Пол Фрики¹, Майло Уилтбанк¹, и Дж. Ричард Персли²

¹Факультет молочного животноводства, Висконсинский Университет в Мэдисоне

²Факультет животноводства, Университет шт. Мичиган

Адрес автора: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Краткое содержание 

• За последние два десятилетия в сфере воспроизводства молочного скота произошла революция, приведшая к более чем двукратному повышению среднего 21-дневного индекса стельности: от ок. 14% до более чем 30% во многих стадах.
• В большой степени рост репродуктивных показателей был обеспечен разработкой и внедрением "программ фертильности"³
• Несмотря на значительное повышение 21-дневного индекса стельности показатели разных хозяйств с идентичной организацией воспроизводства существенно варьируются, что означает, что на воспроизводство помимо программ фертильности могут влиять и другие факторы.
• Изменение живой массы или балла упитанности после отела или в перинатальный период оказывает значительное влияние на качество эмбриона, показатели воспроизводства и здоровье коровы в транзитный период.
• Хотя некоторые коровы после отела теряют массу или упитанность, другие их сохраняют, а некоторые в этот период даже набирают вес или повышают балл упитанности.
• Как ни удивительно, на молочную продуктивность в начале лактации не влияет изменение балла упитанности в первые 3 недели после отела; однако, продуктивность на пике лактации, измеряемая примерно на 60-й день, у коров (как первой, так и последующих лактаций), сохранивших или набравших вес, оказалась ниже по сравнению с животными, похудевшими в первые 30 дней лактации.
• Цикл высокоэффективного воспроизводства в сочетании со значительным повышением показателей воспроизводства, обеспеченных разработкой и внедрением программ фертильности, - это новая парадигма, при помощи которой мы теперь в большой степени можем объяснить различия в состоянии воспроизводства в разных хозяйствах.
• Цикл высокоэффективного воспроизводства: Как своевременное оплодотворение коров в одной лактации может обеспечить меньшую потерю упитанности, снижение заболеваемости, повышение оплодотворяемости и снижение процента потерь стельности в следующей лактации.

³ Совокупность регламентов и схем работы по воспроизводству (прим. пер.)

Вступление

За последние два десятилетия в сфере воспроизводства молочного скота произошла революция. Двадцать лет назад средний 21-дневный индекс стельности в молочных хозяйствах США составлял около 14% при оплодотворяемости, редко превышавшей 40%. В 1998 году целевым уровнем индекса стельности считались 20%, достичь которых могли немногие хозяйства. В наши дни средний 21-дневный индекс стельности в США превышает 21%. Более 60% голштинских стад, зарегистрированных в DRMS (Система управления учетными данными в молочном производстве) достигают по этому показателю более 20%, а средняя оплодотворяемость высокопродуктивных голштинских коров превышает 50%. Разработка программ фертильности и их внедрение в молочной отрасли в последнее десятилетие во многом способствовали революции в воспроизводстве (Carvalho et al., 2018). Благодаря программам фертильности, таким как схемы "Двойной Овсинк" или G6G, применяемым перед первым осеменением, фиксированным по времени, не только повысился процент осеменяемых животных, но и оплодотворяемость превысила ту, что достигалась при осеменениях по выявленной охоте (Santos et al., 2017). Несмотря на повышение показателей воспроизводства, многие ветеринары, специалисты по кормлению и консультанты наблюдают значительный разброс в репродуктивных показателях хозяйств, применяющих совершенно одинаковые методы управления воспроизводством. Тот факт, что на фермах недостаточно точно выполняются сложные регламенты воспроизводства, требующие многочисленные манипуляций в течение многих дней, не может полностью объяснять разницу результатов хозяйств.

Гипотеза Бритта

В 1992 г. доктор Джек Бритт рассортировал 76 лактирующих голштинских коров по группам, в зависимости от того, снизился у них балл упитанности (30 гол.) или сохранился (46 гол.) в течение 5 недель после отела (Britt, 1992). Оценки упитанности коров этих двух групп фиксировались на протяжении 10 недель после отела (Рис. 1).

Рис. 1. Изменение балла упитанности голштинских коров (76 гол.) в течение первых 10 недель после отела. Коровы были разделены на две группы, в зависимости от того, похудели они (30 гол.) или сохранили упитанность (46 гол.) в первые 5 недель после отела. Взято из: Britt (1992).

У коров, сохранивших упитанность после отела, оплодотворяемость при первом осеменении была выше, чем у тех, которые похудели (Таблица 1). На основе этих данных доктор Бритт предположил, что, возможно, у высокопродуктивных коров, претерпевающих большие потери живой массы в первые 3-5 недель после отела, развивающиеся фолликулы подвергаются воздействию неблагоприятных метаболических условий, связанных с быстрой потерей веса, что на более поздних сроках лактации снижает плодотворность первого осеменения (Britt, 1992). Результаты трех недавно проведенных исследований - двух в Висконсинском университете в Мэдисоне и одного в Университете штата Мичиган - подтверждают наблюдения доктора Бритта в 1992 году и ставят под сомнение давно существующее предположение о том, что все коровы в норме после отела теряют упитанность.

Таблица 1. Результаты ретроспективного анализа данных о голштинских коровах, рассортированных на основе изменения упитанности в течение первых 5 недель после отела. Взято из: Britt (1992).

^a,b Показатели с разными верхними индексами различаются (P < 0,05)

⁴ Оценка упитанности основана на 5-балльной школе от 1 (тощее животное) до 5 (животное с ожирением). 

Воздействие изменения живой массы на качество эмбриона

В первом исследовании из первой публикации (Carvalho et al., 2014) проводился эксперимент, в ходе которого лактирующих голштинских коров (всего 71 голова: 27 первой лактации и 44 - второй и более) еженедельно взвешивали в период от отела до 10 недель лактации. Коровы были разделены на квартили на основе процента изменения массы тела, произошедшего начиная с первой недели от отела (Рис. 2). Анализ по квартилям разделил коров на тех, кто набрал живую массу (1-й квартиль), сохранил ее (2-й), немного сбавил (3-й) и сильно похудел (4-й). Бóльшая часть изменения массы произошла в течение первых 3 недель после отела (Рис. 2). У коров 4-го квартиля, которые сильно похудели, в течение первых 3 недель после отела повысилась концентрация НЭЖК в крови, хотя на 10-й неделе, когда производилась суперовуляция и вымывание эмбрионов, уровень НЭЖК не различался (Carvalho et al., 2014). 

С целью оценки качества эмбрионов коровы были подвергнуты суперовуляции с применением видоизмененной схемы "Двойной Овсинк". Все осемененения и вымывания были осуществлены двумя техниками, а коровы были осеменены дважды: через 12 и через 24 часа после введения ГнРГ. Через семь дней после введения ГнРГ у коров были взяты яйцеклетки и эмбрионы с использованием нехирургического метода неглубокого вымывания из рогов матки⁵. На характеристики эмбрионов оказало влияние то, в каком квартиле по живой массе были животные. У коров в 4-м квартиле, сильно похудевших в первые 3 недели после отела, характеристики эмбрионов были в целом хуже, чем у коров других трех квартилей (Таб. 2). 

⁵ Введением катетера чуть дальше точки бифуркации, в отличие от глубокого метода с проникновением к концу рога (прим. пер.)

Рис.  2. Анализ изменения массы тела голштинских коров, начиная с конца первой недели после отела, с разделением животных по квартилям. Взято из: Carvalho et al. (2014).

Таблица 2. Характеристики эмбрионов лактирующих голштинских коров в зависимости от изменений живой массы в период с первой по третью неделю после отела⁶. Взято из: Carvalho et al. (2014).

^a,b Пункты с разными верхними индексами в одном ряду различаются (P < 0,05).

^A,B Пункты с разными верхними индексами в одном ряду различаются (P < 0,15).

⁶ 1-й квартиль - набор живой массы; 4-й квартиль - максимальная потеря живой массы.

⁷ Под оплодотворенными здесь и далее имеются в виду образования с наблюдаемым дроблением. Источник - Carvalho et al., 2014 (прим. пер.)

Влияние изменения балла упитанности после отела на оплодотворяемость

Второе исследование в первой публикации (Carvalho et al., 2014) включало в себя анализ ретроспективных данных 1887 голштинских коров с двух товарных молочных ферм в Висконсине, которых поставили на схему "Двойной Овсинк" для первого искусственного осеменения, фиксированного по времени, и упитанность которых оценивали при отеле и через 21 день после него. Из общего количества коров у 42% снизился балл упитанности, у 36% - сохранился, а 22% повысили упитанность в течение первых 3 недель лактации (Таблица 3).

Таблица 3. Воздействие изменения упитанности на результативность искусственного осеменения коров 1-й и 2-й ферм, разделенных на потерявших, сохранивших и набравших упитанность с момента отела до 3 недель после отела. Взято из: Carvalho et al. (2014).

^a,b,c Пункты с разными верхними индексами в одном ряду различаются (P < 0,05).

⁸ Средний надой от 0 до 21 дня лактации в эквиваленте молока, нормализованного по содержанию энергии.

⁹ Упитанность оценивалась при отеле и в 21 день лактации по 5-балльной шкале.

Как и в эксперименте Бритта (Britt, 1992), надой в пересчете на МНЭ у групп с различным изменением упитанности не отличался. Впечатлило больше всего то, что оплодотворяемость, посчитанная через 40 дней после искусственного осеменения, у коров, потерявших упитанность, составила лишь 25%, у тех, кто ее сохранил - 38%, а у тех, кто набрал - 84%. Важно отметить, что в этом исследовании очень сильно проявились факторы, связанные с конкретным хозяйством: в одном из них оказалась бóльшая часть тех коров, которые повысили свою упитанность (Carvalho et al., 2014). На основании имеющихся на сегодняшний день данных ключевой вопрос заключается в том, можем ли мы увеличить долю коров, упитанность которых после отела растет? Следующее исследование (Barletta et al., 2017) помогает нам ответить на этот вопрос. 

Влияние изменения балла упитанности в перинатальный период на воспроизводство и здоровье

Во втором исследовании (Barletta et al., 2017), оценивалась упитанность 233 голштинских коров в период с 3 недель перед ожидаемым отелом до 3 недель после отела (Таб. 4). По аналогии с экспериментом Карвальо (Carvalho et al., 2014), оплодотворяемость, рассчитанная через 30 дней после первого искусственного осеменения по времени составила: 18% - у коров, потерявших упитанность (28% от всех коров), 27% - у коров, сохранивших упитанность (23% коров) и 53% - у коров, повысивших балл упитанности (49% коров). Средняя молочная продуктивность в первые 3 недели лактации у групп коров с разными изменениями упитанности в перинатальный период не различалась. 

Таблица 4. Воздействие изменений балла упитанности в течение транзитного периода на оплодотворяемость (количество стельностей на искусственное осеменение) и потери стельности. Взято из: Barletta et al. (2017).

^a/c В одной строке пункты с разными верхними индексами различаются (P < 0,05).

¹⁰ Упитанность оценивалась по 5-балльной шкале в течение транзитного периода (с 21 дня перед отелом по 21 день после отела).

Кроме более высокой оплодотворяемости, коровы, набравшие упитанность в перинатальный период, были еще и более здоровыми: менее 40% из них имели более 1 ветеринарного события, тогда как из похудевших коров таких было более 60% (Таб. 5).

Таблица 5. Влияние изменений балла упитанности в течение транзитного периода (с 21 дня перед отелом по 21 день после отела) на частоту (в процентах) случаев задержания последа, мастита, кетоза и пневмонии среди коров, которые снизили, сохранили или набрали упитанность. Взято из: Barletta et al. (2017).

В этом исследовании (Barletta et al., 2017) было установлено, что главным фактором, с которым связано изменение упитанности в транзитный период, является упитанность за 3 недели до ожидаемой даты отела. Из коров с упитанностью менее 3 баллов в транзитный период потеряли упитанность лишь 34%, тогда как среди животных с упитанностью 3 балла похудели 51%, а у коров, оцененных на более чем 3 балла, упитанность потеряли 92%. Итак, как нам обеспечить, чтобы больше коров набирали упитанность после отела? Практически все коровы в исследовании Barletta et al. (2017), набравшие упитанность в транзите, имели менее 3,0 баллов за 3 недели до отела. Таким образом, была взаимосвязь между более низкой упитанностью при отеле с меньшей потерей упитанности, лучшей фертильностью и меньшим количеством проблем со здоровьем в дальнейшем. На основании имеющихся на сегодняшний день данных следующий вопрос: как нам предотвратить высокую упитанность коров во время отела? Последнее исследование дает ответ на этот вопрос.

Цикл высокоэффективного воспроизводства

В последнем исследовании оценивалось изменение упитанности от 1 недели до 30 дней после отела у 851 голштинской коровы на товарной ферме в Мичигане (Middleton et al., 2019). Это исследование провело связь между предыдущими межотельными интервалами отдельных коров и изменением их упитанности после отела. Продолжительность межотельного интервала определяется фиксированной продолжительностью стельности и сроком от отела до оплодотворения, варьирующимся в широких пределах. Следовательно, у коров с длинным предыдущим межотельным интервалом ушло больше времени на то, чтобы стать стельными, чем у тех, у которых межотельный интервал был короче. В этом исследовании у коров с более продолжительным предыдущим межотельным интервалом балл упитанности при отеле был выше и в первые 30 дней лактации они упитанность потеряли. Как и в первых двух исследованиях (Carvalho et al., 2014; Barletta et al., 2017), в этом случае коровы, сохранившие или набравшие упитанность после отела, обладали более высокой оплодотворяемостью, реже теряли стельность, и были здоровее, чем коровы, потерявшие упитанность после отела (Middleton et al., 2019). Удивительно, но даже когда проблемные по здоровью коровы были удалены из этого массива данных, сравнительное преимущество в оплодотворяемости и более редких потерях стельности сохранилось за коровами, сохранившими или набравшими упитанность в первые 30 дней лактации. Заголовок этой работы отлично отражает результаты исследования: "Цикл высокоэффективного воспроизводства: Как своевременное оплодотворение коров в одной лактации может привести к меньшей потере упитанности, меньшему количеству нарушений здоровья, более высокой фертильности и меньшему количеству потерь стельности в следующей лактации" (Рис. 3).

