Воспроизводство крупного рогатого скота

Здоровье молочного стада для оптимального воспроизводства

Carlos A. Risco

Клинические науки о крупных животных, Колледж ветеринарной медицины, Университет Флориды, Гейнсвилл, Флорида, США

Вступление

На прибыльность молочного производства влияет репродуктивная эффективность лактирующих коров. Уровень репродуктивной эффективности, который оптимизирует прибыль, является результатом комбинации дней, которые корова проводит в наиболее эффективный период кривой лактации, и скорости выбраковки из-за нарушения репродуктивной функции.¹ Основные факторы, определяющие эффективность воспроизводства в молочных стадах - добровольный период ожидания (ПДО), индекс осеменения, стельность в результате искусственного осеменения (ИО) и потеря стельности.² Исход этих факторов зависит от программы охраны репродуктивного здоровья стада.³

Как правило, репродуктивные программы для молочных стад направлены на гормональное управление эстральным циклом, чтобы своевременно получить стельность после окончания ПДО. Тем не менее, из-за взаимосвязи биологических и управленческих факторов, которые определяют, когда коровы станут стельными по окончании ПДО и сохраняется или нет стельность, репродуктивная программа должна интегрировать принципы териогенологии и здоровья стада, в целях оптимизации репродуктивных показателей.

В этой главе оценивается важность исхода факторов, влияющих на эффективность воспроизводства, с учетом подхода к здоровью стада, и обсуждаются стратегии управления для повышения фертильности стада.

Влияние послеродовых заболеваний на ПДО

ПДО - это установленный период после родов, когда производители предпочитают не осеменять коров, чтобы позволить матке оправиться от инфекции, а коровам достичь положительного энергетического баланса и возобновить эстральную цикличность. Эти условия можно рассматривать как физиологические требования оптимального времени до следующей беременности после окончания ПДО. Проблема для молочных коров заключается в том, что после родов они испытывают некоторую степень гипокальциемии, и из-за увеличения потребности в питательных веществах для выработки молока в раннем послеродовом периоде возникает состояние отрицательного энергетического баланса (NEB), которое влияет на здоровье матки и эстральную цикличность.

Гипокальциемия и NEB, по-видимому, мешают коровам создать эффективный иммунный ответ на микробное заражение матки после отела. Рибейро и соавт.⁴ сообщили, что низкая концентрация кальция в первые 7 дней после родов была связана с увеличением частоты метритов. Martinez и соавт.⁵ сообщили, что у молочных коров, у которых развился метрит, концентрация кальция (<8,59 мг/дл) снизилась в первые 3 дня после родов и была связана со снижением функции нейтрофилов. Кроме того, относительный риск развития метрита снижался на 22% на каждые 1 мг/дл увеличения сывороточного кальция в первые 3 дня после родов. В исследовании Hammon et al.,⁶ коровы, которые находились в NEB из-за низкого потребления сухого вещества до и после отела подавляло функцию нейтрофилов и приводило к последующему развитию маточной инфекции после родов. Dubuc et al.⁷ сообщили, что к факторам риска возникновения метрита помимо дистоции и задержания последа относится увеличение неэтерифицированных свободных жирных кислот (≥ 0,6 ммоль/л), что является маркером NEB в первую неделю после родов. Энергетический статус был связан с задержкой возобновления эстральной цикличности и овуляции в послеродовом периоде.⁸ NEB снижает частоту импульсов лютеинизирующего гормона (ЛГ), тем самым нарушая созревание фолликула, и частично подавляет экспрессию эстрогена из-за уменьшения α-рецепторов эстрогена в мозгу.⁹

За последние 30 лет в литературе было много рассуждений о связи между высоким надоем молока и NEB со снижением фертильности у молочных коров. Тем не менее, между производством молока в раннем периоде лактации и риском возникновения ановуляции, сохранением и прерыванием беременности у высокопродуктивных молочных коров наблюдалась небольшая или нулевая связь.¹⁰ Однако, большее беспокойство у производителей вызывает высокий уровень проблем со здоровьем после отела, особенно тех, которые влияют на репродуктивный тракт и имеют метаболическое происхождение. Сантос и соавт.¹¹ оценивали данные 5719 новотельных молочных коров ежедневно на предмет нарушений здоровья. Все коровы были обследованы на цикличность через 65 дней после родов и подвергнуты пресинхронизации до их первого ИО по фиксированному времени.

