qнажмите здесь, чтобы открыть PDF-версию
Введение
Взаимосвязь между питанием и иммунитетом теленка уже доказана и бесспорна. Правильное питание положительно влияет на иммунную систему, а часто — и на здоровье теленка. Неправильное питание, особенно недостаток белков/калорий, может ослабить иммунитет и предрасположить телят к болезням. Часто спрашивают, улучшится ли иммунная реакция телят от увеличения количества питательных веществ (т. е. уровня питания). Если некоторое количество питательных веществ — это хорошо, то лучше ли, если питательных веществ больше? Будут ли телята на гораздо «более высоком уровне» питания более устойчивы к болезням, будут ли они лучше расти?
Ответ на этот вопрос: не обязательно. Несмотря на заявления в статьях популярных изданий и рекламные кампании, данные исследований предполагают гораздо более сложный ответ на этот вопрос. Чтобы дать полный ответ, в этом обзоре будут рассмотрены некоторые недавние опубликованные исследования относительно уровня питания и иммунитета.
Важно понимать, что существует множество «частей» иммунной системы, и ни одна лаборатория, ни один тест для животных не в состоянии всесторонне оценить общий статус иммунитета. Как правило, исследователи оценивают один компонент иммунной реакции (например, реакцию на вакцинацию или способность иммунных клеток убивать патогены в культуре) на основе тестов, которые можно провести в лаборатории. Разные исследователи могут использовать различные тесты, поэтому несколько затруднительно экстраполировать их данные на реакцию животных в целом. К тому же, во многих опытах оценивают общие показатели здоровья животных, т. е. выживаемость, заболеваемость, баллы здоровья и т. д. Все эти измерения важны с экономической точки зрения и приводят к «сути» ответа на вопрос о здоровье и питании, но существует много факторов, не относящихся к питанию, которые также могут влиять на здоровье животных, поэтому часто требуется большое количество животных.
Иммунитет на уровне или ниже поддерживающего потребления
Поддерживающий функции организма уровень потребления, особенно поддерживающее потребление энергии, по-видимому, является важным порогом для иммунитета. То есть если кормить телят ниже поддерживающего уровня потребления, то иммунная реакция ухудшается. Мы определяем поддерживающее потребление энергии как количество энергии (в калориях), нужное животному для поддержания текущей массы тела (МТ). Конечно, маленькие телята стараются не только поддерживать МТ, но и расти. Поэтому в норме мы даем телятам больше энергии, чем нужно для поддерживающего потребления. Однако если кормить телят ограниченным количеством заменителя цельного молока (ЗЦМ; например, 454 г/день, или 1 фунт/день), особенно в холодную погоду, мы можем давать им недостаточно калорий, чтобы удовлетворить их потребности в энергии на поддержание. В таких ситуациях телята будут терять МТ, а их иммунная система будет подавлена.
Есть несколько исследований, которые позволяют предположить, что недостаточное потребление энергии обмена (ЭО) может ухудшить иммунную реакцию. Например, Godden et al. (2005) сообщают, что у телят, которых кормили цельным пастеризованным молоком, значительно реже возникали случаи лечения и летального исхода по сравнению с телятами, которым давали такое же количество ЗЦМ, особенно зимой (таблица 1).
В широко освещенном в печати отчете Корнеллского Университета Ollivett et al. (2012) сообщают, что у телят на высоком уровне питания была лучшая реакция на пероральное заражение Cryptosporidium parvum, чем у телят, которых кормили «стандартным питанием». Телята, которых кормили по стандартной программе, получали 0,49 килограмма 20/20 ЗЦМ в день (чтобы обеспечить 0,13 Мкал ЭО/кг МТ0,75) до 21-го дня, тогда как телятам на высоком уровне питания давали 0,85–1,11 килограмма 28/20 ЗЦМ в день (чтобы обеспечить 0,23–0,30 Мкал ЭО/кг МТ0,75) до 1–7-го и 8–21-го дня соответственно). Стартер телятам не давали. В этих условиях телята, получавшие питание по «стандартной» программе, потеряли в среднем 48 грамм МТ/день, а телята на высоком уровне питания набрали 433 грамм МТ в день.
Рацион мало влиял на балл здоровья, это позволяет предположить, что нагрузка криптоспоридий была недостаточной, чтобы вызвать тяжелую заболеваемость или смертность. У телят на высоком уровне питания наблюдалась лучшая реакция лимфоцитов и меньшее изменение объема осажденных эритроцитов (как показатель обезвоживания), чем у телят на стандартном питании. С другой стороны, во время исследования больше телят на высоком уровне питания отказывались по крайней мере от некоторого количества ЗЦМ (64% телят отказывались по крайней мере от одной порции) по сравнению с телятами на стандартной программе питания (11% телят).
