Жирные кислоты в молоке: где на кормовом столе теряется жир

Жир в танке различается на две десятых процентного пункта у двух хозяйств, чьи протоколы анализа кормов расходятся в пределах ошибки: статистика не находит разницы ни по сухому веществу, ни по протеину, ни по клетчатке, крахмалу, золе и доле объёмистых кормов. Вместе с жиром различаются деньги за литр.

Разница видна, если разложить жирные кислоты в молоке на группы по происхождению. Одна из этих групп собирается прямо в вымени из того, что дал рубец, и по ней видно, что происходит в рубце, когда с кормлением что-то идёт не так. Именно её сравнивали на двух объездах товарных ферм: сперва на 44 хозяйствах, потом на 39 голштинских стадах.

Результат этих объездов пересказывают коротко и неверно: «рационы одинаковые, разница в коровнике, держите плотность посадки 110 процентов и фронт 46 сантиметров». Первая половина фразы верна. Плотность посадки и фронт стола - отраслевые рубежи из сторонних работ, которые исследование не находило.

Ниже - что означают три строки в протоколе, что различалось у хороших и плохих ферм, какой сдвиг показателя стоит считать сигналом и чего этот показатель не покажет.

Разбираем кормление молочного стада и кормозаготовку с механизмом и цифрами из опытов. Свежие материалы выходят в блоге 1Корм.

Сокращения

• СВ - сухое вещество корма.
• НДК - нейтрально-детергентная клетчатка.
• БГБ - бета-гидроксибутират, продукт брожения в рубце.

На какие три группы делятся жирные кислоты в молоке?

Коротко: жирные кислоты в молоке различаются длиной углеродной цепи, и по происхождению они делятся на три группы. Короткие и средние, от 4 до 14 атомов углерода, вымя строит само. Всё, что от 18 атомов и длиннее, приходит готовым из крови. Пальмитиновая кислота с 16 атомами стоит на границе и приходит обоими путями сразу.

Деление держится на одном простом факте: фермент, который наращивает жирную кислоту в клетке вымени, обрывает цепь на шестнадцати углеродах. Длиннее он не умеет. Поэтому короткие кислоты в молоке относят к собственному синтезу, длинные - к принесённым кровью, а шестнадцатиуглеродная кислота может быть и той, и другой.

В протоколе это выглядит как три строки. Первая - кислоты собственного синтеза, та самая группа от 4 до 14 углеродов. Вторая - наполовину готовые, куда попадает пальмитиновая и пара её соседей. Третья - кислоты, пришедшие из крови: из жира рациона и из жировых запасов самой коровы.

Практический смысл этого деления в том, что группы отвечают на разные вопросы. Кислоты, пришедшие из крови, рассказывают про жир в кормушке и про то, разбирает ли корова собственное тело. Кислоты собственного синтеза рассказывают про рубец: сколько корова съела, как бродит клетчатка, ровно ли она ест в течение суток.

Разделить происхождение пальмитиновой кислоты обычным анализом нельзя - метода, который сделал бы это в рутине, пока не существует. Изотопный замер показал, что на рационе с низким жиром около 83 процентов её оказывается собственного синтеза, - но в бланке лаборатории эта строка всё равно остаётся смешанной, и читать её как чистый показатель рубца нельзя.

Почему один и тот же показатель выглядит то как 25, то как 0,9?

Коротко: потому что шкалы две, и числа в них отличаются примерно в двадцать пять раз. Первая - доля группы от суммы всех жирных кислот, там нормальные значения лежат около 24-28, то есть примерно четверть. Вторая - граммы этой группы на 100 граммов молока, там те же стада дают около 0,8-1,0. Перепутать их легко.

Разница между шкалами не косметическая. Доля от суммы кислот говорит, какую часть жира вымя построило само, и не зависит от того, сколько в молоке жира вообще. Граммы на 100 граммов молока говорят, сколько этого жира физически приехало в танк, и меняются вместе с жирностью.

Отсюда следует неприятное: один и тот же сдвиг на ферме может выглядеть в двух шкалах по-разному, а иногда и разнонаправленно. Стадо прибавило молока, доля собственного синтеза в жире осталась прежней, а граммы на 100 граммов молока просели - просто потому, что тот же жир размазался по большему объёму.

