Воспроизводство крупного рогатого скота

Рацион, скармливаемый после отела, не влиял на оплодотворяемость у коров, которые отелились с BCS более 5.³Mulliniks и соавт.¹⁸ также сообщили об увеличении оплодотворяемости у молодых коров (возрастом 2–3 года) в пределах кондиции, которые дважды в неделю получали добавки солей пропионата и нерасщепляемым в рубце протеином (RUP) по сравнению с коровами, получавшими только белок. Добавку начинали через 10 дней после отела и продолжали в течение 65– 120 дней, в зависимости от года. BCS коров составлял в среднем 4,6 в начале периода приема добавок. И наоборот, у первотелок, получавших 0,9 кг/день после отела, были более высокую оплодотворяемость в первую охоту, сывороточный IGF-1, лептин и глюкоза после отела, чем у коров, получавших 0,5 кг/день. Оценка упитанности при отеле (показатель г руппы 4,4 против 5,1) не влияла на гормональный статус после отела.¹⁹

К моменту возобновления взрослыми коровами цикличности после ее отсутствия (анэструс) они потеряют 25% массы тела, что указывает на серьезное или длительное ограничение питательных веществ²⁰ . Сезон, в который запланирован отел, может изменить влияние кормления на репродуктивную функцию. BCS при отеле может быть более критичным в стадах с весенним отелом, в то время как BCS в сервис-период может быть более важным для коров, отелившихся осенью, из-за непостоянной доступности корма.²¹ Любое увеличение потребления корма до или после отела следует оценивать относительно стоимости добавленного корма в сравнении с потенциальным увеличением репродуктивной функции.

Белковые добавки

Влияние белка на репродуктивную функцию менее известно, чем влияние энергии. Сообщалось о связи между повышенным потреблением протеина, особенно расщепляемого в рубце, и увеличением случаев ранней эмбриональной гибели. Тем не менее, дефицит энергии или белково-энергетический дисбаланс может быть столь же критическим, как и избыток белка.⁶ Добавка с 50% нерасщепляемого в рубце или транзитного (защищенного) белка после отела, не изменила показатели стельности у коров по сравнению с коровами, получавшими 25% транзитного белка (88 и 86%, соответственно).²² Дача добавок с 250 г нерасщепляемого белка (кровяной муки, кукурузной глютеновой муки и соевой муки) после отела увеличила процент первотелок, забеременевших во время первого эстрального цикла, по сравнению с первотелками с добавкой 250 г расщепляемого белка (пшеничная мука, соевый шрот и мочевина). Тем не менее, добавление транзитного белка не влияло на оплодотворяемость в случной период.²³ Мясным нетелям на зимнем пастбище и сене были добавлены для удовлетворения потребностей в метаболизируемом протеине или сыром протеине во время беременности. Добавки для удовлетворения потребности в метаболизируемом протеине улучшили показатели оплодотворяемости 2- х летней давности (91% против 86%) по итогам 2-летнего исследования. Авторы предположили, что улучшение репродукции в ответ на добавку метаболизируемого белка не было связано с улучшением веса или изменением BCS до отела, и может включать эндокринные механизмы.²⁴

Жировые добавки

Жировые добавки являются энергетическим источником калорий или определенных жирных кислот, которые влияют на репродуктивную функцию. Williams и Stanko²⁵ сообщили о множественных репродуктивных преимуществах жировых добавок у мясных коров. Дополнительный жир, скармливаемый в раннем послеродовом периоде, улучшал лютеиновую функцию, уменьшая случаи укороченных циклов и предотвращая послеродовое снижение уровня гормона роста.

Более высокий уровень жира в рационе может увеличить концентрацию холестерина в крови - предшественника прогестерона.

Витаминно-минеральные добавки

Считается, что дефицит почти всех питательных веществ приводит к бесплодию, но мало кто доказал это у крупного рогатого скота.⁶ Сообщается, что дефицит в рационе кобальта, меди, йода, марганца, фосфора и селена, а также избыток молибдена вызывают бесплодие по одному из трех механизмов: (i) снижение активности микроорганизмов рубца с последующим угнетением усвояемости; (ii) изменение ферментной активности, которое включает энергетический или белковый обмен, или нарушение синтеза гормонов; или (iii) неспособность поддерживать целостность клеток репродуктивной системы⁶ . Кроме того, дефицит микроэлементов снижает иммунокомпетентность, что может увеличить риск возникновения бесплодия из-за инфекций.