Таблица 1. Влияние кормления ЗЦМ или цельным пастеризованным молоком на заболеваемость и смертность телят
В обоих исследованиях есть один важный момент: телят на «стандартном» питании кормили ниже поддерживающего потребления энергии. Большая часть случаев заболеваемости и смертности в исследовании Godden et al. (2005) возникала в зимние месяцы. Телятам в контрольной группе давали 454 г ЗЦМ/день (1 фунт), что удовлетворяет потребности в поддержании энергии и позволяет теленку набирать около 250 грамм (около 1/2 фунта) в день. Хотя количество ЗЦМ в холодную погоду увеличивали, по-видимому, увеличение было недостаточным, чтобы покрыть возросшую потребность в поддерживающей энергии при температуре примерно ниже 5 °C. Поскольку зимой в Миннесоте температура часто бывает ниже этого значения (даже в отапливаемом телятнике), то телята на питании ЗЦМ, скорее всего, получали энергию ниже поддерживающего уровня, по крайней мере часть своей жизни. К сожалению, о скорости роста летом и зимой не сообщается. Поскольку цельное пастеризованное молоко содержит больше ЭО и белков, чем ЗЦМ, телята на питании молоком меньше страдали от недоедания, у них был меньше подавлен иммунитет. Наблюдения Godden et al. (2005) сходны с наблюдениями Williams et al. (1981) — эти авторы сообщают об увеличении смертности телят, которых ежедневно кормили 0,3–0,4 килограмма ЗЦМ.
Было показано, что кормление ниже поддерживающего уровня потребления белков и энергии ухудшает многие аспекты иммунной реакции животного. Например, Griebel et al. (1987) нашли, что иммунные клетки телят, получавших диеты с ограниченным количеством белков и энергии, были менее способны реагировать на воздействие антигена (конканавалина А; рис. 1). Однако, когда телят переводили с питания низкого уровня на питание, аналогичное питанию телят в контрольной группе, способность лимфоцитов реагировать на инфекцию увеличивалась в течение семи дней до такого же уровня, как и до начала опыта, или выше. Таким образом, по‑видимому, если переход на недостаточное питание обратим, он не имеет долговременного влияния на иммунную реакцию теленка, по крайней мере, относительно бласттрансформации лимфоцитов.
К сожалению, у людей недостаточное питание белками и энергией встречается часто. Есть много доступных результатов исследований, которые документально подтверждают отрицательное влияние недостаточного питания на иммунитет (см. хороший обзор в работе Chandra, 1997). В научной литературе достигнуто согласие по поводу того, что недостаток белков и (или) калорий в питании ослабляет иммунитет, в частности у детей и пожилых людей. Неудивительно, что аналогичные результаты наблюдаются у телят, которым дают питание ниже поддерживающего уровня. Недостаток питания ослабляет иммунитет. Кормление телят рационом с недостаточным количеством энергии, особенно в холодную погоду, ухудшает иммунитет. Поэтому для адекватного здоровья теленка важно обеспечить ему адекватное питание.
Иммунитет при уровне питания выше поддерживающего
Возникает ли дополнительное повышение иммунной реакции, если кормить телят гораздо более высоким «уровнем» питания? В последние несколько лет эту теорию проверяли несколько исследователей. Рекомендацию кормить телят большим количеством ЭО и белка (часто до 1 килограмма 28% СБ ЗЦМ), чтобы усилить рост, часто сопровождают заявления, что такие программы питания также улучшают здоровье.
С точки зрения здоровья животного в целом имеется мало данных в поддержку идеи, что дополнительные питательные вещества улучшают здоровье теленка. Например, по данным Davis Rincker (2011), кормление телят дополнительным количеством ЗЦМ (телят в контрольной группе (КОН) кормили 20/20 ЗЦМ, 1,2% от МТ, а телят в интенсивной группе (ИНТ) — 30/15 ЗЦМ, 2,1% от МТ) не влияло на количество дней с высокой температурой и лечением антибиотиками по сравнению с телятами в контрольной группе (таблица 2). Однако число дней с диареей и фекальный балл были хуже, если телят кормили по интенсивной программе.
Таблица 2. Измерение показателей здоровья телят, которых кормили по стандартной или интенсивной программе до отъема
В другом исследовании Hengst et al. (2012) сообщают, что у телят, которым давали ЗЦМ по интенсивной программе, было больше случаев диареи и респираторных заболеваний по сравнению с телятами на «стандартной» программе питания (таблица 3). Не отмечено влияния программы питания на способность животных вырабатывать специфические антитела при вакцинации овальбумином (яичным белком). Некоторые сторонники интенсивного питания предполагают, что кормление дополнительными питательными веществами гораздо выше поддерживающего уровня может улучшить способность животного вырабатывать антитела при вакцинации или воздействии патогена. Однако в этом исследовании отсутствие влияния уровня питания на иммунный ответ на вакцинацию позволяет предположить, что это маловероятно.
