Моделирование дефицита химических элементов в организме

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
и местных животных находится в диапазоне
референсных значений. Однако у животных
1-й группы его содержание достоверно выше,
по сравнению со 2-й группой, что объясняется
наличием в окружающей среде новых неизвестных антигенов. Диапазон изменчивости IgG в
1-й группе значительно выше по сравнению с
местными аналогами.
У всех исследованных животных отмечено
превышение нормы содержания иммуноглобулина IgА, что говорит о повышенной концентрации
патогенной микрофлоры в помещениях фермы.
Антитела класса IgA – эффекторы местного
иммунитета – синтезируются в основном лимфоцитами слизистых оболочек, которые являются
одним из первых барьеров, осуществляющих
защиту от патогенных микроорганизмов.
У большинства исследованных животных
отмечено значительное снижение уровня IgМ.
Обращает на себя внимание высокий иммунодефицит IgМ животных 1-й группы, что свидетельствует о недостаточности у них гуморального
иммунитета.
Импорт высокопродуктивных животных,
несомненно, будет способствовать племенному
и продуктивному совершенствованию дойного
стада нашей страны. Так, от импортных первотёлок получено 4138±154 кг молока, а от местных – 2947±89 кг, или на 1191 кг меньше, при
высокой достоверности разницы. Доверительные
границы показателей силы влияния адаптивных
систем на молочную продуктивность в генеральной совокупности составляют 0,81–0,89, в
среднем 0,852±0,012.
Большинство клинико-биохимических показателей крови импортных первотёлок не
отличается от соответствующих показателей
местных аналогов и находится в пределах референтных интервалов. Всё это означает, что
такое фундаментальное свойство организма,
как обмен веществ, не препятствует успешной
интродукции крупного рогатого скота в других
непривычных условиях внешней среды. При
улучшении условий содержания и кормления
молочная продуктивность и состояние адаптации
импортных животных будут повышаться.
Однако менее адекватные показатели неспецифической резистентности и терморегуляции импортных животных, а также условия
кормления, когда при полной обеспеченности
кормами содержание энергии в 1 кг сухого
вещества не превышало 9,0 МДж, что явно недостаточно для высокопродуктивных животных,
повлияли на состояние здоровья и реализацию
наследственного потенциала их молочной продуктивности.
При создании оптимальных условий для реализации генетического потенциала продуктивности матерей, завезённых нетелей (7892 кг), при
коэффициенте регрессии 0,48, есть все основания
для формирования стада с продуктивностью
7412 кг молока за лактацию.
При отборе продуктивных животных для
импорта желательно учитывать не только субъективное мнение товаропроизводителей, но и
обоснованные научные рекомендации.
Литература
1. Казначеев В. Современные аспекты адаптации. Новосибирск:
Наука, 1980. 190 с.
2. Вавилов Н.И. Пути советской селекции // Избранные сочинения. Генетика и селекция. М.: Колос, 1966. С. 134–163.
3. Надальяк Е., Стояновский С. Энергетический обмен у
сельскохозяйственных животных // Физиология сельскохозяйственных животных. Л.: Наука, 1978.
4. Проссер Л., Браун Ф. Температура // Сравнительная физиология животных. М.: Мир, 1967.
5. Раушенбах Ю., Киселёв Ю. О наследственной обусловленности особенностей терморегуляции, присущих животным
различного экогенеза // Физиолого-генетические исследования адаптации у животных. Л.: Наука, 1967.
6. Kleiber M. The Fire of Life. An Introduction to Animal Energetics.
New York: Wiley, 1961. 454 pp.
Моделирование дефицита химических
элементов в организме животных
О.В. Кван, к.б.н., С. В. Лебедев, д.б.н.,
Е.А. Русакова, аспирантка, Оренбургский ГУ
Важнейшим условием повышения продуктивности сельскохозяйственных животных является
организация их полноценного кормления с учётом
многих факторов питания, среди которых огромное значение имеют минеральные вещества [1, 2].
Минеральные элементы играют большую роль
в процессах пищеварения, всасывания и усвоения питательных веществ. Функции ферментов,
гормонов и витаминов, содержащихся в теле
животных, обусловлены наличием отдельных
минеральных веществ [3, 4].
В основном все виды обмена веществ в
организме животных протекают при непосредственном участии минеральных элементов.
