Żywienie krów a problemy z ich rozrodem

dr hab. Zygmunt M. Kowalski
Akademia Rolnicza w Krakowie

Wstęp

Zaburzenia w rozrodzie krów mlecznych (tab.1; wartości negatywne) to drugi w kolejności po mastitis najważniejszy problem zdrowotny w chowie krów mlecznych. Płodność jest więc bardzo istotnym składnikiem opłacalności produkcji mleka. Hodowca ponosi koszty niezacielania się krów i opieki weterynaryjnej. Kłopoty z rozrodem krów mlecznych pojawiają się w naszych stadach coraz częściej, zwłaszcza u wysoko wydajnych zwierząt pochodzących z importu. Najczęściej wiąże się je ze zwiększającą się wydajnością mleka. Wraz ze wzrostem wydajności obserwuje się często tendencje do pogorszenia płodności. Pomimo programów weterynaryjnych dotyczących profilaktyki chorób układu rozrodczego współczynnik zapładnialności (skuteczność l inseminacji) zmniejszył się w USA w ostatnich 20 latach z 55-66 do 45-50 %, przy jednoczesnym znacznym wzroście wydajności mleka [Studer, 1998]. Podobne tendencje obserwuje się także w innych krajach, np. w Wielkiej Brytanii [Royal i in., 2000]. 

Tabela 1. Prawidłowe wskaźniki rozrodu w oborze krów mlecznych

Najczęściej pogorszenie wskaźników rozrodu pojawia się w tych stadach, w których średnia wydajność w laktacji przekracza 6.000 kg mleka (około 20 kg mleka/sztukę/dzień). Czy jednak wysoka wydajność mleka jest ich bezpośrednią przyczyną ?.

Pogorszenie wskaźników rozrodu u wysokowydajnych krów nie jest z pewnością wynikiem niekorzystnego działania genów. Jałówki krów rasy Holsztyńsko-Fryzyjskiej (HF) zacielają się wciąż równie dobrze jak jałówki w latach 50-tych [Butler i Smith, 1989]. Pogorszenie płodności wiąże się więc z wysokim zapotrzebowaniem na składniki pokarmowe u krów w laktacji. Z drugiej strony możliwe jest jednak, że selekcja na jedną cechę, tj. wydajność mleka, pogorszyła płodność krów [Garnsworthy i Webb, 1999]. Snijders i in. [1998] nie obserwowali różnic w aktywności jajników oraz wykazywaniu objawów rui pomiędzy krowami o niskim i wysokim potencjale produkcyjnym. Jednakże krowy o wysokim potencjale były znacznie częściej nieskutecznie kryte. Sugeruje to, że krowy te owulowały normalnie, co świadczyłoby o prawidłowej sekrecji gonadotropin, a przyczyną zaburzeń płodności mogła być niska jakość oocytów i zaburzenia we wczesnym rozwoju zarodka. Według Garnsworthy i Webb [1999] większa wydajność mleka u krów rasy HF powoduje, że częstsze są przypadki ujemnego bilansu energii oraz związanych z nim chorób metabolicznych (ketozy, stłuszczenia wątroby), negatywnie wpływające na płodność. Podstawowymi przyczynami tych zaburzeń są błędy żywieniowe.

Cechy płodności charakteryzują się zwykle małą odziedziczalnością, stąd istotny wpływ na zmienność mają czynniki środowiskowe, z których żywienie wydaje się jednym z najbardziej istotnych. Dotyczy to tak niedoboru jak i nadmiaru, w stosunku do zapotrzebowania, energii, białka, składników mineralnych i witamin. Chociaż pobranie tych składników może wpływać na funkcje rozrodcze krów, zależność pomiędzy żywieniem a rozrodem jest kompleksowa, a reakcje zwierząt podlegają znacznej zmienności. Czynniki żywieniowe mogą decydować o rozrodzie krów poprzez wpływ na podwzgórze, przysadkę mózgową, wzrost pęcherzyków jajnikowych, funkcję ciałka żółtego, jakość oocytów, środowisko macicy i przeżywalność embrionów.

