Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Особенности обмена липидов в организме мясных цыплят при дифференцировании периода откорма на четыре фазы

ВАК РФ 06.02.05, Ветеринарная санитария, экология, зоогигиена и ветеринарно-санитарная экспертиза

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Подварко, Галина Ивановна, Краснодар

¿С5-/ * ой - Ч / ХЛ ^

О ! * У J ^ ^^

Кубанский государственный аграрный университет

На правах рукописи

Подварко Галина Ивановна

ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ЛИПИДОВ В ОРГАНИЗМЕ

МЯСНЫХ ЦЫПЛЯТ ПРИ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИИ ПЕРИОДА ОТКОРМА

НА ЧЕТЫРЕ ФАЗЫ

06.02.05 - физиология, биохимия и биотехнология сельскохозяйственных животных

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель -доктор сельскохозяйственных наук профессор Супрунов Олег Васильевич

Краснодар, 1999

СОДЕРЖАНИЕ

Введение........................................................................................................................................................3

1. Обзор литературы..............................................................8

1.1. Биологическая роль и обмен липидов

в организме мясных цыплят...............................................8

1.1. Жировая ткань птиц, развитие и функция................................................15

1

1.2. Принципы нормирования азотистых веществ в рационе... 18

1.3. Влияние различного уровня азотистых веществ

в рационе на обмен липидов..............................................24

1.4. Значение энерго-протеинового отношения в использовании азотистых веществ липидов......................................29

2. Материалы и методы исследования..................................33

3. Результаты собственных исследований и их обсуждение.. 37

3.1. Рост мясных цыплят и расход корма при применении различных программ протеинового питания..........................................37

3.2. Обмен липидов в организме мясных цыплят при различном уровне протеина в рационах................................................53

3.3. Влияние уровня азотистых веществ на клеточную активность жировой ткани..............................................................................................69

3.4. Анаболизм липидов и белка в организме бройлеров при различных уровнях протеина в рационе........................................................79

4. Выводы........................................................................................................................................................99

5. Предложения производству............................................................................................101

6. Список использованной литературы..................................................................102

7. Приложения............................................................................................................................................122

Введение Актуальность

Российское птицеводство, функционирующее на промышленной основе уже не одно десятилетие, занимает видное место в снабжении населения высокоценными продуктами питания. Отрасль экономически эффективна, что в первую очередь обусловлено низкими затратами кормов на производство единицы продукции. Биологические особенности организма цыплят-бройлеров позволяют затрачивать на 1 кг прироста в 1,5-2,5 раза меньше кормов, чем при производстве свинины и говядины.

Одним из основных факторов успешного развития бройлерной промышленности в настоящее время является научная организация кормления птицы. Состав рационов оказывает существенное влияние на скорость роста птицы, использование ею питательных веществ корма, физиологическое состояние и продуктивность, качество продукции которой в значительной мере определяется её белковым и липидным составом ( 99 ).

Одной из основных задач, требующих решения уже в ближайшее время, является поиск путей снижения отложения жира в организме бройлеров. Существующие нормы питания, а также традиционный подход к организации кормления бройлеров предусматривают свободный доступ их к корму. В силу особенностей регуляторных систем птица потребляет его больше, чем необходимо для удовлетворения потребностей организма, что приводит к активизации липогенеза и избыточности жироотложения (17).

Известно, что высокопротеиновое питание обеспечивает высокий уровень прироста, при этом угнетает липогенез и снижает отложение липидов в организме птицы (15, 42), а недостаток белка в корме приводит к повышению интенсивности липогенеза, депонированию липидов в организме, снижению функциональной способности печени (178).

В связи с этим первостепенное значение для успешного производства бройлеров имеет оптимальное протеиновое питание птицы, отвечающее

потребностям организма, увеличивающее степень биоконверсии протеина корма в белок мышечной ткани и снижающее липогенез.

