Портал AgroXXI.ru ознакомился со статьей команды исследователей из Хэнаньского института науки и технологий и Хэнаньского сельскохозяйственного университета, авторы которой предлагают оптимизировать рацион молочных коров, в данном случае, высокопродуктивной голштинской породы, путем введения спецдобавки.
…Выработка метана (CH 4 ) жвачными животными не только снижает эффективность использования энергии из рациона, но и способствует парниковому эффекту. Потери CH 4 жвачными животными, составляющие от 8% до 14% от общего потребления энергии, снижают эффективность использования энергии из корма. Сокращение выбросов CH 4 на 2,5 г на килограмм стандартного молока приводит к увеличению на 300 мл стандартного молока на килограмм корма.
Поэтому контроль образования CH 4 в рубце выгоден для повышения производительности жвачных животных при одновременном смягчении неблагоприятных воздействий на окружающую среду. Примерно 85% CH 4 , выделяемого жвачными животными, возникает в результате ферментации рубца, в основном за счет преобразования метаногенными бактериями CO 2 , H 2 , метанола, муравьиной кислоты и других соединений в CH 4.
Кроме того, существует тесная симбиотическая и межвидовая связь переноса водорода между простейшими рубца и метаногенными бактериями, так что изменения в численности и структуре сообщества простейших рубца могут привести к изменениям в популяции и расположении метаногенных бактерий рубца, тем самым влияя на выработку CH4 в рубце.
Рубец является важнейшим органом для пищеварения и усвоения питательных веществ у жвачных животных. Микробы рубца ферментируют потребленный корм для производства питательных веществ, таких как летучие жирные кислоты (ЛЖК) и микробный сырой белок, обеспечивая питательные вещества, необходимые для роста, воспроизводства и производства молока хозяина, тем самым поддерживая различные физиологические активности. Эпителий рубца служит основным местом для усвоения основных питательных веществ, таких как ЛЖК, и действует как специфический центр взаимодействия между хозяином и микробным метаболизмом. ЛЖК обеспечивают более 70% пищеварительной энергии жвачных животных, при этом повышенные уровни пропионата связаны с повышением производства молока.
Антибиотики уже давно используются для профилактики заболеваний, лечения и стимулирования роста животных. В контексте ограничений или запретов на использование антибиотиков в некоторых странах (например, в Европейском союзе) растительные полифенолы привлекли широкое внимание исследователей из-за их уникальных биологических функций и «зеленых» качеств. Исследования показали, что растительные полифенолы обладают биологическими функциями, которые изменяют ферментацию рубца и поддерживают здоровье КРС, предлагая потенциальные приложения. Однако исследования воздействия вторичных метаболитов растений на микробные сообщества рубца остаются скудными, и некоторые механизмы все еще являются предположительными. Изучение механизмов получения энергии животными и выделения CH 4 с точки зрения микробного сообщества в настоящее время является ключевой областью исследований.
Таким образом, целью настоящего исследования было изучение влияния полифенолов чая на выработку CH 4 и транспорт эпителия рубца у коров с помощью экспериментов in vitro и на животных, используя методы 16S рДНК и протеомики. Результаты этого исследования предлагают ценную информацию о точном использовании полифенолов чая в производстве молочных коров, способствуя продвижению низкоуглеродных, устойчивых и здоровых практик в молочной промышленности.
Все экспериментальные процедуры на животных были одобрены Комитетом по уходу и использованию животных Сельскохозяйственного университета провинции Хэнань.
Эксперимент по ферментации рубца in vitro был разработан как однофакторное испытание для 5 обработок: контроль (CON, без полифенолов), полифенолы чая добавлялись к сухому веществу (DM) субстрата ферментации в количестве 1%, 2%, 3% и 4%, и каждая партия ферментации включала пять холостых проб для коррекции образования газа и CH4 (холостая группа содержала только искусственный буфер рубца, без субстрата или полифенолов). Кроме того, были проведены три независимых цикла инкубации. Культивирование in vitro продолжалось в течение 24 часов, после чего измерялись объемы образования газа и CH4 , а также другие показатели ферментации рубца.
Для экспериментов in vitro в качестве экспериментального материала была выбрана арахисовая лоза, полученная с экспериментальной станции по животноводству при сельскохозяйственном университете Хэнань. Арахисовая лоза была высушена на воздухе (химический состав арахисовой лозы (на основе DM): CP 9,16%, NDF 49,03%, ADF 36,03%, сырой жир 2,68%, сырая зола 7,90%). Измельчена для прохождения через сито 0,5 мм и хранилась в пакетах для образцов при комнатной температуре для будущего использования. Чайные полифенолы, используемые в этом эксперименте, были приобретены у Xiya Reagents с гарантированным сортом реагента.
Рубцовая жидкость, использованная в этом эксперименте, была собрана у трех коров голштинской породы примерно одинакового возраста (от 3,5 до 4 лет, масса тела (560 ± 30 кг), период отсутствия лактации, с постоянными рубцовыми канюлями на экспериментальной станции животноводства сельскохозяйственного университета Хэнань).
Коровы содержались в индивидуальных стойлах со свободным доступом к воде. Рацион представлял собой смешанное соотношение, кормление осуществлялось дважды в день. Подробный состав ингредиентов рациона (на основе сухого вещества (СВ)) был следующим: 45% концентрированной добавки, включая глютен 10%, кукурузу 34%, соевый шрот 15%, DDGS (сухая кормовая пшеничная барда) 15%, отруби 15%, шрот хлопкового семени 5%, кунжутный шрот 5%, премикс 1% (Hefeng Feed Co., Ltd., Цзяоцзо, Китай), 25% кукурузного силоса, 15% люцернового сена и 15% арахисовой лозы.
Результаты in vitro показали, что по сравнению с контрольной группой полифенолы чая значительно снизили выработку CH 4 и соотношение ацетат/пропионат. Эксперименты на животных показали, что полифенолы чая значительно повысили концентрации T-AOC и GSH-PX в крови крупного рогатого скота ( p < 0,05). Полифенолы чая снизили выработку CH 4 в рубце, влияя на разнообразие и структуру сообщества микробов, таких как бактерии, простейшие и метаногены, тем самым сводя к минимуму потерю энергии корма.
«В целом, полифенолы чая модулируют микробный состав рубца, подавляя выработку CH4 и усиливая способность эпителиальных клеток рубца хозяина транспортировать летучие жирные кислоты», заключили авторы работы.
По статье группы авторов (Чжанвэй Тэн, Шуай Лю, Лицзе Чжан, Лиян Чжан, Шэньхэ Лю, Тонг Фу, Ниннинг Чжан, Тенгюн Гао), опубликованной в журнале Animals 2024 на портале www.mdpi.com.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.
