Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Гормональный статус коров в связи с разной продуктивностью и при нагрузке соматотропином

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Гормональный статус коров в связи с разной продуктивностью и при нагрузке соматотропином"

'' 11 г) Н V

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ, БИОХИМИИ И ПИТАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ

На правах рукописи

ДЮКАР АНДРЕЙ ИВАНОВИЧ

УДК 636.2.034.612.43:612.664.?

ГОРМОНАЛЬНЫЙ СТАТУС КОРОВ В СВЯЗИ С РАЗНОЙ ПРОДУКТИВНОСТЬЮ И ПРИ НАГРУЗКЕ СОМАТОТРОПИНОМ

03.00.13 — физиология человека и животных

Автореферат диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Боровск 1992

Работа выполнена в лаборатории эндокринной регуляции обмена вежеств и продуктивности Всесоюзного научно-исследовательского института физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных .

Научный руководитель - кандидат биологических наук, В.А.Матвеев.

Официальны* оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Ь.НЛамберев;

кандидат биологических наук В.П.Рябых.

Ведущее предприятие - Всесоюзный институт животноводства.

Защита состоится " " .1992 года на заседании специ-

ализированного Совета д.020.17.01 при Всесоюзном научно-исследовательском институте физиологии, биохимии и.питания сельскохозяйственных животных. : , ■'."-;

Адрес: 249010, г. Боровск калужской области, ВНИИФВиП е.- х.

аивотных. у У?-;; ■„/■ ■

# С диссертацией можно ознакомиться а оиблиогеке института. Автореферат разослан. " * , '1992 года.

Ученый секретарь .. ,. .•< ■

специализированного совета * В.И.Дудин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В решении задач повышения продуктивности сельскохозяйственных животных важным звеном является создание в условиях промышленной технологии научно обоснованной системы мероприятий по формированию высокопродуктивного стада коров. Разработка и внедрение в производство такой системы является основной целью комплексных исследований, проводимых коллективами ряда лабораторий ВНИИ физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных.

Не последню» роль в этих исследованиях играет изучение гормональной ре.гуляции физиологических функций организма, без глубокого знания которой трудно понять сущность метаболизма и целенаправленно им управлять. Несмотря на больное количество исследований, посвященных этой области .знания, многие вопросы гормональной регуляции процессов молокообразования до*конца не поняты.

Различные физиолого-биохимические процессы в организма животных могут быть вызваны, как правило, не одним, а целым комплексом гормональных изменений, что ставит перед исследователями слокную 'задачу как можно более.полного анализа их влияний на те или иные функциональные проявления.

Эти знания также необходимы при оценке результатов применения различных стимуляторов продуктивности животных, одним из которых является соматотропный гормон, роль которого б процессах молокообразования очевидна, но малоизвестен механизм стимулирующего действия. . ;

Исходя из этого, проблема изучения различных сторон фуннци-. ' онального состояния эндокринной системы коров в связи с показателями молочной продуктивности в нормальных физиологических условиях; а.также при использовании гормональных стимуляторов, остаятся ' . актуальной й по сбй\день, что и определило необходимость насто-' ящих исследований. • . ... Цель и задачи исследований. Целью наших исследований явилось продолжение изучения взаимосвязей функционального состояния эндокринной системы с показателями молочной продуктивности коров.

Сказанное определило следующие основные,задачи исследований:'

I. Изучить суточную динамику концентрации соматотропина, инсулина, соматомедина-С, тироксина, трииодтирокипз и поолактинз в

крови (а первых двух и в иолоке) коров с разный уровней молочной продуктивности;

2. Установить существование возможных связей концентрации изучаемых гормонов в крови и иолоке между собой и с показателями молочной продуктивности;

3. Изучить реакцию эндокринной системы коров на введение ре-комбинантного соматотропина.

, Научная новизна.

На сегодняшний день слабо изучены вопросы регуляции синтеза и секреции соматомединов-С и их суточный ритм у животных разной иолочной продуктивности. Нет единого мнения среди исследователей относительно связей уровней тиреоидных гормонов и продуктивными качествами животных. Мало изучены вопросы метаболизма белковых гормонов и соотношение их уровней в крови и иолоке. Помимо этого, научная новизна исследований заключается в комплексной оценке влияния различного соотношения гормонов в крови и иолоке на продуктивные качества животных в нориальных физиологических условиях и при нагрузке соматотропином.

Практическое значение работы. Полученный экспериментальный материал дополняет имеющиеся в литературе и лаборатории данные о механизмах гормональной регуляции метаболизма у молочных коров. Полученные результаты использованы при разработке наставления по применению препарата "Оптифлекс" для повышения иолочной продуктивности коров, утвержденного Государственной Комиссией Совета Ьи-нистров СССР по продовольствию и закупкам 18 февраля 1991 года. Кроие того, они могут быть использованы в дальнейшей работе лаборатории при разработке модели регуляции процессов биосинтеза молока, а также в научно-исследовательских учреждениях сельскохозяйственного профиля и в курсе лекций по биохимии и физиологии для студентов сельхозвузов.

Алробация результатов исследований, материалы.диссертации доложены: на Всесоюзном совещании "Новые аспекты участия биологически активных Еэществ в регуляции метаболизма и продуктивности сельскохозяйственных животных" (Боровск, 1991), на Всесоюзной научной конференции "Использование физических и биологических факторов в ветеринарии и животноводстве" (Витебск, 1991), на заседании отдела регуляции метаболизма и продуктивности ВНИИ физиологии, биохимии и питания с. - х. животных (Боровск, 1992).