Только 55% коров считались здоровыми и не проявляли клинических признаков заболевания в первые 60 дней после родов. Заболеваемость наблюдалась следующим образом: проблемы, связанные с отелом - 14,6%; метрит - 16,1%; клинический эндометрит - 20,8%; температура - 21,0%; мастит - 12,2%; кетоз - 10,4%; хромота - 6,8%; проблемы с пищеварением - 2,8%; и пневмония - 2,0%. Двадцать семь процентов коров были диагностированы с одним заболеванием, тогда как у 17,2% было по крайней мере два заболевания в первые 60 дней после родов. Хотя эти нарушения здоровья не влияли на надои молока (10 919 кг, 11 041 кг и 10 858 кг для коров, считающихся здоровыми, с одним заболеванием и с несколькими заболеваниями соответственно), они подавляли цикличность, снижали % стельностей по окончании ПДО и повышали риск потери стельности. Кроме того, у тех коров, которые испытали два или более нарушений здоровья, была более низкая оплодотворяемость по первому ИО и более высокий уровень потери беременности, чем у коров с одним нарушением. Напротив, здоровые коровы достигли высокой (51,4%) оплодотворяемости по 1-му ИО и имели более низкую вероятность потерять стельность.

Эти исследования показывают, что улучшение здоровья в послеродовом периоде путем предотвращения заболеваний, связанных с родами, имеет потенциал к улучшению фертильности через увеличение оплодотворяемости и снижение эмбриональных потерь. То есть коровы, которые без проблем переходят от отела к лактации, с большей вероятностью имеют хорошие репродуктивные показатели в период лактации. Ниже приведен чек-лист, которому ветеринары могут следовать, чтобы определить, подойдет ли для транзитных коров программа по снижению заболеваемости перипартуриентными расстройствами.

1. Максимизировано ли потребление корма?

а. Всегда ли доступен корм?

б. Как часто раздают корма?

с. Каково количество передвижений коровы в период до и после родов?

д. Каково пространство кормового стола (60–76 см/корова)?

2. Сформулированы ли рационы для предотвращения послеродовых заболеваний?

а. Каково содержание клетчатки?

б. В предродовом периоде коровы должны ежедневно потреблять около 15–18 Мкал NEL и 1,1 кг метаболизируемого протеина.

с. Каков минеральный состав рациона для избежания

гипокальциемии?

3. Каков уровень компетентности сотрудников в оказании

помощи при отеле?

4. Каков процент гипокальциемии и кетоза? Изменился ли он с течением времени?

5. Существует ли послеродовая медицинская программа для быстрой диагностики и лечения больных коров (метрит, кетоз, мастит)?

Какой ПДО является идеальным?

Идеальный ПДО для отдельного стада частично определяется индексом стельности (PR = количество стельных коров/ количество коров, пригодных к осеменению в 21-дневном цикле) стада. Рибейро и соавт.¹² смоделировали желаемый ПДО для стада в соответствии с идеальным днем плодотворного осеменения после отела ( сервис-период) и PR стада. Были рассмотрены, два расчета: один для идеального среднего сервис-периода - 110 дней и другой - 130 дней после отела. В стадах с низким PR (<13%), даже если их начинают осеменять сразу после отела, не достигается ни один из этих дней до стельности.

В стадах с индексом стельности выше 15%, эти интервалы до стельности могут быть достигнуты, но ПДО должен быть около 30 дней, что не является идеальным. В отличие от стада с превосходным PR (> 22,5%), сервис-периоды в 110 и 130 дней могут быть достигнуты при ПДО 60–98 дней. Обследование, проведенное Национальной системой мониторинга здоровья животных¹³ , показало, что средний ПДО после отела составляет 55 дней, независимо от размера стада. Этот диапазон в продолжительности ПДО, вероятно, связан с тем, что в молочных стадах в Соединенных Штатах типичный PR = 16-17%.¹²

Тип производства, молочная продуктивность и выносливость коров являются факторами, которые также должны учитываться при определении продолжительности ПДО. De Vries¹⁴ определил оптимальный ПДО и сервис-период как функцию этих факторов в голштинских стадах в Соединенных Штатах. Оптимальный ПДО или первое осеменение для средней первотелки составляет 77 дней и для средней коровы со вторым и третьим отелом - 70 дней. Низкопродуктивных коров можно начать осеменять раньше, а первое осеменение высокопродуктивных коров может быть отложено на 1-2 недели.