В процессе этих реакций синтезируются белки,
жиры и углеводы. С их участием происходят рост
и развитие организма. Они регулируют осмотическое давление и поддерживают в организме
кислотно-щелочное равновесие [5, 6].
Недостаточная обеспеченность животных
минеральными веществами отрицательно ска-
312
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
зывается на поедаемости кормов, состоянии
скелета, здоровье животных и функции воспроизводства [7, 8, 9].
На основании вышеизложенного наши исследования были направлены на изучение влияния
химических элементов с различной биологической ролью на особенности межэлементных
взаимоотношений в организме и морфофункциональные изменения в органах и тканях.
Материалы и методы исследований. Исследования проведены на двух группах (n=10)
11-месячных крыс-самцов линии Wistar, идентичных по половому, возрастному составу и
весу, находившихся в условиях сбалансированного питания по рекомендациям РАМН (2002).
Подопытных животных содержали в условиях
экспериментально-биологической клиники
(вивария) Института биоэлементологии Оренбургского государственного университета, в
соответствии с рекомендациями А.С. Ермолова,
М.М. Абакумова (2001). Животных поили бидистиллированной водой.
Контрольная группа получала комбикорм
на основе пшенично-ячменной кормосмеси –
70%, с содержанием 93,7 г/кг сырого протеина,
опытная группа – специально приготовленный
рис (табл. 1).
Дефицитная по минералам диета достигалась
путём выпойки дистиллированной водой и
скармливанием риса, приготовленного особым
способом. С целью профилактики авитаминозных состояний опытным животным в рацион
вводили поливитаминный комплекс, содержавший витамины A, D, С, К, Е, В1, В2, В3, В4, В5,
В6, Вс, B12 (табл. 2).
По истечении учётного периода проводили
убой лабораторных животных с последующим
формированием средней пробы из скелетной
мускулатуры костей и внутренних органов.
Анализ исследуемых образцов биосубстратов
осуществляли в лаборатории АНО «Центр биотической медицины», г. Москва (аттестат аккредитации ГСЭН.RU.ЦОА.311, регистр. номер в гос.
реестре РОСС RU.0001.513118 от 29 мая 2003),
использовали методы атомно-эмиссионной и
масс-спектрометрии с индуктивно связанной
аргоновой плазмой (приборы ICAP-9000 «Thermo
Jarrell Ash, США, Perkin Elmer Optima 2000DV,
США; МУК 4.1.1482-03, МУК 4.1.1483-03).
Пробоподготовку осуществляли в соответствии с рекомендациями 4.1.1482-03 и 4.1.1483-03,
методом микроволнового разложения на приборе
Multiwave 3000 (A. Paar). В образцах определяли
содержание 18 химических элементов (Ag, Al,
As, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, I, K, Mg, Mn, Na, P, Pb,
Se, V, Zn).
Полученные результаты были статистически
обработаны с помощью РС («Excel», «Statistica
6.0») с определением средней арифметической
величины, ошибки средней арифметической и
стандартного отклонения. Для выявления статистически значимых (достоверных) различий
использовали критерий Стьюдента – Фишера
по Г.Ф. Лакину (1990).
Обсуждение результатов. Оценивая результаты
исследования, установлено, что снижение химических элементов в составе рациона характеризуется изменением концентрации последних в
скорости их накопления и выведения (табл. 3).
Данные таблицы указывают на то, что содержание животных на аминеральной диете привело
к достоверному снижению концентрации As, Co,
Cr, Fe в два раза (Р≤0,01), Se – в три (Р≤0,001),
V – в 1,5 раза (Р≤0,05) и Ni – на 40% (Р≤0,01).
В среднем концентрация химических элементов
за учётный период уменьшилась от 30 до 50%.
Стоит отметить, что не все элементы имели
тенденцию к уменьшению. Так, концентрация
йода увеличилась на 17% (Р≤0,01), Mn и Zn – на
8 и 22% (Р≤0,05) соответственно. Установлено
достоверное увеличение токсичных элементов:
Ag, Al – в 20 и 2,6 раза (Р≤0,01) соответственно;
Pb – в 2,3 раза (Р≤0,001). Накопление стронция
в теле животных составило 22% (Р≤0,01). Однако
заметим, что дача риса опытной группе оказала
эффект снижения кадмия в 21 раз (Р≤0,01).