Публикация материалов. По материалам диссертации опубликовано три печатных работы.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, собственные исследования, заключение, выводы, практические предложения. Работа изложена на 141 странице машинописного текста, содержит 36 таблиц и 8 рисунков, список литературы включает 190 источников, в том числе 123 иностранных.

Положения, выносимые на зациту.:

1. Содержание гормонов в крови и молоке коров с разным уровнем молочной продуктивности.

2. Изменения соотношения гормонов в крови и молоке коров в ответ на подкожное введение пролонгированной формы рекомбинантного соматотропина в дозе 640 мг/гол/28 дней.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Данная работа является фрагментом комплексных исследований ряда лабораторий института - эндокринной регуляции обмена веществ и продуктивности, биологических основ интенсивных технологий производства молока, белково-аминокислотного питания, минерального питания, энергетического питания и биохимии лактации.

Для решения поставленных задач на коровах черно-пестрой породы в условиях вивария института проведены два опыта. Содержание коров привязное, кормление индивидуальное по нормам ВАСХНИЛ с учетом уровня продуктивности.

Первый опыт проведен на 4 коровах - первотелках, подобранных по принципу аналогов по возрасту (3 года), живой массе (464 + 13 кг), стадии лактации (3-й месяц), но различавшихся по величине удоя.

В опыте изучали гормональный статус (концентрация соматотропина, пролактина, соматомедина-С, инсулина, тироксина, триисдти-ронина в крови и соматотропина, инсулина в молоке) норов разной молочной-продуктивности (таблица I) в течение суток.

Пробы крови брали из яремной вены через предварительно введенный катетер до утреннего кормления и через один, три и пять часов после каждого кормления ейвотных. Взятие проб крови повторили дважды с 7-дневным интервалом. Пробы молока отбирали после каждого

_ б -

доения коров.

• Таблица I.

Показатели молочной продуктивности коров.

№. кив. ! Удой (кг) 1 Белок 00 ! Кир (50 1

I. 15,7 3,65 4,01

2. 12,5 3,92 4,21

3. 4,0 3,46 2,9

4. 8,4 3,61 3,81

Задачей второго опыта было продолжение исследования гормонального статуса коров разной иолочной продуктивности в норме, а также в модельной системе на фоне повышения концентрации соматотропи-на в крови.

Опыт-проведен на двух группах животных, подобранных по принципу аналогов по живой массе, стадии лактации (4-й месяц) и уровню продуктивности. Первая группа (5 голов) - контрольная. Коровам второй группы (6 голов) вводили 4 раза подкожно за лопатку реком-бинантный соматотропин крупного рогатого скота производства фирмы "Эли - Лилли" (США) в дозе 640 иг на голову с 28-дневным интервалом с 4 по 7 месяцы лактации. До введения препарата гормона была проведена-синхронизация охоты у коров .профаном.

Физиологическое состояние ливотных оценивали по данным клинического осмотра, изменении живой массы, величине удоя молока и потреблению корма.

Пробы крови брали из яремной вены до введения и через I, 3, 5, 12 и 16 дней после первой и четвертой инъекций соматотропина до утреннего кормления и через I и 3 часа после него.

Из проб крови получали плазму и сыворотку, которые хранились до анализа при -20 С.

В кроъи радиоиммунологическим методом определяли концентрации соиатот{(. 1}(на, пролактина, соматомедина-С, инсулина,.тироксина, трииодтиронина и кортизола.

Удой молока контролировали ежедневно. Пробы молока отбирали в утреннюю, обеденную и вечернюю дойки в дни взятия проб крови. Часть проб центрифугировали в течение часа при 23000 ^ для получения иолочной сыворотки.

Молочная сыворотка и цельное молоко хранились до анализа при -¿О* С.

В пробах молока и молочной сыворотки определяли концентрации гормона роста и инсулина. В дни отбора проб крови и молока сотрудники лаборатории биохимии лактации в молоке определяли содержание жира и белка на приборах "Килко-тестер" и "Промилк". Эти данные с согласия исполнителей использованы при обсуждении результатов собственных исследований.

• Концентрацию соматотропина в крови и молоке определяли с помощью тест-системы для радиоиммунологического_ определения, разработанной в лаборатории эндокринной регуляции обмена веществ и продуктивности сельскохозяйственных животных (Радченков В.П. и др., 1985). Для определения пролактина крупного рогатого скота была использована собственная тест-система, отработанная согласно методическим рекомендациям Радченкова В.П. и других (1985). .

Определение уровня инсулина проводили с помощью стандартного набора реактивов FH0 - ИНС - ПГ - 3 , тироксина - РИО - Т» -ПГ, трииодтиронина - РИО - Т, - ПГ, кортизола - стерон - К -

- 11, соматомедина-С - с помощью стандартного набора производства фирмы CIS (Франция). К каждому набору прилагается подробное описание методики определения.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ 0БСУ1ДЕНИЕ. '

Концентрация гормона роста в крови и молоке. Результаты исследований в первом опыте показали, что концентрация соматотропина в крови коров в течение суток менялась незначительно и поддерживалась в среднем на уровне 2-3 нг/мл. Наблюдали тенденцию к снижению уровня гормона после кормления.

У более продуктивных животных эти изменения проявлялись сильнее, что может быть связано с боллее рациональной регуляцией перераспределения метаболитов между тнанями и органами. В целом в двух опытах такая закономерность не была постоянной, что прежде всего может быть связано с трехразовым кормлением животных, когда концентрация метаболитов в крови меняется незначительно.

