Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ОСОБЕННОСТИ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА У ВАЛУХОВ ПРИ РАЗНЫХ ДОЗАХ КАДМИЯ В РАЦИОНЕ

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "ОСОБЕННОСТИ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА У ВАЛУХОВ ПРИ РАЗНЫХ ДОЗАХ КАДМИЯ В РАЦИОНЕ"

Я-гъМ

На правах рукописи

ЧЕРЕМУХА Елена Геннадьевна

ОСОБЕННОСТИ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА У ВАЛУХОВ ПРИ РАЗНЫХ ДОЗАХ КАДМИЯ В РАЦИОНЕ

Специальность 03.00.13 — физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 2003

Диссертационная работа выполнена на кафедре физиологии и биохимии животных Московской сельскохозяйственной академии имени К.А.Тимирязева

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор К.С.Шевелев.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Максимов З.И.; доктор сельскохозяйственных наук, профессор Овсищер Б.Р.;

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных.

Защита диссертации состоится « 03 » 2003г в « часов

на. заседании диссертационного совета Д 220.043.09 при Московской сельскохозяйственной академии им.К.А.Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 49,

ученый совет МСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦН МСХА.

Просим Вас отзывы на автореферат в дв. : -,-мплярах с заверенными подписями направлять по адресу: 127550, г.Ь . ул.Тимирязевская, 49. Ученый совет МСХЛ

•, ? Автореферт іаі ■ ;.

Ученый С;' ,.г. диссертаци

іколзнна

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

В

системе

мероприятий повышения продуктивности

сельскохозяйственных животных определяющую роль играет их полноценное кормление. Комплекс питательных веществ и оптимальное их соотношение обеспечивают нормальное течение обменных процессов и физиологическое состояние животных. Усиление техногенного влияния на природные экосистемы сопровождается перемещением и перераспределением в биосфере огромного количества химических токсикантов. Выпадая на поверхность почвенно-растительного покрова сельскохозяйственных угодий, они вовлекаются в пищевые цепочки продуктивных животных, воздействуя на их организм.

Как известно, у жвачных животных важное значение в превращении и усвоении питательных веществ корма имеют преджелудки. В них кормовые вещества подвергаются сложным превращениям под воздействием ферментов микроорганизмов. На ферментативную активность микроорганизмов рубца оказывают негативное влияние тяжелые металлы, фоновый уровень которых в окружающей среде непрерывно растет, что приводит к нарушению процессов превращения и усвоения питательных веществ.

До настоящего времени имелись отдельные работы, посвященные изучению влияния кадмия на процессы пищеварения у жвачных животных

(Doylei J.J. et al., 1974; Piscator M., 1976; Авцын А.П., 1991; Gcorgiev, 1993; Sviatko Р., Zelenak І., 1993; Jale D. et al., 1994; Алиев A.A., 1997; Vassilev N„

изменениях в процессах пищеварения жвачных в зависимости от времени пребывания корма в преджслудках. В тоже время подобная информация необходима для изучения проблемы воздействия тяжелых металлов, в

Dimitrov М., Enev Е., 1997). Однако они не содержат полного представления об

частности кадмия, на

Цель исследований

Изучить влияние разных доз кадмия на метаболизм углеводов, сопряженность процессов образования и абсорбции летучих жирных кислот (ЛЖК) в рубце валухов.

1 адачи исследова ни П:

1. Изучить общее состояние и клинико-гематологические показатели подопытных животных при скармливании им разных доз кадмия:

2. Установить временную динамику метаболизма углеводов и образование ЛЖК у валухов с учетом времени пребывания корма в рубце;

3. Исследовать влияние разных доз кадмия в рационе на указанные процессы; ' (

4. Исследовать сопряженность процессов образования и всасывания летучих жирных кислот в динамике пищеварения при разных дозах кадмия в рационе валухов;

5. Исследовать роль слюнных желез в обмене ЛЖК в организме валухов.

Наши исследования являются составной частью разрабатываемой на кафедре физиологии и биохимии животных Московской с.-х. Академии им.К.ЛЛимирязева темы: «Изучить метаболические пути и разработать эффективные способы повышения физиологического воздействия биологически активных веществ (биоэлементов, витаминов, тканевых препаратов и пробиотиков) на организм сельскохозяйственных и промысловых животных», номер государственной регистрации - 01930005462.