Сообщалось, что дефицит меди, селена и марганца снижает фертильность за счет изменения выживаемости эмбрионов и задерживает наступление охоты или полового созревания.²⁶Allan и соавт.²⁷ сообщили об увеличении оплодотворяемости (87%) у коров, получавших добавки микроэлементов и витаминов (2 мг Se, 2 мг Co, 138 мг Cu, 113 мг Zn, 71 мг Mn, 2,1 мг I, 4644 МЕ витамина А, 929 МЕ витамина D и 9 МЕ витамина Е в день) по сравнению с оплодотворяемостью в 64% у коров без добавок. В другом стаде продолжительность сезона отела была уменьшена с 105 до 49 дней у коров с добавками. Ahola и соавт.²⁸ наблюдали рост оплодотворяемости после синхронизированного ИО у коров после 2 лет приема Cu, Zn и Mn в минеральной смеси в свободном доступе, предлагаемой приблизительно с 80 дней до отела до 120 дней после отела. Различий в показателях стельности по ИО в первый год исследования не наблюдалось. Дефицит микроэлементов часто проявляется как неспецифические расстройства с нарушением репродукции, как одного из компонентов. Тщательный анализ программ кормления и анализ биологических образцов на наличие микроэлементов должен позволить практикующему врачу оценить роль микроэлементов в бесплодии.

Зараженная эндофитами овсяница и фертильность

Оплодотворяемость у коров, пасущихся на пораженной эндофитами (Neotyphodium coenophialum, ранее Acremonium coenophialum) овсянице, составляла 67, 55, 33, 80, 55.4 и 39%, в то время как показатели контрольных коров в этих исследованиях, пасущихся на неинфицированных или на слабопораженных эндофитами овсяницевых пастбищах, составляли 86, 96, 93, 90, 94,6 и 65% соответственно²⁹ . Концентрации пролактина в плазме снижались у коров, которые потребляли эндофит-пораженную овсяницу, однако концентрации ЛГ были в норме. Эндофиты вырабатывают токсины, такие как эрговалин (один из алкалоидов спорыньи ), которые могут влиять на способность организма коровы поддерживать беременность.²⁹ Caldwell и соавт.³⁰ сообщили о продуктивности коров при весенних и осенних системах отела, пасущихся на инфицированных эндофитом овсяных пастбищах в Арканзасе. Процент отела была выше у осенне-отельных, чем у весенне-отельных коров.

Фетальное программирование

Состояние питания матки ( имеется ввиду коровы-матери) во время беременности может также влиять на репродуктивную продуктивность потомства; эта концепция называется программированием плода или метаболическим импринтингом. Funston и соавт.³¹ сообщили о повышении оплодотворяемости у телок, полученных от маток, которым добавляли белок в конце стельности.

Половое созревание и успешность воспроизводства телок

Большинство производственных систем требуют, чтобы телки телились в возрасте 23–24 месяцев. Кроме того, у телок, которые отелились в начале отельного сезона, отнимают больше телят и, к тому же, более крупных телят в течение их жизни³² . Следовательно, телки должны достигать половой зрелости в возрасте 12–13 месяцев, чтобы иметь возможность пройти один или два эстральных цикла до осеменения в возрасте 14 месяцев. Пубертатный возраст зависит от породы, времени года и уровня питания.^32,33 Скорость роста в течение пред-отъемного и пост-отъемного периодов обратно пропорциональна возрасту полового созревания, а скорость роста после отъема связана с уровнем питания.³²

Начало полового созревания связано с увеличением частоты секреции ЛГ. Повышенная пульсирующая секреция ЛГ связана с повышенным потреблением энергии, тогда как пониженное потребление энергии подавляет секрецию ЛГ у телок.³⁴ Задержка полового созревания также связана с низкими концентрациями IGF-1. Стероидогенная способность клеток теки³⁵ и/или гранулезы³⁶ связана с повышенными концентрациями бычьего соматотропина и IGF-1 соответственно. Лептин может также действовать как регулятор репродуктивной функции и, в частности, как медиатор пищевых сигналов. Кратковременное голодание перипубертатных телок уменьшило экспрессию гена лептина, и циркулирующие концентрации лептина совпали со снижением циркулирующих концентраций инсулина и частоты импульсов IGF-1 и ЛГ, что привело к задержке полового созревания.³⁷ И наоборот, сывороточные концентрации лептина положительно коррелировали с увеличением массы тела у препубертатных телок.³⁸ Добавление ионофоров к рациону увеличивает скорость роста, но также имеет тенденцию к снижению возраста в период полового созревания, независимо от веса.^39,40

По достижении половой зрелости прекращение циклов требует умеренного или серьезного ограничения питательных веществ. Cassady et al.⁴¹ ограничил потребление корма для циклирующих телок до 30% от чистой энергии на поддержание жизни (NEm). Телки, для которых период ограниченного питания начался при BCS 5, перестали циклировать через 61 день, в то время как телки при BCS 7 перестали циклировать через 148 дней. Телки потеряли 18 и 16% массы тела соответственно.