Если в первом опыте мы наблюдали относительно высокую положительную связь между уровней соматотропина в крови и показателями молочной продуктивности до утреннего кормления (ч = 0,91, Р>0,С5) и через 3 и 5 часов после него (соответственно ч - 0,92, Р?0,05 и

ч = 0,82, Р>0,0Ь), то во втором - выраженных закономерностей не установлено. На наш взгляд это может Сыть связано с гораздо меньшими различиями между коровами по продуктивности во второй опыте.

В о.Ооих опытах мы не наблюдали каких-либо закономерностей относительно связи концентрации гормона роста в молоке и продуктивностью животных, равно как и между концентрациями соиатотропина в крови и молоке. В то же время количество выделяемого с молоком гормона за сутки положительно коррелировало с величиной продуктивности животных (коэффициент корреляции изменялся в разное время в пределах 0,798 - 0,990, Р<0,01), что может послужить косвенным подтверждением более интенсивной инкреции соиатотропина в кровоток гипофизом у более продуктивных животных.

' Содержание пролактина в крови. В средней в утренние и дневные часы уровень гориона в крови изменялся в пределах 11,0 - 25,0 нг/мл, в вечерние и ночные - концентрация пролактина повышалась (в 24.00 средний уровень гормона превышал значения его концентрации в 20.00 в 5,5 раза и составил 60,5 нг/ид, Р<0,05).

Коровы с иеньшии уровней иолочноЙ продуктивности (4,0 и 8,4 кг) имели более низкий Оазальный уровень гориона, в то же время частота и амплитуда иипульсов секреции не зависела от продуктивности. Наблюдаемые в опыте колебания уровня пролактина в крови не были связаны с приеиои кориа.

Низкие и отрицательные значения коэффициента корреляции иежду концентрацией гормона в крови и суточным удоеи наблюдали в периоды импульсов секреции гормона у коров с низкий потенциалом молочной продуктивности. В остальное время связь сохранялась положительной (до утреннего кормления и доения ч = 0,974, Р<0,05).

Импульсный характер секреции пролактина, меньшие различия между коровами по продуктивности определили еще менее устойчивую связь между концентрацией гормона в крови и удоен за сутки во второй опыте. . • -

Уровень инсулина в крови и молоке. Средние по группе значения концентрации инсулина в крови коров-первотелок изменялись в' пределах 20,0 -30,0 мкед/мл.. ^

После первого и третьего корилений уровень гормона имел тенденцию к увеличению (соответственно на 39,4 и 25,730 по отношению к концентрации до кориления.

Во втором опыте увеличение после кормления (в основном через 3 ' часа) временами доходило до 200% (Р<0,01) к уровню до приема корма.

Индивидуальные кривые изменения концентрации инсулина (рис I) в крови первотелок наглядно показывают, что уровень гормона у менее продуктивных коров был выше, чем у животных со среднесуточным удоем. 16,7 и 12,5 килограмма.

коров-первотелок.

Средняя концентрация инсулина в молоке за три дойки отрицательно коррелировала с суточным удоен (ч = -0,9398, Р<0,05).

Коэффициент корреляции между концентрацией инсулина В крови и молоке оставался положительным во все периоды взятия проб (таблица 2).

Таблица 2

. Коэффициент, корреляции между концентрацией " инсулина в крови и молоке.

время взятия Iвремя доения! коэффициент I проб крови I'_I корреляции 1

. ... 5.ао 5.30 • 0,978*

. '" :■. 7.зо - 5.30 0,823

11.30 .•' - ., 13.30- 0,810

. дь.оо ' 13.30 0,955""

. . : 17.00 . 18.30 .- , ■ 0,992*»

19.00 " ■ 1 18.30 • 0,937»*

* - Р<0,05, ** - Р<0,01

Более высокая концентрация гормона в крови менее продуктивных «иаотпых может Сыть объяснена исходя из предположения, что у них меньшее количество глюкозы расходуется молочной железой на синтез молока и, соответственно, большее количество гормона требуется для поддержания ее нормального уровня в крови.

Более высокие уровни концентрации инсулина в крови коров с меньшим уровнем продуктивности можно объяснять и с точки зрения чувствительности тканей (помимо молочной железы) к инсулину.

Концентрация соматомедина-С в крови. Средние значения содержания соматомедина-С в крови коров-первотелок в течение суток поддерживались на уровне 8 - II нмоль/л и не изменялись через I час после кормления. В то же время через 3 и 5 часов после приема корма наблюдалась тенденция к снижению концентрации гормона на 15 -33», (Р>0,05).

Коэффициент корреляции между концентрацией соматомедина-С в крови коров и уровнем молочной продуктивности в первом опыте в тнчонид^вуток большую чав^гь времени был отрицательным (таблица 3), в то время как во втором - та же закономерность проявлялась . только в виде тенденций.

: ' ; Таблица 3.

Коэффициент корреляции между концентрацией См-С в кровй, • и -показателями молочной продуктивности.

иремп взятия 1 проб (часы) 1 УДОй I жирШ I белокШ ... !

5.00 0,900 0,450. -0,040

7.30 -0,947 . -0,991** ' -0,998 '

9.30 -0,998** -0,885 . -0,680

11.30 0,416 -0,310 -0,660 ■ ■ ..

