Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), были опубликованы в журнале «Вестник КрасГАУ».
Здоровье коров и их репродуктивная способность напрямую зависят от состава микроорганизмов в их пищеварительном тракте. В последнее время для увеличения производства молока в сельском хозяйстве используют высокоэнергетические рационы, богатые сахарами и крахмалом. Такое питание негативно влияет на микробиоту рубца — первого отдела желудка — и кишечника, стимулируя рост болезнетворных бактерий, что способствует развитию воспалительных процессов в матке и снижению фертильности коров.
В результате изменений микробиоты ухудшается усвоение витаминов и минералов, необходимых для репродуктивных функций. Особенно уязвимыми к подобным нарушениям являются коровы за три недели до и в течение трех недель после рождения теленка: в этот период питательные вещества расходуются как на активный рост эмбриона, так и на производство молока.
Неправильное питание может привести к серьезным заболеваниям, в том числе к нарушениям репродуктивного цикла. В связи с этим добавление в рацион коров кормовых добавок, восстанавливающих микробиоту и безопасных для человека, потенциально может повысить здоровье животных, однако на сегодняшний день данных о таких добавках недостаточно.
Исследователи из Санкт-Петербургского государственного аграрного университета (Санкт-Петербург), Акционерного общества «Гатчинское» (Большие Колпаны) и ООО «БИОТРОФ+» (Санкт-Петербург) установили, как кормовая пробиотическая добавка на основе бактерий Bacillus sp., улучшающих пищеварение и состав микробиоты рубца и кишечника, влияет на состояние матки у коров. Для этого за три недели до и в течение трёх недель после рождения телёнка в ежедневный рацион десяти коров из опытной группы вводили такую добавку. Контрольная группа, не получавшая пробиотик, также состояла из десяти животных.
За 22 дня до рождения теленка, сразу после его появления и через 21 день ученые брали соскобы с внутреннего слоя маток у трех коров из каждой группы (контрольной и опытной). Используя полимеразную цепную реакцию, которая позволяет определить вид бактерий по их ДНК, авторы исследовали состав микроорганизмов в матках коров. Это позволило оценить, происходят ли в этих органах инфекционные процессы.
Выяснилось, что в обеих группах сразу после рождения теленка общее количество бактерий в матке уменьшалось в 7,5–10 раз по сравнению с показателями, зафиксированными за 22 дня до рождения. При этом некоторые виды микроорганизмов, такие как Staphylococcus sp. и Streptococcus sp., часть из которых были патогенными, полностью исчезали. Такое изменение микробиоты, вероятно, было обусловлено изменением гормональной активности на различных этапах репродуктивного цикла.
Через три недели после рождения теленка количество бактерий семейства Enterobacteriaceae в матке у коров контрольной и опытной групп увеличилось в 15,7 и 14,3 раза соответственно по сравнению с результатами за 22 дня до родов. Эти микроорганизмы часто продуцируют токсины и вызывают желудочно-кишечные заболевания. Также в этот период у животных обеих групп в матке обнаружены бактерии Fusobacteriaceae, однако у коров, получавших биодобавку, их было в шесть раз меньше, чем у контрольной группы. Эти микроорганизмы могут провоцировать широкий спектр заболеваний у коров, таких как некробактериозы рубца, ламиниты, эндометриты и маститы.
Также у коров из контрольной группы, в отличие от животных, получавших биодобавку в течение шести недель, наблюдалось десятикратное увеличение количества бактерий Prevotella sp. и Porphyromonas sp. Они могут свидетельствовать о наличии воспаления в матке, а чрезмерный их рост увеличивает риск гибели будущего эмбриона. Кроме того, у коров, получавших добавку, срок готовности к следующему оплодотворению сократился. Таким образом, использование кормовой добавки способствовало улучшению здоровья и продуктивности животных.
«Полученные нами результаты указывают на то, как важно отслеживать состояние микробиоты матки животных в период беременности и выработки молока. Регулярные анализы и применение биодобавок могут помочь своевременно выявить отклонения в состоянии коров и принять необходимые меры, что способно значительно снизить риски развития осложнений. Таким образом, применение кормовых добавок и поддержание микробиоты матки — важная мера для сохранения здоровья, повышения фертильности и продуктивности коров», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Елена Йылдырым, доктор биологических наук, профессор Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.
В дальнейшем авторы намерены использовать биопрепараты, нацеленные на микробиоту матки. Данный подход позволит локализовать действие вещества непосредственно в месте наибольшей уязвимости, усиливая положительный эффект пробиотиков. Препараты будут содержать тщательно подобранные пробиотические культуры, которые восстановить естественный баланс микробиоты, укрепить защитные свойства слизистой оболочки и предотвратить возникновение воспалительных реакций, тем самым создавая благоприятные условия для вынашивания плода и увеличения продуктивности.
Источник: пресс-служба Российского научного фонда.
На заглавном фото - коллекция перспективных штаммов, выделенных из матки коров, для создания биопрепаратов. Источник: Елена Йылдырым.
