Продуктивное долголетие молочных коров: генетика, управление, выживаемость

В.В. Турбина Сотрудник отдела по воспроизводству и сервисным услугам АО «ГЦВ»

Представлены материалы состояния воспроизводства стада в племенных хозяйствах и основные причины снижения воспроизводительных функций животных при повышении молочной продуктивности от 7000 до 10000 кг молока с целью совершенствования управления воспроизводством для достижения плодовитости крупного рогатого скота до оптимального уровня.

Ключевые слова

Молочные коровы
Плодовитость
Критерии воспроизводства
Отрицательный энергетический баланс
Болезни обмена веществ
Искусственное осеменение

Влияние молочной продуктивности на воспроизводительную функцию

Современные представления о влиянии молочной продуктивности на воспроизводительную функцию коров имеют 2 направления, не исключающие друг друга. Первое указывает на прямое отрицательное влияние высокой молочной секреции на потенциальную плодовитость (фолликулогенез и оогенез, оплодотворение, эмбриогенез и рождение жизнеспособного приплода)[9]. Второе исходит из того, что наследуемость воспроизводительных признаков составляет менее 0,10 и стремление улучшить ее путем селекции является неэффективным. Согласно этой точке зрения, нарушение воспроизводительных функций коров лишь на 10% обусловлено генетическими факторами и на 90% - условиями внешней среды.

Второе направление делает упор на то, что воспроизводительные признаки слабо наследуются (менее 10%) и зависят в основном от внешней среды — кормления, условий содержания. То есть, 90% проблем с воспроизводством — не генетика, а среда.

Главной причиной снижения фертильности считают несоответствие условий потребностям животных: при повышении удоев обмен веществ нарушается [1].

Основная причина снижения воспроизводительной функции заключается в несоответствии условий кормления и содержания физиологическим потребностям животных при повышении молочной продуктивности, вследствие чего нарушается обмен веществ

Результаты наших экспериментов по выяснению потенциальной плодовитости в зависимости от продуктивности коров (от 5 до 13 тыс. кг молока) показали, что молочная продуктивность не влияет на развитие доминантных фолликулов, овуляцию и формирование желтых тел, - оплодотворяемость ооцитов и выживаемость эмбрионов была на одном уровне без статистической разницы и составила 81-84% и 73-76% соответственно.

Вывод

Это свидетельствует о том, что активный генетически обусловленный процесс селективной регрессии фолликулов и желтых тел - апоптозис, как механизм регуляции половых и гранулезных клеток, не зависит от уровня молочной продуктивности коров [5,8].

Таким образом, снижение плодовитости коров при повышении их молочной продуктивности обусловлено, в основном, причинами негенетического характера. Это подтверждается и высоким уровнем плодовитости телок от высокопродуктивных матерей и отцов при создании молодняку в хозяйствах физиологически обоснованных условий содержания и кормления. В этом случае стельность от первичных осеменений составляет не менее 75%.

Отрицательный энергетический баланс и обмен веществ

Наши исследования подтверждают, что в высокопродуктивных стадах главной проблемой здоровья животных становятся болезни нарушений обмена веществ, связанные с отрицательным энергетическим балансом (NEB) в предродовой и ранний послеродовой периоды [3,6].

По нашим данным, продолжительность отрицательного энергетического баланса отмечена у большинства животных до 2 мес, то есть до начала восстановления живой массы. За этот период отмечается снижение живой массы коров от 0,7 до 1,7 кг в сутки, а за весь период NEB потеря общей массы составила от 67 до 150 кг и упитанности - на 1,5-2,5 балла.

Биохимическими исследованиями крови в этот период установлено снижение уровня глюкозы, мочевины с повышением уровня холестерина, что свидетельствует о снижении мочевинообразовательной функции печени. Повышение общего и прямого билирубина, высокой активности аспартатаминотрансферазы (АСТ) и аланинаминотрансферазы (АЛТ) указывает на заболевания печени, причинами которых являются кормовые факторы.

Пониженный уровень глюкозы и инсулина в крови в условиях NEB непосредственно влияет на резкое уменьшение секреции эстрадиола в доминантных фолликулах, что приводит к отсутствию предовуляторного пика гонадотропинов, необходимого для дальнейшего их роста, развития и овуляции, а также влияет на сократительную функцию матки и приводит к длительному анестральному периоду.