" 15.00 -0,790 -0,978* -0,883 '

17.00 -0,998** -0,992 -0,830 '

19.00 -0,367 -0,860 . -0,760

20.00 • -0,480 -0,610 -0,720

22.00 -0,995** -0,958* -0,660

24.00 -.0,854 . -0,840 . -0,970

* - Р<0,65,'** - Р<0,01

Содер»ание тиреоидных гормонов в крови. Средние значите уровня трииодтиронина (Т») в Крови коров на протяжении всего опита были постоянны, в то, время как уровень тироксина (Т,) снимал«« у всех животных в ночные часы (24.00) по сравнению с дневными (15.00) на 22,8% (Р<0,01>.

Концентрация трииодтиронина в крови положительно коррелировала с показателями молочной продуктивности коров, в то время как связь с уровнем тироксина была значительно слабее (таблица 4).

Таблица 4.

Коэффициент корреляции между концентрацией тиреоидных гормонов в крови коров-первотелок и удоем за сутки. .

БрёМЙ взя-! тия проб 1 крови 1 1 трииодти 1 ронин (Тз)| 1 тироксин ! (Т,) »

5.00 0,966» 0,590 ' -0,999**

7.30 0,630 0,690 -0,420

9.30 0,790 -0,340 -0,989*

11.30 0,998»* -0,030 -0,995»*

- 15.00 0,985* 0,890 -0,999**

17.00 0,997** 0,789 -0,999**

19.00 0,943 0,729 -0,993**

20.00 0,992** 0,810 -0,992**

. 22.00 0,934 0,960* -0,960*

24,00 0,974* 0,910 -0,999**

* - Р<0,06, ** - Р<0,01, *»*'- РС0.001

Еце более тесная связь .(отрицательная) была обнаружена между показателями молочной продуктивности первотелок и молярным отношением Т»/Т».

Концентрация трииодтиронина в крови коров во втором опыте сохраняла тенденции к положительной связи с показателями молочной продуктивности, в то время как уровень тироксина коррелировал отрицательно (ч « -0,62, Р<0,05) в предварительный период (обе группы животных,П - II) и не проявлял выраженных закономерных срязей в остальное вреыя опыта (контрольная группа, п = 5).

Что касается молярного отношения "Г, /Тз, то в предварительный период и перед четвертой инъекцией рекомбинантного иоматотропииа коэффициент корреляции с суточным удоем был также отрицательным

(.соответственно ч » -0,63 /Р<0,05/ и ч - -0,61 /Р<0,05/).

Известно, что поыиыо традиционно рассматриваемой системы (ЦНС - гипоталамус - гипофиз - щитовидная железа) с ее прямыми и обратными связями в'регуляции метаболизма тиреоидных гормонов существенную роль играют периферические ткани (печень, почки, плацента и т.д.), которые могут в процессе декодирования переводить менее активный тироксин в трииодтиронин, активность которого в несколько раз выше.

Активность деиодиназ может варьировать в зависимости от многих факторов. •

В наших экспериментах отношение Т» /Т* высокодос.товерно отрицательно коррелировало с уровнем молочной продуктивности коров. Возможно, это связано с тем, что периферические ткани высокопродуктивных животных более активно трансформируют тироксин в трииодтиронин, обеспечивая, по-видимому, у них более высокий уровень оомена-гвеществ. ^

Анализ взаимосвязей концентрации гормонов в крови коров и обсуждение результатов. Результаты корреляционного анализа изменений концентрации гормонов в крови коров показывают, что на про-тягении всего эксперимента взаимосвязь концентрации соматотропина с уровнем других изучаемых гормонов не была постоянной. Не отмечено каких-либо существенных закономерностей в обоих опытах относительно изменений коэффициентов корреляции СТГ .: ПРЛ, СТГ : Т3 , СТГ"! Т, .

В первом опыте до утреннего кормления и доения, а также через час после первого кормления и через три часа после третьего « связь СТГ : См-С была в'ысокодостоверной и положительной (ч = 0,989, Р<0,05* 0,975, Р<0,05; 0,997, Р<0,01). В остальное Время-существенных закономерностей не установлено, но с ослаблением связи См-С : СТГ наблюдали ее усиление для гормонов См-С : ИРИ. !

Подобный результат наблюдали и во втором опыте, когда в предварительный период коэффициент корреляции СТГ : Си-С был положительным (ч = 0,74, Р<0,05,Л = II), в то время'как связь ИРИ : См-С имела.тенденцию к отрицательным величинам (ч = -0,51,. Р>0,05).

Перед четвертой инъекцией соматотропина коэффициент корреляции между концентрациями гормонов ИРИ : См-С был положительным (ч = 0,Ой, Р<0,С5), в то время как связь СТГ : См-С стремилась к от-

рицательным значениям (ч » -0,38, Р>0,05).

Концентрация соматотропного гормона в крови первотелок чащз Сыла связана отрицательно с уровнем инсулина (до утреннего кормления ч = -0,845, Р>0,05, через пять часов после первого и третьего кормлений ч = -0,930, Р>0,05 и -0,990, Р<0,01).

Во втором опыте подобная закономерность сохранялась, но не была достоверной.

Результаты расчетов (опыт на первотелках) показали (таблица 5), что наиболее значительными и постоянными были связи между концентрациями и их отношениями для следующих гормонов: См-С : ИНС; Си-С : Тч /Т,; ИНС : Т3; ИНС : Т,; ИНС : Т,/Т4 и СТГ/ИНС : Т, /Т,. Коэффициенты корреляции Си-С : Т, и См-С : Т,, расчитанные отдельно друг от друга, в'большинстве случаев представляли собой величину отрицательную, а коэффициент корреляции Сы-С : со-

хранял устойчивую тенденцию к положительным значениям.

