Нарушения микробного баланса рубца и мастит

Исследования показали, что микробиом рубца – ключевой фактор поддержания целостности гематоэнцефалического, гематотестикулярного, рубцово-кишечного и гематомолочного барьеров. Предполагается, что заболеваемость маститом у молочных коров связана с подострым ацидозом рубца и изменениями его микробной популяции.

Мастит – воспаление молочной железы, оказывающее пагубное действие на благополучие животных (дискомфорт, боль) и прибыль хозяйств. Как правило, он вызывается колонизирующими молочную железу бактериями Staphylococcus aureus, Streptococcus uberis и Escherichia coli. Субклинический мастит — это наличие инфекции без явных признаков местного воспаления или системного поражения вымени. Клинический мастит – воспалительная реакция на инфекцию, при которой происходят изменения в вымени и составе молока, повышается уровень соматических клеток.

Прямые экономические издержки, связанные с маститом, включают снижение удоя и качества молока, изменение его состава, сокращение продуктивного периода использования больных коров, увеличение расходов на ветеринарию, утилизацию молока во время курса лечения, штрафы от перерабатывающих организаций за прием молока с повышением соматических клеток, вероятность преждевременной выбраковки, снижение воспроизводства.

По расчетам, мастит обходится мировой молочной промышленности в 19,7-32 млрд $ в год. Потери из-за субклинического мастита только в США, вероятно, превышают 1млрд $ в год.

Рубец – камера, в которой протекает анаэробная ферментация потребленных кормов. Его населяет многообразное сообщество микроорганизмов — бактерии, археи, простейшие и грибы, которые используют клетчатку. Микробиом рубца многочисленный, разнообразный, со сложными взаимодействиями между его членами и факторами внутренней среды организма. В рубце выделяется 3 микросреды: жидкая (на ее долю приходится 25% микробной массы) и твердая (70% микробной массы) фазы, а также эпителиальный слой рубца + простейшие (5% массы).

Подострый ацидоз рубца снижает жирно- и белковомолочность, соотношение жир/белок, процент сухого вещества, а также увеличивает содержание азота мочевины в молоке. Кроме того, у молочных коров, страдающих подострым ацидозом, повышены уровень соматических клеток и содержание амилоида А в сыворотке крови, а также уровни провоспалительных цитокинов, которые выступают индикаторами мастита. Кроме того, наблюдаются воспалительная клеточная инфильтрация, утолщение альвеолярных стенок, нарушение структуры и функции тканей вымени, воспаление.

Гематомолочный барьер – специфическая структура, препятствующая попаданию в молочную железу инородных веществ из крови или внешней среды. Подострый ацидоз рубца нарушает его функцию и увеличивает выработку иммуноглобулинов как в крови, так и в молоке. В молочную железу через систему кровообращения поступает липополисахарид — воспалительный фактор, повреждающий барьер и поддерживающий процесс воспаления молочной железы. Подострый ацидоз увеличивает проницаемость рубца и кишечного барьера, вызывая высвобождение липополисахарида рубца в кровоток. Кроме того, у коров с подострым ацидозом разнообразие бактериального сообщества молока и рубцовой жидкости ниже, чем у здоровых животных.

Мастит — одна из основных проблем благополучия животных и экономики молочного животноводства во всем мире. Это многофакторное заболевание, при котором взаимодействуют окружающая среда, возбудители болезни и организм животного-хозяина. Дисбаланс микробиома рубца вследствие подострого ацидоза способствует у дойных коров развитию мастита. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы разработать стратегии кормления, эффективно балансирующие микробное равновесие рубца и тем самым снижающие заболеваемость маститом.