Добавление масляной кислоты улучшает молочную продуктивность

Адекватный рост ворсинок рубца необходим для максимального усвоения летучих жирных кислот (ЛЖК) жвачными животными. Например, у диких африканских жвачных наблюдается изменение роста ворсинок и эпителия кишечника в период между засушливым и дождливым сезонами, что обусловлено качеством и обилием доступных кормов.

Нечто подобное происходит, когда сухостойных коров кормят низкокачественными кормами с высоким содержанием клетчатки, которые не стимулируют выработку жирных кислот, необходимых для развития ворсинок. Аналогичным образом, у жвачных животных, которых предварительно перевели на грубые корма, раннее развитие этих эпителиальных структур позволяет им ускорить развитие функционального рубца, тем самым снижая затраты на корм.

Недавние исследования показали, что высокое соотношение пищевых волокон (НДК) и крахмала отрицательно влияет на экспрессию гена, регулирующего рост рубцовых ворсинок. Правильное соотношение ЛЖК в рационе определяет, сколько из них будет усвоено и сколько энергии получит корова из своего корма!

Метаболический путь масляной кислоты (бутирата), синтезируемой в рубце лактирующих коров

Липогенез — это результат метаболических процессов, в ходе которых синтезируются жирные кислоты, а затем триглицериды. В организме животных липогенез происходит в основном в клетках слизистой оболочки кишечника, печени, жировой ткани и молочной железе.

Клетки эпителия слизистой оболочки кишечника утилизируют жирные кислоты, поступающие с кормом. Печень, жировая ткань и молочная железа осуществляют синтез жирных кислот de novo, в меньшей степени используя молекулу ацетил-КоА, получаемую из пищевых углеводов и аминокислот.

У лактирующей коровы основным местом липогенеза является жировая ткань. В результате ферментации углеводов в рубце образуются ацетат, пропионат и масляная кислота. Метаболизм печени обеспечивает синтез глюкозы, в то время как ацетат является основным липогенным предшественником для жировой ткани и молочной железы в период лактации.

Масляная кислота используется для синтеза новых жирных кислот в молочной железе, и в результате он должен увеличить выработку молочного жира. Исследования также выявили положительную корреляцию между увеличением количества жира и белка в молоке и увеличением содержания в нём новых жирных кислот. Исследователи из Корнелла выявили другие факторы, помимо состава рациона, которые способствуют образованию новых жирных кислот и более высокому синтезу молочного белка (например, наличие достаточного пространства у кормостола и меньшая плотность поголовья в загонах).

Интенсивность синтеза жирных кислот de novo, по-видимому, указывает на здоровье рубца и его адекватную функцию. Принимая это во внимание, было бы логично предположить, что добавление масляной кислоты может способствовать синтезу молочного жира и снизить его содержание у коров, получающих больше концентратов. Результаты этих экспериментов были противоречивыми: они показали отсутствие эффекта, увеличение содержания жира в молоке и даже негативные последствия!

Увеличивается ли концентрация молочного жира у молочных коров при добавлении масляной кислоты?

В эксперименте, описанном Izumi et al. в 2019 г., оценивалось влияние добавок масляной кислоты на потребление сухого вещества, выработку молока и метаболиты в крови у лактирующих молочных коров, получавших рационы с различными концентрациями крахмала. Коров голштинской породы после прохождения пика лактации (58,6 ± 9,96 дней в лактации; среднее значение ± среднее отклонение), весивших 620 кг и производивших не менее 34 кг молока в сутки с содержанием 3,9% жира и 3,2% белка, разделяли по количеству лактаций и распределяли по 1 из 2 латинских квадратов (4 × 4) в таблице факториалов 2 × 2.

Рационы включали две концентрации крахмала (20,6% и 27,5% сухого вещества) и добавки масляной кислоты (масляная кислота и контроль). Эксперимент продолжался 21 день, из которых 16 дней отводилось на адаптацию и 5 - на сбор данных. Рационы с низким и высоким содержанием крахмала содержали (в пересчете на кукурузу) кукурузного силоса 36% и 30%, травяного силоса 18% и 15%, и концентрата 46% и 55%.

Используемая масляная кислота содержала 70% бутирата натрия и 30% смеси жирных кислот и скармливалась в количестве 2% от нормы рациона (при этом содержание масляной кислоты составляло 1,1% от нормы рациона); контрольный премикс содержал 70% пшеничных отрубей и 30% смеси жирных кислот. Все рационы были разработаны с одинаковой концентрацией белка и скармливались индивидуально в виде TMR, что позволило исключить 8% кормоостатков.

У коров, получавших масляную кислоту, концентрация β-гидроксибутирата в сыворотке крови была выше по сравнению с контрольной группой (0,706 мМ против 0,930 мМ), однако не достигала концентрации, указывающей на субклинический кетоз (1,2 мМ). Не было выявлено различий в потреблении СВ коровами, получавшими масляную кислоту, и коровами, не получавшими её, хотя животные, получавшие рацион с высоким содержанием крахмала, как правило, ели больше.

Коровы, получавшие добавки с масляной кислотой, демонстрировали более высокую концентрацию молочного жира (4,58% против 4,37%) и его больший суточный выход (1,51 кг/сут против 1,42 кг/сут). Кроме того, у них наблюдалась тенденция к увеличению удоя с поправкой на жирность на 4% (35,9 против 34,3 кг/сут) и эффективности кормления (1,56 против 1,50; 4% надой молока с поправкой на жирность/потребление сухого вещества). У них также была снижена концентрация азота мочевины в молоке (10,8 мг/дл против 11,7 мг/дл) по сравнению с коровами, не получавшими добавки.

Коровы, получавшие рацион с высоким содержанием крахмала, как правило, съедали больше (23,3 кг/сут против 22,5 кг/сут), имели более высокий выход молочного белка (1,13 кг/сут против 1,05 кг/сут) и меньшее содержание азота мочевины в молоке (10,3 мг/дл против 12,2 мг/дл). Добавка масляной кислоты в количестве 1,1% от доли СВ в рационе увеличивала жирность молока и снижала концентрацию азота мочевины в молоке, не влияя на потребление СВ и не увеличивая риск субклинического кетоза, независимо от содержания крахмала в рационе.

Результаты этого эксперимента показывают, что добавление масляной кислоты в количестве 1,1% от суточной нормы может увеличить жирность молока, независимо от концентрации крахмала в рационе. Это также показало, что потребление сухого вещества не изменилось, и не было повышенного риска субклинического ацидоза.

Добавление масляной кислоты также эффективно снижало содержание азота мочевины в молоке, не влияя на выход молочного белка. Эти результаты заслуживают дальнейшего изучения, поскольку они могут привести к получению молока с характеристиками, необходимыми для молокоперерабатывающих заводов.

Автор: Альваро Гарсия

Источник: https://www.journalofdairyscience.org/article/S0022-0302%2819%2930927-0/fulltext