Ze względu na zakres i istotność wpływu na wskaźniki rozrodu krów, każda analiza z tego zakresu powinna rozpoczynać się od oceny stopnia pokrycia potrzeb energetycznych krowy (tab. 2). Drugim w kolejności analizowanym czynnikiem żywieniowym jest poziom i rodzaj białka w dawce pokarmowej. Istotny jest również udział składników mineralnych i witamin. Ich rola jest jednak w praktyce często przeceniana. Nawet najlepszy dodatek mineralno-witaminowy nie poprawi płodności krów źle żywionych energetycznie czy białkowo. W niniejszej publikacji ograniczono się jedynie do omówienia wpływu żywienia energetycznego i białkowego na płodność krów.

Tabela 2. Główne przyczyny żywieniowe pogorszenia płodności krów

Wpływ żywienia energetycznego na rozród krów

Stan odżywienia energetycznego krowy uważa się powszechnie za najważniejszy czynnik żywieniowy wpływający na płodność. Krowa niedożywiona energetycznie ma najczęściej problemy z rozrodem. Przyjmuje się, że zaburzenia płodności występują u tych zwierząt, u których stężenie glukozy we krwi jest niższe od 2.9 mmol/l (52 mg/dl).

W okresie poporodowym (a także w kilku ostatnich dniach przed wycieleniem) krowy wysoko wydajne nie są zdolne do pobierania takiej ilości energii (paszy), która pokrywałaby zapotrzebowanie energetyczne na produkcję mleka (i siary). Dotyczy to ponad 80 % krów, zwłaszcza tych o wysokim potencjale produkcyjnym. W sytuacji ujemnego bilansu energii potrzeby energetyczne krów pokrywane są częściowo w wyniku mobilizacji rezerw energetycznych ciała, co powoduje utratę masy ciała i pogorszenie kondycji krowy. Nadmierna mobilizacja rezerw może być przyczyną:

• gromadzenia się tłuszczu w wątrobie (stłuszczenie wątroby),
• powstawania ciał ketonowych (ketoza),
• pogorszenia wskaźników rozrodu.

Warto pamiętać, że ujemny bilans energii oddziałuje na płodność krów w sposób bezpośredni oraz pośredni, poprzez choroby metaboliczne, które dodatkowo potęgują skutki deficytu energii.

Nadmiernie ujemny bilans energii wynika przede wszystkim ze słabego apetytu krowy oraz z niskiej koncentracji energii w dawce pokarmowej (pasze słabej jakości, mało pasz treściwych w dawce, zły bilans dawki pokarmowej itp.) (ryć. 1). 

Rycina 1. Zależność pomiędzy bilansem energii a rozrodem krów

Przyczyny utraty apetytu krowy w okresie okołoporodowym są tak różnorodne, że ich omawianie przekracza ramy niniejszej publikacji. Bardziej interesujące jest tutaj omówienie mechanizmów decydujących o wpływie ujemnego bilansu energii na wskaźniki rozrodu. W okresie poporodowym krowa przestawia się bowiem na produkcję mleka i ujemny bilans energii wpływa bardziej negatywnie na inne czynności fizjologiczne, w tym na rozród.

Mechanizmy ujemnej zależności pomiędzy przemianami energii i płodnością krów nie zostały jeszcze w pełni poznane. Spośród kilku hipotez najczęściej zwraca się uwagę na zmniejszenie sekrecji hormonu gonadotropowego LH w wyniku ujemnego bilansu energii. LH jest niezbędny dla rozpoczęcia (wznowienia po porodzie) aktywności jajnikowej, dla wzrostu i dojrzewania pęcherzyków jajnikowych, dla owulacji oraz dla sekrecji progesteronu przez jajniki [Butler i Smith, 1989]. Zmniejszenie ilości LH powoduje zahamowanie wzrostu pęcherzyków i opóźnienie owulacji. Z kolei zmniejszenie sekrecji progesteronu, jako następstwo zmniejszenia sekrecji LH, wpływa na zmniejszenie zewnętrznych objawów rui (ciche ruje) oraz pogarsza warunki w macicy dla implantacji zarodka [Nebel i McGilliard, 1993]. Zmniejszenie koncentracji glukozy we krwi, w wyniku ujemnego bilansu energii, obniża stężenie insuliny, co także może ograniczać tak sekrecję LH jak i reakcję jajników na LH [Butler i Smith, 1989].