Научная новизна исследований

Нами установлены характер и степень влияния разных концентраций кадмия в рационе животных на количественные и качественные составляющие углеводного обмена. Изучено воздействие кадмия на сопряженность процессов образования и всасывания метаболитов углеводного обмена с учетом времени пребывания корма в рубце валухов.

Практическая значимость

Результаты исследований могут быть использованы: при дальнейшем изучении процессов пищеварения и всасывания питательных веществ у жвачных животных при кормлении рационами, содержащими кадмий и другие тяжелые металлы; в учебном процессе по разделам физиологии пищеварения, углеводного и минерального обменов- Полученные научные данные могут быть использованы при уточнении норм кадмия в рационах овец.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Клинико-гематологические показатели у подопытных животных при скармливании им разных доз кадмия;

2. Влияние разных доз кадмия на метаболизм углеводов, образование ЛЖК в рубце с учетом времени пребывания корма в рубце валухов;

3. Сопряженность процессов образования и всасывания летучих жирных кислот при разных дозах кадмия в рационе в процессе пищеварения;

4. Роль слюнных желез в обмене ЛЖК в организме валухов.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на

научных конференциях молодых ученых МСХА (2000, 2001). По теме диссертации опубликовано 7 научных статей.

Объем работы. Диссертация изложена на стр. машинописного

текста, состоит из введения, обзора литературы, объекта и методов исследований, результатов собственных исследований, заключения, выводов, рекомендаций, списка использованной литературы, и приложений; содержит ЛО таблиц, А® рисунков. Список использованной литературы включает наименования, в том числе иностранных авторов.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальные исследования на животных проведены с ноября 1999г по июнь 2000г на базе вивария кафедры физиологии и биохимии животных МСХА им. К.А.Тимирязева. Для опыта были подобраны 3 валуха

1,5- летнего возраста породы ромни-марш. Подопытные животные в начале эксперимента имели живую массу 50 кг. В подготовительный период животным были наложены фистулы рубца методом Басова В.А. и «лодочки» на сонную артерию. Контроль за физиологическим состоянием животных осуществлялся постоянно.

Подопытные животные получали многокомпонентный рацион из сена злаково-разнотравного (1,5 кг), комбикорма (0,4 кг) и свеклы (0,5 кг), сбалансированный по общей питательности, сахаро-протеиновому отношению (0,89), витаминам и минеральным элементам, согласно детализированным нормам кормления (Калашников А.П., Клейменов Н.И., 1985) и в соответствии с консультациями кафедры кормления сельскохозяйственных животных МСХЛ. Питательность рациона для валухов составляла 1,16 корм.ед. и 1,60 ЭКЕ.

Условия содержания подопытных животных были одинаковыми, кормление - трехразовое, поение - без ограничений. Эксперимент состоял из трех периодов: контрольного, первого и второго опытных, продолжительностью 30 суток каждый, с 30-суточным интервалом между ними (рис.1). В контрольном периоде животные получали основной рацион (ОР) с естественным содержанием кадмия - 0,164 мг/кг сух.вещества рациона; в первом опытном периоде содержание кадмия в рационе увеличили в три раза — до 0,492 мг/кг сух.вещества рациона путем добавки раствора хлористого кадмия, смешанного с концентратами; во втором опытном периоде содержание кадмия рационе увеличили в шесть раз - до 0,984 мг/кг сух.вещества рациона.

В процессе эксперимента проводили зоотехнический анализ кормов, производили отбор проб ЦРС и крови из сонной артерии, рубцовой, портальной и яремной вен через 1, 3, 5 ,7 и 10 часов после приема корма животными. Отбор проб смешанной слюны проводили с помощью губки. В конце эксперимента произвели убой животных, предварительно отобрав пробы ЦРС,

рубцовой жидкости и крови из рубцовой, портальной, ярёмной вен и сонной артерии.

Рис.1 Схема опыта

3. Результаты собственных исследований

3.1. Клинико-гсматологическис показатели подопытных животных

Основные клинико-гематологические показатели, характеризующие общее состояние животных, изменялись незначительно, в пределах физиологической нормы. Па основании этих результатов можно считать, что подопытные животные в процессе эксперимента были клинически здоровыми, а исследуемые в опыте дозы кадмия (0,492 и 0,984 мг/кг сухого вещества корма) не оказали отрицательного влияния.

