Виды стрессов и методы снижения стрессовой нагрузки у крупного рогатого скота

В последнее время значительной проблемой современного животноводства стал стресс животных. По мере индустриализации сельского хозяйства эта проблема все больше обостряется, в результате которой животноводческие предприятия и фермы несут ощутимые экономические потери. На протяжении всей жизни животное подвергается многочисленным стрессорам, имеющим совершенно разную природу возникновения, но неизменно ведущей к одним и тем же изменениям в организме. Животное заметно теряет в массе, слабеет, у него понижается сопротивляемость к заболеваниям. Дан обзор научных источников по некоторым видам стрессовой нагрузки на крупный рогатый скот: тепловому стрессу, стрессу при транспортировке, предубойному. По данным многих исследований, стрессовое состояние животного на 70–80% зависит от кормления и содержания и лишь на 20–30% – от генетики. На организм сельскохозяйственных животных постоянно воздействуют разнообразные факторы внешней среды. К их числу относятся технология производства, способ содержания, плотность размещения, величина групп, микроклимат помещений, тип и уровень кормления, биологическая полноценность рационов, способы подготовки и раздачи кормов, качество питьевой воды, ветеринарно-профилактические и зоотехнические мероприятия (вакцинация, санитарная обработка животных, взвешивание, кастрация и др.). При изменении указанных факторов в организме животных происходят определенные реакции. Природа стресса может быть различной: механической, физической, химической, биологической и психической. Знание причин стресса, закономерностей его течения и последствий, изложенных в указанных научных источниках, позволит рационально использовать предлагаемые способы уменьшения неблагоприятного влияния различных стресс-факторов на животных для сохранения их здоровья и высокой продуктивности.

1. Sjeklocha D.B. Management of Confined Cattle in Blizzard Conditions // Veterinary clinics Food animal practice. 2018. Vol. 34 (2). P. 277–280. DOI: 10.1016/j.cvfa.2018.02.003.

2. Cantalapiedra-Hijar G., Abo-Ismail M., Carstens G.E., Guan L.L., Hegarty R., Kenny D.A., McGee M., Plastow G., Relling A., Ortigues-Marty I. Review: Biological determinants of between-animal variation in feed efficiency of growing beef cattle // Animal. 2018. Vol. 12 (2). P. 321–335. DOI: 10.1017/S1751731118001489.

3. Strandén I., Kantanen J., Lidauer M.H., Mehtiö T., Negussie E. Animal board invited review: Genomic-based improvement of cattle in response to climate change // Animal. 2022. Vol. 16 (12). P. 100673. DOI: 10.1016/j.animal.2022.100673.

4. Khan I., Mesalam A., Heo Y.S., Lee S.H., Nabi G., Kong I.K. Heat Stress as a Barrier to Successful Reproduction and Potential Alleviation Strategies in Cattle // Animals (Basel). 2023. Vol. 13 (14). P. 2359. DOI: 10.3390/ani13142359.

5. Abdelnour S.A., Abd El-Hack M.E., Khafaga A.F., Arif M., Taha A.E., Noreldin A.E. Stress biomarkers and proteomics alteration to thermal stress in ruminants: A review. // Journal of Thermal Biology. 2019. Vol. 79. P. 120–134. DOI: 10.1016/j.jtherbio.2018.12.013.

6. Volpi D., Alves F.V., da Silva Arguelho A., do Vale M.M., Deniz M., Zopollatto M. Environmental variables responsible for Zebu cattle thermal comfort acquisition // Journal of Biometeorology. 2021. Vol. 65 (10). P. 1695–1705. DOI: 10.1007/s00484-021-02124-x.

7. Baena M.M., Costa A.C., Vieira G.R., Rocha R.F.B., Ribeiro A.R.B., Ibelli A.M.G., Meirelles S.L.C. Heat tolerance responses in a Bos taurus cattle herd raised in a Brazilian climate // Journal of Thermal Biology. 2019. Vol. 81. P. 162–169. DOI: 10.1016/j.jther-bio.2019.02.017.

8. VanderZaag A., Le Riche E., Baldé H., Kallil S., Ouellet V., Charbonneau É., Coates T., Wright T., Luimes P., Gordon R. Comparing thermal conditions inside and outside lactating dairy cattle barns in Canada // Journal of Dairy Science. 2023. Vol. 106 (7). P. 4738–4758. DOI: 10.3168/jds.2022-22870.

9. Sammad A., Umer S., Shi R., Zhu H., Zhao X., Wang Y. Dairy cow reproduction under the influence of heat stress // Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. 2020. Vol. 104 (4). P. 978–986. DOI: 10.1111/jpn.13257.

