Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Изучение влияния глицината цинка в комплексе с соединениями йода, меди и железа на физиолого-биохимическое состояние анемичных поросят-сосудов

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

Автореферат диссертации по теме "Изучение влияния глицината цинка в комплексе с соединениями йода, меди и железа на физиолого-биохимическое состояние анемичных поросят-сосудов"



ол

На правах рукописи УДК 636.4+636:612.015+636:612+636.018

/

Сергатенко Александр Сергеевич

Изучение влияния глицината цинка в комплексе с соединениями йода, меди и железа на физиолого-биохимическое состояние анемичных поросят-сосунов

06.02.05 - физиология, биохимия и биотехнология сельскохозяйственных животных

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ульяновск, 1997 г.

Работа выполнена в лаборатории кафедры химии Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии.

Научный руководитель: доктор биологических наук,

профессор Тен Э.В.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Генинг Т.П.; кандидат химических наук, доцент Зинковский А.Ф.

Ведущая организация: Казанская ветеринарная академия им. Н.Э. Баумана

Защита диссертации состоится 199? г.

в /3 часов на заседании диссертационного совета К 120.82.02 при Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии.

Адрес: 432601, г. Ульяновск, б. Новый венец, 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии Автореферат разослан " ¡¿3 " а^/б-тг^ 1997 г.

Секретарь диссертационного совета

кандидат сельскохозяйственных <____ ^

наук, доцент Л. А. Пыхтина

1. Общая характеристика работы

1.1 Актуальность темы: Живой организм - целостная система, в которой все процессы протекают во взаимосвязи, обуславливая друг друга. На обмен макро- и микроэлементов в организме животных влияет минеральный состав почвы, воды и растений. Возникновение тяжелых эндемических болезней обуславливается недостатком или избытком одного или нескольких микроэлементов, а также изменением их соотношения в кормах или воде.

С открытием новых методов анализа и их внедрением в экспериментальную практику были получены уникальные данные о миграции биозлементов в организме, их распределении, участии в обмене веществ и путях их выведения из организма. Менее чем за полувековой период описаны жизненно необходимые макро- и микроэлементы, сделаны открытия и обобщения, сыгравшие огромную роль в развития животноводства (Ковальский В.В., Георгиевский В.М., Виноградов А.П., Самохин В.Т., Верболович В.А., Васильева Е.Д., Войнар А.И., Казаков Х.Ш., Кальницкий Б.Д., Хазипов Н.З., Evans S.W., Kirchgessner М., Miller E.R., Underwood E.G.).

Наиболее важное значение в организме животных, особенно поросят, придается железу. Недостаток железа является стартовым механизмом возникновения и развития алиментарной анемии.

За последние годы отечественные и зарубежные ученые (Казаков Х.Ш. , 1972; Самохин В.Т., Нечаев В.А., Вузлама B.C., 1979; Тен Э.В., 1980; Кальницкий Б.Д., 1985 и др.) установили, что применение железа совместно с другими микроэлементами (цинком, медью, йодом, кобальтом) в виде хелатных комплексов с различными органическими соединениями (углеводы, карбоновые кислоты, аминокислоты) эффективно влияет на физиолого-биохими-ческие процессы (гемопоэз, эритропоээ, дыхание) в организме животных.

В дальнейшем решении указанной проблемы значительную перспективу имеет изыскание эффективных препаратов меди, цинка, йода, железа и других биоэлементов, совместимых в химическом отношении, биологически активных, способствующих нормализации биохимических процессов, связанных с минеральным обменом.

1.2 Дедь и задачи исследований. Целью работы являлось научное обоснование и разработка рекомендаций производству по использованию хелатных соединений цинка и меди совместно с йо-дидом калия и ферроглюкином в технологии выращивания поросят-сосунов на фоне железодефицитной анемии.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Синтез хелатных соединений цинка и меди с глицином, совместимых между собой и с йодидом калия.

2. Разработка оптимальных соотношений вышеназванных комплексов и йодида калия, обладающих высокой биологической активностью, для парентерального введения животным.

3. Изучение скорости включения цинка из органической и неорганической форм в обменные процессы.

4. Изучение биохимических и физиологических процессов в организме животных после введения хелатных соединений для профилактики железодефицитной анемии.

5. Оценка технологической эффективности применения синтезированных хелатных соединений и йодида калия и разработка рекомендаций производству.

1.3. Научная новизна работы. Впервые получен состав, содержащий совместимые в химическом отношении формы цинка, меди и йода и используемый в комплексе с ферроглюкином как антианемическое средство. Установлено, что совместное использование железа, цинка, меди и йода эффективно влияет на процессы эрит-ро- и гемопоэза, активность каталазы, церулоплазмина, сукци-натдегидрогеказы, щелочной фосфатазы, альдолазы, лактатдегид-рогеназы. Показано, что скорость включения цинка в обменные процессы у поросят значительно выше из глицината цинка нежели из сульфата цинка.

1.4.Практическая значимость работы. Предложенный препарат применим в комплексе с ферроглюкином для профилактики алиментарной анемии поросят-сосунов и микроэлементоэов. Препарат заменяет повторную инъекцию ферроглюкина и обеспечивает животных цинком, медью и йодом.