Увеличение респираторного балла — интересное наблюдение, которое отмечают также другие авторы (например, Nonnecke et al., 2003). В своей работе Hengst et al. (2012) указывает: «Респираторный балл скорее повышался у телят на интенсивной программе кормления во время 5-й недели (P = 0,09). Nonnecke et al. (2003) также сообщают, что у телят, которых кормили заменителем молока по интенсивной программе, отмечено повышение респираторного балла по сравнению со стандартной программой. Во время периода наблюдения респираторный балл у телят на интенсивной программе был 1,55 по сравнению с 1,10 у телят в контрольной группе. В обеих работах — и в настоящей, и в опыте Nonnecke et al. (2003) — указывается на то, что увеличение доз заменителя молока увеличивает показатели нарушения дыхания».
Таблица 3. Влияние интенсивной программы молочного питания (ИНТ) и стандартной программы (КОН) на показатели телят до отъема
Увеличение фекального балла также часто встречается у телят на интенсивной программе кормления. Защитники этой программы заявляют, что увеличение количества жидких фекалий не является показателем плохого здоровья или инфекции новорожденных; это просто реакция на дополнительные питательные вещества, которые получает теленок. Возможно, у телят на интенсивном рационе более низкая пропорциональная перевариваемость, и, следовательно, больше питательных веществ выходят из организма с экскрементами, которые становятся более жидкими.
Другие исследователи (например, Osario et al., 2013) не сообщают о подобном увеличении респираторного балла. Это может быть связано со временем отбора образцов, используемыми методами и уровнем респираторного стресса, которому подвергаются животные.
Последний пример реакции на увеличение уровня питания до отъема взят из работы Cowles et al. (2006). В этом исследовании телят кормили ЗЦМ по стандартной (562 г/день 20/20 ЗЦМ) или интенсивной программе (712–1358 г/день 28/20 ЗЦМ, на основе МТ) без или с добавлением лактоферрина (антимикробный пептид, найденный в молоке, 1 г/день). Как видно из данных в таблице 4, телят на интенсивной программе кормления ЗЦМ лечили больше, чем телят на стандартной программе. Не отмечено влияния добавления лактоферрина ни на один показатель здоровья теленка в целом.
Таблица 4. Влияние контрольной (КОН) или интенсивной (ИНТ) программы кормления молоком без (−) или с добавлением (+) лактоферрина на показатели здоровья до отъема.
Влияние стресса
Стресс и недостаточность передачи пассивного иммунитета (НППИ) могут влиять на реакцию на программу интенсивного кормления ЗЦМ. Quigley et al. (2006) сообщают, что в опыте с бычками голштинской породы, купленными на аукционе по продаже скота (большинство — с НППИ), увеличилось количество дней лечения и фекальный балл у тех телят, которых кормили ЗЦМ по интенсивной программе (таблица 5). Смертность до отъема также была выше (P < 0,10) у телят, которым давали больше ЗЦМ; в контрольной группе (КОН) до отъема умерло трое телят (7,6%), а в группе на интенсивном питании (ИНТ) — 14 телят (17,5%). Высокие уровни заболеваемости и смертности до отъема в этом исследовании, по-видимому, были выше, чем в других работах, и, скорее всего, причиной этого являлись стрессы от НППИ, перевозки и другие стрессовые факторы, влиявшие на телят.
Аспекты иммунной реакции и питания
Многие исследователи оценили специфические аспекты иммунной реакции, чтобы лучше понять на механическом уровне, может ли питание влиять на иммунитет и как оно влияет. Как уже упоминалось выше, для оценки разных аспектов иммунитета были проведено множество различных тестов. В таблице 6 приведены обобщенные данные этих исследований. В целом имеется мало данных в поддержку идеи, что дополнительные питательные вещества улучшают иммунную реакцию. Действительно, во многих из этих исследований сообщается, что по крайней мере один показатель иммунитета ухудшился при кормлении телят кормом с высокими уровнями жидкости до отъема. Для получения более подробной информации по специальным тестам или интерпретации результатов рекомендуется обратиться к конкретным публикациям.
Таблица 5. Влияние интенсивной программы кормления молоком (ИНТ) без (−) или с (+) кормовой добавкой, содержащей сыворотку крови, на показатели здоровья телят до отъема.
Резюме
Обеспечение телятам дополнительных питательных веществ до отъема за счет скармливания большего количества молока или заменителя молока может увеличить темпы прироста МТ, высоту и другие показатели размеров телят. Однако опубликованные на сегодняшний день научные данные позволяют предположить, что, если кормить животных на поддерживающем уровне или выше, дополнительные питательные вещества мало влияют на иммунитет. Фактически большая часть опубликованных данных позволяет сделать выводы, что если обеспечивать телят высокими уровнями питания, то можно действительно влиять на здоровье животного в целом, на количество дней с диареей, а также дней лечения диареи и респираторных заболеваний. По‑видимому, существуют глубокие взаимосвязи между уровнем пассивного иммунитета, стрессом и уровнем питания; все это требует дальнейшего изучения.
© FAO, 2022