10. Wang X., Bjerg B.S., Choi C.Y., Zong C., Zhang G. A review and quantitative assessment of cattle-related thermal indices // Journal of Thermal Biology. 2018. Vol. 77. P. 24–37. DOI: 10.1016/j.jtherbio.2018.08.005.

11. Mishra S.R. Significance of molecular chaperones and micro RNAs in acquisition of thermo-tolerance in dairy cattle // Animal Biotechnology. 2022. Vol. 33 (4). P. 765–775. DOI: 10.1080/10495398.2020.1830788.

12. Gupta S., Sharma A., Joy A., Dunshea F.R., Chauhan S.S. The Impact of Heat Stress on Immune Status of Dairy Cattle and Strategies to Ameliorate the Negative Effects // Animals (Basel). 2022. Vol. 13 (1). P. 107. DOI: 10.3390/ani13010107.

13. Llamas-Luceño N., Hostens M., Mullaart E., Broekhuijse M., Lonergan P., Van Soom A. High temperature-humidity index compromises sperm quality and fertility of Holstein bulls in temperate climates // Journal of Dairy Science. 2020. Vol. 103 (10). P. 9502–9514. DOI: 10.3168/jds.2019-18089.

14. Morrell J.M. Heat stress and bull fertility // Theriogenology. 2020. Sep. 1. Vol. 153. P. 62–67. DOI: 10.1016/j.theriogenology.2020.05.014.

15. Mietkiewska K., Kordowitzki P., Pareek C.S. Effects of Heat Stress on Bovine Oocytes and Early Embryonic Development-An Update // Cells. 2022. Vol. 11. P. 4073. DOI: 10.3390/cells11244073.

16. Roth Z. Reproductive physiology and endocrinology responses of cows exposed to environmental heat stress – Experiences from the past and lessons for the present // Theriogenology. 2020. Vol. 155. P. 150–156. DOI: 10.1016/j.theriogenology.2020.05.040.

17. Payton R.R., Rispoli L.A., Nagle K.A., Gondro C., Saxton A.M., Voy B.H., Edwards J.L. Mitochondrial-related consequences of heat stress exposure during bovine oocyte maturation persist in early embryo development // Journal of Reproduction and Development. 2018. Vol. 64 (3). P. 243–251. DOI: 10.1262/jrd.2017-160.

18. Mesalam A., Lee K.L., Khan I., Chowdhur M.M.R., Zhang S., Song S.H., Joo M.D., Lee J.H., Jin J.I., Kong I.K. A combination of bovine serum albumin with insulin-transferrin-sodium selenite and/or epidermal growth factor as alternatives to fetal bovine serum in culture medium improves bovine embryo quality and trophoblast invasion by induction of matrix metalloproteinases // Reproduction, Fertility and Development. 2019. Vol. 31 (2). P. 333–346. DOI: 10.1071/RD18162.

19. De Rensis F., Saleri R., Garcia-Ispierto I., Scaramuzzi R., López-Gatius F. Effects of Heat Stress on Follicular Physiology in Dairy Cows // Animals (Basel). 2021. Vol. 11 (12). P. 3406. DOI: 10.3390/ani11123406.

20. Morrell J.M. Heat stress and bull fertility // Theriogenology. 2020. Sep. 1. Vol. 153. P. 62–67. DOI: 10.1016/j.theriogenology.2020.05.014.

21. Capela L., Leites I., Romão R., Lopes-da-Costa L., Pereira R.M.L.N. Impact of Heat Stress on Bovine Sperm Quality and Competence // Animals (Basel). 2022. Vol. 12 (8). P. 975. DOI: 10.3390/ani12080975.

22. Sun L.L., Gao S.T., Wang K., Xu J.C., Sanz-Fernandez M.V., Baumgard L.H., Bu D.P. Effects of source on bioavailability of selenium, antioxidant status, and performance in lactating dairy cows during oxidative stress-inducing conditions // Journal of Dairy Science. 2019. Vol. 102 (1). P. 311–319. DOI: 10.3168/jds.2018-14974.

23. Zafar M.I., Lu S., Li H. Sperm-oocyte interplay: an overview of spermatozoon's role in oocyte activation and current perspectives in diagnosis and fertility treatment // Cell & Bioscience. 2021. Vol. 11 (1). P. 4. DOI: 10.1186/s13578-020-00520-1.

