созревания и повышенные концентрации соматотропина и ИПФР-1. Кроме того, эстрогены и андрогены стимулируют синтез в почках гормона 1,25 (ОН)2 – витамин D, который повышает минерализацию костей. Эстрогены играют более важную роль в стимулировании соматотропной оси, андрогены обладают уникальным действием в стимулировании анаболизма белка и роста мускулов.
Создано несколько препаратов стимуляторов роста для мясного скота, в виде комбинаций эстрогенов, андрогенов и прогестинов. Их обычно вводят в виде медленно-освобождаемых имплантантов (небольшие таблетки инъекцируемые под кожу). При этом имплантант сохраняется 100 дней. В целом эти препараты повышают рост и эффективность корма у бычков без отрицательных последствий состава мяса. Меленгестерол ацетат является аналогом прогестерона, его применяют в качестве кормовой добавки, чтобы подавить половую активность и повышать рост телок, предназначенных на мясо. Однако использование этих препаратов в РФ запрещено.
12.4. Регуляция производства молока
Эндокринная система регулирует следующие процессы: маммогенез, или развитие молочной железы у молодых животных, лактогенез, или перестройку железы от нелактирующего к лактирующему состоянию, что обычно происходит до родов у нетелей и коров в сухостойный период, а так же галактопоэз, или поддержание и повышение секреции молока в процессе лактации. Так как синтез молока нуждается в значительном поступлении питательных веществ, то гормоны, регулирующие функции молочной железы, должны влиять на разделение потока питательных веществ в направлении к молочной железе.
Перед половым созреванием маммогенез включает увеличение (пролиферацию) эпителиальных клеток молочной железы. В период беременности пролиферация продолжается, и дифференциация становится более значительной. Так как число альвеолярных клеток, присутствующих в период лактации, является главным условием производимого количества молока, гормоны, которые руководят маммогенезом в ранний период жизни, могут действовать на поток питательных веществ и в более поздний период жизни. Несколько гормонов включены в маммогенез. Перед половым созреванием ИПФР-1 (и таким образом, соматотропин) и эстрогены, вероятно, наиболее значимы. В период беременности прогестерон так же является маммогенным гормоном. Другие маммогенные гормоны включают фактор роста фибробластов, эпидермальный фактор роста (или бета-целлюлин у коров), трансформирующий ростовой фактор-α (factor-α), фактор роста гепатоцитов, макрофаговый колониальный стимулирующий фактор.
Главными лактогенными гормонами являются пролактин и эстроген, но и глюкокортикоиды и инсулин также необходимы. И наоборот, прогестерон ингибирует лактогенез, высокая концентрация прогестерона, которая бывает у большинства животных во время беременности, препятствует началу лактации (лактогенезу).
Процессы маммогенеза и лактогенеза не требуют большого количества питательных веществ в общей потребности животных, так что разделение потока питательных веществ не является особо важным в их регуляции. В период развития молочной железы и лактогенеза важно не допустить перекорма энергией и недокорма белком, чтобы не ухудшить эти процессы, по крайней мере, у жвачных. Механизм для такого действия, по-видимому, связан с лептином или соматотропной осью и временем начала полового созревания.
Было установлено, что на молочную железу в период лактации приходится до 80% или даже более потребности животного в энергии. В ранней лактации в молочной железе происходит очень интенсивный обмен веществ, питательные вещества поступают, прежде всего, в железу, даже если потребление корма недостаточное для обеспечения потребности животного в энергии. При недостатке энергии скорость этерификации жирных кислот падает ниже скорости липолиза в жировой ткани, и мобилизованные жирные кислоты служат субстратом для синтеза молочного жира или энергии для мускулов и других тканей.
Недостаток в корме белка вызывает распад (протеолиз) белка в мускулах, как следствие, мускульные аминокислоты становятся источником для образования молочного белка. Для многих лактирующих животных, особенно жвачных, глюкоза защищается от окисления или липогенеза, так как она необходима для образования лактозы. В поздней лактации, особенно, если животное беременно, приоритет молочной железы на потоки питательных веществ падает, а восстановление мускульной и жировой ткани начинает приобретать более высокий приоритет. Мускулы, в общем, имеют больше приоритета, чем жир и отложение жира происходит только тогда, когда потребность в энергии всех других функций организма удовлетворена.
Эндокринная система регулирует синтез молока (галактопоэз) и, таким образом, регулирует разделение потоков питательных веществ у лактирующих животных. Главным галактопоэзным гормоном у крупного рогатого скота является гормон роста (ГР). У нежвачных ГР также важен, однако пролактин является главным гормоном, направляющим питательные вещества в молочную железу. Положительное действие ГР может быть частично связано с ИПФР-1, который помогает создавать и поддерживать количество эпителиальных секретирующих молоко клеток в железе; в действительности, специфические для молочной железы ИПФР-1 трансгены взаимодействуют с процессом нормальной инволю-
ции железы в поздней лактации. Несмотря на то, что механизм действия гормона роста еще не допонят, однако исследования по имплантации экзогенного бычьего соматотропина ясно доказывают, что он имеет мощную способность к разделению питательных веществ в направлении синтеза молока и извлечение из тела жировых отложений (рис. 12.1).
45
40
бСТ, 0 мг/д
35 (контроль)
30
бСТ, 14 мг/д
25
20
бСТ, 40 мг/д
0 7 12 17 22 27 32 37 42
контроль
Недели лактации
Надой молока, кг/д
Рисунок 12.1 – Действие экзогенного бычьего соматотропина на надой молока. Обработка начата на 12 неделе лактации и продолжалась 27 недель (Baumаn et al, 1985)
Инсулин разделяет глюкозу в направлении молочной железы у некоторых видов (крыс). Однако у жвачных, инсулин не требуется для поступления глюкозы в молочную железу, он необходим для питания глюкозой мускулов и жировой ткани. Поэтому низкая концентрация инсулина в ранней лактации благоприятствует использованию глюкозы на синтез молока, в то время как более высокая его концентрация в поздней лактации повышает приоритет других тканей.
Кортизол, по-видимому, подавляет молочную продуктивность у коров, чем повышает. Хотя стероидные гормоны яичников являются важными регуляторами лактогенеза, они имеют небольшое влияние на установление лактации, но при высоких дозах эстрогенов молочная продуктивность может подавляться.
12.5. Регуляция скорости обмена и потребления корма Тиреоидные гормоны
Тироксин (Т4) и трийодтиронин (Т3) синтезируются в щитовидной железе из тирозина. Питание слабо влияет на щитовидную железу, за исключением, когда рацион дефицитен в йоде, который является главным компонентом тиреоидных гормонов. Синтез тиреоидных гормонов находится под контролем нервной системы.
