Завантажити повний текст у PDF

Bìol. Tvarin. 2023; 25 (1): 39–45.
https://doi.org/10.15407/animbiol25.01.039
Received 14.08.2022 ▪ Revision 28.10.2023 ▪ Accepted 19.02.2023 ▪ Published online 31.03.2023

---

Вплив лікувально-профілактичної кормової добавки на рубцеву ферментацію хворих на кетоз корів

С. Р. Сачко

Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Інститут біології тварин НААН, вул. В. Стуса, 38, м. Львів, 79034, Україна

---

Іонофорні антибіотики регулюють рубцеву ферментацію, покращують використання протеїну корму, запобігають кетозу та стеатозу. Вони і β-кислоти хмелю пригнічують активність більшості грампозитивних мікроорганізмів рубця. Бактерії потребують вітаміну Е як активного антиоксиданта клітинних мембран. Токсичність токоферолу дуже низька, тому додавання його до раціону жуйних у кількості, більшій за рекомендовану, може стимулювати целюлозолітичні бактерії рубця і зменшити негативний вплив іонофорів на гідроліз клітковини. Бактерії рубця розщеплюють значну частину кормового холіну, метіоніну та карнітину, тому жуйним варто отримувати їх у захищеній формі. Сформовано три групи корів української молочної чорно-рябої породи (>5 тис. кг за попередню лактацію): з симптомами клінічного кетозу (n=4), з субклінічним кетозом (n=5) і клінічно здорові (n=5). Коровам з кетозом протягом місяця згодовували добавку з подрібненими гранулами шишок хмелю (20 г), вітаміном Е (3 г) і захищеними від розщеплення в рубці холіном (50 г), метіоніном (20 г) і карнітином (1 г). Здорові корови слугували контролем. У крові корів з субклінічним кетозом добавка збільшила рівень глюкози і зменшила рівень β-гідроксибутирату до клінічної норми. У корів з симптомами клінічного кетозу концентрація β-гідроксибутирату теж знизилася (P<0,01), проте перевищувала норму. У хворих корів амілолітична та ліполітична активності були нижчими, ніж у здорових (P<0,05–0,01). Целюлозолілітична активність була нижчою лише за клінічного кетозу. Протеолітична активність за кетозу була вищою (P<0,05–0,01) як наслідок зростання в рубці кількості та активності бактерій-гіперпродуцентів аміаку. Після лікування субклінічного кетозу целюлозолітична і амілолітична активності рубцевої рідини дорівнювали контрольним показникам, а протеолітична активність була навіть дещо нижчою (P<0,05). Лікування клінічної форми кетозу було менш ефективне, хоча тенденції зберігались. За обох форм кетозу у вмісті рубця виявлено більшу кількість аміаку (P<0,05–0,01) як наслідок вищої протеолітичної активності; концентрація летких жирних кислот в рубці знижувалась, а концентрація лактату зростала (P<0,05–0,01). Після згодовування добавки вказані показники за субклінічного кетозу наблизились до контролю, тоді як за клінічного кетозу стан покращувався, але концентрація аміаку і далі відрізнялась від норми.