То жа самое, но в значительно усиленной форме отмечалось и относительно связей уровня инсулина с тиреоидными гормонами.

Исходя из того, что в первом опыте концентрация соматотропина в целом коррелировала положительно с уровнем молочной продуктивности, а уровень инсулина и молярное отношение Т,/Т, ^ отрицательно, мы пришли к выводу, что наиболее совершенным показателем, который будет наиболее -полно отражать связь между гормональным профилем в крови коров и молочной продуктивностью, является произведение молярного отношения Тч/Т4 на величину, численно равную отношению ИНС/СТГ.

. Коэффициент корреляции между показателем т, /Т3 ИНС/СТГ и молочной продуктивностью коров до утреннего кормения и доения был равен -0,999, Р<0,01.

Уравнение регрессии, график которого представлен на рисунке 2, может быть использовано для' построения модели регуляции процессов биосинтеза молока у коров, а также при разработке .селекционных индексов с целью отбора продуктивных животных.

На первый взгляд складывается не совсем обычная ситуация, ко, гда с увеличением числа животных в группе почти функциональные связи между концентрацией гормонов в крови и продуктивными качествами животных (в первом опыте) постепенно сходят на нет и начинают проявляться в виде тенденций (во втором опыте).

Главное' объяснение такого положения мы видим в том, что во

Таблица а.

^ Значения коэффициентов корреляции нежду концентрациями горионов в крови коров-первотелок разной полочной продуктивности.

Бремя взя-!'Л1-1": : Тм 1!См-С : 1'4 !Си-С : : Т, !ИНС : 'Г, !ИНС : Т,Л3!СТГ/ИНС : Т»ЛЛ! тия проб !_ 1_|_!_I !_!__!_[

.5.00 ' , -0,768 0,160 0,760 -0,941 -0,999*** -0,949 0,985* -0,999*»»

7.30 ; . 0,989* -0,979* . -0,820 0,440 ^0.982*. -0,996**- 0,840 . -0,996**

9.30 0,988* 0,070 -0,890 0,997** -0,660 . 0,530 0,957* -0,999»»

Н;30 0,030 -0.500 0,-090 -0,190' -0,996** 0,080 0,990** -0,954»

15.00 0,480 . 0,340.. -0,700 0,899 ; -0,992** -0,956» 0,977* -0,943

17.00 0,800 -0,660 -0,965* .0,991** . -0,999»* . -0,999** 0,965* -0,886

19.00 : ..... 0,640 -0,300 ' -0,530• 0,720' -0,999*** гО,995** 0,975* -0,777

20.00 . 0,996»». -0,980» : -0,860.■ 0,420 -0,850 -0,956* 0,530 -0,640

22.00 0,820 -0,850 -0,760 .; '• 0,810 -0,974*; . -0,969* ; .0,986* 0,190

24.00 0,870 '-0,967**: -0,998** ' 0,944. -0,788 -0,845"- 0.640 -0,650

».-■ Р<0,05^ г» - р<0,01, :•** - р<о,оо1 , . .

I Г .9 » Ч 41 ЛГ

. Рис. 2. Зависимость удоя молока за оутки (У) от соотношения

■ гтл Спад . -гормонов X» ^¡гу- х сгтгТ 3 крови К0Р0В второй опыте различия по уровню продуктивности между животными были гораздо меньше, что сопровождалось небольшими различиями в ; обмене веществ й, в конечном итоге, уровне горионов в крови.

. Полученные в опыте данные подтверждают положение о том, что изменения в метаболизме (в.связи с разной полочной продуктивностью) сопровождаются соответствующими изменениями концентрации инсулина и гормона роста. ...

Высокая концентрация СТГ и низкая - инсулина изменяют направленность метаболизма на усиление образования молока за счет мобилизации липидов из депо и усиления использования глюкозы в клетках молочной железы. "••

С другой стороны^ увеличение содержания инсулина, даже при нормальной концентрации СТГ, стимулирует увеличение запасов питательных веществ в. теле животных, уменьшает поступление субстратов в молочную железу и тем самым снижает интенсивность процессов био-сйнтейа молока. Помимо этого, анаболический статус метаболизма организма, по-видимому, характеризуется высокими концентрациями со-мауомвдина-С.и менее'интенсивными процессами деиодирования тироксина .на периферии. .

. В наших опытах концентрация соматомединов в крови коров слабо коррелировала (либо совсем не коррелировала) с уровнем соматотро-пина, хотя факт индукции еоматотропным гормоном секреции гепатоци-тами соматомединов ни у кого не вызывает сомнений.

Это, на наш взгляд, обусловленб тем, что уровень секреции печенью инсулиноподобного фактора роста-1 не определяется однозначно

только уровней соматотропина в крови. По данным ряда авторов, существенный вклад в регуляцию его синтеза и секреции помимо гормона роста и инсулина могут внести уровни глюкокортикоидов и тиреоидных гормонов в крови. Сами же соматомедины могут ингибировать секрецию соиатотропина по принципу обратной связи. Естественно предположить, что комплекс связей этим перечнем не ограничен.

Молочная продуктивность, потребление корма и живая масса при введении препарата "Оптифлекс". в период опыта после каждой инъекции гормона роста наблюдали увеличение продукции молока без существенных изменений в процентном содержании белка и жира.

С каждым последующим введением соиатотропина ответная реакция возрастала (таблица 6).Увеличение ответной реакции к концу лакта-

Таблица- 6.