Учитывая факт существования проблемы дефицита кормового белка, особенно полноценного, когда птицеводческие хозяйства не обеспечены высокобелковыми дорогостоящими кормами, необходимо изыскивать новые пути повышения качества комбикормов. В практике чаще стали использовать рационы состоящие из кормов только растительного происхождения.

Оптимальное протеиновое питание, соответствующее потребностям птицы, сводится к обеспечению её необходимыми аминокислотами в необходимом количестве и в определенном соотношении (41). Учитывая, что протеины растительных кормов в рационах птицы составляют 65-95% общей потребности, важно знать характеристики питательной ценности зерновых кормов с точки зрения способности удовлетворения потребности птицы в аминокислотах.

Белки растительных кормов, в отличие от животных, характеризуются пониженным содержанием ряда незаменимых аминокислот. Так, белки зерна злаковых культур бедны лизином и только на 35-50% удовлетворяют потребность птицы в этой аминокислоте. Недостаток незаменимых аминокислот обусловливает более низкую биологическую ценность растительных рационов по сравнению с животными.

С другой стороны, существует мнение, что избыточное количество аминокислот, не участвующих в биосинтетических процессах, подвергается дезаминированию с образованием аммиака и жирной кислоты или аммиака и кетокислоты, и вносит свой вклад в синтез липидов (20). На основании этого многие авторы (18, 41, 98, 191) считают, что тщательное балансирование рационов по аминокислотам делает возможным снижение содержания протеина в рационе на 5% без ухудшения продуктивных качеств мясных цыплят.

Таким образом, применение растительных рационов со сниженным уровнем протеина в них можно считать обоснованным лишь при соблюдении определенных условий. Так, немаловажным условием эффективного

использования низкопротеиновых комбикормов является их многокомпонентность. Аминокислоты в них лучше сбалансированы. Существует возможность составить рацион и из 2-3 зерновых компонентов, но только в этих случаях недостаточное количество лизина и метионина следует восполнить за счет синтетических аналогов (18).

Современные рекомендации по кормлению птицы предусматривают двух-фазный режим откорма бройлеров. В последние годы появились сведения о возможности более частой смены рационов. Применение дифференцированного кормления со сменой рационов 3-4 раза позволило бы существенно экономить протеин. Кроме этого, существует мнение, что нормы протеина в рационах завышены и нуждаются в уточнении (15, 41).

Однако внедрение того или иного режима кормления, любые изменения в нормах протеина должны иметь достаточное физиолого-биохимическое обоснование (40).

В последние годы большее значение придается липидам и характеру их обмена в функциональном состоянии организма птицы. Состояние липидного обмена характеризует обеспеченность организма азотистыми веществами (20). Изучением особенностей липидного обмена у птиц в возрастном аспекте и на основе различной аминокислотной сбалансированности рациона занимались многие исследователи. В тоже время совершенно недостаточно изучен вопрос о содержании и составе липидов в тканях и органах принимающих непосредственное участие в метаболизме липидов, при различном уровне протеина в рационе.

Цель и задачи исследований

Целью настоящих исследований было определение характера изменений липидного обмена в организме мясных цыплят при дифференциации периода откорма на четыре фазы с применением различных программ протеинового

питания, и на этой основе обосновано сокращение кормового белка в их рационах.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

- изучить динамику роста и развития мясных цыплят при скармливании им комбикорма с различным уровнем и качеством протеина, а также эффективность использования ими данного корма и протеина;

- определить характер отложения и использования липидов в зависимости от возраста и содержания азотистых веществ в рационах;

- изучить состав липидов различных тканей, клеточную активность жировой ткани при изменяющихся условиях протеинового питания;

- дать оценку трем программам протеинового питания с использованием различного типа рационов при четырехфазном режиме откорма бройлеров.

Научная новизна работы

1. Проведен комплекс физиолого-биохимических и гистологических исследований липидного обмена у бройлеров при 4 кратной смене уровня протеина в рационах различного типа.