Ключові слова: корови, кетоз, рубець, шишки хмелю, вітамін Е

1. ---

   Almeida ADR, Maciel MVDOB, Machado MH, Bazzo GC, de Armas RD, Vitorino VB, Vitali L, Block JM, Barreto PLM. Bioactive compounds and antioxidant activities of Brazilian hop (Humulus lupulus) extracts. Int. J. Food Sci. Technol. 2020; 55 (1): 340–347. DOI: 10.1111/ijfs.14311.
2. Blaxland JA, Watkins AJ, Baillie LWJ. The ability of hop extracts to reduce the methane production of Methanobrevibacter ruminantium. 2021; 2021: 5510063. DOI: 10.1155/2021/5510063.
3. Briggs DE, Boulton CA, Brookes PA, Stevens RC. Brewing Science and Practice. London, CRC Press. 2004: 900 p. DOI: 10.1201/9780203024195.
4. Compton C, Young L, McDougall S. Efficacy of controlled-release capsules containing monensin for the prevention of subclinical ketosis in pasture-fed dairy cows. New Zealand Vet. J. 2015; 63 (5): 249–253. DOI: 10.1080/00480169.2014.999842.
5. Duffield TF, Merrill JK, Bagg RN. Meta-analysis of the effects of monensin in beef cattle on feed efficiency, body weight gain, and dry matter intake. Anim. Sci. 2012; 90 (12): 4583–4592. DOI: 10.2527/jas.2011-5018.
6. Duffield TF, Rabiee AR, Lean IJ. A meta-analysis of the impact of monensin in lactating dairy cattle. Part 1. Metabolic effects. Dairy Sci. 2008; 91 (4): 1334–1346. DOI: 10.3168/jds.2007-0607.
7. Duffield TF, Rabiee AR, Lean IJ. A meta-analysis of the impact of monensin in lactating dairy cattle. Part 3. Health and reproduction. Dairy Sci. 2008; 91 (6): 2328–2341. DOI: 10.3168/jds.2007-0801.
8. Fiore E, Perillo L, Gianesella M, Giannetto C, Giudice E, Piccione G, Morgante M. Comparison between two preventive treatments for hyperketonaemia carried out pre-partum: Effects on non-esterified fatty acids, β-hydroxybutyrate and some biochemical parameters during peripartum and early lactation. Dairy Res. 2021; 88 (1): 38–44. DOI: 10.1017/S0022029921000108.
9. Flythe MD. The antimicrobial effects of hops (Humulus lupulus L.) on ruminal hyper ammonia-producing bacteria. Appl. Microbiol. 2009; 48 (6): 712–717. DOI: 10.1111/j.1472-765X.2009.02600.x.
10. Flythe MD, Aiken GE. Effects of hops (Humulus lupulus L.) extract on volatile fatty acid production by rumen bacteria. Appl. Microbiol. 2010; 109 (4): 1169–1176. DOI: 10.1111/j.1365-2672.2010.04739.x.
11. Flythe MD, Kagan IA, Wang Y, Narvaez N. Hops (Humulus lupulus L.) bitter acids: Modulation of rumen fermentation and potential as an alternative growth promoter. Vet. Sci. 2017; 4: 131. DOI: 10.3389/fvets.2017.00131.
12. Harlow BE, Bryant RW, Cohen SD, O’Connell SP, Flythe MD. Degradation of spent craft brewer’s yeast by caprine rumen hyper ammonia-producing bacteria. Appl. Microbiol. 2016; 63 (4): 307–312. DOI: 10.1111/lam.12623.
13. Hausmann J, Deiner C, Patra AK, Immig I, Starke A, Aschenbach JR. Effects of a combination of plant bioactive lipid compounds and biotin compared with monensin on body condition, energy metabolism and milk performance in transition dairy cows. PLoS ONE. 2018; 13 (3): e0193685. DOI: 10.1371/journal.pone.0193685.
14. Hernández-Mendo O, Ramírez-Mella M, Ramírez-Bribiesca JE, Crosby-Galván MM, Burgueño-Ferreira JA. Effect of vitamin E on ruminal fermentation and nutrient digestion in steers supplemented with microencapsulated conjugated linoleic acid. Nutr. Feed Techn. 2017; 17 (2): 293–301. DOI: 10.5958/0974-181X.2017.00028.2.
15. Humer E, Bruggeman G, Zebeli Q. A meta-analysis on the impact of the supplementation of rumen-protected choline on the metabolic health and performance of dairy cattle. Animals (Basel). 2019; 9 (8): E566. DOI: 10.3390/ani9080566.
16. Jayaprakash G, Sathiyabarathi M, Robert MA, Tamilmani T. Rumen-protected choline: A significance effect on dairy cattle nutrition. World. 2016; 9 (8): 837–841. DOI: 10.14202/vetworld.2016.837-841.
17. Karabín M, Hudcová T, Jelínek L, Dostálek P. Biologically active compounds from hops and prospects for their use. Rev. Food Sci. Food Saf. 2016; 15 (3): 542–567. DOI: 10.1111/1541-4337.12201.
18. Karabin M, Hudcova T, Jelinek L, Dostalek P. Biotransformations and biological activities of hop flavonoids. Adv. 2015; 33 (6/2): 1063–1090. DOI: 10.1016/j.biotechadv.2015.02.009.
19. Mammi LME, Guadagnini M, Mechor G, Cainzos JM, Fusaro I, Palmonari A, Formigoni A. The use of monensin for ketosis prevention in dairy cows during the transition period: a systematic review. Animals (Basel). 2021; 11 (7): 1988. DOI: 10.3390/ani11071988.
20. Markantonatos X, Varga GA. Effects of monensin on glucose metabolism in transition dairy cows. Dairy Sci. 2017; 100 (11): 9020–9035. DOI: 10.3168/jds.2016-12007.
21. McCarthy MM, Yasui T, Ryan CM, Mechor GD, Overton TR. Performance of early-lactation dairy cows as affected by dietary starch and monensin supplementation. Dairy Sci. 2015; 98 (5): 3335–3350. DOI: 10.3168/jds.2014-8820.
