Роль кальциево-фосфорного соотношения у высокопродуктивных коров

С проблемой нарушения кальциево-фосфорного обмена у высокопродуктивных коров сталкиваются, пожалуй, все хозяйства. Чем же она спровоцирована и можно ли ее избежать?

При недостатке в рационе кальция, фосфора и витамина D у телят нарушается окостенение хрящевой ткани скелета и возникает рахит. Симптомами рахита являются искривление костей, увеличение суставов конечностей, хромота. У взрослых животных развивается остеомаляция (размягчение и хрупкость костей), вызванная быстрой мобилизацией из скелета кальция и фосфора. Наиболее часто нарушение минерального обмена наблюдается у высокопродуктивных коров в период лактации: последние хвостовые позвонки у них размягчаются или совсем исчезают. Установлено, что в молоке концентрация кальция не снижается даже при жестком его дефиците. У коров с нарушенной функцией паращитовидной железы вскоре после отела часто возникает родильный парез: он характеризуется пониженным содержанием кальция в сыворотке крови, мышечными судорогами, а в более тяжелых случаях – потерей сознания и параличом. У коров, перенесших родильный парез, в 4 раза чаще происходит задержание последа, что в 16 раз повышает риск заболевания кетозом. В норме содержание кальция в крови коров должно быть не ниже 2,5–3,11 ммоль/л, а фосфора – не ниже 1,45–2,10 ммоль/л.

Избыток кальция в рационе сухостойных коров приводит к нарушению в первые дни лактации его абсорбции из кишечника, регулируемой 1,25-дигидроксихолекальциферолом (активной формой витамина D), и резорбции из костной ткани под действием паратиреоидного гормона. Производство 10 литров молозива вызывает единовременную потерю 23 г кальция и резкое падение его уровня в крови коров после отела. Механизмы поддержания гомеостаза кальция не могут так быстро компенсировать его потери с молозивом, что ведет к развитию пареза, вызывает расстройство нервной системы и кровообращения, нарушение функционирования скелетных и сердечных мышц. Изменения затрагивают также гладкую мускулатуру внутренних органов (органов пищеварения, матки), мышцы сосков вымени (возникает риск мастита). При субклинической форме дефицита кальция наблюдается слабое сокращение мышц, что замедляет течение отела, инволюцию матки и провоцирует возникновение у коров метрита. У таких животных задерживается овуляция и снижается осеменяемость. Кроме того, кальций играет важную роль в укреплении иммунной системы посредством активизации защитных клеток организма.

В период лактации соотношение кальция и фосфора должно составлять у коров 1,5–2 : 1, а в период сухостоя –0,8–1,5 : 1.

Ионы кальция важны для обеспечения в организме коров:

• нервно-мышечного возбуждения;
• мышечного сокращения;
• сигнальной функции (внутриклеточный вторичный посредник);
• свертывания крови (ионы кальция связывают некоторые белки системы свертывания крови при участии витамина K);
• проницаемости клеточных мембран, активности ионных насосов;
• активности многих ферментов и перекисного окисления липидов.

Метаболизм кальция и фосфора в организме 

Поступая с кормом, кальций в сычуге под действием соляной кислоты высвобождается и в виде ионов (Ca²+) всасывается в тонком кишечнике. Эффективность всасывания зависит от наличия в организме активной формы витамина D₃ (1,25-дигидроксихолекальциферола). Витамин D₃ требуется для синтеза кальцийсвязывающих белков (кальмодулина, альбумина), необходимых для всасывания ионов кальция в кишечнике, реабсорбции его в почках и процессов кальцификации. Всосавшись в кровь, ионы кальция соединяются с альбуминами и через воротную вену поступают в печень. Установлено, что 1 г белка крови способен связывать в среднем только 0,84 мг кальция. При патологии печени (кетозе, жировой дистрофии и т. д.) ухудшается всасывание и использование ионов кальция. В печени ионы кальция освобождаются от жирных кислот и транспортируются далее в кости, центральную нервную систему, молоко, ткани плода и т. д. Для профилактики и лечения возникновения заболеваний печени целесообразно применение БВМК «Статус-Экс М+» для транзитного периода или премиксов Витекс РТ и РТ+.

