Кетоз и его роль в нарушении репродуктивной функции Bos Taurus

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Представлен анализ актуальных и значимых научных исследований о физиологических и биохимических аспектах кетоза, а также основных механизмах воздействия на репродуктивную функцию при данной метаболической патологии. Усиление селекционного потенциала и создание условий для его реализации с помощью современных технологий кормления и содержания обусловило распространение заболеваний незаразной этиологии, среди которых особое место занимают кетозные заболевания. Кетозные заболевания приводят к различным нарушениям в углеводно-липидном, белковом, водно-электролитном и витаминно-минеральном обменах. Проведенный мониторинг исследований биологической роли кетоза показал его влияние на фертильность животных, качество женских гамет и развитие плода. При рассмотрении кетозов важно понимать именно механизмы влияния, так как многие методы диагностики и борьбы с кетозными заболеваниями строятся на их знании. Рассмотрены ключевые вопросы механизмов образования кетоновых тел, причины повышения их концентрации, что имеет важное практическое значение для разработки диагностических тестов, которые дают возможность определить направленность нарушений в энергетических и пластических процессах. На основании представленных в рассматриваемых исследованиях данных сделаны выводы о роли β-оксимасляной кислоты как прямого фактора в снижении репродуктивной функции Bos Taurus .

Об авторах

Геннадий Владимирович Ширяев

Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста

Автор, ответственный за переписку.
Email: gs-2027@yandex.ru

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела воспроизводства сельскохозяйственных животных

Российская Федерация, 196601, г. Санкт-Петербург, г. Пушкин, Московское шоссе, д. 55а

Татьяна Ивановна Станиславович

Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста

Email: lllfor@mail.ru

кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории биологии развития

Российская Федерация, 196601, г. Санкт-Петербург, г. Пушкин, Московское шоссе, д. 55а

Владимир Петрович Политов

Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста

Email: v.politow4003@yandex.ru

ветеринарный врач

Российская Федерация, 196601, г. Санкт-Петербург, г. Пушкин, Московское шоссе, д. 55а