3.2. Метаболизм углеводов в рубце валухов и влияние на него разных доз кадмия

3.2.1. Временная динамика обмена углеводов в рубце валухов

Проведенные нами исследования в контрольный период показали, что к 3-5 часам после приема животными корма (в пик рубцового пищеварения) гидролиз клетчатки п рубце нарастает. Это сопровождается снижением ее доли в цельном рубцовом содержимом (ЦРС), при одновременном повышении концентрации простых сахарен-, и ЛЖК (табл.1).

Таблица 1

Динамика содержания углеводов в рубце валухов (контрольный период)

Нремя пекле 1 | ! кормления, ! Клетчатка, | Крахмал, % ■ Сахара, часы: 1 % ! иМ/л ! ! ! ЛЖК, иМ'л рН

1 23.92 ± 0,93' ! Б,<58± 0,17" 7,70 ±0,19" 66,8±0,23а 5,91^:0.08*

3 ; 17,24± 0,43е , 9.51+ 0,236 10,73 ±0,87° 78,5+0,19б 5,82±0,1*

5 ; 15.9.5 »: 0.476 9,96± 0,11° ! 11.49 -.0,49б 1 69.41.0,2" ' 1 5,98±0,06*

7 | 22,91 ± 0,9" 1 10,29±0,376 7,14 ±0,65* 62,6±0,59Г 5,88±0,Г

10 ; 23.53Л 0.35* ! 6,31±0,21* 1 4,04 ±0,11" 53,5+0,49я б,45±0,33"

Примечание: Здесь и далее достоверность разности обозначается различными буквами, отсутствие достоверности - одинаковыми (при Р < 0,05).

При Щ как положительный факт, следует отмстить высокое

«рше уксусной ои» {ОДХ « Ап "ИЯ И 1

относительно низкое - масляной (4,0-5,8%) (табл.2).

Таблица 2

Динамика концентрации отдельных ЛЖК в рубцовой жидкости валухов

Врем« после кормления, часы: Сумма ЛЖК Уксусная кислота Пропионовая кислота Масляная кислота

мМ/л мМ/л % мМ/л | % і мМ/д %

1 66, $±0,23* 48,3±0,13* 72,3 11,6±0,03* 17,4 3,9±0,02* 5,8

3 78,5±0,195 59,2±0,16 75,4 12,7+0,03® 16,2 3,7±0,035 | 4,7

5 69,4+0,2" 47,2+0,02* 68,0 13,9±0,02* 20,0 3,б±0,03в і 5,2 і

7 62,6±0,59г 46,0+0,1' 73,5 13,8±0,2° 22,0 2,5±0,04* | 4,0

! 10 ! 53,5±0,49я | 39,7±0,16" 74,2 9,2±0,02г 17,2 2,5±0,03" 4,7

Таким образом, процессы углеводного метаболизма в рубце валухов протекали взаимосвязано, а их максимальная интенсивность наблюдалась с 3 до 5 часов после кормления животных.

3.2.2. Влияние кадмия на метаболизм углеводов в рубце валухов

Трехкратное увеличение дозы кадмия - до 0,492 мг/кг сухого вещества рациона, в первый опытный период, не оказало существенного влияния на направленность временной динамики процессов ферментации углеводов в рубце валухов. Но интенсивность процесса гидролиза клетчатки в пик рубцового пищеварения с внесением дополнительной (трехкратной) дозы кадмия несколько снижается (табл.3). Математическая обработка данных выявила существенную взаимосвязь между дозой кадмия в рационе животных и интенсивностью процесса гидролиза клетчатки (Р^т =21,5; 1^=0,265).

В пик рубцового пищеварения, несмотря на некоторое угнетение процесса гидролиза клетчатки, прослеживается та же тенденция, что и в контрольный период, к увеличению содержания крахмала, простых Сахаров и

ЛЖК в РЖ валухов. Влияние первой опытной дозы кадмия на содержание крахмала и Сахаров в РЖ валухов оказалось не достоверным (табл.3).