Основное депо кальция – костная ткань, которая состоит из коллагена (белка) и фосфата кальция. Коллаген отвечает за прочность и эластичность костной ткани, для его формирования необходим витамин C. Чтобы ионы кальция могли отложиться в костной ткани, они должны пройти процесс биоминерализации при участии витаминов (A, C, D, E, K, группы B), макро- и микроэлементов (Mg, Mn, P, Cu, Zn, J, Mo) и ферментов, которые становятся активными в присутствии магния и витаминов группы B.

Если содержание кальция в кормах недостаточно, то витамин D и гормон паращитовидной железы (паратгормон) стимулируют его резорбцию и резорбцию фосфора из кости. При достаточном уровне в кормах кальция кальцитонин, секретируемый клетками щитовидной железы, блокирует его выход из костной ткани.

Костная ткань включает органический матрикс (коллаген), имеющий специфический аминокислотный состав, и неорганический, в виде кристаллов гидроксиапатита (био-минеральный Ca²+ и P).

Считается, что лабильная фракция кальция костного депо у коров составляет 17–20 %, или 1400–1700 г. Это соответствует потребности в кальции на 1200–1500 кг молока. При нормальном обмене в течение суток может мобилизоваться около 1 % кальция костного депо. Если исходить из того, что в костяке крупного рогатого скота содержится от 4,5 до 8 кг кальция, то суточный обмен его может составлять 40–80 г.

Концентрация кальция в крови и во внеклеточной жидкости 

В крови часть кальция связана с белками, а другая часть (50 %) находится в виде свободных ионов (Ca²+) и является физиологически активной (ионизированной), она проникает в клетки через мембраны. Резкое увеличение содержания кальция в клетке происходит при открытии кальциевых каналов или внутриклеточных кальциевых депо под действием нейромедиаторов (глутамата, АТФ). В органеллах и цитоплазме клеток имеются белки, связывающие кальций и выполняющие роль буфера.

Кроме скелета кальций содержится во внеклеточной жидкости. Внеклеточный пул кальция в течение суток обновляется приблизительно 33 раза, проходя через почки, кишечник и кости.

Кальций корма и его биодоступность

Поступающий в организм с кормом кальций представлен в основном в виде фосфата. Дефицит кальция в организме часто связан с малой растворимостью большинства его солей, что проявляется кальцификацией стенок артерий, образованием камней в желчном пузыре, почечных лоханках и канальцах. Например, для того чтобы кальций высвободился из мела, требуется более длительное время пребывания его в сычуге. За сутки в сычуге выделяется 50–60 л желудочного сока с содержанием в нем 0,3–0,5 % соляной кислоты, соответственно эффективное количество последней – 150–180 г в сутки, что невозможно с точки зрения физиологии коровы. Чтобы освободить из мела 1 г кальция, нужно 2 г соляной кислоты. Следовательно оптимальное количество скармливаемого для устранения дефицита кальция мела – 90 г, большее его введение неэффективно. Лучшей доступностью обладает биоорганический кальций: он хорошо растворим, легко и быстро усваивается, не раздражая слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта. Такой биоорганический кальций входит в состав БВМК «Статус».

Также на всасывание кальция влияет концентрация ионов натрия, калия, активность щелочной фосфатазы, Ca2+ -АТФ-азы, уровень содержания кальцийсвязывающего белка. Дефицит магния затрудняет образование паратгормона, мобилизующего кальций. Повышенное содержание в рационе магния и калия тормозит всасывание кальция, так как они конкурируют с ним за желчные кислоты. Соотношение Ca : P : Mg = 0,6 : 1 : 1. 

Также процесс всасывания кальция, как и других веществ, зависит от всасывающей способности слизистой и ворсинок кишечника. Улучшает всасывающую способность кишечника продукт «ПроМет-Экс», являющийся также корректором биологической ценности протеина.

Выведение кальция из организма 

Ежедневно в ЖКТ секретируется слюнными, желудочными и поджелудочными железами значительное количество Ca2+. Выведение кальция с калом происходит даже при безкальциевой диете (в составе желчи). Около 90 % кальция, фильтруемого в почках, реабсорбируется, поэтому с мочой его выделяется мало.