Стратегии повышения индекса стельности

после окончания ПДО и уменьшение

интервала между осеменениями

Использование простагландина (PG)F2α стимулирует возникновение охоты в течение последующих 7-ми дней, что помогает улучшить ее выявление. Однако будут ли осеменены коровы или нет, зависит от эффективности выявления эструса, которая остается низкой (<50%) в большинстве стад.¹² Следовательно, в настоящее время общепризнанно, что альтернатива для увеличения индекса осеменения и увеличения доли стельных коров в конце ПДО - включение программ фиксированного по времени ИО (FTAI).¹⁵ Программы FTAI особенно полезны на фермах с низкой выявляемостью охоты, особенно в стадах с индексом осеменения в 21-дневном цикле ниже 55%.² Применение FTAI увеличило годовой доход на 30 долл. США на корову по сравнению с одним только выявлением эструса.¹⁶ Аналогичным образом, De Vries сообщал, что при использовании программ FTAI затраты на одну стельность на 80–148 долл. ниже по сравнению с программами обнаружения эструса.¹⁴ Считалось, что программы FTAI улучшают эффективность воспроизводства, поскольку количество осемененных животных увеличивается; однако, возросшие знания о репродуктивной биологии коровы и о том, как гормональные манипуляции влияют на качество ооцитов и эмбрионов, в настоящее время привели к разработке методов, которые также оптимизируют и оплодотворяемость по ИО.⁴ Действительно, с помощью программ FTAI была достигнута оплодотворяемость по ИО выше 45% у высокопродуктивных коров и 55% у пасущихся молочных коров.^17,18 В рамках программы ИО те стада, в которых объединено первое осеменение по времени с последующим выявлением охоты, имеют наименьший средний сервис-период и большую прибыль на корову.⁴ При моделировании эффективности воспроизводства и экономической эффективности различных репродуктивных программ, выполненных Galvão и соавт.¹⁹ , самый высокий PR за 21-дневный цикл был получен, когда 1-е ИО коров проводили по синхронизированному времени, с 95% точностью соблюдения технологии с последующим выявлением охоты на уровне 60% с точностью 95%. Эта программа также привела к сокращению среднего сервис-периода и увеличению прибыли за счет увеличения производства молока. Таким образом, внедрение FTAI с высокой точностью соблюдения схемы, за которым следует эффективная программа выявления охоты, повышает индекс стельности и увеличивает прибыль.

Кроме того, чтобы оптимизировать эффективность воспроизводства в молочных стадах нельзя совсем отказаться от практики выявления охоты.

Использование быков в репродуктивной программе с естественным осеменением (ЕО) - это вариант, который используют некоторые производители молока, чтобы избежать необходимости выявления эструса и улучшить PR. Исследование, проведенное в юго-восточном регионе Соединенных Штатов, в котором сравнивали ЕО с ИО после выявления эструса, продемонстрировало, что эффективность воспроизводства не отличалась у стад с ЕО.²⁰ Напротив, Overton и Sischo²¹ (с использованием данных по 10 крупным калифорнийским молочным стадам, в которых использовалась комбинация ИО и ЕО). сообщили, что коровы были более склонны стать стельными, если их осеменяли искусственно. Кроме того, в прямом сравнении между синхронизированными по времени ИО и ЕО, эти две репродуктивные системы без выявления эструса показали одинаковую эффективность.²² Однако, ЕО было более дорогим (10,00–60,00 долл. США на корову в год), чем синхронизированное ИО, что связанно с затратами на кормление быков, ценой на молоко, генетической ценностью и необходимостью замены быков в загоне с лактирующими коровами.²³

Когда идентифицировать нестельных коров?

Ценность диагностики стельности для молочных производителей состоит в том, чтобы найти нестельную корову на ранней стадии, после чего следует успешное повторное осеменение с целью сократить количество дней без беременности. Решение о том, какой «тест» использовать для ранней диагностики нестельных коров, должно основываться на стоимости, практичности, чувствительности (т. е. правильном определении стельных животных), специфичности (т. е. правильном определении нестельных животных) и уровне комфорта для специалиста, проводящего тестирование. Пальпация через прямую кишку - наиболее распространенный метод, используемый ветеринарами для диагностики беременности у крупного рогатого скота, и он может быть эффективным уже на 33–35-й день стельности в зависимости от опыта клинициста. Напротив, использование ультрасонографии полезно на 26–28-й день стельности.²⁴ Согласно последним сообщениям, специфический для беременности белок B (PSPB) и связанные с беременностью гликопротеины (PAG), которые вырабатываются плацентой жвачных животных и секретируются в материнское кровообращение на протяжении большей части беременности, являются надежными маркерами при идентификации стельных животных на 30-й день после осеменения.²⁵ Диагноз на стельность у молочного скота ставили путем сравнения коммерческого (BioPRYN®) ферментативного иммуноферментного анализа на PSPB (ELISA) с ректальной пальпацией, при этом результаты обоих тестов хорошо согласовались.²⁶