Исторические рекомендации заключались в том, чтобы кормить телок для достижения целевого веса 65–70% от их зрелого веса при осеменении. Брахман-кроссные телки, которых кормили до целевого веса 318 кг, раньше проявляли эструс, у них был повышенный индекс стельности после 20 дней размножения (39 против 9%), и повышенный уровень стельности в конце сезона размножения (82 против 66%) по сравнению с телками, которых кормили до целевого веса 272 кг.⁴² И наоборот, отъемных телок (213 кг), родившихся весной, откармливали в течение зимы, чтобы достичь 55 или 60% зрелого веса к осеменению. Телки, которых кормили до 60% зрелого веса, были более тяжелыми к началу случного сезона (313 против 289 кг), имели повышенный балл упитанности (6,0 против 5,6) и больший процент из них циклировал до сезона размножения (85 против 74%). Тем не менее, уровень стельности в конце 45-дневного периода размножения был одинаковым между группами (88 против 92%).

Затем телок отслеживали через три отела, и продуктивность между группами не отличалась, за исключением более высокого веса телят при отъеме через 205 дней после второго отела телок, которых кормили для достижения 55% зрелого веса при разведении.⁴³

Питание и репродукция самцов

Скорость прироста после отъема и уровень кормления бычков влияют на вес и возраст, в котором они достигают половой зрелости. Молодые бычки, содержавшиеся на низкопитательном рационе, имели сниженный рост яичек, объем эякулята, выработку сперматозоидов и развитие семенных пузырьков. И наоборот, избыток энергии в рационе молодых бычков может снизить репродуктивную функцию из-за увеличения отложения жира в мошонке или в пампинообразном сплетении (вены яичка) . Значительное сокращение белка в рационах молодых бычков уменьшило их способность к производству спермы. Перекармливание подверженных пищевому стрессу растущих быков улучшило репродуктивную функцию в некоторых испытаниях, но не в других. Зрелые быки выглядят более устойчивыми к пищевым стрессорам; однако, перекармливание и серьезное ограничение белка привели к снижению либидо.⁴⁴

Barth и соавт.⁴⁵ провели серию экспериментов по кормлению бычков рационами с высоким и низким уровнем энергии до традиционного времени отъема (приблизительно до 26 недельного возраста) или от традиционного отъема до полового созревания. Ограничение питательных веществ до 26-недельного возраста приводило к задержке полового созревания и уменьшению размера семенников у годовалых животных. Авторы пришли к выводу, что потребление питательных веществ в возрасте до 26 недель оказало более глубокое влияние на возраст полового созревания и размер яичек, чем рационы после отъема.

Дефицит цинка у самцов жвачных животных ухудшает фертильность, о чем свидетельствует уменьшение размера семенников у телят с дефицитом цинка.⁴⁶ Селен присутствует в виде глутатионпероксидазы в семенной плазме. Сперма от быков с низкой концентрацией селена имела более низкую подвижность после оттаивания, чем сперма от быков с более высокой концентрацией селена.⁴⁷ У годовалых мясных быков, которым ввели болюс с медленным высвобождением селена, была повышенная подвижность сперматозоидов по сравнению с быками, не получившими болюса.⁴⁸

Госсипол - соединение, обнаруженное в семенах хлопчатника, которое снижает фертильность у самцов крыс и у людей, иммобилизует ( обездвиживает) сперматозоиды быка in vitro⁴⁰ . Госсипол, скармливаемый из расчета 6 и 30 мг/кг массы тела в течение 60 и 42 дней, соответственно, не влиял на качество или количество семенного материала или сперматогенез у однолетних быков голштинской породы по сравнению с контрольными животными, которых кормили соевым шротом.⁴⁹ Рационами с содержанием 60 мг/кг (цельное хлопковое семя), 6 мг/кг (хлопковая мука) и 0 мг/кг (соевый шрот) госсипола кормили быков Брахмана от отъема до полового созревания. Возраст полового созревания был увеличен и прирост веса за 196 дней был снижен у быков, которым скармливали цельное хлопковое семя, по сравнению с быками, получавшими муку из хлопковых семян. Возраст полового созревания и 196-дневный прирост веса были промежуточными в группе, получавшей соевый шрот; следовательно, это влияние госсипола не зависело от дозы. Качество и количество электроэякулированной спермы в период полового созревания не различались в экспериментальных группах; тем не менее, диаметры просвета семенных канальцев были больше, зародышевый эпителий был тоньше, а количество слоев половых клеток было меньше у быков, которым скармливали госсипол.⁵⁰ Следовательно, госсипол изменяет микроанатомию яичек, но, по-видимому, оказывает минимальное влияние на количество и качество спермы молодых быков Голштинской породы или породы Брахман.