Inna hipoteza zakłada, że ujemny bilans energii może pogarszać płodność poprzez pogorszenie jakości dojrzewających pęcherzyków. W efekcie nie dojrzewają one w "fizjologicznym czasie 70 dni". Badania ultrasonograficzne wykazały, że w warunkach deficytu energii wzrasta liczba pęcherzyków niedojrzałych (< 9 mm średnicy). Poprawa bilansu energii zwiększała liczbę dobrze wykształconych pęcherzyków ( > 10 mm).

Według doświadczeń prowadzonych w Uniwersytecie Cornell (USA) cykl jajnikowy rozpoczyna się w momencie, gdy rozpoczyna się wychodzenie krowy z ujemnego bilansu energii. Z tego względu ważna dla hodowcy jest nie tylko bezwzględna wielkość niedoboru energii w całym okresie poporodowym, ale również wielkość niedoboru w najgorszym dniu po wycieleniu (zwykle w 2-3 tygodniu laktacji). W doświadczeniach holenderskich [de Vries i Yeerkamp, 2000] wykazano najwyższą ujemną korelację (minus) pomiędzy dniem rozpoczęcia aktywności lutealnej (dni po wycieleniu) a najniższym deficytem energii (MJ EN/dzień). Korelacje pomiędzy dniem rozpoczęcia aktywności lutealnej a bezwzględną wielkością deficytu energii oraz długością okresu ujemnego bilansu energii były również istotne, ale niższe od wspomnianej wyżej.

Podsumowując, ujemny bilans energii opóźnia rozpoczęcie normalnej aktywności jajnikowej, co zmniejsza ilość cykli rujowych przed skutecznym pokryciem. Dodatkowo niska koncentracja progesteronu w fazie lutealnej pogarsza warunki implantacji zarodka w błonie śluzowej macicy oraz pogarsza warunki dla przetrwania embrionu.

Kondycja ciała a płodność

Ze skalą oraz długością trwania ujemnego bilansu energii związana jest wspomniana wcześniej utrata masy ciała oraz pogorszenie kondycji. W związku z tym tak ważna jest w praktyce chowu krów umiejętność oceny kondycji zwierząt metodą BCS (body condition scoring; skala 1-5 pkt.). BCS nie jest metodą oceny pokroju zwierząt, ale bardzo przydatnym narzędziem oceny rezerw energetycznych ciała oraz kontroli prawidłowości żywienia. Ze względu na trudności w określaniu indywidualnego pobrania paszy w oborach bezuwięziowych, ocena BCS powinna być tam bezwzględnie wykonywana.

Z punktu widzenia płodności ważniejszym wskaźnikiem od stanu kondycji w momencie inseminacji jest zmiana kondycji (utrata punktów BCS) w okresie poporodowym. Wykazano wielokrotnie, że dopiero bardzo zła kondycja krów w okresie porodu oraz momencie inseminacji (poniżej 1.5 pkt – krowa bardzo chuda oraz powyżej 4.0 – krowa tłusta) może negatywnie wpływać na rozród (tab. 3). Podsumowując, aktualna kondycja ciała krowy w momencie inseminacji nie ma istotnego wpływu na płodność, z wyjątkiem sytuacji ekstremalnych.

Tabela 3. Wpływ kondycji ciała krów (pkt BCS) w okresie porodowym oraz w momencie inseminacji na współczynnik zapładnialności (Bourchier i in., 1987)

Z kolei wykazano wielokrotnie, że nadmierna utrata kondycji ciała (zmiana kondycji) w pierwszych tygodniach laktacji (utrata powyżej 1 pkt BCS) powoduje zaburzenia płodności, w tym głównie wydłużenie okresu od wycielenia do pierwszej rui oraz zmniejszenie wskaźnika zapładnialności (tab. 4). W warunkach utraty kondycji dojrzewające pęcherzyki jajnikowe znajdują się w warunkach niekorzystnych dla rozwoju. Powstają pęcherzyki nieprawidłowo wykształcone, co utrudnia owulację oraz zmniejsza późniejszą sekrecję progesteronu.