Потеря стельности

Потеря стельности остается серьезной причиной расстройства и экономических потерь для производителей молока. De Vries рассчитал средневзвешенную стоимость потери одной стельности на уровне 555 долл. США, в зависимости от доли коров на каждой стадии лактации, стадии беременности, количества лактаций и уровня молочной продуктивности. Факторы, способствующие потере стельности, могут быть произвольно разделены на эмбриональные аномалии, недостаточность материнской среды и внешние факторы.¹ Общие термины, используемые для описания потери беременности, включают раннюю и позднюю эмбриональную смерть и аборт.²⁷ Ранняя эмбриональная смерть наступает до 17-го дня и составляет наибольшую долю потерь стельности. Поздние эмбриональные потери происходят с 17 по 42 день и приводят к удлинению межэстрального интервала из-за периода после распознавания беременности.

Аборт относится к потерям после 42 дня беременности. Потеря стельности на 32–60-й день гестации отмечалась в районе 10–15%.¹¹ Исследование, проведенное в Калифорнии, показало, что 39% коров, будучи стельными на 23-й день, потеряли свой эмбрион к 27-му дню, в то время как 18% коров, которые были стельными на 27 или 28 день оказались нестельными на 35–41 дни.²⁸ Факторы риска, выявленные для обоих периодов времени, включали осеменение беременных коров, низкую концентрацию прогестерона и наличие мастита (линейное число соматических клеток ≥4,5). Как указывают авторы, ветеринары могут оказывать влияние на потерю стельности, внедряя стратегии управления, снижающие эти факторы риска, как указано ниже.

Повысить точность выявления охоты техниками ИО, чтобы уменьшить количество стельных коров, которые были неправильно определены как находящиеся в охоте. Кроме того, осеменение только тех коров, которые были идентифицированы как нестельные, снизит риск осеменения стельных животных.

• Улучшение качества молока за счет снижения заболеваемости стада клиническим и субклиническим маститом. Со временем оно улучшилось или ухудшилось? В дополнение к потере стельности клинический²⁹ или субклинический³⁰ мастит во время ПДО был связан с более низкими шансами на зачатие при первом осеменении и, следовательно, с длительным сервис-периодом.

• Избегайте длительного послеродового NEB (отрицательный энергетический баланс) . Низкая концентрация прогестерона в цикле, предшествующем первому осеменению, была связана с NEB,^31,32 что подвергает риску созревание ооцитов и способность эмбриона продолжать нормальное развитие после оплодотворения.³²

В литературе имеются многочисленные доказательства того, что инфекционные заболевания, такие как кампилобактериоз, трихомониаз (при естественном осеменении), инфекционный ринотрахеит крупного рогатого скота, вирусная диарея крупного рогатого скота, бруцеллез, лептоспироз и неоспороз, способствуют потере беременности и бесплодию. Согласно Corteze,³³ ключом к контролю над этими инфекционными агентами является программа вакцинации, которая сводит к минимуму степень и продолжительность виремии и септицемии или которая препятствует прохождению инфекционного агента через шейку матки. Следует учитывать следующее:

• Наличие и степень проблемы со специфическими заболеваниями на молочной ферме.

• Методы управления в хозяйстве, которые способствуют или

• препятствуют осуществлению программ вакцинации.

• В какое время или в каком возрасте возникают проблемы с

• заболеванием и связаны ли они с какими-либо стрессами?

• Каков статус стада? Оно открытого или закрытого типа? Покупают ли животных и в каком возрасте? Телят выращивают в хозяйстве или выращивают в другом месте? В каком возрасте они возвращаются?

• Какие компоненты иммунной системы необходимы для защиты от различных заболеваний?

• Доступность информации о рассматриваемых продуктах ( вакцинах) , а также источник и качество информации.

• Есть ли на этикетке данные о продолжительности иммунитета и интерференции материнских антител ( наличие материнских антител препятствует качественному иммунному ответу на вакцину) .

• Противопоказания или ограничения на использование конкретной вакцины.

• Какова программа воспроизводства? Используются ли быки clean-up? Источник быков и их возраст при покупке?