Обобщение

Научные исследования, в которых изучается взаимосвязь между питанием и воспроизводством, могут быть непреднамеренно смещены к ложноотрицательным результатам из-за количества коров, необходимого для выявления небольших различий в индексах стельности. Исследователю необходимо 335 коров в каждой группе, чтобы обнаружить разницу между 85% и 90% оплодотворяемостью при P <0,05. И наоборот, исследование с 50 коровами в опытной группе может выявить разницу только между 75% и 90% оплодотворяемостью при P <0,05. Поэтому исследования с небольшим количеством голов в группе должны тщательно оцениваться.

Проще говоря, развивающийся плод имеет высокий приоритет в плане распределения питательных веществ, лактация является вторичным приоритетом, который будет уменьшаться с уменьшением поедаемости корма или его питательности, а зачатие имеет низкий приоритет и не будет происходить, пока не будут выполнены другие требования, такие как поддержание жизни, роста и лактации. Кроме того, сосание препятствует возобновлению эстрального цикла. Потребление коровой питательных веществ до родов и получающаяся в результате BCS при отеле являются наиболее важными факторами, определяющими репродуктивную функцию. Послеродовое потребление энергии выше уровня жизнеобеспечения может увеличить вероятность успеха воспроизводства у худых коров. Кроме того, ключевым периодом для улучшения состояния у худых коров является период отъема и поздняя стельность. Раннее отлучение телят расширяет возможности для улучшения упитанности коров.

Таким образом, управленческие решения о том, когда осеменять коров и когда отлучать телят, имеют решающее значение для поддержания репродуктивного успеха и должны соответствовать доступным запасам питательных веществ в соответствии с потребностями коров.

Ссылки

1. Bauman D, Currie W. Распределение питательных веществ в период беременности и лактации: обзор механизмов гомеостаза и гомеореза. J Dairy Sci 1980;63:1514–1529.

2. Национальный исследовательский совет. Потребности мясного крупного рогатого скота в питательных веществах, 7-е переработанное издание. Вашингтон, округ Колумбия: National Academies Press, 1996.

3. Richards M, Spitzer J, Warner M. Влияние различного уровня кормления после отёла и упитанности при отёле на последующие репродуктивные показатели мясного крупного рогатого скота. J Anim Sci 1986;62:300–306.

4. Northcutt S, Wilson D, Willham R. Корректировка живой массы коров породы ангус с учётом оценки упитанности. J Anim Sci 1992;70:1342–1345.

5. Apple J, Davis J, Stephenson J, Hankis J, Davis J, Beaty S. Влияние оценки упитанности на характеристики туш и выход отрубов у выбракованных коров мясных пород. J Anim Sci 1999;77:2660–2669.

6. McClure T. Алиментарное и метаболическое бесплодие коров. Уоллингфорд, Великобритания: CAB International, 1994.

7. Corah L. Кормление коров мясных пород для повышения эффективности воспроизводства. Comp Cont Educ Pract Vet 1988;10:659.

8. Masilo B, Stevenson J, Schalles R, Shiley J. Влияние генотипа, удоя и состава молока на продолжительность периода до первой овуляции после отёла у доившихся коров мясных и молочных пород. J Anim Sci 1992;70:379–385.

9. DeRouen S, Franke D, Morrison D и соавт.. Влияние упитанности и живой массы перед отёлом на репродуктивные показатели коров мясных пород после первого отёла. J Anim Sci 1994;72:1119–1125.

10. Selk GE, Wettemann RP, Lusby KS, Rasby RJ. Значение упитанности при отёле для воспроизводства коров мясных пород. OSU Agric Exp Sta Publ 1986;118:3163–3169.

11. Osoro K, Wright I. Влияние упитанности, живой массы, породы, возраста, показателей телят и даты отёла на репродуктивные

12. показатели коров мясных пород при весеннем отёле. J Anim Sci 1992;70: 1661–1666.

13. Nolan C, Bull R, Sasser R и соавт.. Послеродовое воспроизводство у коров мясных пород при ограниченном поступлении протеина: влияние на гипоталамо-гипофизарно-яичниковую ось. J Anim Sci 1988;66:3208–3217.