2. Изучено влияние снижения уровня протеина на особенности липидного обмена; выявлены характерные изменения классов липидов в различные возрастные периоды.

3. Установлена взаимосвязь между сбалансированностью рационов по протеину и энергии и клеточной активностью жировой ткани.

4. Определен характер изменения биоконверсии белка при дифференциации уровня протеина в 4 фазном рационе цыплят.

Практическая значимость работы

Предложена программа 23-21-19-17% протеинового питания мясных цыплят, предусматривающая четырехфазный режим откорма и использование сниженных уровней белка в рационах. Эта программа может применяться и в случае использования чисто растительных рационов.

Проведенные исследования и производственная проверка показали, что данная программа обеспечивает оптимальное состояние процессов обмена веществ, высокую продуктивность бройлеров и существенную экономию кормового белка.

Апробация результатов исследований

Материалы диссертации обсуждались на заседаниях кафедры физиологии животных Кубанского ГАУ (Краснодар, 1994-1999 гг.); на научной конференции, посвященной 50-летию Краснодарской НИВС (Краснодар, 1996 г.).

Результаты исследования опубликованы в четырех научных статьях.

Проведена производственная апробация результатов проведенных исследований в условиях птицефабрики «Октябрьская» Тахтамукайского района Республики Адыгея на поголовье 120 тыс. гол. мясных цыплят кросса "СК Русь". Получен экономический эффект 2688 тыс. руб. в ценах 1994 года.

На защиту выносятся следующие положения

1. Рост мышечной и жировой ткани, развитие внутренних органов цыплят при применении различных программ протеинового питания.

2. Влияние уровня азотистых веществ корма на содержание и фракционный состав липидов в тканях мясных цыплят.

3. Клеточные и биохимические аспекты отложения жиров у мясных цыплят при различных уровнях поступления белка в организм.

4. Потребление бройлерами корма, протеина и эффективность трансформации его в белок или жир тушки, при дифференциации периода откорма на четыре фазы.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Биологическая роль и обмен липидов в организме мясных цыплят

Липидами называют нерастворимые в воде органические вещества, которые содержатся в живых клетках и могут быть экстрагированы из них неполярными растворителями - хлороформом, этанолом и др. Простые и сложные липиды являются обязательной составной частью организма птиц, даже после удаления видимых жировых отложений в целом организме курицы остается 3% жира (80). Из многообразия значения липидов в жизнедеятельности организмов в первую очередь выделяют их структурную и энергетическую роль. Липиды вместе с белками - важнейшие структурные компоненты клеточных мембран. С соотношением и молекулярной формой отдельных подклассов структурных липидов связаны важнейшие функции биологических мембран: ферментативная, барьерно-транспортная, а также функция биологического распознавания (27).

Новейшие исследования показали, что важное значение для организма имеет не сам жир, а содержащиеся в нем биологически активные вещества: так называемые фосфатиды, стериды, а также витамины А, Д Си встречающиеся в некоторых жирах ненасыщенные жирные кислоты. В настоящее время известны три незаменимые жирные кислоты (НЖК): линолевая, линоленовая и арахидоновая. НЖК не могут синтезироваться в организме и поэтому должны поступать вместе с кормом. Они имеют большое значение для сохранения здоровья, включая состояние кожи и перьевого покрова, почечную функцию и репродуктивную способность.

Известно также, что жир способствует всасыванию каротина. Например, в организме домашней птицы при скармливании корма, содержащего 4% жиров, всасывается 60% каротина, а при скармливании корма, содержащего 0,07% жиров, - только 20% (24).

Другой очень важной функцией жиров является обеспечение организма энергией в наиболее концентрированной форме: высвобождение при своем распаде примерно вдвое больше энергии на единицу веса, чем углеводы и белки.

