Хромовые дрожжи способствуют синтезу молочного белка, регулируя микробиоту рубца и метаболиты аминокислот у молочных коров, испытывающих тепловой стресс

С учетом глобального потепления, тепловой стресс становится серьезной проблемой для молочной промышленности, влияя на продуктивность коров и качество молока. В предыдущих исследованиях было показано, что добавление хромовых дрожжей (CY) может смягчить негативные последствия теплового стресса, улучшая показатели лактации, включая содержание белка в молоке и его надои. В данном исследовании мы изучили, как хромовые дрожжи влияют на синтез микробного сырого белка (MCP) в рубце, регулируя микробиоту и метаболиты аминокислот у молочных коров, подвергшихся тепловому стрессу.

Методология

В эксперименте участвовали 12 молочных коров, находящихся под тепловым стрессом, которые были разделены на две группы:
- Группа с добавкой CY: получала хромовые дрожжи в дозировке 0,36 мг Cr/кг сухого вещества.
- Контрольная группа (CON): не получала добавок.

Эксперимент проводился в течение восьми недель в жаркий летний период, когда средний индекс температуры и влажности составил 79,0 ± 3,13. После окончания эксперимента были собраны образцы для анализа.

Результаты

1. Параметры рубца:
- Добавление CY не оказало значительного влияния на pH рубца и общее количество летучих жирных кислот, включая ацетат, пропионат, изобутират, бутират, изовалерат и валерат.
- Однако, была зафиксирована значительная (P < 0,05) положительная корреляция с концентрацией MCP в рубце, что указывает на улучшение синтеза микробного белка.

2. Микробиота рубца:
- Не было обнаружено значительных изменений в альфа- или бета-разнообразии микроорганизмов в рубце между группами.
- На уровне родов добавление CY увеличивало относительное содержание таких микроорганизмов, как Olsenella, LachnospiraceaeUCG-002 и Shuttleworthia (P < 0,05), и снижало содержание Enterobacter, Escherichia-Shigella, Oribacterium и BacteroidetesBD2-2 (P < 0,05).

3. Метаболиты аминокислот:
- В ходе анализа было выявлено 17 метаболитов с повышенным и 57 метаболитов с пониженным уровнем экспрессии в жидкости рубца между группами.
- Результаты дискриминантного анализа (PLS-DA и OPLS-DA) четко различали две группы, подтверждая влияние добавления CY на метаболизм аминокислот.

4. Концентрация аминокислот:
- Добавление CY снижало концентрации D-(+)-пролина, DL-глутаминовой кислоты, DL-лизина, Gly-l-pro, L-()-серина, L-(+)-аланина и L-(+)-аспарагиновой кислоты (P < 0,05). Эти аминокислоты вовлечены в различные метаболические процессы, включая биосинтез аргинина, метаболизм глутатиона и деградацию лизина.

5. Корреляционный анализ:
- Корреляционный анализ Спирмена показал, что содержание молочного белка положительно коррелирует с MCP и отрицательно коррелирует с концентрацией аминокислот в рубцовой жидкости (P < 0,05).

Добавление хромовых дрожжей (CY) в рацион молочных коров, испытывающих тепловой стресс, способствует улучшению использования аминокислот микроорганизмами в рубце для синтеза микробного сырого белка (MCP). Это, в свою очередь, приводит к повышению содержания белка в молоке и увеличению его надоя. Результаты исследования подчеркивают важность регулирования микробиоты рубца и метаболизма аминокислот для оптимизации лактации и повышения устойчивости молочных коров к тепловому стрессу. Таким образом, хромовые дрожжи могут стать эффективным средством для улучшения продуктивности и здоровья молочных коров в условиях изменяющегося климата.

Исследование: Animal Nutrition