1. Состав общего рациона для контрольных животных, г/гол. в сутки
Ингредиент
подсолнечник (семена)
овёс
хлеб 2-го сорта пшеничный
каша пшённая
творог нежирный
рыбная мука
мясо 2-й категории
морковь
зелень (салат)
рыбий жир
дрожжи
NaCl
итого:
Содержание
количество, г
протеин, г
жир, г
углеводы, г
ккал
3,700
10,300
4,000
2,500
2,000
0,500
4,000
8,000
8,000
0,100
0,100
0,150
43,350
0,760
1,030
0,340
0,270
0,360
0,230
0,800
0,104
0,120
0
0,050
–
4,060
1,900
0,630
0,050
0,340
0,012
0,027
0,390
0,008
0,016
0,099
0,010
–
3,480
0,114
4,900
1,830
1,560
0,036
0
0
0,670
0,250
0
0,083
–
9,440
22,100
25,800
9,320
10,500
1,760
1,170
6,720
2,400
1,360
0,900
0,085
–
82,120
313
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
2. Содержание минеральных веществ в рисе, используемом в опыте*
Показатель
Диета, рекомендуемая
институтом питания РАМН
Исследуемая диета
мкг/г
1430
–
2197
668,3
7496
мкг/гол.сут.
2409,6
7216
5380
2084,4
17120
0,3
0,45
9,98
131,4
–
126,1
0,48
79,8
0,128
1,35
38,8
86,8
1,32
131,2
1,46
213,2
0,38
1,99
0,31
1,88
2,57
0,35
–
27,8
–
0,099
–
0,068
24,2
20,8
0,028
0,11
Макроэлементы:
кальций
калий
магний
натрий
фосфор
Микроэлементы:
– жизненно необходимые:
кобальт
хром
медь
железо
йод
марганец
селен
цинк
– условно жизненно необходимые:
мышьяк
никель
вольфрам
– токсичные и потенциально токсичные:
серебро
стронций
алюминий
кадмий
свинец
Примечание: *рис – краснодарский (варка полированного риса в течение 15 минут с последующим удалением
отвара и промывкой дистиллированной водой)
3. Концентрация химических элементов в теле животных до и после
аминеральной диеты, г/кг
Период эксперимента
Показатель
As
Co
Cr
Cu
Fe
I
Mn
Ni
Se
V
Zn
Ag
Al
Pb
Sr
Cd
Ca
K
Mg
Na
P
начало
после аминеральной диеты
Эссенциальные и условно-эссенциальные элементы
0,00035±0,0000
0,00016±0,00003
0,00062±0,00001
0,0049±0,00006
0,398±0,00384
0,00011±0,00006
0,0035±0,00003
0,0032±0,00005
0,00116±0,00001
0,00009±0,000008
0,097±0,00053
Токсические элементы
0,0000005±0,0000
0,0031±0,00005
0,00011±0,00004
0,037±0,00003
0,00021±0,00004
Макроэлементы
31,52±0,028
8,99±0,14
1,43±0,0084
3,36±0,028
24,43±0,065
Примечание: *Р≤0,05; **Р≤0,01; ***Р≤0,001
314
0,00018±0,0000**
0,00009±0,000004**
0,00029±0,00008**
0,0048±0,00013
0,187±0,0035**
0,0019±0,00006**
0,0038±0,0001*
0,0019±0,00004**
0,00042±0,00001***
0,00006±0,000004*
0,124±0,00083*
0,00001±0,00000**
0,0081±0,00023**
0,00025±0,00008***
0,027±0,00024**
0,00001±0,0000008**
24,23±0,37
7,89±0,131**
1,39±0,0054**
3,31±0,05
26,17±0,019
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
В связи с полученными данными нами был
сформирован минеральный профиль организма
животных:
I , Mn, Zn, Ag , Al , Pb, Sr ↑
.
As , Co, Cr , Fe, Ni, Se, V , Cd , K , Mg
Профиль указывает на выведение определяемых
элементов в порядке распределения их коэффициентов: Cd-Se-Cr-Fe-As-Co-Ni-V-Ca-K-MgNa-Cu, при этом отмечалось накопление P-MnZn-Sr-Pb-Al-Ag-I. Причём выявлено некоторое
несоответствие, демонстрирующее то, что при
определении концентрации в теле химических
элементов некоторые из них имеют тенденцию
к депонированию при отрицательной скорости
накопления в обменной массе организма. Сопоставляя эти величины у токсических элементов,
обнаружено, что Сd выводится из организма
со скоростью 0,000028 г/кгW0,75/сут., Sr – со
скоростью 0,000086 г/кгW0,75/сут.
