Баланс электролитов в кормах:
применение при тепловом стрессе у птицы
Современные быстро растущие бройлерные цыплята плохо переносят тепловой стресс. Повышение интенсивности роста птицы приводит к повышенному теплообразованию. Для преодоления отрицательного воздействия теплового стресса используются многие методики, основанные на изменении условий содержания или кормления птицы. Эти стратегии иногда бывают достаточно эффективными, но не всегда. Многие из них не дают обещанного эффекта, особенно в жарком климате. Возможно, это обусловлено тем, что не учитывается потеря электролитов в период теплового стресса, когда учащённо дышащая птица испытывает дыхательный алкалоз. При тепловом стрессе потеря двуокиси углерода (углекислого газа) при дыхании и бикарбонатных ионов в соединении с одновалентными катионами (особенно с натрием и калием) с мочой вызывает нарушение кислотно-щелочного баланса (дыхательный алкалоз). Добавляя с водой или кормом электролиты, можно достичь восстановления кислотно-щелочного баланса в крови. Эти электролиты в разных количествах и соотношениях оказывают благоприятное воздействие на бройлеров в периоды теплового стресса. Соотношения натрия, калия и хлора в рационах обеспечивает баланс электролитов корма (БЭК=натрий+калий-хлор, в миллиэквивалентах на кг). На потребность птицы в отдельных электролитах и их балансе оказывает влияние целый ряд факторов, таких как условия выращивания, режимы теплового стресса (цикличность, острое или хроническое течение), режимы кормления, источники солей электролитов, сочетание этих источников, генотип птицы.
Птица по природе своей гомеотермична, то есть поддерживает относительно постоянную температуру тела. «Термонейтральная зона» или «зона комфорта» - это диапазон температур внешней среды, при котором птица не меняет своего поведения или не проявляет признаков дискомфортного состояния и использует минимальное количество обменной энергии для поддержания нормальной температуры тела. В пределах термонейтральной зоны температура тела поддерживается в соответствии с тепловым уравнением (то есть, теплообразование равно теплопотере). Повышение температуры внешней среды приводит к перегреву. Уменьшить перегрев можно за счёт повышения отвода тепла или снижения теплообразования. В первых попытках тепло отводили при помощи неиспарительного охлаждения. Когда температура внешней среды близка к температуре тела, механизм неиспарительного охлаждения перестаёт действовать и потеря теплоты может осуществляться главным образом через испарение влаги из дыхательных путей путём учащённого дыхания с раскрытым клювом. Действительно, испарительная потеря влаги имеет большое значение при высоких температурах (300С и выше), когда перестают действовать другие, неиспарительные, механизмы отвода тепла, такие как проводимость, конвекция и излучение. Потеря тепла через испарение составляет более 80% от общей потери теплоты при высоких температурах, к примеру, 320С. Температура в глубине тела, при которой начинается учащение дыхания (гипервентиляция), колеблется у разных видов птиц от 41 до 43,50С. Когда температура окружающей среды превышает 300С, может наблюдаться учащение дыхания в десять раз по сравнению с обычным показателем - порядка 25 дыханий в минуту.
Вследствии учащённого дыхания возникает респираторный (дыхательный) алкалоз. Интенсивная потеря двуокиси углерода СО2 при этом обуславливает снижение парциального давления этого газа в плазме крови. В свою очередь, в бикарбонатной буферной системе снижается концентрация ионов водорода, что приводит к повышению рН плазмы крови и содержания в ней бикарбоната, в результате чего и возникает состояние называемое алкалозом. Птица пытается исправить рН крови за счёт выведения бикарбонатов с мочой при сохранении ионов Н. Баланс электролитов в крови тесно связан с рН крови, давлением газов и концентрацией НСОЗ и может меняться в зависимости от степени теплового стресса, его продолжительности и степени акклиматизации птицы.
Стадии респираторного алкалоза у несушек:
- слабый (рН 7,55) без повышения температуры тела - учащённое дыхание начинается при температуре среды 350С;
- умеренный - температура среды 380С;
- резко выраженный (рН крови 7,65) при температуре среды 410С. При респираторном алкалозе сдвиг рН крови заметно подавляет потребление корма и оказывает отрицательное воздействие на показатели продуктивности как бройлеров, так и несушек.
Разработан ряд технологий, позволяющих обеспечить птице несколько больший комфорт. Например, улучшение теплоизоляции птичников, усиление вентиляции, установку распылителей воды под крышей, системы испарительного охлаждения, использования вентиляторов, снижение плотности посадки птицы, обеспечение птицы охлаждённой питьевой водой, снижение уровня кормления или вообще голодание перед ожидаемым тепловым стрессом, кормление птицы в самое прохладное время суток, акклиматизацию молодняка в условиях повышенной температуры среды, тепловое кондиционирование.