Список литературы

  1. Mellado M., Dávila А., Gaytan L., Macias-Cruz U., Avendano-Reyes L., Garcia E. Risk factors for clinical ketosis and association with milk production and reproduction variables in dairy cows in a hot environment // Tropical Animal Health and Production. 2018. Vol. 7. № 50. P. 1611-1616. doi: 10.1007/s11250-018-1602-у
  2. Mostert P.F., Bokkers E.A.M., Van Middelaar C.E., Hogeveen H., de Boer I.J.M. Тhe economic impact of subclinical ketosis in dairy cattle using a dynamic stochastic simulation model // Animal. 2018. Vol. 12. № 1. P. 145-154. doi: 10.1017/S1751731117001306
  3. Ширяев Г.В., Никитин Г.С. Оценка применения кормовых добавок при субклиническом кетозе у высокопродуктивных коров // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. 2020. № 2. С. 45-50.
  4. Duffield T.F., Lissemore K.D., McBride B.W., Leslie K.E. Impact of hyperketonemia in early lactation dairy cows on health and production // Journal of Dairy Science. 2009. Vol. 92. № 2. P. 571-580. doi: 10.3168/ jds.2008-1507
  5. Diskin M.G., Murphy J.J., Sreenan J.M. Embryo survival in dairy cows managed under pastoral conditions // Animal Reproduction Science. 2006. Vol. 96. № 3-4. P. 297-311. doi: 10.1016/j.anireprosci.2006.08.008
  6. Suthar V.S., Canelas-Raposo J., Deniz A., Heuwieser W. Prevalence of subclinical ketosis and relationships with postpartum diseases in European dairy cows // Journal of Dairy Science. 2013. Vol. 96. № 5. P. 2925-2938. doi: 10.3168/jds.2012-6035
  7. Rutherford A.J. Oikonomou G., Smith R.F. The effect of subclinical ketosis on activity at estrus and reproductive performance in dairy cattle // Journal of Dairy Science. 2016. Vol. 99. № 6. P. 4808-4815. doi: 10.3168/jds.2015-10154
  8. Walsh R.B., Walton J.S., Kelton D.F., Le Blanc S.J., Leslie K.E., Duffield T.F. Effect of subclinical ketosis in early lactation on reproductive performance of postpartum dairy cows // Journal of Dairy Science. 2007. № 90. P. 2788-2796. doi: 10.3168/jds.2006-560
  9. Antanaitis R., Juozaitienė V., Malašauskienė D., Televičius M., Urbutis M. Biomarkers from automatic milking system as an indicator of subclinical acidosis and subclinical ketosis in fresh dairy cows // Polish Journal of Veterinary Sciences. 2019. Vol. 22. № 4. P. 685-693. doi: 10.24425/pjvs.2019.129981
  10. Эленшлегер А.А., Требухов А.В., Казакова О.Г. Некоторые биохимические показатели крови у коров при субклиническом кетозе // Вестник Алтайского ГАУ. 2014. № 10 (120). С. 96-99.
  11. Данченко Е.О. Биохимические маркеры алкогольного кетоацидоза // Судебная экспертиза Беларуси. 2017. № 1 (4). С. 37-45.
  12. Воинова А.А., Ковалев С.П., Трушкин В.А., Никитин Г.С. Изменение показателей пигментного обмена при лечении коров, больных хроническим гепатозом // Международный вестник ветеринарии. 2018. № 1. С. 114-118.
  13. Зильбертер Ю.И., Зильбертер Т.М. Энергетический метаболизм: от нейронов и глии к целому мозгу; норма, патология и коррекция // Успехи физиологических наук. 2012. № 2. С. 37-53.
  14. Боголюбова Н.В., Романов В.Н., Рыков Р.А. Особенности обменных процессов в организме коров с использованием в рационах комплекса дополнительного питания // Генетика и разведение животных. 2019. № 4. С. 92-97. doi: 10.31043/2410-2733-2019-3-3-10
  15. Таганович А.Д., Олецкий Э.И., Коневалова Н.Ю., Лелевич В.В. Биологическая химия. Минск : Вышэйшая школа, 2013. 671 с.
  16. Кардо Луис. Решение проблемы отрицательного энергетического баланса // Эффективное животноводство. 2015. № 7(116). C. 30-31.
  17. Масловская А.А. Механизм развития кетоза при сахарном диабете и голодании // Журнал Гродненского государственного медицинского университета. 2012. № 3 (39). С. 8-10.
  18. McCarthy M.M., Mann S., Nydam D.V., Overton T.R., McArt J.A.A. Short communication: Concentrations of nonesterified fatty acids and β-hydroxybutyrate in dairy cows are not well correlated during the transition period // Journal of Dairy Science. 2015. Vol. 98. № 9. P. 6284-6290.
  19. Butler W.R. Energy balance relationships with follicular development, ovulation and fertility in postpartum dairy cows // Livestock Production Science 2003. № 83. P. 211-218. doi: 10.1016/S0301-6226(03)00112-X
  20. Zarrin M., De Matteis L., Vernay M.C.M.B., Wellnitz O., van Dorland H.A., Bruckmaier R.M. Longterm elevation of β-hydroxybutyrate in dairy cows through infusion: Effects on feed intake, milk production, and metabolism // Journal of Dairy Science. 2013. Vol. 96. № 5. Р. 2960-2972.
  21. Metz S.H.M., van den Bergh S.G. Regulation of fat mobilization in adipose tissue of dairy cows in the period around parturition // Netherlands Journal of Agricultural Science. 1977. 25. Р. 198-211.
  22. Van der Drift S.G.A., Everts R.R., Houweling M., van Leengoed L.A.M.G., Stegeman J.A., Tielens A.G.M., et al. Effects of β-hydroxybutyrate and isoproterenol on lipolysis in isolated adipocytes from periparturient dairy cows and cows with clinical ketosis // Research in Veterinary Science. 2013. Vol. 94. № 3. P. 433-439. doi: 10.1016/j.rvsc.2012.11.009
  23. Lemor A., Hosseini A., Sauerwein H., Mielenz M. Transition period-related changes in the abundance of the mRNAs of adiponectin and its receptors, of visfatin, and of fatty acid binding receptors in adipose tissue of high-yielding dairy cows // Domestic Animal Endocrinology. 2009. Vol. 37. № 1. Р. 37-44. doi:10.1016/j. domaniend.2009.01.004
  24. Yamdagni S., Schultz L.H. Fatty acid composition of blood plasma lipids of normal and ketotic cows // Journal of Dairy Science. 1970. № 53. Р. 1046-1050.