Среднесуточный удой за 112 дней лактации (с I по 4 инъекции препарата "Оптифлекс")

: Iпредварит! I I I ! 3 I Ч г~

Показатели! период I инъекция! инъекция I инъекция'I инъекция!

Контроль 19,5+3,6 17,9+2,9 15,1+2,4 14,2+2,1, 12,7+1,8 . Опыт „ 19,0+2,0 19,4+1,9 .16,0+2,о 15,9+1,6 15,7+1,4 % к контр. 97,4 108,4. 10^0 112,0 . 123,6

ции может быть связано с тем, что экзогенный соматотропин в этот период вносит гораздо больший дисбаланс в соотношение.« СТГ / ИНС'.

В среднем увеличение продукции .молока в ответ на инъекцию на- ■ блыдали в первые две недели после каждого- введения соматотропина. Ь остальное время существенных различий не выявлено, что, по-видимому, связано с ограниченным временем действия препарата "Оптифлекс".. ' . • ,

Введение лактирующим коровам соматотропина не оказало достоверного влияния на потребление корма, в то время как живая-масса инъецированных животных снижалась несколько быстрее, чем в контроле (таблица 7). Можно предположить, что влияние соматотропина на усиление процессов ¿.юлокообразования хотя .бы отчасти реализуется изменением перераспределения субстратов в организме животных из резервных запасов (подкожная жировая ткань) к молочной железе.

Таблица 7.

Изменение живой массы коров по периодам опыта .

—группа—I перед пер! перед ьто! перед трат перед четвт животных ¡вой инъекцГрой инъекц!тьеи инъекц инъекцией 1

Контрольная 550+26 528+25 538+22. 530+14 Опытная 524+10 509+1I 515+12 488+11

% к контр. 95,3 96,4 95,7 ' 92,1*

* - Р<0,05

Концентрация соматотропина в крови и молоке коров после инъекции препарата^"Оптифлекс". После первой и четвертой инъекций СТГ концентрация гормона роста в крови животных опытной группы по сравнению с контролем резко возрастала в течение первых суток на 125 - 264% И сохранялась высокой еще на 5-й день (на 40 - 92%) после инъекции препарата. После первого введения соматотропина тенденция к повышенному значению- его концентрации в крови коров опытной группы сохранялась и на 12-й день. В дальнейяем наблюдали недостоверное снижение уровня гормона по сравнению с контролем на 8 - 16%.

Пока не разработаны способы определения гормонов, которые позволили бы определять в крови не суммарное количество соматотро-. пина, а отдельно количество рекомбинантного и гипофизарного гормона' роста. Поэтому мы не можем объективно оценить функциональное состояние аденогипофиэа у коров опытной группы. Вполне возможно, что секреция эндогенного соматотропина у инъецированных животных будет заторможена по принципу обратной связи, о чем косвенно свидетельствует пониженный уровень гормона на 16-й день после введения препарата.

Уровень выделения соматотропина с молоком изучали в пробах цельного молока и молочной сыворотки.

Мы наблюдали,стабильное, снижение концентрации гормона роста в молочной сыворотке на 3 и 5 дни после введения рекомбинантного соматотропина (после первой инъекции - на 275», Р>0,05 и 42,8%, Р<0,05; после четвертой - на 70,5*,: Р<0,05 "и 31%, Р>0,05) и подобную закономерность в цельном молоке (хотя всего лишь на уровне тенденций).

■ К объяснению наблюдаемых явлений моает быть несколько подхо-

доц. С однок стороны, с увеличение)! концентрации горыона роста в крови (после инъекции) могла снизиться чувствительность рецепторов к гормону в клетках молочной хелезы и интенсивность его транспорта черегг клеточную мембрану, что должно было сказаться на скорости его поступления в молоко, С другой стороны, в нашем случае мог иметь место простой эффект разведения, как результат отставания выделения гормона от общего подъема активности секреторного эпителия.

Содержание инсулина в крови и молоке после инъекции препарата "Оптифлекс". После первой инъекции гормона роста уровень инсулина в крови животных опытной группы в первые три дня опыта был несколько выше (на 15,4 - 55,1%, Р>0,0Ь) по сравнению с контролен.

В рбеих группах наблюдали увеличение концентрации гормона после кормления без существенной разницы между контролем и опытом. В. последующие дни имела место тенденция к снижению инсулина в крови коров опытной группы по отношению к контролю (11,3 - 31,6%, Р>0,0Ь). После четвертой инъекции препарата "Оптифлекс" наблюдали повышенное содержание инсулина в крови коров опытной группы (на 154 - 157*, Р<0,01 в первый день и 13 - 82%, Р>0,05 в последующие четыре дня) через один и три часа пос э кормления, в то время как до кормления уровень гормона в опыте либо не отличался, либо оказывался сниженным на 13 - 60% (Р>0,05) по отношению к контролю.

В первые пять дней наблюдали увеличение содержания инсулина послё кормления в опыте и контроле соответственно на 378,6 -412,5%, Р<0,01 (I день), 594,731, Р<0,05 (3 день), 77,IX, Р<0,1, (5 день) и 25,6», Р>0,05 (I день),-130,5%, Р<0,05 (3 день), 54,4«, Р>0,05 (5 день). •

На 12 день после инъекции СТГ концентрация инсулина до кормления в опытной группе была на 185,4% (Р<0,02) выше, чем в контроле, снизилась после кормления на 95,4% (Р<0,1) и через один и три часа достоверно не отличалась от контроля. Подобные'изменения наблюдали и на 16 день после инъекции гормона. -

В период максимального увеличения концентрации соматотропина в крови коров коэффициент корреляции между уровнем инсулина в крови и мелочной продуктивностью принимал самые большие (за период опита) отрицательные величины (на третий день после первой инъекции ч * -0,86, Р<0,1 и в первый день после четвертой - ч = -0,85, Р<0,1), что также является подтверждением закономерностей наблы-____

давшихся в модельном опыте на первотелках.