14. Selk G, Wettemann R, Lusby K и соавт.. Взаимосвязь между изменением живой массы, упитанностью и репродуктивными показателями коров мясных пород на пастбищах. J Anim Sci 1988;66:3153–3159.

15. Crowe M. Возобновление циклической активности яичников у коров мясных и молочных пород после отёла. Reprod Domest Anim 2008;43(доп. 5):20–28.

16. Flores R, Looper M, Rorie R, Hallford D, Rosenkrans C. Влияние упитанности и соматотропина на эндокринные факторы и фолликулы яичников у коров мясных пород после отёла. J Anim Sci 2008;86:1335–1344.

17. Wright I, Rhind S, Smith A и соавт.. Влияние упитанности и эстрадиола на секрецию лютеинизирующего гормона у коров мясных пород после отёла.Domest Anim Endocrinol 1992;9:305–312.

18. Kasimanickam R, Whittier D, Currin J и др. . Влияние упитанности на момент начала синхронизации на проявление течки, частоту стельности после искусственного осеменения и результаты случного сезона у коров мясных пород. Clin Theriogenol 2011;3:29–41.

19. Mulliniks J, Cox S, Kemp M и др. . Добавление в рацион протеина и предшественников глюкозы как стратегия повышения репродуктивных и экономических показателей. J Anim Sci 2011;89:3334–3343.

20. Ciccioli N, Wettemann R, Spicer L, Lents C, White F, Keisler D. Влияние упитанности при отёле и кормления после отёла на эндокринную функцию и воспроизводительные показатели первотёлок мясных пород. J Anim Sci 2003;81:3107–3120.

21. Burns P, Spitzer J, Henricks D. Влияние ограничения энергетической питательности рациона на развитие фолликулов и функцию жёлтого тела у нелактирующих коров мясных пород. J Anim Sci 1997;75:1078–1086.

22. Wettemann R. Регулирование факторов питания, влияющих на корову до и после отёла. В кн.: Fields M (ред.) Факторы, влияющие на выход телят . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press, 1994, с. 155–165.

23. Dhuyvetter D, Petersen M, Ansotegui R и др. . Эффективность воспроизводства коров мясных пород на пастбищном содержании при скармливании различных количеств нерасщепляемого в рубце протеина перед случкой. J Anim Sci 1993;71: 2586–2593.

24. Wiley J, Petersen M, Ansotegui R, Bellows R. Продуктивность первотёлок мясных пород при кормлении до отёла на поддерживающем или низком уровне и скармливании после отёла нерасщепляемого или расщепляемого в рубце протеина. J Anim Sci 1991;69:4279–4293.

25. Patterson H, Adams D, Klopfenstein T, Clark R, Teichert B. Дополнительное кормление для удовлетворения потребности первотёлок мясных пород в метаболизируемом протеине: II. Стельность и экономические показатели. J Anim Sci 2003;81:563–570.

26. Williams G, Stanko R. Пищевые жиры как нутрицевтики для улучшения воспроизводства мясного крупного рогатого скота. J Anim Sci 2000;77:1–12.

27. Corah L. Факторы питания, влияющие на воспроизводство, и практические рекомендации по кормлению для владельцев ранчо, разводящих мясной крупный рогатый скот. В кн.: 25-я ежегодная конференция Американской ассоциации ветеринарных специалистов по крупному рогатому скоту , 1992, p. 244.

28. Allan C, Hemingway R, Parkins J. Улучшение воспроизводительных показателей крупного рогатого скота при введении болюсов с микроэлементами и витаминами. Vet Rec 1993;132:463–464.

29. Ahola J, Baker D, Burns P и др. . Влияние добавления меди, цинка и марганца, а также их источника на воспроизводство, обеспеченность минеральными веществами и продуктивность мясного крупного рогатого скота на пастбище в течение двух лет. J Anim Sci 2004;82:2375–2383.

30. Porter J, Thompson F Jr. Влияние токсикоза, вызванного овсяницей, на воспроизводство сельскохозяйственных животных. J Anim Sci 1992;70:1594–1603.

31. Caldwell J, Coffey K, Jennings J и др. . Продуктивность коров с весенним и осенним отёлом при выпасе с неограниченным, ограниченным доступом или без доступа к токсичной овсянице тростниковой, заражённой Neotyphodium coenophialum . J Anim Sci 2012;91:465–476.

32. Funston R, Summers A, Roberts A. Симпозиум Alpharma по кормлению мясного крупного рогатого скота: значение управления кормлением для систем разведения мясных коров и телят. J Anim Sci 2012;90:2301–2307.