Правило при чтении протокола простое: сперва найдите единицу, потом смотрите на число. Если в бланке стоит величина около двадцати пяти - это проценты от суммы кислот. Если около единицы - это граммы на 100 граммов молока. Сравнивать между собой можно только одинаковые шкалы, и только внутри одного стада.

Ориентир, который чаще всего цитируют, - не меньше 0,85 грамма кислот собственного синтеза на 100 граммов молока. Он выражен именно во второй шкале, и про его происхождение речь пойдёт ниже: физиологическим порогом он не является.

Откуда берутся кислоты собственного синтеза?

Коротко: из продуктов брожения в рубце. Уксусная кислота даёт основной углерод для сборки, БГБ работает готовым четырёхуглеродным началом цепи. Клетка вымени наращивает кислоту по два углерода за цикл и останавливается на шестнадцати. Больше субстрата из рубца - больше жира собирается на месте.

Пропионовая кислота в этой сборке не участвует вовсе. Она трёхуглеродная, а цепь растёт двухуглеродными звеньями, поэтому пропионовая уходит в печень на производство глюкозы. Это объясняет, почему сдвиг брожения в сторону концентратов обедняет вымя сырьём, хотя энергии корове хватает.

Это единственное звено во всей цепочке, доказанное прямым вмешательством. Когда уксусную кислоту вливали в рубец нарастающими дозами, выход жира рос на 7-16 процентов, концентрация - на 6-11, причём прибавка набиралась кислотами, которые вымя собирает само. Всё, что выше по цепочке - бокс, кормовой стол, скребок, - остаётся наблюдением.

Обратная сторона механизма видна прямо в протоколе: жир, доехавший из кормушки, ложится в третью строку, а процент жира в танке за ней почти не следует - в полевых регрессиях наклон этой связи не отличается от нуля.

Что различалось у ферм с высоким и низким собственным синтезом?

Коротко: химия рациона не различалась почти ничем. На 44 фермах у групп совпали сухое вещество, протеин, клетчатка обеих фракций, крахмал, зола и доля объёмистых кормов. Разошлось другое: физическая форма корма, сухое вещество силоса и количество жира в рационе.

Фермы для сравнения отбирали не случайно. Молочный кооператив ранжировал все свои хозяйства по показателю за предыдущие полгода, и на объезд приглашали из двух краёв списка - двадцать одно хозяйство с высоким собственным синтезом и двадцать три с низким. Потом на каждую ферму приезжали один раз и мерили всё остальное.

Вот как выглядела кормосмесь у двух групп.

Кормовые добавки тоже не развели группы: ни ионофор, ни дрожжи, ни барда, ни защищённые аминокислоты, ни защищённый жир не встречались у хороших ферм заметно чаще.

Повторный объезд на голштинских стадах добавил к картине главное. Там измерили не только химию, но и физику корма - разложили кормосмесь по ситам. У ферм с высоким собственным синтезом структурной клетчатки оказалось 26,8 процента сухого вещества против 21,4, а мелочи в поддоне - 28,5 процента против 37,5. Химия при этом снова совпала.

Разошёлся и травяной силос: у отстающих ферм он был пересушен. Сухое вещество 42,8 процента против 33,3 у хороших - а лучшее брожение получается около 34 процентов. Так что «рационы были одинаковые» - формулировка неточная. Одинаковой была только строка в протоколе: корм в кормушке различался.

Виноват ли коровник, если рацион в порядке?

Коротко: обстановка у стола между группами разошлась, но не по всем показателям сразу. Плотность посадки различалась значимо, фронт кормового стола - нет, кратность раздачи развела только привязные фермы. А самый чистый результат по частоте подгребания корма направлен против общепринятого совета.

Вот измеренные величины первого объезда.

Одна оговорка к этой таблице важнее самих чисел: плотность посадки и фронт стола есть только там, где коровы ходят свободно. Поэтому мерили их на 23 беспривязных фермах из 44 - тринадцати против десяти. Главный результат объезда стоит на выборке вдвое меньшей, чем кажется по заголовку.