Для смягчения отрицательного воздействия теплового стресса рекомендованы также некоторые изменения в рационах, такие как повышение концентрации в них витаминов, минеральных витаминов, энергии и белка для компенсации пониженного потребления корма. Разработан ряд рационов, позволяющих уменьшить действие теплового стресса на птицу, например, с повышенным содержанием жира; такие рационы позволяют сохранить продуктивность при высокой внешней температуре. Хотя некоторые из этих рационов достаточно эффективны и недороги, всё же ни один из этих подходов нельзя считать идеальным решением проблемы.
Одним из последствий теплового стресса является респираторный алкалоз, обуславливающий изменение кислотно-щелочного баланса. Все вышеперечисленные технологии несовершенны прежде всего потому, что они не учитывают изменённого кислотно-щелочного баланса в организме птицы при тепловом стрессе. Поэтому наилучшим способом контроля в условиях теплового стресса является химическое поддержание кислотно-щелочного баланса путём добавления к корму или питьевой воде различных солей электролитов, таких как бикарбонат натрия, хлористый калий, хлористый кальций и хлористый аммоний.
Основная роль электролитов заключается в поддержании баланса ионов и воды в организме. Рационы, составленные с высоким содержанием анионов (прежде всего хлора), снижают рН крови и вызывают у бройлеров ацидемию. Подобным же образом, рационы с высоким содержанием катионов (натрия, калия) повышают рН крови и приводят к алкалемии. И то, и другое состояние отрицательно влияет на продуктивность бройлеров в термонейтральных условиях. Наиболее интенсивный рост бройлеров наблюдается при рН крови 7,28 и снижается, если значения рН крови становятся выше 7,30 или ниже 7,20.
При расчёте БЭК необходимо учитывать взаимодействия между минеральными ионами, условия среды (термонейтральная температура, холодовой или тепловой стресс) и содержание питательных веществ, прежде всего аминокислот. В случае теплового стресса пониженная задержка и повышенная экскреция ионов К- обусловливают повышенную потребность в этом ионе. Реакция на добавление ионов калия зависит от внешней температуры и что при удовлетворении потребности в питательных веществах фактором, предопределяющим продуктивность бройлеров, является соотношение ионов натрия, калия и хлора. БЭК зависит также от содержания сырого протеина в рационе. Рост цыплят на низкопротеиновых рационах (14,3%) подавляется при изменении БЭК за счёт добавления ионов натрия и калия. Однако добавление этих электролитов к рациону с высоким содержанием сырого протеина (28,6%) улучшает интенсивность роста. Кроме того, эффективность добавления электролитов в условиях теплового стресса связана с аминокислотным составом белком корма, и, прежде всего, с отношением аргинина к лизину.
При внесении поправок в БЭК (баланс электролитов корма) для достижения максимальной продуктивности птицы следует соблюдать приемлемые пределы содержания ионов Na+, K+ и Сl-, чтобы не было ни их дефицита, ни излишка, которые могут быть токсичными. Не следует при этом забывать также о том, что на кислотно-щелочной баланс влияет не только содержание вышеупомянутых ионов, но и их источники. Добавление к рациону ионов натрия (без хлора) повышает содержание в плазме крови ионов НСО3 и рН плазмы крови, в то время как добавление ионов хлора (без натрия) снижает оба эти показателя. В то же время добавление поваренной соли не вызывает заметных изменений обоих этих показателей. Эндогенное же образование кислот в организме, особенно с использованием рационов с высоким содержанием белков, оказывает заметное влияние на кислотно-щелочной баланс.
Улучшить ситуацию по регулированию БЭК в организме птицы можно выпаивая им пробиотические препараты на основе молочнокислых бактерий в удвоенной дозировке или по 2 мл/л выпиваемой воды, курсами по 5-10 дней в дни теплового стресса. Бактерии рода Lactobacillus обладают свойством улучшать усвоение из кормов и в процессе своей жизнедеятельности (продукты метаболизма) вырабатывать в значительных количествах эндогенные легкодоступные соединения минеральных веществ (г/кг): натрия - 0,85; калия - 0,86; кальция - 1,37; магния - 0,16; фосфора - 0,98 и др. Одним из продуктов метаболизма молочнокислых бактерий является лактат кальция - самая легкоусвояемая форма кальция (до 28% от общего числа), в то время как глюконат кальция усваивается лишь на 6-8%, а хлористый кальций - на 12-14%. Этот показатель устраняет проблему мраморности скорлупы яйца, позволяет держать толщину скорлупы не ниже 0,35-0,45 мм, даже у птицы, производящей яйцо пониженной категории. Содержание выделенных бактериями витаминов, достигает (мг/кг): В1 - 0,37-0,45; В2 - 1,8-2,5; В6 - 1,2-1,5; В12 - 2,2-2,9; А - 0,02-0,04; Е - 0,2-0,29; С - 4,7-4,9; К - 0,05; Н - 0,01. Они нормализуют и поддерживают на высоком уровне гемоглобин.