Таблица 3

Динамика содержания углеводов в рубце валухов _ (первый опытный период)__

Время после кормления, часы: Клетчатка, % Крахмал, % Сахара, мМ/л ЛЖК, мМ/л рН

I 26,3 ± 0,7а" 8,06±0.32л 7,15 ± 0,38'- 77,3 ± 0,22°"" 6,12 + 0,1*-

3 22,2 ± 0,55 9,42±0,194 ]0,63± 0,57г 91,2 ± 0,29^ 5,74 ± 0,3*-

5 18,2+0,56 { 9,24+0,25' 10,66 ± 0,99* 86,4 ± 0,56г 6,2 ± 0,3 -

7 27,9x0,55ій 9,71±0,15-л 6,74 ± 0,96 " 80,7 + 0,22* 6,38 ± 0,3'"

10 26,8± 0,8 8,19±0.14* 4,85 ± 0,26 ^ 69,3 ± 0,1 Р 6,63 ± 0,1

Однако концентрация ЛЖК в РЖ в первый опытный период повышается на 15,7-29,9% в сравнении с контрольным периодом (Рф^ = 141,0; К =0,974). Следовательно, уровень Сахаров в РЖ поддерживался за счет гидролиза клетчатки. При сопоставлении с данными контрольного периода видно лишь незначительное варьирование нижней и верхней границ распределения доли отдельных ЛЖК в общей массе (табл.4).

Таблица 4

Динам.ика концентрации отдельных ЛЖК в рубцовой жидкости

_ (первый опытный период)__

Время после кормление, часы: Сумма ЛЖК Уксусная кислота —.....—..........—Г".......... -................ Пропионовая Масляная кислота кислота 1

мМ/л мМ/л % мМ/л % мМ/л %

1 77,3± 0,22* 53,1+0,26" 68,7 17,1+0,05" 22,1 4,18±0,01* 5,4

3 91,2+ 0,29е' 66,0+0,14г> 72,4 19,1 ±0,07^ 20,9 4,63+0,015 5,1

5 86,4± 0.56* 61,3 ±0,11" 72,1 19,0±0,15б 21,9 4,0+0,0 Г 4,8

7 80,7+ 0,22г 53,4+0,15" 66,5 19.4±0,07" 24,1 і 3,21±0,12г

10 69,3±0Д1" 45,5±0,16г 65,7 12,5±0,06г 18,1 1 3,4б±0,02г 1

* Иная картина наблюдается при сравнении концентрации отдельных ЛЖК в РЖ в первом опытном и контрольном периодах. В частности, в опытном периоде концентрация пропионовой кислоты в РЖ охазадась выше на 36,750,4%, масляной -7,2-38,4%, в то время как уксусной - 'только на 9,9-29,9% в зависимости от пребывания корма в рубце. При этом установлена существенная положительная связь между дозой кадмия и концентрацией отдельных ЛЖК (уксусная кислота - Рфакт.=&4,1, К=0,989; пропионовая кислота -Рфахт=108,39, И=0,989; масляная кислота - Рфакт=29,72,11=0,719 при Ртдар для всех случаев 8,10).

Шестикратное повышение дозы кадмия в рационе взлухоа во втором опытном периоде, как и в первом, не изменяет временную направленность углеводного обмена. Но соотношение и количество продуктов углеводного обмена отличается от зафиксированных в контрольном и первом опытном периодах (табл.5).

Таблица 5

Динамика содержания углеводов в рубце валухов _ (второй опытный период)__

Время после кормлена, часы: Клетчатка, % Крахмал, % Сахара, иМ/л ЛЖК, мМ/л рн

I 22Д7±0,59* 6Д6±0,27* 5,47+0,43* 92,17±0,51* | 6,27+0,15*

3 20,83+0,61' 5,68+0,37' 6,47±0,19* П2Д6±0,-&5 | 6,2310,12*

5 20,23+0,63* 5,01±0,166 5,77±0,21* 105,8110,5' | 6,23+0,25*

7 22,16+0,44* 7,48±0,21" 5,19±0,46* 99,0± 0,61' 6,67+0,08*

10 23,67±0,41* 6,79+0,32* 3,85±0,384 87,36+0,32° | 6,8± 0,08® |

Интенсивность процесса гидролиза клетчатки во втором опытном периоде заметно снижается в сравнении с контрольным и первым опытным периодами (табл. 1; 3; 5). Одновременно следует отметить снижение силы ингибирующего влияния кадмия на гидролиз клетчатки в сравнении с трехкартной дозой (Рф|ца=1б,53, 11=0,602). Следовательно, с увеличением