На беспривязных фермах кратность раздачи групп не развела вовсе. Фронт стола отличался на восемь сантиметров, но разброс между хозяйствами был такой, что разницу нельзя считать установленной.

Отдельно стоит разобрать подгребание корма, потому что здесь направление получилось обратным тому, что советуют, причём в обоих типах содержания сразу. Фермы с худшим молоком подгребали корм чаще. Объяснение авторов простое и логичное: часто подгребают там, где редко раздают - иначе корова просто не достанет корм. То есть частое подгребание здесь не причина беды, а её симптом. Совет «подгребайте почаще» этим данным прямо противоречит.

Упитанность отстающих ферм тоже была ниже, а надой меньше. Это заставляет заподозрить третий фактор: недокормленное стадо даёт и низкий собственный синтез, и тесноту, и редкую раздачу - просто потому, что на такой ферме хуже идут дела в целом.

Простое чтение ломает и породный состав. На первом объезде группы по нему различались: у хозяйств с высоким показателем голштинов было около трети, у отстающих - почти две трети. Порода влияет на жирномолочность сама по себе, и авторам пришлось вводить на неё поправку.

Откуда взялись «110 процентов» и «46 сантиметров»?

Коротко: из сторонних работ. Исследователи взяли уже готовые отраслевые рубежи и разрезали по ним свои данные, чтобы посмотреть, по какую сторону чаще оказываются хорошие фермы. Порогов само исследование не находило, и в разделе методов это сказано прямо.

Происхождение у каждой цифры своё, и оно многое объясняет.

1. 110 процентов - это средняя плотность посадки по массиву товарных ферм. То есть буквально «как у соседей». Границей, за которой начинается вред, эта цифра никогда не была. А когда на повторном объезде ту же плотность сравнили по измеренным значениям, групп она не развела вовсе: 1,11 против 1,16 коровы на бокс.
2. 46 сантиметров - рубеж из опыта про время лежания. К жиру молока он прямого отношения не имел. В том опыте фронт получался из фиксаторов шириной 60 сантиметров: при плотности посадки 131 процент на голову выходило как раз около 46. Отраслевой ориентир по фронту при этом другой - 60 сантиметров.
3. Раздача дважды в сутки - рубеж из работы про сортировку кормосмеси, где мерили поведение у стола; состава молока там не касались.

Дальше важна статистика. Все три цифры дали направление, но ни одна не дотянула до уровня, при котором результат считают установленным. Разброс у всех трёх такой, что в него укладывается и полное отсутствие эффекта. И ни один рубеж не выполнялся большинством образцовых ферм: фронт от 46 сантиметров держали лишь 43,7 процента хозяйств с высоким собственным синтезом. Больше половины лучших ферм «порогу» не соответствовали.

Здесь стоит развести три цифры фронта кормового стола, которые ходят по отрасли и легко сталкиваются лбами:

Сколько килограммов сухого вещества добавляет каждый сантиметр фронта, не мерил никто: в работах такого рода считали время у стола и вытеснения. Известно другое: теснота у стола бьёт по краю распределения. Групповое среднее при этом держится: проваливаются подчинённые животные, первотёлки и новотельные.

Что показал единственный прямой опыт?

Коротко: изменений в молоке он не нашёл. В опыте 2012 года 136 коров прогнали через четыре уровня плотности посадки - от 100 до 142 процентов. Поведение менялось заметно: коровы меньше лежали, вытеснений от кормового стола становилось больше. Жирные кислоты в молоке не изменились.

Это единственная работа, где плотность посадки меняли специально и мерили при этом жирные кислоты в молоке. Сумма коротких кислот по вариантам составила 398, 387, 411 и 409 граммов в сутки, жир молока - 3,51, 3,46, 3,42 и 3,47 процента. Ни в одном сравнении разницы не получилось.

У этого отрицательного результата есть важная оговорка, и без неё вывод получится слишком сильным. Самая тесная обработка опыта давала 42,4 сантиметра фронта на голову. А реальные отстающие фермы на объезде жили при 39,8 сантиметра - то есть теснее, чем худший вариант опыта. Возможно, опыт просто не дошёл до той степени стеснения, которая встречается на практике.