Рис. 3. Цикл высокоэффективного воспроизводства: Как своевременное оплодотворение коров в одной лактации может обеспечить меньшую потерю упитанности, снижение заболеваемости, повышение оплодотворяемости и снижение процента потерь стельности в следующей лактации.  Взято из: Middleton et al. (2019).

Заключение 

На основе обобщенных результатов этих исследований мы теперь можем четко определить зависимость, благодаря которой в хозяйствах, где животных удается оплодотворить вскоре после окончания периода добровольного ожидания, коровы телятся с более низкой упитанностью, что в свою очередь обеспечивает большему количеству коров сохранение или набор упитанности после отела. Коровы, сохраняющие или набирающие упитанность после отела, обладают большей фертильностью, чем коровы, которые упитанность теряют. Цикл высокоэффективного воспроизводства в сочетании со значительным повышением показателей воспроизводства, обеспеченных разработкой и внедрением программ фертильности, - это новая парадигма, при помощи которой мы теперь в большой степени можем объяснить различия в состоянии воспроизводства в разных хозяйствах. Каждое хозяйство должно стремиться к тому, чтобы их коровы попали в цикл высокоэффективного воспроизводства и оставались в нем. Для того, чтобы этого достичь, примите во внимание следующие ключевые факторы: 1) внедрите мониторинг упитанности транзитных коров - за 3 недели до отела, при отеле и в 3 недели после него, а затем - в момент осеменения; 2) применяйте программы фертильности, чтобы сделать коров стельными своевременно после окончания периода добровольного ожидания; 3) установите четкий предел количества осеменений каждой коровы; и 4) изучите стратегии кормления для предотвращения излишней упитанности коров в конце лактации.

Ссылки:                     

Barletta, R. V., M. Maturana Filho, P. D. Carvalho, T. A. Del Valle, A. S. Netto, F. P. Rennó, R. D. Mingoti, J. R. Gandra, G. B. Mourão, P. M. Fricke, R. Sartori, E. H. Madureira, and M. C. Wiltbank. 2017. Association of changes among body condition score during the transition period with NEFA and BHBA concentrations, milk production, fertility, and health of Holstein cows. Theriogenology 104:30-36.

Britt, J. 1992. Impacts of early postpartum metabolism on follicular development and fertility. Pages 29–43 in Proc. Annu. Conv. Am. Assoc. Bovine Pract. Am. Assoc. Bovine Pract., Auburn, AL.

Carvalho, P. D., V. G. Santos, J. O. Giordano, M. C. Wiltbank, and P. M. Fricke. 2018. Development of fertility programs to achieve high 21-day pregnancy rates in highproducing dairy cows. Theriogenology 114:165-172.

Carvalho, P. D., A. H. Souza, M. C. Amundson, K. S. Hackbart, M. J. Fuenzalida, M. M. Herlihy, H. Ayres, A. R. Dresch, L. M. Vieira, J. N. Guenther, P. M. Fricke, R. D. Shaver, and M. C. Wiltbank. 2014. Relationships between fertility and postpartum changes in body condition and body weight in lactating dairy cows. J. Dairy Sci. 97:3666-3683.

Middleton, E. L., T. Minela, and J. R. Pursley. 2019. The high-fertility cycle: How timely pregnancies in one lactation may lead to less body condition loss, fewer health issues, greater fertility, and reduced early pregnancy losses in the next lactation. J. Dairy Sci. 102:5577-5587.

Santos, V. G., P. D. Carvalho, C. Maia, B. Carneiro, A. Valenza, and P. M. Fricke. 2017. Fertility of lactating Holstein cows submitted to a Double-Ovsynch protocol and timed artificial insemination versus artificial insemination after synchronization of estrus at a similar day in milk range. J. Dairy Sci. 100:8507-8517.