времени экспозиции негативное воздействие кадмия на гидролиз клетчатки затухает Содержание Сахаров и крахмала в РЖ в гик р\ бнового пищеварения при шестикратном увеличении дозы кадмия уменьшилось в сравнении с контрольным и первым опытным периодами на 30-46° о Свидетельством \ силения воздействия кадмия на содержание Сахаров к крахмала в РЖ втл\хов во втором опытном гериоде являются полученные нами достоверные различия Из этого следует, что доза кадмия 0,984 мпкг сутого вещества рациона вызывает достоверное уменьшение содержания Сахаров и крахма, а (табт 5)

Повышение интенсивности образования ЛЖК в рубце валухов во втором огытном периоде (на 38,0-63,4% в сравнении с контрольным и 19,3-26,1°« - с первым опытным периодами) указывает на то, что с увеличением долы кадмия в рацлоне расщепление Сахаров и крахмала до конечных гродуктов на фоне снижения гидролиза клетчатка идет несколько активнее (табл 5) Сравнение результатов математической обработки данных контрольного и второго, а также первого и второго опытных периодов свидетельствует о сушественной зависимости концентрации общих ЛЖК от дозы кадмия в рационе и времени нахождения корма в рубце Причем совокупное воздеГствие обои\ факторов усиливается и\ взаичодеиствиеч, что, в конечном счете, отражается на ченечном результате - образовании ЛЖК (К—0,999)

С увеличением дозы кадмия в рационе валухов соотношение отдечьных ЛЖК в их общей массе остается практически одинаковыми (табл 2, 4, б1» Шестикратная доза кадмия вызывает повышение концентрации уксусной кислоты в РЖ в сравнении с контро иным периодом на 32,8-62.6%, а с первым слытным гериодом - на 20,7-31,4% (Г^,^-196,8, Я-0,94Я) В сравнении с контрольным гериодом повышение концентрации прспионовой КИС"0""Ы в РЖ во втором опытном периоде выше, 41.V в первом и составляет 54,4-119,3% и 12,9-46,6% соответственно (Рф^-Ю"^ И-0,906) (табт 6) С.-ед\ет отметит* некотором снижение фактического значения Р ("7,76) и ослабление связи (Я—0,938) при сравнении данных первою и втерою опытных периодов

Причиной этого может быть небольшая разница между трехкратной и шестикратной дозами кадмия в рационе валухов.

Таблица 6

Динамика концентрации ЛЖК в рубцовой жидкости валухов

_ (второй опытный период)_

Время после кормления часы: Сумма ЛЖК Уксусная кислота Пропионовая кислота Масляная кислота

мМ/л мМ'л % мМ/л % мМ/л | % 1

1 1 92,1710,51"- 64,1 ±0,59* 69,6 22,08± ,07' 23,9 3,5 ± 0,02" 3,8

3 112,210,59* 81,040,29* 72 2 27,8510,27* 24,8 2,95л: 0,03е 2,6

5 105,5±0,49ь j 76,8± ,08" 72.5 21,4610,37* 20,3 4,42± 0,09" 4,2

7 99,01±0,61г 65,6±0,25г 66,3 25,09+0,22" 25,3 5,32± 0,11' 5,4

10 87,36+0,32* 60,010,59і 68,6 18,33±0,14г | 20,9 4,681 0,06я ! 5,4 1

При относительно стабильной доле масляной кислоты в РЖ динамика её образования противоречива. Если в контрольном и первом опытном периодах наибольшая концентрация масляной кислоты в РЖ наблюдалась в первые пять часов после кормления животных, то во втором - пик смещается на промежуток с 5 до 10 часов, что может быть следствием меньшего использования масляной кислоты рубцовой стенкой в процессе абсорбции, либо более интенсивного образования и накопления ее в РЖ. Подобный вывод требует дополнительных исследований, поскольку достоверной связи между изменением концентрации масляной кислоты в РЖ валухов, временем после кормления и воздействием обоих факторов не обнаружено.