Перенаселённость доказанно меняет поведение коровы, а её влияние на жирные кислоты в молоке в прямом опыте не подтверждено и не опровергнуто окончательно. Интервенционных работ, где меняли бы фронт кормового стола и мерили этот показатель, нет ни одной.

Насколько показатель связан с жиром в танке?

Коротко: связь есть, но она неполная. На отдельных выборках ферм она выглядела очень тесной, а по всей совокупности работ доля объяснённого разброса жирности - 0,31. То есть меньше трети: остальное держат причины, до которых эта строка протокола не достаёт. Поэтому одна эта строка диагнозом не работает.

Авторы сводного анализа делают прямую оговорку: многие факторы роняют собственный синтез, не роняя при этом жир молока. Поэтому низкая доля коротких кислот - повод посмотреть на кормление, и только.

Полезнее другое свойство показателя - его специфичность. На вопрос «упал ли жир» отвечает и обычная контрольная дойка. Разбивка отвечает на другой: в какой половине механизма он упал - в рубце и вымени или в мобилизации собственного жира коровы.

Что с этим делать дальше - вопрос уже про рычаги, и он разобран отдельно в статье про то, как повысить жирность молока.

Какой сдвиг считать сигналом, а какой шумом?

Коротко: ориентируйтесь на динамику своего стада. Сравнение с чужим рубежом даёт заметно меньше. Ошибка самого метода по кислотам собственного синтеза - около 0,024 грамма на 100 граммов молока, а фермы внутри одной группы расходятся примерно на 0,05-0,06. Одна проба съедает заметную часть этого расстояния.

Из этой арифметики следуют два практических правила. Движение на две-три сотых грамма неотличимо от шума прибора и никакого решения не заслуживает. Расхождение порядка 0,13 - то, которым различались хорошие и плохие фермы, - это уже около пяти ошибок метода, и его видно.

Как отбирали фермы сами исследователи, тоже показательно. Хозяйство относили к высоким или низким по среднему за шесть месяцев. Разовый анализ для этого не годился.

Отсюда правило чтения: показатель ценен рядом наблюдений. Отдельная точка не говорит почти ничего. Смотреть его надо так же, как жир и белок в танке: ряд за несколько месяцев и сопоставимый отрезок прошлого сезона. Засчитывать сдвиг можно тогда, когда он держится несколько доек подряд, а жир в танке идёт туда же.

Инфракрасный анализ считает надёжно именно короткие кислоты: расхождение с эталонным методом по ним около 2,6 процента. Для двух других групп точность вдвое хуже. Так что доверять в первую очередь стоит первой строке протокола: две другие держатся слабее.

Что делать, если показатель низкий?

Коротко: идти от доказанного к наблюдаемому. Причинно подтверждено одно звено - больше продуктов брожения клетчатки в рубце даёт больше жира, собранного в вымени. Поэтому проверка начинается с того, сколько корова съела и что именно она съела, и только потом переходит к обстановке у стола.

Порядок, который выдерживает проверку на доказательность, выглядит так.

1. Потребление сухого вещества. Сначала факт по весам. Расчётная цифра из рациона для этой проверки не годится. Если корова недоедает, дальше можно не искать: субстрата для собственного синтеза просто мало.
2. Физическая форма корма. Сито на свежую смесь и на остатки. Именно физика корма развела фермы на повторном объезде, тогда как химия совпала.
3. Качество и влажность объёмистых кормов. Пересушенный силос - расхождение, измеренное на объезде. Травяной силос суше тридцати четырёх процентов стоит проверить отдельно: около этой величины брожение идёт лучше всего.
4. Вид и количество жира в рационе. Свободное масло тормозит сборку жира в вымени, и по проценту сырого жира в протоколе этого не видно.
5. Обстановка у кормового стола. Теснота, время пустого стола, вытеснения подчинённых животных. Здесь доказательств причинности нет, но механизм понятен, а стоимость проверки нулевая.

Порядок разбора именно причин падения жира - когда он уже упал и нужен диагноз - разобран подробно в отдельной статье о том, почему падает жир в молоке.