Tabela 4. Zależność pomiędzy zmianą kondycji ciała (pkt BCS) w okresie pomiędzy wycieleniem a pierwszą inseminacją a wskaźnikiem zapładnialności (Ferguson, 1994)

Podsumowanie i zalecenia praktyczne

W celu unikania nadmiernie ujemnego bilansu energii oraz nadmiernej utraty masy ciała należy:

a. maksymalizować pobranie paszy po wycieleniu; w tym celu należy między innymi:

• właściwie przygotować kondycję krowy w okresie końca poprzedniej laktacji oraz w zasuszeniu; unikać nadmiernego otłuszczenia, optymalna kondycja krowy w okresie wycielenia powinna wynosić 3.25-3.75 pkt,
• odpowiednio żywić krowę w okresie przejściowym (-3,-2,-1 tygodnie przed wycieleniem),
• skarmiać najlepsze pasze w gospodarstwie w okresie okołoporodowym,
• unikać gwałtownych zmian dawki pokarmowej,
• dbać o strukturalność dawki pokarmowej,
• zapewnić stały dostęp zwierząt do pasz,
• dbać o zdrowotność racic.

b. zwiększyć koncentrację energii w dawce pokarmowej; w tym celu należy między innymi:

• zwiększyć udział w dawce węglowodanów niestrukturalnych (skrobi), przez dodatek pasz treściwych,
• zwiększyć udział w dawce kiszonki z kukurydzy zebranej w fazie woskowo-szklistej dojrzałości ziarna (zawartość suchej masy ponad 33 %),
• dbać o termin zbioru zielonek, z których produkowane są kiszonki; przedłużenie terminu zbioru traw czy lucerny pogarsza strawność i w efekcie zmniejsza koncentrację energii netto,
• stosować dodatki tłuszczowe (całe nasiona rzepaku, tłuszcz chroniony itp.); dodatek tłuszczu może zwiększać koncentrację cholesterolu we krwi, który jest niezbędny do syntezy progesteronu.

Wpływ żywienia białkowego na rozród krów

Wpływ zawartości białka w dawce pokarmowej

Ze względu na zmniejszone pobranie paszy w okresie poporodowym dla pełnego pokrycia potrzeb białkowych konieczne jest zwiększenie koncentracji białka w dawce pokarmowej do 17-18, a nawet 19 % (w SM). Część hodowców zwiększa jednak ten udział jeszcze bardziej, licząc na ewentualny pozytywny wpływ zwiększonej zawartości białka w dawce na jej pobranie. Decyzja o zwiększeniu koncentracji białka musi być jednak podjęta nie tylko z uwzględnieniem wydajności, ale również ewentualnego wpływu takiej dawki na płodność krów. Oprócz wspomnianego celowego zwiększania koncentracji białka w dawce, nadmierne spożycie tego składnika może wynikać również ze zbyt dużego pobrania takich pasz jak zielonka pastwiskowa (zwłaszcza młoda), kiszonka z traw czy lucerny. Dawki zawierają wtedy powyżej 20 % BO. Często za wysokie pobranie białka wynika z błędów popełnianych w bilansowaniu dawek lub z ich nie bilansowania.

Białko pobrane w dawce pokarmowej podlega w znacznym stopniu procesowi bakteryjnego rozkładu, najpierw do peptydów, a następnie poprzez aminokwasy do amoniaku. Amoniak, a także część aminokwasów, wykorzystywane są do syntezy białka mikroorganizmów. Aby była ona możliwa konieczne jest dostarczenie bakteriom odpowiedniej ilości łatwo dostępnej energii. Ważna jest tutaj nie tylko sama ilość dostarczanych bakteriom składników pokarmowych, ale także synchronizacja czasu ich podaży oraz rozkładu i fermentacji w żwaczu. Nadmierna ilość pobranego białka, w stosunku do pobrania energii, powoduje powstawanie w żwaczu takiej ilości amoniaku, która przewyższa możliwość wbudowania go w białko mikroorganizmów. Dodatkowo wysoka koncentracja amoniaku w żwaczu zwiększa pH płynu żwacza, co jeszcze bardziej zwiększa tempo wchłaniania amoniaku ze żwacza do krwi. Nadmiar amoniaku po wchłonięciu do krwi i przedostaniu się do wątroby jest przez nią przetwarzany w mocznik w cyklu ornitynowym. Jednak, gdy przekroczona zostanie zdolność wątroby do przetworzenia amoniaku w mocznik, może dojść do zatrucia amoniakiem. Zwiększenie koncentracji amoniaku i mocznika we krwi prowadzi do zwiększenia koncentracji tych składników w organach reprodukcyjnych krowy [Jordan i in., 1983], co wydaje się główną przyczyną pogorszenia wskaźników rozrodu. Przetworzenie amoniaku w mocznik wymaga ponadto wydatkowania energii, której zwykle brakuje krowom w okresie wczesnej laktacji.