Одновременно с увеличением концентрации ЛЖК повышается рН РЖ валухов, особенно во втором опытном периоде (вывод не достоверен), что частично можно объяснить поступлением щелочной слюны. Исследования фракций рубцового содержимого показали также, что при внесении дополнительных доз кадмия происходит высвобождение земельно-щелочных металлов из плотной эндогенной фракции, что способствует увеличению содержания кальция, калия, натрия и магния в инфузорной и растворимой

фракциях рубцового содержимого. Реакция этих металлов с кислотами и образование органо-минеральных комплексов, также способствует поддержанию рН на оптимальном уровне (табл.1; 3; 5).

3.3. Сопряженность процессов метаболизма и абсорбции ЛЖК

Исследования РЖ, оттекающих от рубца лимфы и крови на содержание в них ЛЖК выявили, что интенсивность поступления ЛЖК в кровь и лимфу прямо пропорциональна скорости их образования и содержания в РЖ. Это, на наш взгляд, указывает на сопряженность процессов образования и транспорта ЛЖК слизистой оболочкой из полости рубца в кровь и лимфу. Причем, концентрация ЛЖК в оттекающих от рубца крови и лимфе практически одинакова (в пределах 0,8-1,49 и 0,75-1,43 мМ/л, соответственно, в зависимости от времени пребывания корма в рубце). Наибольшая концентрация ЛЖК во всех средах (РЖ, крови, . лимфе, слюне) наблюдается в пик рубцового пищеварения, то есть с 3 до 5 часов после кормления животных (табл.7).

Таблица7

Динамика содержание ЛЖК в рубцовой жидкости, крови и лимфе овец

(мМ/л)

Время после кормления, часы Рубцова« жидкость Рубцова! вена Портальная вена Желудочный лимфатический проток

1 66,8±0,23* , 1,3010,21 1,43±0,23 1,27±0ДЗ*

3 78.5+0Д96 1,4»±0,24 1,5б±0,24 1,43+0,25*

5 б9,4±0,2* 1,32±0,29 1,3б±0,07 1,30+0,19*

■7 62,6±0,59г 0,95±0Д4 1,10+0,26 0,94+0,23"

10 53,5+0.49" 0, £0+0,31 0,8210,16 0,75±0,09в

Содержание ЛЖК в крови сонной артерии и яремной вены существенно ниже, нежели в оттекающей от рубца крови рубцовой и портальной вен (табл. 7; 8).

Нами установлено, что кровь сонной артерии, притекающая к голове, содержит ЛЖК почти в 1,5 раза больше, особенно в период с 3 до 5 часов после кормления животных, чем оттекающая кровь яремной вены. Особенно эта разница заметна в первые 5_ часов после кормления животных (табл.8).

Таблица 8

Динамика концентрации ЛЖК в крови сонной артерии и яремной вены

валухов (мМ/л)

Крема после Периоды опыта

кормления, часы контрольный первый опытный период второй опытный период

Кровь сопкой артерии

1 1,1 ±0,23 1,1 ±0,23 і;ібі±о,об

3 1,3510,27 1,3510,27 1,351+ 0,1 :

5 1,33±0,16 1,33+0,16 1,05110,09

7 0,8810, Н 0,88±0,14 0,975+0,07 1

10 і 0,81±0,8 0,8110,8 0,902±0,09

| Кровь яремной вены

і 1 0,66 ±0,15 0,71± 0,01 0,75010,03

3 0,9810,13 0,98 ± 0,02 0,96610,05

5 0,93±0Д7 0,89 ± 0,03 0,78910,08

0,51 ± 0,19 0,68 ± 0,02 0,758+0,01

і 10 0,54 + 0,49 0,58 ± 0,03 0,63710,05

Повышение копцс:гграиии ЛЖК в РЖ валухов в первом опытном периоде, вызванное внесенной дозой кадмия не оказало существенного влияния на изменение концентрации летучих жирных кислот в крови сонной артерии и яремной вены. Нами не установлено существенной зависимости концентрации ЛЖК в крови сонной артерии и яремной вены от дозы кадмия в рационе и интервала времени после приема животными корма (табл.8).