22. Meyer J, Daniels SU, Grindler S, Tröscher-Mußotter J, Alaedin M, Frahm J, Hüther L, Kluess J, Kersten S, von Soosten D, Meyer U, Most E, Eder K, Sauerwein H, Seifert J, Huber K, Rehage J, Dänicke S. Effects of a dietary L-carnitine supplementation on performance, energy metabolism and recovery from calving in dairy cows. Animals (Basel). 2020; 10 (2): E342. DOI: 10.3390/ani10020342.
23. Mukai R. Prenylation enhances the biological activity of dietary flavonoids by altering their bioavailability. Biotechnol. Biochem. 2018; 82 (2): 207–215. DOI: 10.1080/09168451.2017.1415750.
24. Mullins CR, Mamedova LK, Brouk MJ, Moore CE, Green HB, Perfield KL, Smith JF, Harner JP, Bradford BJ. Effects of monensin on metabolic parameters, feeding behavior, and productivity of transition dairy cows. Dairy Sci. 2012; 95 (3): 1323–1336. DOI: 10.3168/jds.2011-4744.
25. Nemzer BV, Rodriguez LC, Hammond L, DiSilvestro R, Hunter JM, Pietrzkowski Z. Acute reduction of serum 8-iso-PGF2-alpha and advanced oxidation protein products in vivo by a polyphenol-rich beverage; a pilot clinical study with phytochemical and in vitro antioxidant characterization. J. 2011; 10 (1): 67. DOI: 10.1186/1475-2891-10-67.
26. Pirestani A, Aghakhani M. The effects of rumen-protected choline and L-carnitine supplementation in the transition period on reproduction, production, and some metabolic diseases of dairy cattle. Appl. Anim. Res. 2018; 46 (1): 435–440. DOI: 10.1080/09712119.2017.1332632.
27. Raboisson D, Barbier M. Economic synergy between dry cow diet improvement and monensin bolus use to prevent subclinical ketosis: An experimental demonstration based on available literature. Vet. Sci. 2017; 4: 35. DOI: 10.3389/fvets.2017.00035.
28. Ringseis R, Keller J, Eder K. Regulation of carnitine status in ruminants and efficacy of carnitine supplementation on performance and health aspects of ruminant livestock: a review. Anim. Nutr. 2018; 72 (1): 1–30. DOI: 10.1080/1745039X.2017.1421340.
29. Roehrer S, Behr J, Stork V, Ramires M, Médard G, Frank O, Kleigrewe K, Hofmann T, Minceva M. Xanthohumol C, a minor bioactive hop compound: Production, purification strategies and antimicrobial test. Chromatogr. B. 2018; 1095: 39–49. DOI: 10.1016/j.jchromb.2018.07.018.
30. Sachko S, Vudmaska I. Use of hop cones and vitamin E to prevent metabolic disorders in transition dairy cows. Proceedings of the XIX Middle-European Buiatrics Congress, May 22–25, 2019, Lviv, Ukraine. Bìol. Tvarin. 2019; 21 (2): 132.
31. Sandoval-Acuña C, Ferreira J, Speisky H. Polyphenols and mitochondria: an update on their increasingly emerging ROS-scavenging independent actions. Biochem. Biophys. 2014; 559: 75–90. DOI: 10.1016/j.abb.2014.05.017.
32. Sendamangalam V, Choi OK, Kim D, Seo Y. The anti-biofouling effect of polyphenols against Streptococcus mutans. 2011; 27 (1): 13–19. DOI: 10.1080/08927014.2010.535897.
33. Shahsavari A, D’Occhio MJ, Al Jassim R. The role of rumen-protected choline in hepatic function and performance of transition dairy cows. J. Nutr. 2016; 116 (1): 35–44. DOI: 10.1017/S0007114516001641.
34. Vlizlo VV, Fedoruk RS, Ratych IB. Laboratory Research Methods in Biology, Stockbreeding and Veterinary Medicine. A handbook. Lviv, Spolom publ., 2012: 355–368.
35. Weiskirchen R, Mahli A, Weiskirchen S, Hellerbrand C. The hop constituent xanthohumol exhibits hepatoprotective effects and inhibits the activation of hepatic stellate cells at different levels. Physiol. 2015; 6: 140. DOI: 10.3389/fphys.2015.00140.
36. Zahra LC, Duffield TF, Leslie KE, Overton TR, Putnam D, LeBlanc SJ. Effects of rumen-protected choline and monensin on milk production and metabolism of periparturient dairy cows. Dairy Sci. 2006; 89 (12): 4808–4818. DOI: 10.3168/jds.S0022-0302(06)72530-9.
37. Zanoli P, Zavatti M. Pharmacognostic and pharmacological profile of Humulus lupulus J. Ethnopharmacol. 2008; 116 (3): 383–396. DOI: 10.1016/j.jep.2008.01.011.
38. Zhou Z, Vailati-Riboni M, Trevisi E, Drackley JK, Luchini DN, Loor JJ. Better postpartal performance in dairy cows supplemented with rumen-protected methionine compared with choline during the peripartal period. Dairy Sci. 2016; 99 (11): 8716–8732. DOI: 10.3168/jds.2015-10525.
39. Zmora P, Cieslak A, Jedrejek D, Stochmal A, Pers-Kamczyc E, Oleszek W, Nowak A, Szczechowiak J, Lechniak D, Szumacher-Strabel M. Preliminary in vitro study on the effect of xanthohumol on rumen methanogenesis. Anim. Nutr. 2012; 66 (1): 66–71. DOI: 10.1080/1745039X.2011.644917.
40. Zugravu CA, Bohiltea RE, Salmen T, Pogurschi E, Otelea MR. Antioxidants in hops: bioavailability, health effects and perspectives for new products. (Basel). 2022; 11 (2): 241. DOI: 10.3390/antiox11020241.