После первой инъекции гормона роста за повышением уровня инсулина на третий и пятый дни следовало стабильное (но не достоверное ввиду индивидуальных особенностей) его снижение (до 30%) в крови коров опытной группы по сравнению с контролем, что может послужить косвенным подтверждением ингибирования его секреции, которое становится заметным, когда концентрация гормона роста в крови уже не велика (соответственно не велико его стимулирующее влияние). Мы можем только предполагать, что в этих процессах принимает участие соматостатин.

После четвертой инъекции "тормозное" влияние на уровень инсулина в крови усиливается и в первые 5 дней (наксимум уровня ссма-тотропина в крови) концентрация гормона в крови коров опытной группы до кормления остается пониженной (до 303!, Р>0,05). После кормления наблюдается пиковый выброс инсулина в кровоток, что может свидетельствовать о временном снятии влияния со стороны ингибитора в связи с увеличением потока метаболитов в крови. На двенадцатый и шестнадцатый дни (когда уровень соматотропина в крови коров опытной группы приближен к его значениям в контроле и роль • ингибирующего фактора также может быть понижена) до кормления наблюдается необычно высокий уровень гормона (соответственно на 186%, Р<0,01 и 2756, Р>0,05, больше, чем в контроле), который несколько снижается после кормления :и слабо различается мояду группами.

Исходя из этих рассуждений можно предположить, что при длительном применении препарата может измениться чувствительность , ^-клеток поджелудочной железы к гуморальным факторам ее регуляции.

Уровень выделения,'инсулина с молоком изучали путем определе-; ния концентрации гормона в цельном молоке и молочной сыворотке.

После первой инъекции гормона роста наблюдали стабильное снижение концентрации инсулина как в молоке, так и в сыворотке в опытной группе (начиная с 5 дня) в среднем на 18 - 30%.

На 16-Й день в пробах Цельного молока в обеденную и вечернюю дойки концентрация инсулина.была меньше, чем в контроле соответственно на 27¡1%, Р<0,01 и 26,6%, Р<0,0Г. В остальное время наблюдавшиеся изменения уровней гормона в молоке и молочной сыворотке проявлялись в виде устойчивой тенденции.

.Уменьшение концентрации инсулина в молоке и сыворотке кивот-

ннх опытной группы мы наблюдали, когда содержание соиатотропина и инсулина в крови уже начало снижаться, а уровень секреции молока оставался еще высоким. По-видимому, в данном случае мы опять столкнулись с эффектом разведения.

После четвертой инъекции соматотропина наблюдали тенденцию к увеличению выделения гормона с молоком (на третий день в пробах цельного молока утренней-дойки разница между контролем и опытом составила 52,2%, Р<0,05), что, вероятно, связано с имевшим место существенным подъемом уровня инсулина в крови..

Уровень соматомединов-С в крови после введения' препарата "Оп-тифлекс". Введение рекомбинантного соматотропина привело к аначи- ■ тельному увеличению концентрации соматомединов-С в крови коров. После первой инъекции гормона роста это увеличение составило на 5 день 61,3%, Р>0,05, на 1-2 день 51,1$, Р<0,01, после четвертой инъекции в первый день на 127,7*, Р<0,02, в остальные дни концентрация гормона была стабильно выше в опытной группе, но не достоверно. > , - Л

В целом в опыте мы чаще наблюдали отрицательную корреляцию между соматомединовой активностью в крови и молочной продуктив-. ' постью животных, но, как правило, значений'коэффициента корреля-• * паи были недостоверны.

Обращает на себя внимание тот факт, что на пике концентрации соматомединов в крови коэффициент корреляции.(после первой инъекции соматотропина) между его уровнем в крови до утреннего кормле- < < пия и количеством молока за сутки был равен -0,92, Р>0?05, а после утреннего доения - -0,97, Р<0,05, т.е. более продуктивные животные меньше реагировали подъемом соматомединовой активности в крови в ответ на инъекции СТГ.

Исходя иа этого, несмотря на очевидное посредничество-.сомато-. иединов в проявлении влияния гормона роота на ткани и органы, роль инсулиноподобного фактора роста в период лактации, остается не совсем ясной. ч ■ • . ../.,,

Концентрация пролактина в крови после введения препарата ." ■ ., "Оптифлекс". Концентрация пролактина а крови коров опытной группы сохранялась более высокой (на 30 - 90%) на' протяжении всего периода после первой.инъекции соматотропина, но, поскольку в пре-дваритеяьный период была-отмечена та же закономерность'(до утреннего кормления содержание пролактина в крови коров опытной группы

превышало значения уровня гормона в контроле на 61,9%, Р<0,05), мы не мохем это отнести на счет действия рекомбинантного соматог-ропина.

После четвертой инъекции препарата "Оптифлекс" наблюдали тенденцию к снижению концентрации пролактина в крови коров опытной группы (в среднем на 30%). Но различия между контролем и опытом были недостоверными, за исключением последнего дня после третьей инъекции гормона роста, когда они приобретали достоверное значение (до кормления, через I и 3 часа после него соответственно на 32,5%, Р<0,01, 37,4%, Р>0,05 и 76,8%, Р<0,05).