Задержка первой овуляции после отела указывает на отсутствие нервно-гуморальных связей, необходимых для нормального функционирования половой системы в новом воспроизводительном цикле.

В зависимости от тяжести и длительности отрицательный энергетический баланс выступает в качестве «эффекта последействия», негативно влияющего на дальнейшее состояние воспроизводительной системы: рост, созревание и овуляцию доминантных фолликулов, оплодотворяемость ооцитов и эмбриональное развитие [7].

Оплодотворяемость ооцитов и выживаемость эмбрионов в зависимости от состояния обмена веществ коров при продуктивности от 8 до 10 тыс. кг молока за 305 дней лактации представлена в таблице 1.

Показатель	Коровы
Показатель	Здоровые	С нарушением обмена веществ
Число осемененных коров, гол.	30	20
Оплодотворяемость ооцитов, %	92±4,9	61±9,3*
Выживаемость эмбрионов, %	80±7,3	58±9,3**
Число коров с нормальными эмбрионами гол. %	22	5
Число коров с нормальными эмбрионами гол. %	73	25

Обмен веществ и кормление: как всё связано

Данные таблицы показывают, что состояние обмена веществ непосредственно влияет на процессы овогенеза и эмбриогенеза. Эти эксперименты подтвердили влияние состояния обмена веществ коровы на результативность искусственного осеменения.

Тяжесть и длительность NEB одновременно влияет и на снижение молочной продуктивности. Но у большинства руководителей и специалистов предприятий еще не сформировалось новое понимание реальных физиологических потребностей животных соответственно их генотипу.

Кормление высокопродуктивных коров повсеместно осуществляется по устаревшим нормам и правилам для животных средней продуктивности. Поэтому при снижении молочной продуктивности в целях повышения удоев единственным решением улучшения кормления коров является увеличение в рационе доли концентрированных кормов. В результате эти меры еще больше усугубляют нарушение обмена веществ и увеличивают связанные с ним заболевания.

Репродуктивные осложнения: масштаб и причины

На этом фоне и развиваются дальнейшие драматические события процесса воспроизведения у коров в высокопродуктивных стадах. Во всех хозяйствах картина нарушений репродуктивной функции коров аналогична:

острые послеотельные эндометриты (80–94%)
скрытые хронические эндометриты (17–28%)
субинволюция матки (22–43%)
гипофункция яичников (16–30%)
кисты яичников (7–23%)

Непосредственной причиной послеродовых эндометритов является восходящая контаминация половых путей микробной популяцией из фекалий и окружающей среды, атония матки, снижение резистентности организма.

Количество микробов резко возрастает в маточном содержимом с 4-го дня после родов. Это критическое время для заболевания эндометритами, усугубляющееся атонией матки.

Количество, концентрация и видовой состав микрофлоры зависят от санитарного состояния родильных помещений. Соблюдение правил их дезинфекции по технологии «пусто-занято» устраняет «госпитальную инфекцию» и сокращает количество эндометритов до 10–15%.

Послеродовые осложнения в большинстве случаев возникают у животных, переболевших послеродовыми эндометритами в предыдущем отеле. Ни одну гинекологически здоровую корову в предыдущем отеле, как правило, не выбраковывают по причине потери плодовитости в последующую лактацию.

Показателем готовности коров к новому плодоношению являются сроки первичных осеменений после отела.

Сроки первичных осеменений и плодовитость

Распределение коров по срокам первичных осеменений после отела в зависимости от их продуктивности было идентичным во всех хозяйствах. Типичная картина такого распределения представлена на рисунке 1 на примере ЗАО племзавода «Заря» Вологодской области при среднегодовом удое коров 7212 кг молока.

Основной причиной удлинения первичных осеменений (после 3 мес после отела) являются послеотельные осложнения (эндометриты, гипофункция яичников, субинволюция матки).

Ко времени осеменения в хозяйствах, в среднем, только 35 % (31–39 %) коров имеют нормальную воспроизводительную систему. Межотельный период (МП) продолжительностью 365 дней отмечен у 64 % клинически здоровых и только у 22 % переболевших коров.