Что касается остальных химических элементов, которые оказались наиболее подверженными
влиянию аминеральной диеты, то их скорость
выведения зависела от количественной характеристики этих элементов.
Выводы. Подводя итог вышесказанному,
можно констатировать, что мультиэлементный
статус организма имеет определённую гомеостатическую ёмкость. Его состав в зависимости от
фактора воздействия в строгой последовательности и скоростью «сбрасывает» микронутри-
енты во внешнюю среду, обеспечивая работу
компенсаторно-приспособительных реакций
организма.
Таким образом, апробированная модель
дисэлементозов наглядно демонстрирует то, что
избыток или дефицит отдельных элементов в
рационе приводят к нарушению элементного
гомеостаза в целом.
Полученные результаты во многом способствуют разработке новых подходов по оценке
минерального статуса организма по химическим
веществам, т.к. при изменении минерального
портрета живого организма его физиологическое
состояние предопределяет его продуктивные
способности и дальнейшую жизнедеятельность
организма.
Литература
1. Аликаев В.А. Справочник по контролю кормления и содержания животных. М.: Колос, 1982. 436 с.
2. Венедиктов А.М. Кормление сельскохозяйственных животных. М.: Россельхозиздат, 1988. 340 с.
3. Георгиевски В.И., Анненко Б.Н., Самохин В.Т. Минеральное питание животных. М.: Колос, 1979. 471 с.
4. Достоевский П.П., Судаков Н.А. Справочник ветеринарного
врача. Киев: Урожай, 1990. 284 с.
5. Калашников А.П., Клейменов Н.И., Щеглов В.В. и др.
Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных. М.: Знание, 1993. 396 с.
6. Кальницкий Б.Д. Минеральные вещества в кормлении
животных. Л.: Агропромиздат, 1985. 207 с.
7. Ковальский В.В. Геохимическая экология. М.: Наука, 1974.
300 с.
8. Обнинский Б.С. Минеральные и витаминные добавки в
рационах свиней. М.: Россельхозиздат, 1979. 116 с.
9. Хохрин С.Н. Корма и кормление животных. СПб.: Лань,
2002. 512 с.
Влияние олина на белковый обмен у телят
И. В. Порваткин, аспирант, Л. Ю. Топурия, д.б.н., профессор, Оренбургский ГАУ
Укрепление кормовой базы, повышение
эффективности её использования способствуют
увеличению объёма животноводческой продукции и рентабельности отрасли в целом. В настоящее время при выращивании молодняка
крупного рогатого скота широко используют
нетрадиционные кормовые средства, которые
по-разному влияют на процессы пищеварения
и продуктивность животных [1].
Для профилактики и лечения диареи у телят
применяется большой арсенал лекарственных
веществ. Сюда входят различные антибиотики
(гентамицин, тилозин, сультеприм, энрофлоксацин, окситетрациклин и др.), адсорбенты
(уголь активированный, препараты алюминия),
иммуномодуляторы (гамавит, фоспренил, биостил, АСД-2 и др.), лекарственное сырьё растительного происхождения (кора дуба, трава
кровохлёбки, семя льна и др.). Однако при
терапии вышеперечисленными препаратами
очень высок риск возникновения у животных
вторичных иммунодефицитов и развития антибиотикоустойчивых штаммов микроорганизмов.
Поэтому в последние годы возрос интерес к
применению пробиотиков, в состав которых
входят витальные микроорганизмы. В отличие
от антибиотиков и биологических препаратов
пробиотические препараты не имеют противопоказаний для применения, они экологически
чисты и безвредны [2].
Использование для конструирования пробиотиков микроорганизмов из рода Bacillus (чаще
B. subtilis) привело к созданию некоторых эффективных препаратов (бактисубтила, бактеринСЛ, биоспорина, споробактерина, споролакта,
ветома-1, субалина, биоплюса, omniforma и др.),
которые широко применяются в США, Германии,
Франции, Китае, Италии, Украине и России при
выращивании животных [3].
Цель нашей работы – определить влияние
пробиотика олина на белковый обмен телят раннего возраста. Олин – спорогенный пробиотик
ветеринарного назначения, представляющий со-
315