Шестикратное увеличение кадмия б рационе валухов во втором опытном периоде способствует стимуляции транспорта ЛЖК в кровь, что и подтверждается значительным повышением концентрации ЛЖК в крови рубцовой и портальной вен (табл. 9).

Несмотря на существенное повышение концентрации ЛЖК в оттекающей от рубца крови их концентрация как в сонной артерии, так и в яремной вене, остается сравнительно стабильной. Вероятно, причина этого кроется в гомеостазс внутренней среды организма. К тому же, поступая с кровью портальной вены в печень, летучие жирные кислоты могут преобразовываться в ней в гликоген (табл.8; 9).

Таблица 9

Концентрация ЛЖК в рубце и крови валухов в пик рубцового пищеварения (3-5 часов после кормления)

Отбираемые пробы: Общая масса ЛЖК Уксусная і Проппсжовая кислота ' кислота Масляная кислота

мМ/г. % І мМ/л і % і | мМ/л %

Кровь рубцовой вены 6,0б±0,26 4,35-0,13 72,0 | 1,15+0,11 19,0 0,44+0,04 7.3

Крокь портальной вень; 5,05±0.24 3,73±0,15 74,0 | 0,8910,16 ! 17,6 0,2510,02 I 4,9

Во втором опытном периоде как и в контрольном и первом опытном соотношение основных ЛЖК (уксусной, пропионовой и масляной) в общей массе ЛЖК в крови сонной артерии и яремной вены не изменяется. Существенной связи между дозой кадмия и временем его воздействия не выявлено. Возможными причинами недостоверных различий в содержании общего количества ЛЖК и их составляющих в крови сонной артерии и яремной вены мсгут быть способность организма поддерживать гомеостаз во внутренних средах и низкие дозы кадмия, вводимые в рацион.

Снижение концентрации Сахаров в РЖ валухов в результате стимулируюшего действия кадмия на бродильные процессы в рубце является, на наш взгляд, одной из причин уменьшения уровня глюкозы в крови, причем более значительное во втором опытном периоде, чем в первом.

3.5. Роль слюнных желез в обмене ЛЖК

Проведенные нами исследования слюны валухов выявили, что временная динамика повышения концентрации ЛЖК в слюне осуществлялась параллельно

повышению их концентрации в РЖ и крови. Концентрация ЛЖК в слюне валухов в пик рубцового пищеварения оказалась в 1,7 раза выше, чем при условном состоянии животных натощак. При этом, концентрация ЛЖК в слюне в 1,5 раза превышала таковую в крови сонной артерии. Ото повышение происходит за счет уксусной кислоты, доля которой в общем количестве ЛЖК в слоне повышалась до 80-84%, против 65-72% в крови. Возможно, переходу ЛЖК из крови в слюну способствует образование между ЛЖК и неорганическими компонентами слюны органо-минеральных комплексов. Этот механизм может объяснить и переход ЛЖК из крови в слюну против градиента концентрации. Таким образом, можно предположить, что в процессе метаболизма углеводов у жвачных животных летучие жирные кислоты осуществляют, подобно азотистым веществам, кругооборот по схеме: рубец • кровь - слюна - рубец.

Выаоды

1. Изучаемые дозы кадмия - 0,492 и 0,984 мг/кг сух.вещества рациона, не оказывают отрицательного влияния на клинико-гематологичсские показатели подопытных животных

2. Прослеженная временная динамика углеводного метаболизма в рубце валухов показывает, что после приема животными корма ферментация углеводов в рубце, постепенно усиливаясь, достигает максимальной интенсивности через 3 часа и поддерживается на этом уровне в последующие 2 часа, а затем снижается. Причем, эта динамика не зависит от дозы кадмия в рационе.

3. Нами установлено, что кадмий избирательно действует на отдельные ферментативные системы в рубцопом метаболизме, в то же время характер его действия может зависеть и от дозы элемента:

- так, доза кадмия 0,492 мг/кг сух.вещества рациона не оказала существенного влияния на расщепление крахмала и сбраживания сахароз в рубце, в то

время как доза 0,984 мг/кг сух.вещества рациона оказала очевидное стимулирующее действие на амилолитические процессы и сбраживание простых Сахаров;

- вместе с тем, с увеличением дозы кадмия в рационе животных параллельно усиливалось его ингибирующее действие на целлюлозолитические ферменты.