1.5. Положения выносимые на защиту:

1. Цинк из хелатного комплекса с глицином используется в организме поросят более эффективно по сравнению с сульфатом цинка.

2. Использование комплекса микроэлементов и ферроглюкина способствует более активному воздействию на процессы эритро- и гемопоэза, что приводит к полной нормализации показателей периферической красной крови.

3. Входящие в состав комплекса легко доступные формы цинка, меди и йода усиливают каталитическую активность специфических металлоферментов (каталазы, суквднатдегидрогеназы, щелочной фосфатазы, альдолазы, лактатдегидрогеназы).

4. Под влиянием комплекса микроэлементов происходят положительные изменения в интенсивности метаболических превращений, связанных с процессами депонирования и использования железа, цинка, меди и йода.

5. Нормализация физиолого-биохимических параметров организма поросят под влиянием комплексного использования микроэлементов, положительно сказывается на интенсивности их роста, развития, состоянии здоровья и сохранности.

1.6. Апробация работы. Результаты исследований доложены на межкафедральных заседаниях и конференции молодых ученых Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии (г. УЛЬЯНОВСК, 1994-1997).

1.7. Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи.

1.8. Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, результатов и их обсуждения, выводов и практических предложений производству, списка литературы, приложения. Работа изложена на 133 страницах машинописного текста, цифровой материал представлен в 24 таблицах. Список литературы включает 220 источников, в том числе 97 иностранных авторов.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В лабораторных условиях был получен препарат, содержащий глицинат цинка, глицинат меди, йодид калия и формалин. Полученный состав в качестве действующих компонентов содержит глицинат цинка, глицинат меди и йодид калия. Формалин используется для стерилизации. В 1 мл раствора содержится 4 мг элементарного цинка, 0.8 мг меди и 0.025 мг йода.

Синтез цинка и меди с глицином проводили по методу Abderhalden Е., Schnitzler Е. (1927) в модификации Денисовой О.Ф. (1991). Структура полученных комплексов изучалась методом спектроскопии, содержание металлов (комплексообразователей) -весовым методом. (Глаз Ф.Ф., Иванов А.В, 1991).

Экспериментальный материал получен при проведении научно-производственных опытов на поросятах-сосунах крупной белой породы в условиях племзавода учхоза Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии.

Племзавод специализируется на выращивании чистопородных свиней крупной белой породы. В хозяйстве практикуется круглогодовая безвыгульная система содержания животных всех половозрастных групп. Свинарники-маточники имеют двух-трех рядное размещение станков, содержание поросят-сосунов - гнездовое. Свиноматки в период супоросности и подсоса находились на рационах сбалансированных по основным питательным и биологически активным веществам, при соблюдении соответствующих зоотехнических и ветеринарных требований.

Подкормку поросят концентрированными кормами начинали с 3-дневного возраста. Отъем поросят от свиноматок проводили в 60-дневном возрасте с последующим групповым содержанием по 20-25 голов.

Биохимические исследования выполнены в лаборатории кафедры химии Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии, в автоматизированной биохимической лаборатории медсанчасти УАЗ г. Ульяновска, в лаборатории метрологии нейтронных измерений ГНЦ НИИАР им. В.И. Ленина г. Димитровграда, в лаборатории минерального питания Всероссийского научно-исследовательского института физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных г. Боровска.

При изучении биохимических и физиолого-биохимических процессов, происходящих в организме животных под влиянием исследуемых комплексов, использовано 93 головы поросят с момента рождения до огьема.

В первой серии опытов изучали скорость включения цинка в обменные процессы из глицината цинка (органическая форма) и сульфата цинка (неорганическая форма). В эксперименте использовано 18 голов поросят в возрасте 30 суток и живой массой 8 кг, из которых были сформированы две группы животных (контрольная и опытная) по 9 голов в каждой.

Радиоактивные изотопы цинка получали по ядерной реакции 64Zn (п, т) 652п. Соли цинка облучались в двух алюминиевых ампулах в нейтронном поле реактора РБТ-6 (ГНЦ НЙИАР г. Димит-ровград).

Обработанные таким образом соли цинка растворялись в дистиллированной воде из расчета 20 мг/мл в пересчете на металл и вводились поросятам внутримышечно в заушную область в дозе 2 мл/гол (40 мг 65Zn). Через 6, 12 и 24 часа после инъекции растворов солей животных убивали и брали внутренние органы, в которых регистрировали интенсивность радиоактивного излучения. Регистрация гамма-излучения от 65Zn (период полураспада 244.1 суток) проводилась на германий-литиевом полупроводниковом детекторе ДГДК-50А, с последующей передачей импульса на многоканальный амплитудный анализатор LP-4900B (NOKIA, Финляндия), совместимый с IBM PC. Расчет концентраций цинка проводился по методу внешнего стандарта на основе пакета программ для гамма-спектроскопии и нейтронно-активационного анализа ASPRO. Эксперимент проводился совместно с сотрудниками лаборатории метрологии нейтронных измерений государственного научного центра атомных реакторов им. В.И. Ленина г. Димитровграда.