Чего делать не стоит - так это менять сразу пять вещей. При падении жира от сбитой биогидрогенизации уронить показатель можно за три-пять дней, а на возврат уходит две-три недели. Если перекроить рацион и коровник одновременно, через месяц будет непонятно, что именно сработало.

Можно ли сделать такой анализ в России?

Коротко: прибор в стране есть, а готовой услуги на рынке публично нет. Инфракрасные анализаторы, которые стоят в молочных лабораториях, физически умеют считать жирные кислоты в молоке - это заявлено в документации самих производителей. Но панель «разложите жир на три группы» в открытых прайсах не встречается.

Что реально предлагают лаборатории: базовый набор из жира, белка, лактозы, соматических клеток и мочевины. В расширенных пакетах иногда появляется строка про жирные кислоты в молоке, но разбивки по группам и цены за неё в открытом доступе обычно нет. Договариваться придётся адресно с конкретной лабораторией.

Здесь же лежит ловушка формулировки, из-за которой можно получить не тот анализ и не за те деньги. Если попросить у обычной испытательной лаборатории «жирнокислотный состав молока», по умолчанию сделают анализ по действующему стандарту на состав жировой фазы. Это метод выявления фальсификации растительными жирами: другая проба, другой прайс и совсем другой смысл. Инструментом управления кормлением он не является.

Просить надо конкретно: разбивку жира на кислоты собственного синтеза, смешанные и пришедшие из крови, по инфракрасному анализу, в граммах на 100 граммов молока, с регулярным отбором из танка. Данных о том, сколько хозяйств в стране уже ведёт такой мониторинг, нет вообще.

Чего показатель не покажет?

Коротко: он не универсальная линейка. Ориентиры объявлены только для голштинских стад на средних 150-200 днях лактации, они не переносятся на другие породы, на группы новотельных и на хозяйства с заметно другим уровнем удоя. Показатель работает термометром своего стада; для сравнения с соседом он не годится.

• Порода сдвигает шкалу. Рубежи посчитаны для голштинов, и авторы прямо пишут, что для джерсейского стада они будут другими. На смешанном стаде чужой порог не работает.
• Новотельные роняют показатель без единой ошибки в управлении. В работе на 517 коровах у свежеотелившихся доля собственного синтеза закономерно ниже. Причём коровы, оказавшиеся ниже ориентира, давали на 2,3 килограмма молока в сутки больше - и одновременно чаще заболевали или выбывали. Чем больше новотельных в стаде, тем ниже будет средний показатель по танку.
• Две шкалы могут разойтись в разные стороны. Один и тот же фактор способен поднять граммы на голову в сутки и одновременно уронить граммы на 100 граммов молока.
• Уровень стада имеет значение. Первый объезд шёл по мелким и средним хозяйствам с надоем около 23-26 килограммов. Авторы сами оговаривают, что для крупных высокоудойных ферм связи нужно проверять заново.
• Пастбищное содержание живёт по другим правилам. Там в моделях прогноза жирности из всех факторов удерживаются сезон и племенная ценность стада, а управленческие показатели не удерживаются.
• Показатель не заменяет разбор причины. Он показывает адрес потери, но не называет, что именно не так на этой ферме.

Наконец, про сами ориентиры стоит помнить, откуда они взялись. Цифра 0,85 получена обратным пересчётом: в формулу связи подставили товарные жир 3,75 и белок 3,10 процента и посмотрели, какая доля собственного синтеза им отвечает. Физиологической границы, за которой у коровы что-то ломается, за ней нет. Пользоваться таким рубежом разумно как ориентиром: норматива из него не выходит.

Разбивка жира по группам не заменяет ни контрольную дойку, ни анализ кормов - она показывает адрес потери: рубец и вымя или мобилизация собственного жира коровы. Первое, что стоит сделать с ней на своей ферме, - завести регулярный отбор из танка и дождаться третьего-четвёртого замера: до этого сравнивать будет не с чем. Если хотите разобрать, что показывают ваши протоколы и с чего начать проверку кормового стола, оставьте заявку.