удобней войти в трубочку соломины и оттуда начать.
        Это объясняется тем, что снаружи кормовая масса может быть покрыта различными веществами, которые снижают интенсивность расщепления клетчатки, и возникает необходимость сначала пройти этот барьер. К тому же, внутренние ткани всегда более переваримы. Чем мельче нарезано, тем легче микрофлоре зайти в частицу корма. Да и в целом, общая площадь, доступная для входа микрофлоры (за счет увеличения числа боковых срезов), будет больше.
        Тщательное измельчение корма важно и для групп сухостоя. Хорошо измельченные корма, задаваемые перед отелом, лучше стимулируют потребление СВ до и после отела, чем корма с более длинными частицами.
        Также во избежание сортировки необходимо поддерживать оптимальную влажность СВ кормосмеси – порядка 45%. Создайте возможность концентратам налипать на растительные волокна. Не стесняйтесь добавлять воду, если это требуется.

*    *    *

        – Очень важным фактором, стимулирующим кормовое поведение (повышающим потребление и снижающим сортировку), является кратность раздачи и частота подталкивания, – отметил выступающий. – Считается, что корм предпочтительнее раздавать 2–3 раза в сутки. При однократной раздаче корм необходимо подталкивать 8 раз, при двукратной 4 раза.
        Корове физиологически лучше потреблять корм малыми порциями. Такой подход предотвращает начальный резкий выброс летучих жирных кислот в рубце, и его кислотность сохраняется в оптимальных пределах.
        Любые стресс-факторы, включая взаимодействие животных в группе, влияют на рубцовое пищеварение.
В условиях скученности объем потребления корма в минуту увеличивается. Фронт кормления, по разным данным, должен составлять от 75 см до 90 см/гол. Чем реже животное подвергается переводу, тем меньше стресса испы-
тывает. Переводить коров рекомендуется по нескольку голов или сразу группой. Первотелок лучше содержать отдельно от полновозрастных коров.
        Необеспеченность животных водой – тоже стресс-фактор для рубцовой микрофлоры: вода – естественный разбавитель среды рубца. Чувствуя проявление ацидоза, корова постарается напиться воды. Поэтому доступность воды в какой-то мере является фактором, снижающим негативное воздействие, вызванное субклиническим ацидо-
зом рубца. Групповые поилки должны располагаться неподалеку от животных (на расстоянии 15–20 м) и в разных точках загона или секции, не менее двух поилок на группу. Фронт поения должен составлять порядка 7,5 см/гол.

*    *    *

        – Факторы питания самой микрофлоры. Балансируя рационы, не забывайте, что заботиться вы должны не о питании коровы, а о питании микрофлоры, – напомнил Иван Владимирович. – Главное – избегать избытка транзит-
ного крахмала и транзитного протеина: микрофлоре нужен доступный азот и доступные сахара. Поэтому в корме должна присутствовать определенная доля быстроферментируемых углеводов и быстроферментируемого азота.
В целом, старайтесь балансировать корма по скорости расщепления – быстрые с быстрыми, медленные с медлен-
ными.
        Следите за содержанием сырого жира в рационе: повышенное содержание сырого жира снижает возможность прикрепления целлюлозолитической микрофлоры к растительному субстрату. Поэтому доля сырого жира не долж-
на превышать 5%.
        Тепловой стресс также связан с кормовым поведением. В условиях теплового стресса животные стараются снизить потребление объемистых кормов, снизить саму рубцовую ферментацию, плюс сокращается саливация (слюноотделение – прим. авт.), потому что часть слюны идет наружу, не попадая в рубец. Снижаются и буферизи-
рующие свойства слюны. Поэтому если нет возможности снизить температуру в помещении, то следует изменить подход к кормлению. Например, кормить в прохладное время, и только высокопереваримыми кормами.

*    *    *

        – Целая категория веществ позволяет модифицировать рубцовое пищеварение – это добавки, влияющие на микроорганизмы рубца, – сообщил специалист. – Буферные минералы позволяют буферизировать органические кислоты в рубце, в первую очередь, молочную. Изначально использовался мел, но он малоэффективен. В основном это сода и оксид магния, как наиболее сильный антацид.
        Ионофоры – вещества, влияющие на проницаемость мембран грамположительных бактерий (фактически приводят их к гибели) и модифицирующие рубцовую среду. Их изначально вводили, чтобы снизить выброс аммиака, повысить конверсию кормов, снизить образование лактата и увеличить образование пропионата. С этим ионофоры успешно справляются, но к сожалению, воздействуют они и на целлюлозолитическую микрофлору, поэтому могут повлиять на общую переваримость клетчатки.
        Применение ионофоров в молочном скотоводстве запрещено (медленно выводятся из организма), но в мясном скотоводстве допустимо. Практика пришла из США, где в рационы мясного скота включается большое количество концентратов.
        Растительные экстракты – танины и сапонины, – как правило, выборочно подавляют те или иные группы микрофлоры. В частности, танины снижают протолитическую активность в рубцовой среде (ухудшается расщепле-
ние белковых фракций), соответственно, повышается транзитность сырого протеина, и он проходит в дальнейшие отделы ЖКТ. Сапонины – несколько иная группа, но принцип действия схожий. Они снижают количество простей-
ших в рубцовой среде. В какой-то мере это может стимулировать рост общей бактериальной популяции, поскольку простейшие находятся на вершине пищевой цепи рубцовой микрофлоры: они потребляют бактерии. Но четких данных, что они оказывают положительное влияние на расщепление клетчатки, я не нашел.
        Микроорганизмы можно отнести к группе пробиотиков. Есть стандартные микроорганизмы, которые являются естественными жителями ЖКТ, к ним относят бифидобактерии, лактобактерии – это группа микроорганизмов, типичная для работы в задних отделах кишечника. Их применение даст эффект преимущественно в кишечнике, но он не затронет переваримости клетчатки.
        К основным рубцовым пробиотикам можно отнести грибковые микроорганизмы – дрожжи и микрогрибки. Микрогрибки используются только в виде экстрактов, в виде мертвой массы, богатой целлюлозолитическими ферментами. Дрожжи применяют живыми. Концепция их использования состоит в интенсивном потреблении ими воздуха, попадающего в рубец при заглатывании корма. Дело в том, что бóльшая часть целлюлозолитиков – анаэробы, поэтому, чтобы дать им возможность эффективно расщеплять клетчатку, необходимо устранить в рубце избыточный окислительный потенциал. С чем, собственно, и справляются дрожжи. Помимо этого, дрожжи могут вырабатывать биологически активные вещества, например, витамины (стимулируют рост прочей микрофлоры) или некоторые органические кислоты (используются микрофлорой в качестве энергетического субстрата).

*    *    *

        – Оперативный контроль состояния рубца, – перешел к заключительной части Иван Кучин. – Рекомендуется обращать внимание на следующие показатели.

1. Жвачка (ежедневно): сколько животных и насколько эффективно жуют в период отдыха – через 2–4 часа после раздачи корма. Посчитайте количество жевательных движений.
2. Чистота задней части животных: жидкий кал, сопутствующий субклиническому ацидозу, загрязняет заднюю часть животных.
3. Упитанность животных.
4. Наполненность рубца.
5. Двигательная активность.
6. Консистенция навоза: важно, чтобы навоз не был слишком жидким и слишком сухим.
7. Наличие непереваримых частиц в навозе. Промывайте навоз, исследуйте распределение фракций по ситам.
8. Конверсия СВ.