24. Amaral C.S., Koch J., Correa Júnior E.E., Bertolin K., Mujica L.K.S., Fiorenza MF, Rosa S.G., Nogueira C.W., Comim F.V., Portela V.V.M., Gonçalves P.B.D., Antoniazzi A.Q. Heat stress on oocyte or zygote compromises embryo development, impairs interferon tau production and increases reactive oxygen species and oxidative stress in bovine embryos produced in vitro // Molecular Reproduction and Development. 2020. Vol. 87 (8). P. 899–909. DOI: 10.1002/mrd.23407.

25. Lian W., Gao D., Huang C., Zhong Q., Hua R., Lei M. Heat Stress Impairs Maternal Endometrial Integrity and Results in Embryo Implantation Failure by Regulating Transport-Related Gene Expression in Tongcheng Pigs // Biomolecules. 2022. Vol. 12 (3). P. 388. DOI: 10.3390/biom12030388.

26. Oliveira C.S., Marques S.C.S., Guedes P.H.E., Feuchard V.L., Camargo A.J.R., de Freitas C., Camargo L.S.A. Thermal-treatment protocol to induce thermotolerance in bovine embryos // Reproduction, Fertility and Development. 2021. Vol. 33 (7). P. 497–501. DOI: 10.1071/RD20309.

27. Skibiel A.L., Dado-Senn B., Fabris T.F., Dahl G.E., Laporta J. In utero exposure to thermal stress has long-term effects on mammary gland microstructure and function in dairy cattle // PLoS One. 2018. Vol. 13 (10). P. e0206046. DOI: 10.1371/journal.pone.0206046.

28. Meléndez D.M., Marti S., Haley D.B., Schwinghamer T.D., Schwartzkopf-Genswein K.S. Effects of conditioning, source, and rest on indicators of stress in beef cattle transported by road // PLoS One. 2021. Vol. 16 (1). P. e0244854. DOI: 10.1371/journal.pone.0244854.

29. Edwards-Callaway L.N., Calvo-Lorenzo M.S. Animal welfare in the U.S. slaughter industry-a focus on fed cattle // Journal of Animal Science. 2020. Vol. 98 (4). DOI: 10.1093/jas/skaa040.

30. Goetz H.M., Winder C.B., Costa J.H.C., Creutzinger K.C., Uyama T., Kelton D.F., Dunn J., Renaud D.L. Characterizing the literature surrounding transportation of young dairy calves: A scoping review // Journal of Dairy Science. 2022. Vol. 105 (2). P. 1555–1572. DOI: 10.3168/jds.2021-21211.

31. Mendonça F.S., Vaz R.Z., Vaz F.N., Leal W.S., Silveira I.D.B., Restle J., Boligon A.A., Cardoso F.F. Causes of bruising in carcasses of beef cattle during farm, transport, and slaughterhouse handling in Brazil // Journal of Animal Science. 2019. Vol. 90 (2). P. 288–296. DOI: 10.1111/asj.13151.

32. Van Engen N.K., Coetzee J.F. Effects of transportation on cattle health and production: a review // Animal Health Research Reviews. 2018. Vol. 19 (2). P. 142–154. DOI: 10.1017/S1466252318000075.

33. Clariget J., Banchero G., Luzardo S., Fernández E., Pérez E., La Manna A., Saravia A., Del Campo M., Ferrés A., Canozzi M.E.A. Effect of pre-slaughter fasting duration on physiology, carcass and meat quality in beef cattle finished on pastures or feedlot // Research in Veterinary Science. 2021. Vol. 136. P. 158–165. DOI: 10.1016/j.rvsc.2021.02.018.

34. Hultgren J., Arvidsson Segerkvist K., Berg C., Karlsson A.H., Algers B. Animal handling and stress-related behaviour at mobile slaughter of cattle // Preventive Veterinary Medicine. 2020. Vol. 177. P. 104959. DOI: 10.1016/j.prevetmed.2020.104959.

35. Loudon K.M.W., Tarr G., Lean I.J., Polkinghorne R., McGilchrist P., Dunshea F.R., Gardner G.E., Pethick D.W. The Impact of Pre-Slaughter Stress on Beef Eating Quality // Animals (Basel). 2019. Vol. 9 (9). P. 612. DOI: 10.3390/ani9090612.

36. Delosière M., Durand D., Bourguet C., Terlouw E.M.C. Lipid oxidation, pre-slaughter animal stress and meat packaging: Can dietary supplementation of vitamin E and plant extracts come to the rescue? // Food Chemistry. 2020. Vol. 309. P. 125668. DOI: 10.1016/j.food-chem.2019.125668.

37. Dado-Senn B., Laporta J., Dahl G.E. Carry over effects of late-gestational heat stress on dairy cattle progeny // Theriogenology. 2020. Sep. 15. Vol. 154. P. 17–23. DOI: 10.1016/j.theriogenology.2020.05.012.