Nadmierna ilość jonów amonowych w wątrobie zaburza również procesy glukoneogenezy, co pogłębia ujemny bilans energii, negatywnie wpływający na płodność krów.

Dobrym wskaźnikiem nadmiernej produkcji amoniaku w żwaczu jest stężenie azotu mocznika w osoczu krwi oraz w mleku. Żywienie dawkami zbyt bogatymi w białko, a zwłaszcza białko ulegające rozkładowi w żwaczu (BUR_ż), jednocześnie zbyt ubogimi w energię dostępną dla bakterii w żwaczu, powoduje zwiększenie zawartości N-mocznika w osoczu krwi. Cząsteczka mocznika jest wystarczająco mała aby swobodnie przemieszczać się wraz z krwią do różnych części ciała, w tym do organów reprodukcyjnych.

W wielu doświadczeniach wykazano, że nadmierna koncentracja BO w dawce pokarmowej może powodować pogorszenie wskaźników rozrodu u krów mlecznych, zwłaszcza starszych, tj. w 4 i dalszych laktacjach. Zwykle dotyczy to pogorszenia wskaźnika zapładnialności (% skuteczności pierwszego zabiegu inseminacji), zwiększenia indeksu unasienniania (średnia liczba zbiegów inseminacyjnych niezbędnych dla skutecznego pokrycia) oraz długości okresu międzyciążowego. W niektórych doświadczeniach obserwowano wydłużenie okresu międzyciążowego, bez wpływu na indeks unasienniania i odwrotnie. Z drugiej strony wysoka koncentracja BO nie ma wpływu na rozpoczęcie cyklu rujowego w okresie powycieleniowym, a więc na długość okresu od wycielenia do pierwszej rui lub owulacji.

Poglądy na temat poziomu zawartości BO w dawce, od którego rozpoczynają się ewentualne problemy z rozrodem są bardzo rozbieżne. Według Ferguson i Chałupa [1989] wydłużenia okresu międzyciążowego oraz zwiększenia indeksu unasienniania można spodziewać się, gdy koncentracja BO w SM dawki przekracza 15-16 %. Jordan i Swanson [1979] obserwowali liniowe zwiększanie się długości okresu międzyciążowego (od 69 do 106 dni) w miarę jak zwiększano koncentrację BO z 12.7 do 19.3 %. Z kolei Canfieid i in. [1990] wykazali pogorszenie o około 17 jednostek procentowych skuteczności pierwszego krycia, gdy zwiększono udział BO w dawce pokarmowej z 16 do 19 %. Także Elrod i Butler [1993] obserwowali zmniejszenie skuteczności pierwszej inseminacji (z 82 do 61 %), gdy zwiększono koncentrację BO w dawkach dla jałówek z 15.5 do 21.8%.

Wielokrotnie wykazano istotną zależność pomiędzy wysokim stężeniem N-mocznika w osoczu lub surowicy krwi, będącym następstwem nadmiernego pobrania BO, a pogorszeniem płodności krów. Uważa się obecnie, że stężenie N-mocznika w osoczu krwi powyżej 19 mg/dl (20 mg/dl w surowicy krwi) zagraża płodności. Wielokrotnie wykazywano także istotną ujemną zależność pomiędzy poziomem N-mocznika w mleku a płodnością krów [Butler i in., 1996].