Содержание радиоактивного изотопа цинка исследовали в печени, селезенке, сердце, почках и мышце (место введения).

Во второй серии опытов с участием специалистов клинических кафедр академии были отобраны поросята суточного возраста с признаками железодефицитной анемии (показатели периферической красной крови, низкая живая масса, серость кожного покрова) из которых сформировали три группы животных по принципу зоотехнических аналогов по 25 голов в каждой. Инъекции препаратов для лечения алиментарной анемии производили согласно схеме, приведенной в таблице 1.

Таблица 1

Схема инъекций

Группы животных Возраст поросят, суток

2 5

Опыт 1 Ферроглюкин 2 мл/гол (150 мг Fe3 ) Гли-Zn, Гли-Cu, KJ - 2 мл/гол (8мг Zn, 1.6мг Си, 0.05 мг J)

Опыт 2 Ферроглюкин 2 мл/гол (150 мг Fe3 ) Гли-Cu, КJ - 2 мл/гол (1.6 мг Си, 0.05 мг J)

Контроль Ферроглюкин 2 мл/гол (150 мг Fe ) Ферроглюкин,.- 3 мл/гол (225 мг Fe3 )

О состоянии кроветворения судили по гематологическим показателям (гемоглобин, эритроциты, гематокрит, цветной показатель, среднее содержание гемоглобина в объеме эритроцитов).

Кровь для гематологического анализа брали на 1-й, 12-й, 23-й дни жизни из хвостовой вены, в одно и то же время утром перед кормлением и исследовали незамедлительно. Для получения сыворотки сбор крови производили из краниальной полой вены перед убоем животных в возрасте 23 суток. Концентрацию эритроцитов и содержание гемоглобина в крови определяли на эритрогемо-метре марки ЭГ-Ф-ЗЗМ, величину гематокрита - капиллярным методом (прибор марки type MPW-310).

Концентрацию общего белка, белковых фракций, сиаловых кислот, иммунных белков, активность ферментов - церулоплазми-на, каталазы, сукцинатдегидрогеназы, альдолазы, лактатдегидро-геназы и ее ее изоферментов, щелочной фосфатазы определяли по методикам, описанным Асатиани B.C. (1965), Кальницким Б.Д. (1988), Петуховой Е.А. и др. (1989). Для определения концентрации железа, цинка, меди и йода сыворотку крови, органы и ткани животных подвергали минерализации по методу Кьельдаля в модификации Лебедянского А.П. (1967). Содержание железа, цинка, меди и йода определяли атомно-адсорбционным методом на анализаторе Perkin-Elmer, модель 303.

В период исследований учитывали приросты живой массы поросят путем взвешивания с момента рождения и в последующем ежедекадно до 60-дневного возраста.

Экспериментальный материал обработан методом вариационной статистики по Стыоденту (Лакин Г.Ф., 1990).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Скорость включения цинка в обменные процессы иа хедатной и неорганической форм

Данные, характеризующие количественные показатели скорости включения "меченого" цинка в метаболические процессы, приведены в таблице 2.

Таблица 2

Содержание радиоактивного цинка в органах поросят после инъекции растворов солей

мкг/г (на сырой вес ткани)

Органы 6 часов 12 часов 24 часа

Гли-гп Гли-гп 2ПБ04 Гли-гп гпэод

Печень 8.17 ±0.14 7.10 +0.06 18.83 ±0.49 12.67 ±0.18 28.87 ±0.56 19.67 ±1.11

Р<0.01 Р<0.001 Р<0.01

Сердце 0.69 ±0.04 0.74 ±0.02 1.07 ±0.04 1.11 ±0.02 1.88 ±0.14 1.87 ±0.14

Селезенка 2.08 ±0.02 2.03 ±0.02 5.16 ±0.31 3.51 ±0.17 9.90 ±0.32 4.06 ±0.03

Р<0.01 Р<0.01

Мышца 5.23 ±0.77 5.03 ±0.26 4.57 ±0.83 4,50 ±0.26 2.05 ±0.07 3.87 ±0.20

Р<0.01

Почки 2.77 ±0.24 1.67 ±0.07 5.83 ±0.19 3.07 ±0.12 11.03 ±0.22 4.00 ±0.20

Р<0.01 Р<0.001 Р<0.001

Разница по содержанию радиоактивного цинка составила в пользу опытной группы: для печени - через б часов после введения растворов солей - 15.1%, через 12 часов - 48.6%, через 24 часа - 46.8%; для селезенки: через 6 часов - 2.5%, через 12 часов - 47.0%, через 24 часа - 143.8%; для почек: через 6 часов - 65.9%, через 12 часов - 89.9%, через 24 часа - 175.8%.

Для анализируемых органов (кроме сердца) выявлена высокая достоверность (Р<0.01 и Р<00.1) по содержанию 65Zn в опытной группе по сравнению с контрольной.

Остаточная концентрация "меченого" цинка через 24 часа после инъекции на месте введения в контрольной группе животных в 1.9 раза (Р<0.01) превышала уровень содержания такового у опытных животных.

Высокая концентрация цинка в почках в опытной группе животных может быть связана с более быстрым насыщением организма данным микроэлементом и его выведением с мочой. В литературе описываются факты, указывающие на повышенное выделение цинка с мочой при хелатотерапии (Prasad A.S., 1979).

Таким образом, цинк из хелат-комплекса с глицином быстрее переходит с места введения в плазму крови и ткани по сравнению с неорганической солью. Наличие органического лиганда способствует снижению зависимости процессов всасывания и транспорта металла от наличия свободных белков-переносчиков и других сопутствующих факторов, что обеспечивает активное включение цинка в метаболические пути.

3.2 Гематологические показатели у поросят

При нормальном физиологическом состоянии поросят концентрация гемоглобина в крови составляет 110 г/л, гематокрит -34%, концентрация сывороточного железа - 26.9 мкмоль/л (Абрамов С.С. и др., 1990). Приведенные в таблице 3 гематологические показатели указывают на ярко выраженное анемичное состояние поросят в начале опыта.

В 12-дневном возрасте концентрация эритроцитов в первой опытной группе оказалась на 2.3%, а концентрация гемоглобина на 4.7% выше, чем у контрольных животных. Аналогичная картина наблюдалась и во второй опытной группе, где концентрация эритроцитов и гемоглобина в единице объема крови больше, чем в контроле на 0.8%.

На 12 сутки опыта наблюдалось достоверное увеличение показателя гематокрита во всех группах животных. В этот период его значения находились в пределах 32-33%, а к 23 дню жизни произошло увеличение до 35-39%.

К 23-дню эксперимента концентрация эритроцитов и гемоглобина в первой опытной группе животных превышала аналогичные

Таблица 3

Гематологические показатели у поросят под влиянием различных препаратов

Группы животных Возраст поросят, суток Гематологические показатели

Эритроциты ■1012Г/л Гемоглобин г/л Гематокрит %

Опыт 1 Опыт 2 Контроль До инъекций

1 1 1 1.8б±0.02 1.85+0.02 1.87+0.05 25.0+0.40 24.7+0.50 25.0+0.30 23.83±0.42 23.65±0.40 24.05+0.21

Опыт 1 Опыт 2 Контроль После инъекций

12 12 12 5.36+0.09 5.28±0.25 5.24±0.17 75.8+1.10 73.0±1.20 72.4+2.10 34.Ü8+0.15 32.19Ю.20 32.00+0.34

Опыт 1 опыт 2 Контроль 23 23 23 4.17+0.06 *** 4.08+0.07 * 3.89±0.0б 112.4+2.20 *** 109.3±1.90 101. 5±1.20 39.67+0.70 38.63±0.36 35.75±0.75

Примечание: здесь и далее * Р<0.05, ** Р<0.01, *** Р<0.001 в сравнении с контрольной группой

показатели в контрольной группе соответственно на 7.3% (при Р<0.001) и на 10.7% (при PcO.OOl).

На эффективное использование цинка, меди и йода совместно с ферроглюкином при анемии указывает более высокое содержание гемоглобина в объеме эритроцитов и величина цветного показателя у опытных животных. Так, среднее содержание гемоглобина в объеме эритроцитов в первой опытной группе на 23 сутки опыта составило 26.95 пг, а цветной показатель - 0.809, что оказалось выше, чем во второй опытной и контрольной группах.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что комплексные препараты в сочетании с ферроглюкином оказывают благотворное действие на процессы эритро- и гемопоэза. К 23 дню жизни животных происходит полная нормализация выработки красных кровяных телец в организме поросят. Причем, использование глицината цинка, глицината меди и йодистого калия с ферроглюкином усиливает антианемический эффект последнего.

3.3 Динамика изменения содержания железа, меди, цинка и йода в сыворотке крови поросят

Согласно приведенным в таблице 4 результатам, показатели по среднему содержанию железа, меди, цинка и йода в сыворотке крови поросят к концу первых суток жизни примерно в 3 раза ниже физиологической нормы для данного периода развития животных (Кузнецов С.Г., 1991).

К 23 дню жизни концентрация железа в сыворотке крови животных контрольной группы оказалась на 17.9% больше, чем в первой опытной и на 23.1% больше, чем во второй опытной группе. Более высокая концентрация меди и йода отмечена в опытных

Таблица 4

Содержание микроэлементов в сыворотке крови поросят

Группы животных Возраст поросят, суток Содержание микроэлементов

Железо мкмоль/л Медь мкмоль/л Цинк мкмоль/л Йод нмоль/л

Опыт 1 Опыт 2 Контроль 1 1 1 4.7±0.12 4.8+0.18 5.2+0.16 3.7±0.19 4.2±0.28 3.5±0.23 6.2*0.24 6.6+0.13 5.5+0.11 112.2*2.43 110.2±3.05 112.6±2.45

Опыт 1 Опыт 2 Контроль 12 12 12 22.4*1.20 20.9+0.86 26.1*1.34 8.90±0.31 8.74±0.19 *** 5.72±0.25 26.2±0.26 *** 9.83+0.19 13.2+0.33 389.5+11.5 403.2±19.4 268.6+14.3

Опыт 1 Опыт 2 Контроль 23 23 23 30.8±1.26 29.5+1.15 36.3±1.14 14.6±0.31 **** 14.2*0.94 10.6*0.36 35.2Ю.84 23.6*0.64 28.8+0.56 427.9*29.2 434.2+22.9 УокУс 319.9±8.7

группах поросят, получивших инъекции растворов солей данных микроэлементов. Наибольшая концентрация цинка наблюдалась в сыворотке крови животных первой опытной и контрольной групп.

В первой и во второй опытной группах массы введенного железа и меди были одинаковыми, но к моменту убоя животных в 23-суточном возрасте концентрация железа в сыворотке крови поросят первой опытной группы превосходила таковую во второй опытной на 4.4%,. Концентрация меди оказалась на 2.8% выше в

первой опытной группе. Вероятно, с увеличением концентрации железа в организме происходит увеличение использования меди.

Концентрация цинка в сыворотке крови 23-суточных поросят первой опытной группы оказалась на 47.9% выше, чем во второй опытной и на 22.2% выше, чем в контрольной группе (Р<0.001). По-видимому, дополнительная инъекция цинка благоприятно отразилась на метаболизме железа в организме, а дополнительная инъекция меди способствовала снижению скорости всасывания цинка из кормов и его более низкой концентрации в сыворотке крови поросят второй опытной группы.

С увеличением количества меди в организме поросят наблюдалось возрастание концентрации йода в сыворотке крови животных второй опытной группы, где она составила 434.2±22.9 нмоль/л, что соответственно на 1.4% и 35.7% больше, нежели в первой опытной и контрольной группах. Можно полагать, что с увеличением концентрации меди снижается концентрация цинка и увеличивается концентрация йода в сыворотке крови поросят.

3.4 Содержание изучаемых биоэлементов в органах депонирования

Анализ данных таблицы 5 показывает, что на дополнительное введение хелатных форм минеральных веществ в организм поросят наибольшим образом реагировала печень. Причем, максимальное содержание железа (45.0?±0.31 мкмоль/л) отмечено в контрольной группе животных, а максимальное содержание цинка (15.33±1.2 мкмоль/л) - в первой опытной группе. Это, вероятно, связано с количественным и качественным составом препаратов, используемых для лечения анемии.

Более низкое содержание железа в печени животных опытных групп по сравнению с контрольной может быть связано с более интенсивным использованием металла в процессах гемопозза, что сопровождается его выбросом из органов депонирования, под действием меди и цинка. Аналогичный эффект наблюдал Пантелеев C.B. (1995) при использовании ферретала В, содержащего салици-лат железа и глицинат меди, для лечения алиментарной анемии у поросят-сосунов.

Повышение содержания цинка в печени и селезенке поросят первой опытной группы и снижение содержания железа и меди, го-

Таблица 5 Содержание изучаемых микроэлементов в органах и тканях поросят

(мг/100 г воздушно-сухой ткани)

Анализируемые органы Микро-элемен ты, Группы ЖИВОТНЫХ

Опыт 1 Опыт 2 Контроль

Печень Ре Си 7л 37.18±1.15 8.81±0.99 15.33±1.02 *** 38.43+1.43 8.94+0.70 8.77+0.74 45.08±2.31 8.71+0.74 8.32±0.89

Сердце Ре Си 7л 21.84±0.81 5.61+1.12 2.23±0.11 22.98±1.12 5.54+0.43 1.56+0.74 24.84±0.81 5.03±0.15 1.02+0.59

Селезенка Ре Си 2п 36.80+0.93 5.74+0.63 3.99+0.75 32.11+1.02 5.48±0.55 3.48±0.30 38.00±1.79 5.75±0.43 3.33+0.85

Мышца Ре Си гп 11.24±0.29 1.63±0.31 4.32±0.51 11.81+0.87 1.81±0.54 4.00+0.49 12.71±0.74 1.10±0.08 3.76+0.63

ворят в пользу того, что цинк, как и медь, способствует мобилизации железа и включению его в метаболические процессы.

Важно отметить, что концентрация меди во второй опытной группе оказалась ниже, чем в первой, хотя животные этих групп получили одинаковое количество данного элемента. По-видимому, это связано с антагонизмом цинка и меди. При увеличении в организме концентрации цинка, концентрация меди снижается. С другой стороны, увеличение количества цинка способствует более интенсивному использованию железа (Кальницкий Б.Д., 1985). Эта зависимость наблюдалась в нашем эксперименте.

3.5 Активность некоторых железосодержащих ферментов

Для анализа обеспеченности животных некоторыми микроэлементами используются показатели активности металлоферментов. Огаэзап Е., МгсЬ^еаэпег М. (1973) отмечали, что степень активности каталазы (КФ 1.3.56.1) является наиболее чувствительным тестом обеспеченности поросят железом.

Анализ данных таблицы 6 показывает, что до введения препаратов показатели активности каталазы колебались в пределах

2.68-3.15 мг Н2О2, что указывает на наличие дефицита железа в крови (Васильева Е.А., 1982).

На 12-сутки жизни животных отмечается увеличение активности катзлазы практически во всех группах. Наиболее замэтно она возросла в первой опытной группе и составила 5.35±0.05 мг Н2О2, что на 9% превышает данный показатель в контроле и на 4.7% - во второй опытной группе. Эта же закономерность прослеживается и к 23 суткам опыта.

Таблица 6

Активность каталазы (КФ 1.3.56.1) в крови поросят

Группы животных Возраст поросят, суток Содержание железа в сыворотке крови мкмоль/л Активность каталазы в крови, МГ Н202/0.02МЛ крови

Опыт 1 Опыт 2 Контроль 1 1 1 4.7+0.12 4.8+0.18 Б.2+0.16 2.68ЗД.30 2.90±0.18 3.15±0.24

Опыт 1 Опыт 2 Контроль 12 12 12 22.4il.20 20.9+0.86 26.1+1.34 5.35+0.05 4.91±0.14 5.11±0.19

Опыт 1 Опыт 2 Контроль 23 23 23 30.8+1.26 29.5+1.15 36.3±1.14 7.01±0.21 *** 6.32±0.43 6.89+0.17

Повышение каталазной активности в первой опытной группе животных, по-видимому, связана с увеличением концентрации железа в организме животных в присутствии которого активность каталазы возрастает (Zimmer С., 1978).

Повышение активности данного фермента в контрольной группе возможно связана с тем, что ферроглюкин - препарат декстра-нового ряда, обладающий способностью к ступенчатой диссоциации в связи с низкой константой нестойкости комплекса (Карелин А.И., 1982; Hennig А., 1970). Можно предположить, что постоянно нарастающая величина каталазной активности в контрольной группе животных объясняется увеличением общей концентрации железа за счет ферроглюкина. Животные данной группы получили двукратную инъекцию ферроглюкина (375 мг Fe3+), что в 2.5 раза больше, чем в опытных группах.

Таким образом, введение анемичным поросятам наряду с же-

лезом комплекса из глицината цинка, глицината меди и йодида калия способствует усилению активности каталазы. Косвенно в этом принимают участие ионы цинка, как активаторы данного ме-таллоэнзима (Yunis J.J., 1977).

Наибольшая активность сукцинатдегидрогеназы (КФ 1.3.99.1) установлена в печени животных первой опытной группы, где она составила 120.76±1.56 ед. активности, что оказалось выше, чем у животных второй опытной и контрольной групп. Аналогичные результаты получены в селезенке и мышце поросят. Вероятно, наличие цинка стимулирует метаболизм железа, что отражается на активности сукцинатдегидрогеназы. Адекватное действие на обмен железа и активность СДГ проявляет медь, но в данном случае ее действие, по-видимому, подавляется присутствием цинка.

Полученные результаты согласуются с мнением ряда авторов (Пименов П.К., 1975; Остерберг Р., 1973; Пантелеев C.B., 1995), которые считают, что ионы меди и цинка усиливают скорость включения железа в обменные процессы, связанные с активностью и биосинтезом специфических металлопротеинов.

3.6 Активность некоторых цинксодержащих ферментов

Активность цинксодержащих ферментов, таких как лактатде-гидрогеназа (КФ 1.1.1.27), альдолаза (КФ 4.1.2.7) и щелочная фосфатаза (КФ 3.1.3.1), позволяют судить об интенсивности углеводного обмена и обеспеченности организма поросят цинком.

Нами установлено, что наибольшая активность лактатдегид-рогеназы (таблица 7) проявляется в первой опытной группе животных, где она оказалась на 12% больше, чем в других группах. Активность ДЦГ во второй опытной и контрольной группах была примерно на одном уровне и составляла 13.87-13.89 мккат/л.

Полученные результаты согласуются с данными Стеценко И.И. (1980), наблюдавшей увеличение активности лактатдегидрогеназы в сыворотке крови поросят при раннем отъеме, которые получали органические соли цинка.

Анализ данных изоферментного состава фракций лактатдегидрогеназы показывает, что увеличение общей активности фермента в сыворотке крови поросят опытных групп произошло за счет изо-ферментов ЛДГ 1 и ДЦГ 2, проявляющих активность в анаэробных условиях (59.0-59.8% против 52.7% в контроле). Каталитическая

Таблица 7

Активность лактатдегидрогеиазы (КФ 1.1.1.27) в сыворотке крови поросят

Группы животных ЛДГ мккат/л Фракции, %

ЛДГ 1 ЛДГ 2 ЛДГ 3 ЛДГ 4 ЛДГ 5

Опыт 1 15.54 ±1.92 52.3 ±2.85 6.7 ±0.51 8.3 ±0.76 11.1 ±1.36 18.6 ±1.05

Опыт 2 13.89 ±1.10 54.0 ±3.35 5.8 ±0.64 6.6 ±0.42 13.1 ±1.78 20.6 ±2.59

Контроль 13.87 ±0.69 47.5 ±0.71 5.2 ±0.64 8.5 ±1.12 17.3 ±0.73 21.6 ±1.55

способность изоферментов ЛДГ 4 и ЛДГ 5, окисляющих молочную кислоту до пировиноградной в аэробных условиях, у животных первой и второй опытной группы была несколько ниже, чем в контроле (29.7-33.7% против 38.9%). Данный факт может быть связан с более интенсивным процессом гликолиза у опытных животных и восстановлением избытка пировиноградной кислоты в молочную, которая утилизируется в печени путем биосинтеза гликогена.

Наибольшая активность альдолазы наблюдается в первой опытной группе животных, где она составила 0.92 ед. активности, что соответственно на 13% и 18% больше, чем во второй опытной и контрольной группах (Р<0.05).

Более высокая активность фермента в опытных группах поросят, вероятно, связана с повышенной концентрацией в организме цинка. Поэтому, можно утверждать, что используемые при профилактике алиментарной анемии наряду с железосодержащими препаратами, препараты цинка, меди и йода влияют не только на интенсивность гемопоэза, но и стимулируют углеводный обмен.

Активность щелочной фосфатазы (таблица 8) в сыворотке крови 3-недельных поросят в норме составляет 571.5-1050.2 нкат/л и снижается с возрастом (Карликов Д.В., 1968). Максимальная величина ферментативной активности обнаружена в первой опытной группе животных, где она оказалась выше, чем в других группах (Р<0.05).

Нами обнаружена высокая корреляционная зависимость между уровнем цинка в сыворотке крови и активностью щелочной фосфатазы (г=+0.81). Известно, что метал лохедаты цинка способствуют

Таблица 8

Активность щелочной фосфатази ( КФ 3.1.3.1) в сыворотке крови поросят

Группы животных Концентрация цинка в сыворотке крови, мкмоль/л Активность щелочной фосфатазы, нкат/л

Опыт 1 Опыт 2 Контроль 35.19*0.84 23.56±0.64 28.76*0.56 902.13*68.95 * 688.17*48.98 761.00*62.09

более активному биосинтезу фермента и создают благоприятные условия для его функционирования в организме (СоОко А.И., 1988).

3.7 Активность церулоплазмина (КФ 1.10.3.2) в сыворотке крови поросят

Ферментативная активность церулоплазмина находится в прямой зависимости от концентрации ионов меди, поэтому его количественное определение дает представление об интенсивности метаболизма микроэлемента и обеспеченности им животных (Курганов Б.И., 1992).

Полифенолоксидазная активность церулоплазмина в контрольной группе животных составила 15.43*0.51 ед., что на 52.2% (Р<0.001) меньше,чем в первой опытной и на 34.4% (Р<0.001) меньше, чем во второй опытной группе животных.

3.8 Биохимические показатели сыворотки крови поросят

Максимальный уровень общего белка (табл. 9) отмечается в первой опытной группе животных и находится на нижней границе нормативных показателей для данной возрастной группы (58-62 г/л).

По структуре это повышение связано с альбуминами и бета-глобулинами. Поскольку с этими фракциями связаны ферменты и транспортные белки крови, то косвенным образом можно судить об активации обменных процессов, обусловленных биологической активностью препарата. К бета-глобулинам относится металлотионе-ин, осуществляющий внутриклеточный транспорт ионов цинка и меди, а также церулоплазмин и трансферрин.

Таблица 9 Биохимические показатели сыворотки крови поросят

Показатели Группы животных

Опыт 1 Опыт 2 Контроль

1. Общий белок г/л 53.9±2.50 52.8±0.70 47.9+3.90

2. Альбумины г/л 23.4±0.50 23.0±0.30 20.5+1.60

3. « -глобулины г/л 12.6+0.40 12.3+0.30 11.4+0.80

4. в -глобулины г/л 14.2+0.90 14.0±0.40 12.9±1.20

5. к -глобулины г/л 3.70±0.80 3.50+0.10 3.10+0.60

б. Коэффициент А/Г 0.77 0.77 0.75

7. Иммунные белки г/л 24.34+1.2 22.67+0.7 21.99+0.5

8. Сиаловые кислоты г/л 0.61±0.01 *** 0.66+0.01 * 0.67+0.01

Увеличение гамма-глобулинов, альбуминово-глобулинового показателя и иммунных белков под влиянием цинк-, медь-, йодсо-держащего препарата свидетельствует об усилении неспецифической резистентности организма. С гамма-глобулинами связана основная часть антител. Достоверное увеличение концентрации сиа-ловых кислот в сыворотке крови поросят второй опытной и контрольной групп может свидетельствовать о наличии распада гли-копротеинов и неполном завершении процессов восстановления организма. Данный показатель у животных первой опытной группы находится в пределах нормы, что указывает на положительное влияние глицината цинка.

3.9 Динамика изменения живой массы поросят

Живая масса поросят опытных и контрольной групп при рождении находилась примерно на одном уровне и колебалась в пределах 0.890-0.895 кг. Животные находились в одинаковых услови-

Таблица 10

Динамика изменения живой массы поросят

Группы животных Возраст поросят, суток

1 10 20 30 40 50 60

Живая м а с с а, кг.

Опыт 1 0.890 ±0.030 2.420 ±0.090 5.375 ±0.110 8.620 ±0.110 12.150 ±0.340 15.475 ±0.300 18.ООО ±1.410

Опыт 2 0.850 +0.090 2.219 ±0.070 5.035 ±0.070 8.070 ±0.090 12.080 ±0.299 14.950 ±0.280 16.895 ±0.585

Контроль 0.895 ±0.030 2.420 ±0.080 5.165 ±0.100 7.960 +0.190 11.505 ±0.150 14.655 +0.150 16.100 ±0.896

ях кормления и содержания, но уже к 30-му дню обнаружено достоверное увеличение живой массы поросят опытных группы по сравнению с контрольной (Р<0.05). К отъему средний вес одной головы в первой опытной группе составил 18.0±1.410 кг, что оказалось на 5.7% выше по сравнению с поросятами второй опытной и на 11.8% выше по сравнению с поросятами контрольной группы. К 60-дневному возрасту вследствие большой вариабельности отдельных величин разница между группами была недостоверной.

ВЫВОДЫ

1. Разработана химически совместимая композиция хелатных соединений цинка и меди с йодидом калия (глицинат цинка, гли-цинат меди, йодид калия) для профилактики нарушения обменных процессов в организме поросят на фоне дефицита железа.

2. Интенсивность поступления радиоактивного изотопа цинка с места введения в органы и ткани животных (кроме сердца) в составе гдицината цинка выше, чем из неорганической соли. К 24 часам после введения концентрация 652п в опытной группе животных достоверно превосходила контрольную: в печени - на 46.8%, в селезенке - на 143.8%, в почках - на 175.8%.

3. Раствор глицината цинка, глицината меди и йодида калия в сочетании с ферроглюкином стимулирует биосинтетические про-

цессы и способствует усилению гемопоэза. К 23 суткам эксперимента концентрация эритроцитов в крови животных первой опытной группы составила 4.17±0.06-1012/л, гемоглобина - 112.4±2.20 г/л, величина гематокрита - 39.67±0.70%^что достоверно превышает аналогичные показатели у контрольных животных соответственно на 7.3%, 10.7%, 11.0%.

4. Комплексное использование хелатных соединений цинка, меди и йодида калия усиливает антианемический эффект ферроглю-кина, а по некоторым параметрам достоверно превосходит его, положительно влияя на активность металлоферментов: каталазы (увеличение активности на 1.7% при Р<0.001 к 23 суткам эксперимента), щелочной фосфатазы (18.5% при Р<0.05), церулоплазми-на (52.5% при Р<0.001), альдолазы (17.9% при Р<0.05), а также белковый и углеводный обмен в целом.

5. В условиях племзавода учебно-опытного хозяйства Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии у одной трети поросят в первые дни жизни развивается гипохромная анемия (содержание гемоглобина - 23-24 г/л; эритроцитов -1.85-1.87-1012/л; гематокрит - 23-24%; среднее содержание гемоглобина в объеме эритроцитов - 13 пг; цветной писатель -0.401-0.403; концентрация железа в сыворотке крови - 4.7-5.2 мкмоль/л, цинка - 5.5-6.2 мкмоль/л, меди 3.5-4.2 мкмоль/л, йода - 110-112 нмоль/л), которая сопровождается высокой смертностью животных.

6. Нормализация гематологических показателей и ферментативной активности под влиянием используемых средств, способствует усилению процессов метаболизма питательных веществ в организме, и как следствие этого, увеличение приростов живой массы поросят к моменту отъема. К 60 дневному возрасту живая масса поросят первой опытной группы больше, чем у животных второй опытной и контрольной групп на 5.7% и 11.8%.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

В общепринятой технологии выращивания поросят-сосунов с использованием ферроглюкина рекомендуется заменять повторную инъекцию этого препарата в 5-суточном возрасте введением 2 мл раствора, содержащего глицинат цинка (4 мг/мл), глицинат меди (0.8 мг/мл) и йодид калия (0.025 мг/мл).

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Сергатенко A.C. Комплексное влияние хелатных соединений цинка и меди и йодистого калия на гематологические показатели и рост поросят-сосунов при алиментарной анемии //Биохимические аспекты использования хелатных структур переходных металлов в животноводстве. Тематический сборник научных трудов УГСХА. - Ульяновск, 1997. - с. 23-27.

2. Сергатенко A.C., Бутов A.B., Тен Э.В. Особенности белкового обмена в организме поросят-сосунов под действием хе-лат-комплексов биогенных элементов // Биохимические аспекты использования хелатных структур переходных металлов в животноводстве. Тематический сборник научных трудов УГСХА. - Ульяновск, 1997. - с. 27-33.

3. Сергатенко A.C., Тен Э.В., Пантелеев C.B. Изучение скорости включения цинка из органической и неорганической форм в биохимические процессы методом "меченых" атомов // Биохимические аспекты использования хелатных структур переходных металлов в животноводстве. Тематический сборник научных трудов УГСХА. - Ульяновск, 1997. - с. 33-37.

4. Бушов A.B., Сергатенко A.C., Тен Э.В. Использование противоанемических средств в свиноводстве // Биохимические аспекты использования хелатных структур переходных металлов в животноводстве. Тематический сборник научных трудов УГСХА. -УЛЬЯНОВСК, 1997. - С. 20-22.