На гистограмме (рис. 2) представлены обобщенные данные динамики наступления стельности коров в течение года по хозяйствам с лучшими результатами по воспроизводству.

Как видно из рисунка, при средней результативности первичных осеменений 39 % стельность после трёх осеменений зафиксирована у 76,2 % коров, а всего в течение года из отелившихся животных вновь стали стельными 86,9 % коров после 8 осеменений.

Эти результаты указывают на разную степень плодовитости коров в стаде и позволяют рассматривать плодовитость по трём параметрам состояния воспроизводительной системы.

Фертильность, стерильность и уравнение воспроизводства

Удлинение сервис-периода у плодовитых или фертильных животных может быть вызвано задержкой осеменения — по организационным или селекционным причинам.

Коровам с пониженными воспроизводительными способностями (инфертильным), для нормализации функции, необходима коррекция воспроизводства на всех его этапах. После определённых воздействий они способны произвести потомство.

Животные стерильные или бесплодные (sterile) с полной потерей воспроизводительной способности составляют от 3 до 5% стада и подлежат выбраковке после выдаивания.

В практике уровень воспроизводства напрямую связывают с результатами искусственного осеменения, то есть со стельностью. Она зависит от:

плодовитости коров (А)
оплодотворяющей способности спермы быков (Б)
квалификации оператора по ИО
организации искусственного осеменения (Г)

Одним из важнейших факторов является эффективность выявления коров в охоте.

На основании этих показателей, выраженных в процентах, выведена математическая формула «уравнения воспроизводства стада»:

СТЕЛЬНОСТЬ(%) = A Б В Г 1000000

С помощью этого уравнения, как произведения факторов, которые одновременно влияют на результаты искусственного осеменения, но независимо изменяются друг от друга, можно наиболее объективно подойти к оценке, прогнозу и управлению воспроизводством стада (табл. 2).

Факторы, влияющие на стельность, %	Варианты
Факторы, влияющие на стельность, %	1	2	3	4	5	6	7
Плодовитость коров	95	95	90	35	35	60	60
Оплодотворяющая способность спермы быка	95	95	90	95	95	95	60
Эффективность осеменения	95	60	90	95	95	60	60
Эффективность выявления охоты	95	95	60	60	95	60	60
Величина стельности	81	51	44	20	30	21	13

Влияние факторов на стельность и выявление охоты

Из данных таблицы 2 видно, что произведение, выраженное в процентах, всегда меньше наименьшего множителя. Поэтому эффект низкого значения любого фактора является накопительным и никогда не будет усреднённым.

Например, в первом варианте произведение 95, 95, 95 и 95%, разделённое на 1 000 000, равно 81%.
Уменьшение одного из четырёх факторов только на 35% снижает стельность коров на 30%.

Улучшение какого-либо одного аспекта очень слабо влияет на общий уровень воспроизводства стада.

В то же время низкие показатели даже одного фактора могут свести на нет все усилия по изменению ситуации других, что повсеместно наблюдается на практике.

Оплодотворяющая способность спермы, соответствующей показателям ГОСТа, составляет не менее 95%.

На пунктах искусственного осеменения главными факторами, снижающими оплодотворяющую способность спермы, является несоблюдение условий её хранения, размораживания и использования при осеменении.

Одной из проблем воспроизводства стада является выявление охоты.
Низкий уровень выявления половой охоты у коров обусловливается отсутствием регулярного моциона и наблюдения за поведением животных.

Основные затруднения выявления коров в охоте и выбора оптимального времени осеменения связаны с тем, что у большинства животных отсутствует весь комплекс внешних признаков половой охоты, даже при развитии доминантного фолликула.

Эффективность определения охоты вычисляется путём определения средней продолжительности интервалов между охотами по формуле:

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОПЕРЕДЛЕНИЯ ОХОТЫ(%) = 21 Х 100 Продолжительность циклов в стаде

Контроль воспроизводства и гормональная регуляция

Для эффективного воспроизводства необходимо выявлять не менее 80% животных, находящихся в охоте. Вследствие недостатков в организации искусственного осеменения и снижения уровня квалификации специалистов хозяйства за год, в среднем, недополучают от 8 до 12% телят. Повышение результативности выявления охоты на 1% в день сокращает сервис-период на 0,85 дня.