  25. Brumby P.E., Anderson M., Tuckley B., Storry J.E., Hibbit K.G. Lipid Metabolism in the Cow during Starvation-Induced Ketosis // Biochemical Journal. 1975. Vol. 146. № 3. Р. 609-615.
  26. Fiore Е.Т., Tessari R., Morgante М. Identification of Plasma Fatty Acids in Four Lipid Classes to Understand Energy Metabolism at Different Levels of Ketonemia in Dairy Cows Using Thin Layer Chromatography and Gas Chromatographic Techniques (TLC-GC) // Animals. 2020. Vol. 10. № 4. Р. 571. doi:10.3390/ ani10040571
  27. Aardema H., van Tol H.T.A., Wubbolts R.W, Brouwers J.F.H.M., Gadella B.M, Roelen B.A.J. Stearoyl-CoA desaturase activity in bovine cumulus cells protects the oocyte against saturated fatty acid stress // Biology of Reproduction. 2017. Vol. 96. № 5. P. 982-992. doi: 10.1095/biolreprod.116.146159
  28. Du X., Zhu Y., Peng Z., Cui Y., Zhang Q., Shi Z., et al. High concentrations of fatty acids and β-hydroxybutyrate impair the growth hormone-mediated hepatic JAK2-STAT5 pathway in clinically ketotic cows // Journal of Dairy Science. 2018. Vol. 101. N 4. Р. 3476-3487. doi.:10.3168/jds.2017-13234
  29. Silva J.R.V., Figueiredo J.R., van den Hurk R. Involvement of growth hormone (GH) and insulin-like growth factor (IGF) system in ovarian folliculogenesis // Theriogenology. 2009. Vol. 71. № 8. Р. 1193-1208. doi.:10.1016/j.theriogenology.2008.12.015
  30. Heidari M., Kafi M., Mirzaei A., Asaadi A., Mokhtari A. Effects of follicular fluid of preovulatory follicles of repeat breeder dairy cows with subclinical endometritis on oocyte developmental competence // Animal Reproduction Science. 2019. № 205. P. 62-69. doi.:10.1016/j.anireprosci.2019.04.004
  31. Nasioudis D., Minis E., Irani M., Kreines M., Witkin S.S., Spandorfer S.D. Insulin-like growth factor-1 and soluble FMS-like tyrosine kinase-1 prospectively predict cancelled IVF cycles // Journal of Assisted Reproduction and Genetics. 2019. Vol. 36. № 12. P. 2485-2491. doi: 10.1007/s10815-019-01618-3
  32. Тресницкий С.Н., Авдеенко В.С., Пименов Н.В. Метаболический стресс у сухостойных коров и нетелей при развитии субклинического кетоза // Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2017. № 12. С. 6-13.
  33. Авдеенко В.С., Калюжный И.И., Тресницкий С.Н. Метаболический стресс у сухостойных коров и нетелей при развитии субклинического кетоза // Ветеринария. 2019. № 2. С. 36-41. doi: 10.30896/00424846.2019.22.2.36-41
  34. Тресницкий С.Н. Теоретическое обоснование и практическое применение инновационных технологий в диагностике, терапии и профилактике экламптического синдрома у коров : дис.. д-ра вет. наук. Саратов : Саратов. гос. аграрный ун-т им. Н.И. Вавилова, 2018.
  35. Nakagawa H., Katoh N. Reduced activity of lecithin: Cholesterol acyltransferase in the serum of cows with ketosis and left displacement of the abomasum // Veterinary Research Communications. 1998. № 22. Р. 517-524. doi: 10.1023/a:1006189603071
  36. Mc Fadden J.W. Review: Lipid biology in the periparturient dairy cow: contemporary perspectives // Animal. 2020. Vol. 14. N S1 N 1. P. 165-175. doi: 10.1017/S1751731119003185
  37. Leroy J., Vanholder T., Opsomer G., Van Soom A., Kruif A. The In Vitro Development of Bovine Oocytes after Maturation in Glucose and beta-Hydroxybutyrate Concentrations Associated with Negative Energy Balance in Dairy Cows // Reproduction in Domestic Animals. 2006. Vol. 41. № 2. Р. 119-123.
  38. Лукашик Г.В. Морфологические и цитохимические изменения клеток крови у высокопродуктивных коров при кетозе // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. 2014. № 160. С. 130-135.
  39. Hoeben D., Heyneman R., Burvenich C. Elevated levels of β-hydroxybutyric acid in periparturient cows and in vitro effect on respiratory burst activity of bovine neutrophils // Veterinary Immunology and Immunopathology. 1997. Vol. 58. № 2. Р. 165-170.
  40. Zdzisińska B., Filar J., Paduch R., Kaczor J., Lokaj I., Kandefer-Szerszeń M. The influence of ketone bodies and glucose on interferon, tumor necrosis factor production and NO release in bovine aorta endothelial cells // Veterinary Immunology and Immunopathology. 2000. Vol. 74. № 3-4. Р. 237-247.
  41. Ярован Н.И., Новикова И.А. Окислительный стресс у высокопродуктивных коров при субклиническом кетозе в условиях промышленного содержания // Вестник Орловского государственного аграрного университета. 2012. № 5. С. 146-148.
  42. Shi X., Li X., Li D., Li Y., Song Y., Deng Q., et al. β-Hydroxybutyrate activates the NF-κB signaling pathway to promote the expression of pro-inflammatory factors in calf hepatocytes // Cellular Physiology and Biochemistry. 2014. № 33. P. 920-932.
  43. Song Y., Li N., Gu J., Fu S., Peng Z., Zhao C., et al. β-Hydroxybutyrate induces bovine hepatocyte apoptosis via an ROS-p38 signaling pathway // Journal of Dairy Science. 2016. Vol. 99. № 11. Р. 9184-9198. doi: 10.3168/jds.2016-11219
  44. Ковалёв С.П., Щербаков Г.Г., Раднатаров В.Д. и др. Обмен витаминов у коров, больных кетозом // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. 2018. № 2. С. 140-142.
  45. Gupta R.K., Miller K.P., Babus J.K., Flaws J.A. Methoxychlor inhibits growth and induces atresia of antral follicles through an oxidative stress pathway // Toxicological Sciences. 2006. Vol. 93. № 2. P. 382-389. doi: 10.1080/01926230701459960
  46. Devine P.J., Perreault S.D., Luderer U. Roles of reative oxygen species and antioxidants in ovarian toxicity // Biology of Reproduction. 2012. Vol. 86. № 2. P. 1-27. doi: 10.1095/biolreprod.111.095224

© Ширяев Г.В., Станиславович Т.И., Политов В.П., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах