8

Катионно-анионная разница рациона

Краткое содержание

Скармливание коровам на позднем сроке стельности добавок кислых солей изменяет катионно-анионную разницу рациона (DCAD), то есть кислотно-щелочной баланс. Это может снизить риск метаболических нарушений после отёла, особенно родильного пареза. Однако кислые соли малопривлекательны на вкус, что ограничивает их количество в рационе.

При кормлении на основе пастбищного корма можно скармливать достаточное количество кислых солей, чтобы снизить DCAD на 100–200 мЭкв/kg DM. В некоторых опытах было показано, что такое сравнительно небольшое снижение уменьшает частоту клинического и субклинического родильного пареза и тем самым повышает продуктивность. Высказывалось предположение, что значительная часть эффекта может быть связана с магнием в анионных солях, стимулирующим всасывание кальция. В других опытах, проведённых в Австралии, скармливание анионных солей пасущимся коровам не принесло пользы.

Введение

Родильный парез вызывается низкой концентрацией кальция в крови, которая нарушает работу мышц и нервной системы. Концентрация кальция в крови регулируется взаимодействием паратиреоидного гормона, 1,25-дигидроксивитамина D и магния. Важным фактором развития родильного пареза является кислотно-щелочное состояние коровы во время отёла при выпасе на высококачественном пастбище с травами умеренной зоны (Ender и др. 1971). Повышение pH крови, то есть метаболический алкалоз, вызывается избытком катионов в рационе — положительно заряженных минеральных элементов, включая калий, натрий, кальций и магний. Анионы рациона, такие как хлор, сера и фосфор, оказывают подкисляющее действие и снижают pH крови, что приводит к усилению всасывания кальция из кишечника и его мобилизации из костей.

Метаболический алкалоз нарушает действие паратиреоидного гормона и снижает образование 1,25-дигидроксивитамина D, что ведёт к уменьшению всасывания кальция из кишечника и его высвобождения из костей. Американские исследования (Beede 1992) показали, что подкисление рациона в течение трёх–пяти недель перед отёлом повышает усвоение кальция и снижает риск родильного пареза.

Разница катионов и анионов в рационе (DCAD), иногда называемая катионно-анионным балансом рациона (DCAB), отражает соотношение определённых ионов в рационе (Oetzel 1993). Разница между катионами и анионами в организме определяет pH крови, а показатель DCAD используют для оценки кислотности или щёлочности рациона (Pehrson и соавт. 1999). При более кислом pH крови паратиреоидный гормон эффективнее активирует витамин D и усиливает всасывание кальция.

Для определения DCAD применялись разные формулы. Наиболее распространённые уравнения (Oetzel 2003):

DCAD (мэкв) = (Na + K + 0.38 Ca + 0.30 Mg) – (Cl + 0.60 S + 0.50 P) DCAD (мэкв) = (Na + K) – (Cl + S) DCAD (мэкв) = (Na + K) – (Cl)

Чтобы перевести результаты анализа кормов из расчёта на g/kg сухого вещества в мэкв/kg сухого вещества, разделите массовые значения на следующие коэффициенты:

Первое уравнение учитывает биодоступность Ca, Mg, S и P и должно быть наиболее точным, однако коэффициенты всасывания представляют собой средние значения, которые могут быть неприменимы в отдельных ситуациях. Хотя отрицательный заряд фосфат-иона позволяет предположить, что его можно использовать для подкисления рациона с целью повышения концентрации кальция в плазме, было показано, что высокое содержание фосфора в рационе (>15 g/kg DM) вызывает гипокальциемию (McNeill и соавт. 2002). Второе уравнение применяется наиболее широко, тогда как третье учитывает только одновалентные ионы.

Исследования показывают, что желательный диапазон DCAD зависит от физиологического состояния коровы и существенно различается у сухостойных и лактирующих коров (West 1993).

DCAD и лактирующая корова

Block (1994) считает логичным поддерживать у лактирующих коров высокий положительный (катионный) показатель DCAD, поскольку у этих животных высокая интенсивность обмена веществ, а внутриклеточная среда имеет тенденцию к закислению. По его мнению, повышенное содержание натрия и калия в рационе относительно хлора противодействует закислению благодаря щелочному действию натрия и калия.

Результаты Tucker и соавт. (1988) подтверждают эту точку зрения. Они показали, что коровы на третьем–восьмом месяце после отёла, получавшие щелочной рацион с DCAD +200 мэкв/kg (рассчитанным как сумма мэкв натрия и калия за вычетом мэкв хлора), давали больше молока, чем коровы, получавшие кислый рацион с отрицательным DCAD (-100 мэкв/kg).

West и соавт. (1991) сообщили о сходных результатах. Кроме того, Delaquis и Block (1991) показали, что щелочной рацион повышал удой у коров на ранней и средней стадиях лактации, но не на поздней стадии. В совокупности эти результаты свидетельствуют о том, что щелочной рацион подходит лактирующим коровам, однако оптимальное значение DCAD может меняться по мере развития лактации и снижения молочной продуктивности и метаболической активности.

Напротив, Roche и соавт. (2003) обнаружили, что повышение DCAD с +210 до +1270 мэкв/kg в рационе коров на пастбищном кормлении в начале лактации не оказало существенного влияния на молочную продуктивность и сопровождалось небольшим снижением потребления сухого вещества.

Сообщалось также, что при тепловом стрессе повышение DCAD увеличивает потребление DM (West и соавт. 1992), что, как полагают, по крайней мере отчасти связано с повышением буферной ёмкости крови.

DCAD и сухостойная корова

Профилактика послеродового пареза

Управление кормлением молочной коровы в предродовой период может существенно повлиять на последующий удой за счёт снижения частоты нарушений обмена веществ после отёла (Johnson 1995). В частности, роль DCAD стала предметом многочисленных исследований после того, как Dishington (1975) установил, что щелочные рационы предрасполагают коров к послеродовому парезу, тогда как кислые рационы предотвращают это нарушение обмена веществ. Это было подтверждено в многочисленных исследованиях (Block 1984; Oetzel и соавт. 1988; Gaynor и соавт. 1989; Goff и соавт. 1991), в которых кормление кислым рационом (с отрицательным DCAD) снижало частоту послеродового пареза.

Рационы с низким DCAD вызывают лёгкий метаболический ацидоз, о чём свидетельствуют снижение содержания бикарбоната в плазме (Fredeen и соавт. 1988b; Tucker и соавт. 1988) и снижение pH мочи (Fredeen и соавт. 1988a; Oetzel и соавт. 1991). При оптимальном подкислении средний pH мочи составляет примерно от 6.0 до 6.5; значения среднего pH мочи ниже 5.5 указывают на чрезмерное подкисление (Oetzel 2003).

Кислые рационы оказывают минимальное влияние на всасывание кальция в кишечнике (Johnson 1995), но увеличивают количество витамина D, вырабатываемого паращитовидной железой. Это усиливает мобилизацию кальция из костей и повышает его концентрацию в крови (Oetzel 1993).

DCAD рационов перед отёлом

Oetzel (1993) сообщил, что рационы коров перед отёлом в Северной Америке обычно имеют щелочной характер, а их DCAD составляет около +50–+300 мэкв/kg DM. Это согласуется с результатами Walker и соавт. (1998) в Австралии и Wilson (1998) в Новой Зеландии: они установили, что DCAD пастбищных рационов сухостойных коров, в которых до 50% приходилось на зерно или силос, составлял от +200 до +250 мэкв/kg DM. Отрицательные значения DCAD были обнаружены у субтропических кормовых трав, в том числе у травы кикуйю и родосской травы (McNeill и соавт. 2002).

У коров, получающих рацион, состоящий исключительно из пастбищного корма, значения DCAD в корме, вероятно, выше, чем у коров, получающих кормовые добавки. Исследования в штате Виктория показали, что значения DCAD пастбищного корма были самыми высокими зимой и весной (700–900 мэкв/kg DM) и самыми низкими летом (200–350 мэкв/DM) (Jacobs и Rigby 1999). Эти результаты показывают, что для стад на пастбищном кормлении практически невозможно выполнить североамериканские рекомендации по снижению DCAD до отрицательных значений перед отёлом (Oetzel 1993).

Содержание хлора и серы в злаковых травах относительно невелико (Cherney и соавт. 1998). Концентрация калия оказывает наиболее значительное влияние на DCAD рациона коров, питающихся преимущественно пастбищным кормом. Хотя сведения о злаковых травах ограничены, есть данные о том, что источник калия в удобрении может влиять на содержание питательных веществ, имеющих значение для DCAD