Таким образом, практика диктует необходимость регуляции полового цикла для управления воспроизводством стада.

Система контроля полового цикла даёт возможность проводить осеменение животных в желательное время, независимо от природного цикла воспроизводства. В настоящее время широко рекламируется и внедряется фронтальное применение гормональных средств для стимуляции и синхронизации половой охоты с целью сокращения сроков осеменения без её выявления.

Идея подкупает своей простотой:

Фронтальная обработка коров простагландинами Ф-2a на 21-й день после отела стимулирует охоту и синхронизирует половые циклы, позволяет выявлять и излечивать эндометриты.

После повторного введения через 14 дней простагландинов ПГФ-2α проводят двукратное осеменение без выявления охоты с интервалом 60–72 ч. Через 32 дня определяют стельность коров. При отсутствии её — снова повторяют стимуляцию и осеменение.

При 35% стельности за один цикл предполагается получить 90% стельных коров за 6 осеменений и сервис-период 120 дней при минимальных трудозатратах

Но на практике фронтальные обработки без учёта физиологического состояния животных и функции яичников усиливают гипофункцию.

При наличии доминантных фолликулов отсутствуют внешние признаки охоты, нарушается естественное проявление рефлексов. Коровы привыкают к гормональной стимуляции — «садятся на иглу».

Гормональные препараты вызывают морфологические и функциональные изменения не только в органах-мишенях, но и в общем гормонально-метаболическом гомеостазе животного.

Эффективность стимуляции возможна только при высоком энергетическом уровне кормления и наличии функционирующих желтых тел.

Во всех остальных случаях гормональная перестройка вызывает дополнительную нагрузку на организм, чаще усиливая гипофункцию яичников, связанную с нарушениями обмена веществ.

Более разумно средства на гормоны направить на премиксы для использования в сухостойный и послеродовой периоды для нормализации обмена веществ [3].

Применение гормональных препаратов должно быть строго дифференцированным в соответствии с их свойствами и учётом состояния животного.

В первую очередь основой коррекции овариальной дисфункции должно быть:

В первую очередь основой коррекции овариальной дисфункции должно быть:
повышение резистентности организма
нормализация обмена веществ
полноценное кормление
премиксы
физиологически обоснованные условия содержания

Таким образом, уровень воспроизводства стада зависит от:

отсутствия заболеваний в послеродовой период
восстановления цикличности к 30–35 дню
подготовки коров к осеменению
максимального выявления охоты
повышения стельности при осеменении

Стратегия достижения воспроизводства должна включать:

минимизацию тяжести и длительности отрицательного энергетического баланса
обеспечение коров питательными веществами до и после отела
ввод в рацион подкормок и премиксов с экономической оценкой их эффективности
организацию моциона (в т. ч. при привязном содержании)
своевременные профилактические и лечебные мероприятия
увеличение частоты наблюдений — не менее 3 раз в день
применение дополнительных методов выявления охоты
раннее определение стельности
разумное и индивидуальное использование гормонов
ведение зоотехнического и ветеринарного учёта
планирование отелов и осеменений
повышение квалификации операторов и специалистов

Литература:

Петров Н.И., Захаров П.Г. Здоровье скота – основа благополучия племенного животноводства, Практик. 2002,№7-8, с.36-43.
Решетникова Н. М, Ескин Г.В., Комбарова Н.А., Порошина Е.С., Шавырин И.И. О проблемах плодовитости крупного рогатого скота при повышении молочной продуктивности./Проблемы биологии продуктивных животных 2011,№4, спецвыпуск, с.116-121.
Порошина Е.С., Шавырин И.И., Ранцева И.В. Влияние отрицательного энергетического баланса в послеродовой период на воспроизводительную функцию коров-первотёлок../Проблемы биологии продуктивных животных 2011,№4, спецвыпуск, с.110-113.
Решетникова Н.М., Виноградов В.Н., Комбарова Н.А. Направление научных исследований по повышению плодовитости крупного рогатого скота при высокой молочной продуктивности. Актуальные проблемы биологии воспроизводства Дубровицы-Быково-2007с,60-68
Решетникова Н.М. Эмбриональное развитие крупного рогатого скота при концентратном типе кормления. Сельскохозяйственная биология. 1997,№2,с.32-42