Оптимальная продуктивность цыплят наблюдается при скармливании очищенных рационов с БЭК (Nа++К+-СI-) порядка 250 мЭкв/кг и при соотношении (К+СI)/Nа>1. Прирост птицы до 42-дневного возраста снижается при БЭК ниже 180мЭкв/кг и выше 300мЭкв/кг. Оптимальное значение БЭК - между 250 и 300мЭкв/кг. Меньшие значения БЭК приводят к алкалозу в жаркий период. Повышение содержания ионов натрия в корме способствует повышению потребления корма птицей, но это не всегда сопровождается улучшением оплаты корма. Добавление к рациону бикарбоната натрия в сочетании с поваренной солью при БЭК 250мЭкв/кг может повышать жизнеспособность птицы.
Удаление более 80% образующейся теплоты путём испарительного охлаждения обусловливает значение повышенного потребления воды цыплятами в условиях теплового стресса. Потребление воды зависит от целого ряда факторов, из которых наиболее важны возраст птицы, её физиологическое состояние, температура среды, температура и рН питьевой воды, протеиновый уровень рациона, количество и вид соли, добавляемой в корм и питьевую воду. Повышение потребления воды на 20% сверх основного уровня может увеличивать теплопотерю в процессе дыхания на целых 30%. Рекомендуемая температура питьевой воды для бройлеров - от 20 до 240С, а оптимальным уровнем рН воды считается диапазон от 6 до 8,5. Любое повышение потребления с кормом ионов натрия и калия приводит к повышенному потреблению воды и повышенному содержанию влаги в экскретах. В условиях теплового стресса повышенное потребление воды оказывает благоприятное воздействие на птицу, охлаждая организм птицы и снижая падёж. Регулирование БЭК позволяет поддерживать уровень потребления воды, оптимальный и с точки зрения охлаждения птицы, и с точки зрения влажности помёта и подстилки.
Сильный тепловой стресс, вызывая учащённое дыхание с раскрытым клювом, обусловливает потерю двуокиси углерода, снижение парциального давления двуокиси углерода в крови, повышение рН крови и потерю НСО3 и катионов, особенно калия, с мочой.
Благоприятна любая терапия, предотвращающая потерю двуокиси углерода, НСО3 и минеральных ионов, либо снижающая щелочное рН для поддержания кислотно-щелочного баланса крови. При тепловом стрессе отмечают повышение содержания в крови гетерофилов и снижение содержания лимфоцитов. Подобным же образом, у цыплят в состоянии длительного теплового стресса наблюдается повышенное содержание глюкозы в крови, пониженные значения гематокрита крови и пониженные концентрации гемоглобина в крови. По мере повышения температуры внешней среды снижаются концентрации ионов калия и натрия в крови при одновременном повышении концентрации ионов хлора, что обусловливает снижение баланса электролитов крови. Повышение продуктивности бройлеров при изменении содержания в кормах ионов натрия, калия и хлора является следствием нормализации баланса электролитов в крови.
Заключение
БЭК (баланс электролитов в корме) зависит от температуры среды, возраста птицы и продолжительности воздействия высокой температуры.
БЭК оказывает заметное влияние на продуктивность птицы, и его оптимальным значением считают 250мЭкв/кг.
Однако в условиях теплового стресса оптимальное значение БЭК может изменяться и благоприятное влияние может оказывать добавление хлористого аммония и выпойка пробиотических препаратов на основе молочнокислых бактерий. Очень высокое (340 или 360мЭкв/кг) и очень низкое (около 0мЭкв/кг) значение БЭК может приводить к возникновению обменного алкалоза и ацидоза. Поэтому при составлении рационов следует избегать таких крайних вариантов.
При регулировании БЭК следует также избегать избытка или нехватки каких-либо отдельных ионов.
Жизнеспособность птицы при тепловом стрессе зависит от потребления воды, которое непосредственно связано с возрастом птицы и БЭК (содержанием ионов натрия, калия и хлора в рационе). Повышение потребления воды непосредственно обусловливает повышение влажности помёта и подстилки, а также повышение ректальной температуры птицы. Если птица пьёт много воды, ей легче противостоять повышению температуры тела.
При тепловом стрессе птица, получающая рацион с БЭК, а с водой пробиотики на основе молочнокислых бактерий, равным 250мЭкв/кг или около этого, характеризуется лучшей продуктивностью, лучшими физиологическими параметрами крови (рН, содержание ионов НСО3, парциальное давление двуокиси углерода, содержание глюкозы, натрия, калия и хлора). Всё это способствует поддержанию кислотно-щелочного баланса и баланса электролитов в крови.