Wpływ nadmiernego spożycia białka na pogorszenie wskaźników rozrodu nie jest jednak zawsze tak oczywisty. Na przykład Wu i Satter [2000] oraz Carroll i in. [1994] nie obserwowali ujemnego wpływu dawek z dużą zawartością białka (nawet do 20 %) na podstawowe wskaźniki rozrodu. W opinii wspomnianych autorów o wskaźnikach rozrodu decydują inne czynniki niż koncentracja białka w dawce pokarmowej, w tym między innymi wydajność mleka i status energetyczny krowy. W ciekawym doświadczeniu Garcia-Bojalil i in. [1994] wykazali brak wpływu dawek o zawartości 12.3 i 27.4 % BO na wzrost pęcherzyków Graffa oraz owulację u krów nie będących w laktacji (bez ujemnego bilansu energii), poddanych zabiegowi superowulacji. Tak zróżnicowane dawki nie wpływały również na jakość embrionów. Wyniki tej pracy mogą sugerować, że nadmierne pobranie białka może potęgować jedynie negatywny wpływ innych czynników na rozród krów, w tym głównie ujemnego bilansu energii.

W podsumowaniu należy stwierdzić, że wpływ poziomu BO na płodność krów jest zmienny. Istotny jest tutaj status energetyczny krowy, jej wiek, wydajność mleka i stan zdrowia oraz rodzaj białka w dawce pokarmowej.

Wpływ rodzaju białka

Według Ferguson i Chałupa [1989] brak wpływu wysokiej zawartości białka na płodność krów w wielu doświadczeniach wynika z nie uwzględniania rodzaju białka, w tym udziału białka ulegającego (BUR_ż) i nie ulegającego rozkładowi w żwaczu (BNR_ż). To właśnie skarmianie dużej ilości białka o znacznej podatności na rozkład w żwaczu jest powodem powstawania w żwaczu nadmiernej ilości amoniaku. Ferguson i Chałupa [1989] wyliczyli, że wraz ze wzrostem udziału w dawce BUR_ż oraz w jeszcze większym stopniu, wraz ze zmniejszeniem się udziału BNR_ż zmniejsza się prawdopodobieństwo ciąży krowy (o 2.7 % wraz z pobraniem o 0.1 kg BUR_ż więcej ponad zapotrzebowanie krowy).

W wielu badaniach wykazano, że możliwe jest poprawienie wskaźników rozrodu przez skarmianie białka o mniejszej podatności na rozkład w żwaczu. Na przykład Blanchard i in. [1990] zwiększali udział BNR_ż z 27 do 36 % BO (gdy dawki zawierały 16 % BO w SM) i uzyskali pozytywną poprawę wskaźników rozrodu krów poddanych wcześniej zabiegowi superowulacji.

Zwiększenie pobrania BNR_ż (wraz ze zmniejszeniem pobrania BUR_ż) powodowało wzrost koncentracji progesteronu w osoczu krwi [Garcia-Bojalil i in., 1998]. Jajniki krów żywionych dawkami zawierającymi białko mniej podatne na degradację w żwaczu (11.1 % BUR_ż w BO) miały większą liczbę ciałek żółtych i ciałka te były większe, w stosunku do tych u krów otrzymujących dawki z udziałem 15.7 % BUR_ż w BO. Koncentracja progesteronu w osoczu krwi wynosiła odpowiednio 8.1 i 3.9 µg/ml. Dodatek energii do dawek zawierających więcej BUR_ż spowodował między innymi zwiększenie liczby ciałek żółtych i sekrecję progesteronu. Można więc sądzić, że wpływ nadmiernego spożycia BUR_ż był częściowo wynikiem pogorszenia stanu energetycznego krowy.

Ujemny wpływ nadmiernego pobrania BUR_ż na wskaźniki rozrodu dotyczy przede wszystkim krów starszych, tj. w 4 i dalszych laktacjach. Z kolei zwiększenie udziału BUR_ż w BO (16 % BO w SM) może nawet poprawić wskaźnik zapładnialności u krów pierwiastek [Ferguson i Chałupa, 1989]. Starsze krowy, produkujące więcej mleka, mają zwykle większą utratę masy ciała w okresie wczesnej laktacji. Większy ujemny bilans energii, dodatkowo pogłębiany jest przez konieczność detoksykacji amoniaku oraz wydalania mocznika z organizmu. Przyczyną pogorszonej płodności krów starszych może być więc wpływ nadmiernego spożycia BUR_ż na ujemny bilans energii.