• Можно предположить, что пониженная концентрация пролактина в крови коров опытной группы после четвертой инъекции соматотропина является следствием развйтия адаптационных изменений в организме животных в отдает на стойкое повышение концентрации гормона роста в крови.

Уровень тиреоидных гормонов в крови после инъекции препарата "Оптифлекс". Как после первой, так и после четвертой инъекций препарата "Оптифлекс" значительных различий в концентрации тиреоидных гормонов между контрольной и опытной группой не обнаружено.

В то же время в период наивысшего подъема концентрации гормона роста в крови коров опытной группы коэффициент корреляции мекцу уровнем тироксина в крови и суточным удоем приобретал тенденцию к близким к достоверным положительным величинам (после первой и четвертой инъекций на I, 3 и 5 дни соответственно ч = 0,68, Р>0,1, 0,38, Р>0,1, 0,8, Р<0,1 и ч = 0,79, Р<0,1, 0,46, Р>0,1, 0,76, Р<0,1), а коэффициент корреляции между концентрацией трииодтирони-на в крови и продуктивностью животных заметно смещался в отрицательную сторону. Это может произойти в результате снижения интенсивности процессов деиодирования тироксина на периферии как результат развития адаптационных изменений.

Содержание кортизола в крови после введения препарата "Оптифлекс". Значения концентрации кортизола в крог.и коров сильно различались в пределах подгрупп, что сказалось на больших величинах ошибки средней арифметической.

Мы не наблюдали закономерных связей уровня гормона в крови с показателями молочной продуктивности.

Как после первой, так и после четвертой инъекций рекомбинантного соматотропина в целом не выявлено закономерных различий ме-

жду концентрациями кортизола в крови коров опытной и контрольной групп (кроне 16 дня после четвертой инъекции соиатотропина, когда разница между контролем и опытом составляла 67,9Я>, Р<0,05).

' Достоверное различие между контролем и опытом концентрации кортизола в крови на шестнадцатый день после четвертого введения препарата "Оптифлекс" больше похоже на случайное или на результат исходного соотношения уровней гормов, так как повышенное, хотя и недостоверное, значение концентрации кортизола в крови коров опытной группы мы наблюдали и в предварительный период опыта.

ВЫВОДЫ

1. Уровень горионов в крови коров в известной степени определяет их продуктивность.

2.'Ьисокую положительную корреляцию между концентрацией соиатотропина в крови и уровнем молочной продуктивности наблюдали до утреннего кормления. В течение суток характер связи не постоянен и не всегда воспроизводим.

3. Уровень гормона в крови не коррелирует с его концентрацией в молоке и показателями молочной продуктивности. Количество эк-скретируемого с молоком гормона положительно коррелирует с удоем ва сутки'.

4. Уровень инсулина в крови и молоке коров отрицательно коррелировал с показателями молочной продуктивности и положительно между собой, но не всегда достоверно.

5. Содержание соматомедина-С в крови коров чаще отрицательно коррелировало с уровнем молочной продуктивности, но не всегда достоверно. С ослаблением связи См-С : СТГ часто наблюдается ее усиление для гормонов См-С : ЙРИ.

6. Концентрация пролактина в крови коров подвержена значительным колебаниям в течение суток. Количество и амплитуда подъемов ня гависела от молочной продуктивности. Уровень гормона в крови коров-первотелок чаще положительно коррелировал с показателями продуктивности, в то время как у коров третьей-четвертой лактации закономерных связей не установлено.

7. Молярное отношение Т^/Тз высокодостоверно отрицательно коррелировало с показателями молочной продуктивности коров.

8. Концентрация инсулина в крови коров после приема корма увеличивалась, но не всегда достоверно.

9. Инъекции рекоибинантного соматотропина привели к увеличению продукции молока и снижению живой массы коров.

10. Введение препарата "Оптифлекс" способствовало подъему уроь-ня гормона роста в крови Св течение 5-12 дней), инсулина и сома-томединов-С. После четвертой инъекции у коров наблюдали тенденцию к снижению уровня пролактина. Заметного влияния на уровни тиреоидных гормонов и кортиэола не установлено.

11. Введение рекомбинантного гормона роста нэ вызывало увеличения концентрации СТГ и способствовало незначительному подьему уровня инсулина в молоке. .

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛ01ЕНИЯ

1. Результаты, полученные в работе, предлагается использовать в дальнейших исследованиях по разработке индекса молочной продуктивности коров.

2. Материалы диссертации по изучению влияния рекомбинантного соматотропина на физиолого-биохимические показатели обмена веществ дойны* коров рекомендуется использовать при оценке возможностей его применения в животноводстве.

3. Результаты исследований могут быть использованы в учебном курсе физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1.Гормональная регуляция процессов ыолокообразования у коров. В кн.: Новые аспекты участия биологически активных веществ в регуляции метаболизма и продуктивности сельскохозяйственных животных. Тезисы докл. Всесоюзн. совещания, Боровск, 1991, С. 13 - 14. (в соавторстве с ИатвеевимВ.А.).

2. Концентрация инсулина и соматотропина в крови коров при введении рекомбинантного соматотропина. В кн.: Использование физических и биологических факторов в ветеринарии и животноводстве. Тезисы докл. Всесоюзн. конф., Витебск, 1991, С. 27 - 28.

3. Состояние эндокринной системы коров с разным уровнем молочной продуктивности. Бюллетень ВНИИФБиП е.- х. животных, Боровск, 1992, в. 2 - 3 (103 - 104) (в соавторстве с Матвеевым В.А.).