. 4. Стимулирующее действие шестикратной дозы кадмия (0,984 мг/кг сух.вещества рациона) на процессы расщепления крахмала и сбраживания Сахаров сопровождается повышением концентрации ЛЖК в РЖ валухов и соответственно в оттекающей от рубца крови, а именно: в рубцовой вене с 1,49 (К) до 6,0б (Ог) мМ/л; в портальной - с 1,56 (К) до 5,06 (02) мМ/л.

5. Концентрация ЛЖК в оттекающих от рубца крови и лимфе, как и в рубцовой жидкости, достигает максимума в пик рубцового пищеварения (3-5 часов после приема животными корма), что свидетельствует о сопряженности процессов образования и всасывания ЛЖК в ггреджелудках жвачных животных.

6. Роль лимфы в транспорте ЛЖК примерно равнозначна роли оттекающей от рубца крови: концентрация ЛЖК в оттекающих от рубца крови и лимфе практически одинакова (в пределах 0,8-1,49 и 0,75-1,43 мМ/д, соответственно, в зависимости от времени пребывания корма в рубце).

7. При трех - и шестикратном увеличении дозы кадмия в рационе существенно снижается содержание Сахаров в крови валухов, что на наш взгляд, можно отнести за счет повышения интенсивности процессов сбраживания Сахаров в рубце и соответственно меньшего их всасывания в кровь.

8. Концентрация ЛЖК в притекающей к голове крови (сонная артерия) существенно выше нежели в оттекающей (яремная вена), что мы связываем не только с использованием ЛЖК тканями этой области, но и с извлечением их слюнными железами из крови, причем, видимо, против градиента концентрации; уровень ЛЖК в слюне в 1,5 раза выше, чем в крови.

Практические предложения

1. Установленные нами данные о влиянии кадмия на процессы рубцового метаболизма у валухов могут быть использованы при дальнейших исследованиях процессов пищеварения, биологической активности кадмия и уточнения допустимых концентраций кадмия в рационах сельскохозяйственных животных.

2. Материалы диссертации могут быть использованы в учебном процессе в разделах физиологии пищеварения и обмена веществ.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Черемуха Е.Г. Рубцовым метаболизм углеводов в суточном ритме пищеварения у валухов // Труды научной конференции молодых ученых и специалистов МСХА М., 2000 (рукопись депонирована во ВНИИТЭИ Лгропром подД» 152/36 ВС-2000, 8с.).

2. Черемуха Е.Г. Показатели метаболизма углеводов у цалухов при разных дозах кадмия в рационе // Материалы научной конференции молодых ученых и специалистов - М., изд-во МСХА, 2001. - С. 108-110.

3. Шевслез U.C., Грушкин А.Г.. Черемуха Образование и пути транспорта ЛЖК у овец // Тез. Третья междунар. Конф. Актуальные проблемы биологии в животноводстве — Боровск, 2000. - С.253-255.

4. Шевелев U.C., Грушкин А.Г., Черемуха К.Г. Динамика транспорта короткоцепочечных жирных кислот в кровь, лимфу и слюну //"Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Физиологическая наука - клинической гастроэнтерологии» - Краснодар, 2001. - С.184-186.

5. Шевелев Н.С., Грушкин А.Г., Черемуха Е.Г. Сугочная динамика образования и всасывания ЛЖК в рубце у валухов // Материалы методической и научной конференции МГАВМиБ им. К.И.Скрябина. - М., 2001. - С.192-194.

6. Шевелев Н.С., Грушкин Л.Г., Черемуха Е.Г. Метаболизм ЛЖК в организме валухов // Сб. научн. Трудов «Современные проблемы в зоотехнии». МГАВМиБ им. К.И.Скрябина. - М., 2001. - С.34-12.

7. Шевелев Н.С., Морозов И.А., Грушкин Л.Г., Черемуха Е.Г. М орфофун кциональн ы е изменения слизистой рубца жвачных в динамике всасывания питательных веществ // Тез. Докл. 18 съезда физиологического общества им. И.П.Павлова. Казань. - 2001. - С.457.

Усл. псч.¡.!6_За'с. 44?_Тираж ¡00'.но.

ЛНО «Издательство МСХЛ» 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44