Белковый обмен и кальций 

Для образования кальцийсвязывающих белков, ферментов и гормонов, регулирующих кальциево-фосфорный обмен, во избежание снижения родовых потуг и предотвращения нарушения обмена веществ в рационе коров также должно быть достаточно энергии и белка. Белки биодоступность кальция улучшают, а избыток жиров – снижает (образуются нерастворимые соединения – мыла).
 

Роль фосфора в организме 

Для образования костей и клеточного энергетического обмена (АТФ, АДФ, креатинфосфат, гуанинфосфат и др.) необходим фосфор. Около 90% фосфора содержится в скелете.

Фосфор и сера входят в организме в состав различных макроэргических соединений. С участием фосфорной кислоты осуществляются гликолиз, гликогенез, обмен жиров. Фосфор содержится в структуре ДНК, РНК, участвует в образовании АТФ, фосфорилировании некоторых витаминов (тиамина, пиридоксина и др.). Важен фосфор и для функционирования мышечной ткани (креатинфосфат), буферных систем плазмы и тканевой жидкости, активации всасывания ионов кальция в кишечнике.

Особая роль отводится фосфору в пищеварении жвачных, в преджелудках которых переваривается от 54 до 75 % питательных веществ. Под влиянием фосфора улучшаются метаболические функции рубца: повышается степень расщепления клетчатки и использования азотистых веществ микробами рубца.

Методы нормализации кальциево-фосфорного соотношения 

Методов существует несколько:

• «Нативная диета». Из рациона сухостойных коров исключаются корма с высоким содержанием кальция и используются фосфорсодержащие корма (отруби, травяная мука быстрой сушки), что более физиологично, чем скармливание минеральных солей. Травяная мука выравнивает биологическую ценность протеина в рационе и нормализует кальциево-фосфорное соотношение.
• «Кабинетная терапия». Это способ предотвращения родильного пареза с помощью закисления рациона (метаболического ацидоза) сухостойных коров анионными солями. Применение данного метода можно рассматривать, когда достоверно известен полный анионно-катионный профиль всего рациона. Кислые соли в связи с плохими вкусовыми качествами снижают потребление корма сухостойными коровами. В результате у них возникает острый негативный энергетический баланс. Особенно велик риск возникновения проблем, если животные, получавшие анионные добавки, уже были склонны к ацидозу из-за кормовых факторов. К тому же ацидоз – это «закисление» крови, лимфы, межклеточной жидкости. Он нарушает работу различных ферментов и обмен веществ в целом. Организм, пытаясь исправить положение, начинает активно забирать кальций из костей, но при нарушенном обмене веществ он откладывается в различных органах и тканях (желчном пузыре, почках, позвоночнике, суставах), т. е. не там, где надо. Вот почему применение в хозяйстве различных анионных солей ведет, как правило, к увеличению у коров суставов. Использование кислых солей также считается нецелесообразным при высоком уровне в рационе калия.
• Для поддержания уровня кальция в крови после отела целесообразно обеспечивать коров ионизированным кальцием в доступной форме. Для этого мы предлагаем безопасные продукты, быстро доставляющие кальций в общий пул организма животного, – БВМК «Статус».

В период позднего сухостоя можно полностью заменить комбикорма на БВМК «Статус-Экс С», что позволит снизить уровень крахмала и риск ацидоза, а также избежать ожирения коров. Применение 1–2 кг БВМК «Статус-Экс М» в дойном стаде может заменить 2–4 г зерновой части концентратов (долю крахмала), повысить качество собственного комбикорма, выровнять энергопротеиновое и кальциево-фосфорное соотношение, снизив тем самым риск возникновения осложнений после отела.

БВМК «Статус» содержит в себе блок-премикс с оптимальным количеством и соотношением минеральных веществ и витаминов, биоорганический кальций и органические формы микроэлементов, что дает возможность нормализовать минеральный и общий обмен веществ, сбалансировать рацион, сохранить здоровье и высокую продуктивность коров в различные технологические периоды.

Автор: Г. В. Булгакова, кандидат биологических наук, специалист по кормлению КРС, ООО «АгроВитЭкс».