Ujemny wpływ na wskaźniki rozrodu może mieć również nadmierne spożycie BNR_ż (aminokwasów). Nadmiar aminokwasów w stosunku do zapotrzebowania krowy musi być przetwarzany w wątrobie, w procesach deaminacji, syntezy mocznika, utleniania ketokwasów i glukoneogenezy, które wymagają wydatkowania energii. W tym więc przypadku ewentualny ujemny wpływ nadmiernego pobrania aminokwasów na wskaźniki rozrodu jest pośredni i wynika także z pogłębiania ujemnego bilansu energii.

Przyczyny ujemnego wpływu nadmiernego pobrania białka i BUR_ż na wskaźniki rozrodu krów

Przyczyny ujemnego wpływu na płodność nadmiernego pobrania białka, w tym białka rozkładalnego w żwaczu, nie są jeszcze w pełni poznane. Najczęściej zwraca się uwagę na:

1. toksyczne działanie amoniaku i mocznika (i innych nie zidentyfikowanych składników azotowych) znajdujących się w narządach i płynach układu rozrodczego; może to powodować zaburzenia w dojrzewaniu pęcherzyków oraz wpływać ujemnie na plemniki, komórki jajowe oraz na przeżywalność gamet i embrionów,
2. nieprawidłowe zbilansowanie białkowo-energetyczne dawki, co może ujemnie wpływać na metabolizm krowy i bilans energii; dotyczy to również nadmiernego spożycia BNR_ż (aminokwasów) w stosunku do zapotrzebowania krowy,
3. oddziaływane amoniaku i mocznika na sekrecję gonadotropin i/lub progesteronu; nie wydaje się jednak aby istniał bezpośredni wpływ nadmiernie wysokiej koncentracji białka i/lub BUR_ż na sekrecję gonadotropin (LH i FSH) – nadmiar białka i/lub BUR_ż może wpływać natomiast ujemnie na wytwarzanie hormonów sterydowych w jajniku, co z kolei powoduje zmniejszenie wydzielania gonadotropin przez przysadkę mózgową,
4. oddziaływanie amoniaku i mocznika na pH w macicy,
5. koszt energetyczny (pogłębianie ujemnego bilansu energii) detoksykacji amoniaku w wątrobie oraz wydalania mocznika z organizmu, a także deaminacji aminokwasów (przy znacznym nadmiarze BNRż₎; wpływ amoniaku na funkcjonowanie wątroby jest szczególnie niekorzystny przy jej stłuszczeniu (zwyrodnienie tłuszczowe wątroby).

Według Andersen i Barton [1987] nadmiar amoniaku pogarsza także funkcjonowanie systemu immunologicznego krowy (ujemny wpływ na białe komórki krwi), co może opóźniać usuwanie toksyn płodowych z macicy. W rezultacie krowy żywione nadmierną ilością BO, a zwłaszcza BUR_ż, częściej zapadają na zapalenie błony śluzowej macicy. Krowy żywione dawkami z dużym udziałem BUR_ż częściej zapadają również na inne choroby w okresie wczesnej laktacji, co potwierdza ujemny wpływ takiego żywienia na system immunologiczny.

Spożycie nadmiernej ilości BUR_ż może zmieniać pH oraz stężenie Na i K w środowisku macicy. Może to zmniejszać przeżywalność embrionów, zwłaszcza w pierwszych 7 dniach ciąży. Odczyn pH w środowisku macicy wzrasta zwykle z 6.8 w czasie rui do 7.1 w 7 dniu cyklu rujowego. Skarmianie dawek z nadmiernym udziałem BUR_ż lub BNR_ż, zwiększające stężenie mocznika we krwi, nie powodowało takich zmian w pH, co mogło mieć wpływ na rozwój embrionów [EIrod i Butler,1993; Butler, 1998].

W wielu doświadczeniach obserwowano zmniejszenie sekrecji progesteronu w wyniku skarmiania nadmiernych dawek białka, chociaż efekt ten nie jest tak jednoznaczny. Jest on prawdopodobnie związany ze statusem energetycznym krowy, skoro wysokie dawki BO nie zmniejszyły sekrecji progesteronu u krów nie będących w laktacji [Garcia-Bojalil i in., 1994]. Zmiany w regulacji hormonalnej spowodowane nadmiernym spożyciem białka są podobne do tych, które występują u krowy w wyniku ujemnego bilansu energii. Stąd też często zaburzenia rozrodu, które przypisuje się nadmiernemu spożyciu białka czy BUR_ż mają swoje źródło bardziej w niedoborze energii. Zbyt duża ilość amoniaku powstająca w żwaczu dodatkowo pogłębia bilans energii z powodu konieczności jej wydatkowania w cyklu mocznikowym w wątrobie. Słabe wskaźniki rozrodu przy skarmianiu dawek ze zbyt dużym udziałem BUR_ż poprawiono przez dodatek energii w postaci tłuszczu chronionego. Wyniki te wskazują, że ujemny wpływ nadmiaru BUR_ż w dawce pochodził częściowo z niedoboru energii. Według O'Callaghan i Boland [1999] jest prawdopodobne, że ujemny wpływ nadmiernego pobrania białka czy BUR_ż na płodność jest widoczny tylko wtedy gdy krowa jest w stanie ujemnego bilansu energii i gdy zmniejszona jest synteza białka mikroorganizmów w żwaczu. Taka sytuacja ma miejsce na przykład na początku okresu pastwiskowego.

Podsumowanie i zalecenia praktyczne

Nadmierne spożycie białka, a zwłaszcza BUR_ż może powodować pogorszenie wskaźników rozrodu, zwłaszcza u starszych krów. Ewentualna analiza przyczyn zaburzeń w rozrodzie wymaga jednak uwzględnienia stanu pokrycia potrzeb energetycznych, wydajności mleka czy stanu zdrowia krowy.

W celu uniknięcia zaburzeń w rozrodzie dawka pokarmowa powinna być zbilansowana nie tylko pod względem zawartości białka ogólnego, ale także BTJN (wskaźnik uwzględniający podaż N dla mikroorganizmów w żwaczu) i BTJE (wskaźnik uwzględniający podaż energii dla mikroorganizmów w żwaczu), a także zawierać optymalną dla danej wydajności zawartość BTJP (białka paszowego nie ulegającego rozkładowi w żwaczu i trawionego w jelicie cienkim). Jest to szczególnie istotne w okresie wczesnej laktacji, a zwłaszcza w okresie od wycielenia do osiągnięcia wydajności maksymalnej (5-6 tydzień laktacji).

Białko nie ulegające rozkładowi w żwaczu (BNR_ż) powinno stanowić około 32-35 % białka ogólnego (15 % BO w SM) u krów średnio wydajnych i 35-40 % u krów wysoko wydajnych (18-19 % BO w SM). Paszami białkowymi, które ze względu na relatywnie niższą podatność białka na rozkład w żwaczu (niska zawartość BTJN lub BUR_ż) należałoby stosować w dawkach pokarmowych dla krów wysoko wydajnych, są mączka rybna, gluten kukurydziany, młóto browarniane, zwłaszcza suszone, suszony wywar zbożowy oraz preparaty białka chronionego (np. SoyPass, Megapro). Ze zrozumiałych względów nie zaleca się obecnie stosowania mączek mięsno-kostnych.

Gdy jednak z jakichś powodów krowy pobierają nadmierne ilości białka ulegającego rozkładowi w żwaczu (nadmiar białka ulegającego rozkładowi w żwaczu; BTJN) konieczne jest uzupełnienie dawki paszami zawierającymi energię łatwo dostępną dla bakterii żwacza, na przykład wysłodkami buraczanymi, śrutami zbożowymi, w tym śrutą kukurydzianą. Ze względu na niebezpieczeństwo ketoz w okresie wczesnej laktacji nie najlepszym uzupełnieniem jest melasa.

Bardzo dobrym wskaźnikiem przemian białkowych u krowy jest poziom mocznika w mleku, oznaczany już przez niektóre laboratoria OSHZ. Zbyt wysokie stężenie mocznika w mleku, np. ponad 250-300 mg/dl, odzwierciedla nadmierne spożycie BUR_ż i zbyt małe pobranie energii, co może mieć konsekwencje w pogorszeniu płodności krów.

Literatura
Dostępna u autora

Adres autora:
Dr hab. Zygmunt Maciej Kowalski 
Katedra Żywienia Zwierząt 
Akademia Rolnicza w Krakowie
Al. Mickiewicza 24/28
Kraków 30-059
rzkowals@cyf-kr.edu.pl