Однако липиды, как правило, обладают еще внекалорийным эффектом и при определенных условиях являются стимуляторами роста и продуктивности животных. Они имеют также важное регуляторное значение, выполняют защитную роль, составляют основу ряда биологически активных веществ-гормонов, участвуют в связывании ферментов, служат источниками незаменимых жирных кислот, участвуют в связывании ферментов с внутриклеточными структурами, содействуют ретенции азота и т. д. (27).

Липиды наряду с белками и углеводами являются неотъемлемыми компонентами рационов сельскохозяйственной птицы. Переваримость липидов очень высокая и зависит от их физико-химических свойств и жирно-кислотного состава, а также сбалансированности рационов по протеину, лимитирующим аминокислотам, минеральным веществам и другим компонентам (11).

В пищеварительном тракте птиц, жиры расщепляются на глицерин и жирные кислоты под действием фермента липазы и при участии желчи. В клетках слизистой оболочки кишечника из глицерина и жирных кислот образуется жир, отличающийся своими свойствами от исходного, поступающего с кормом. Поэтому жир разных видов птиц или жир одного и того же вида птиц, полученный из различных тканей, не одинаков по составу жирных кислот. От количества и химического состава скармливаемых жиров зависит химический состав и специфический привкус жира, отлагаемого в организме. Например, при обильном кормлении птиц рыбьим жиром их мясо и жир приобретают привкус рыбы (71).

У птиц лимфатическая система не играет большой роли в транспорте всосавшихся из кишечника липидов. Синтезированные в стенке кишечника хиломикроны попадают прямо в портальную систему и транспортируются в

печень. Во время ассимиляции тканями молекулы триглицеридов подвергаются быстрому гидролизу. Образующиеся при этом жирные кислоты используются для ресинтеза триглицеридов и фосфолипидов или окисляются до углекислоты (35).

Новообразованные липиды могут быть частично реализованы в печени, однако главный путь их использования-это постоянная секреция в виде липопротеинов. Триглицериды большей частью связаны с липопротеинами низкой плотности или беталипопротеинами. В то же время фосфолипиды и холестерин связаны с фракцией липопротеинов высокой плотности. Однако в случае нарушения образования протеиновой или фосфолипидной части липопротеинов затрудняется поступление липидов из печени в кровь. В этих случаях синтез жиров, как правило, продолжается, и в результате происходит ожирение печени (54).

Установлено, что биосинтез липидов у птиц заметно отличается от такового у млекопитающих, у которых жировая ткань является главным местом синтеза жирных кислот из низкомолекулярных предшественников.

Ферменты жировой ткани птиц обладают низкой активностью и поэтому её способность к липогенезу ограничена (71).

У голубей только 4% жирных кислот синтезируется жировой тканью, то есть липогенез почти полностью протекает в печени (224). Синтез жирных кислот в жировой ткани цыплят протекает несколько активнее. В опытах на цыплятах при помощи меченного по углероду ацетата установлено, что в их жировой ткани синтезируется около 30% жирных кислот. Учитывая, что вес печени подопытных цыплят был примерно в 3 раза меньше веса жировой ткани, предполагают, что липогенез в печени протекает почти в 10 раз активнее (190).

Более точные исследования (167) показали, что в расчете на единицу веса в печени ацетат используется для биосинтеза жирных кислот в 15 раз активнее, чем в жировой ткани, а глюкоза - в 57 раз. Однако глюкоза, пируват и, вероятно, некоторые компоненты цикла Кребса в жировой ткани довольно активно включаются в глицерин триглицеридов.

Существенное влияние на жировой обмен у птиц оказывает половое созревание; оно способствует еще большей активизации печеночного липогенеза. По мере приближения яйцекладки у молодок увеличиваются размеры печени, в ней повышается содержание липидов, одновременно возрастает скорость синтеза жирных кислот. На эти изменения, направлен дополнительный синтез липидов, который необходим для нормального образования яйца. В снесенн