Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Показатели белкового и минерального обмена у поросят при скармливании им протеиновой и витаминных добавок

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Дорохина, Эльвира Эдвардовна, Курск

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДЕПАРТАМЕНТ КАДРОВОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

КУРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМ.ПРОФ.И.И.ИВАНОВА

На правах рукописи

ДОРОХИНА Эльвира Эдвардовна

ПОКАЗАТЕЛИ БЕЛКОВОГО И МИНЕРАЛЬНОГО ОБМЕНА У ПОРОСЯТ ПРИ СКАРМЛИВАНИИ ИМ ПРОТЕИНОВОЙ И ВИТАМИННЫХ ДОБАВОК

03.00.04 - биохимия

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научные руководители -

доктор ветеринарных наук, профессор С.И.Вишняков; кандидат биологических наук, доцент Г.Ф.Рыжкова

Курск - 1999

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

1. Введение........................................................................ 4

2. Обзор литературы......................................................... 10

2.1. Белки плазмы крови и их фракции как показатель интенсивности обмена и уровня естественной резистентности.......................................................... 10

2.2. Особенности обмена аминокислот у свиней.............. 13

2.3. Минеральные вещества (кальций, фосфор, натрий и калий) в крови и тканях свиней,

их взаимосвязь в процессе метаболизма................... 18

2.4. Витамины и и С как активаторы метаболизма.......... 29

2.5. Гуморальные факторы защиты организма.................. 33

2.5.1. Лизоцим и его биологическая роль......................... 35

2.5.2. Бактерицидная активность сыворотки крови.......... 40

2.6. Использование нетрадиционных источников

белка в качестве иммуностимуляторов..................... 43

3. Собственные исследования........................................... 51

3.1. Материал и методы исследований............................. 51

3.1.1. Подопытные животные. Схема опыта 51

3.1.2. Определение химического состава гидролизата пептидного препарата.............................................. 56

3.1.3. Методы биохимических исследований.................... 58

3.2. Результаты исследований.......................................... 60

3.2.1. Влияние белково-витаминной добавки на прирост живой массы и показатели белкового обмена......... 60

3.2.2. Содержание свободных аминокислот

в эритроцитах и плазме крови................................ 69

3.2.3. Влияние белково-витаминной добавки на содержание моновалентныъ электролитов

в плазме и эритроцитах крови................................ 75

3.2.4. Влияние белково-витаминной добавки на содержание кальция и фосфора в сыворотке

крови....................................................................... 79

3.2.5. Влияние белково-витаминной добавки на гуморальные факторы защиты организма

в послеотъемный период......................................... 82

3.2.6. Содержание свободных аминокислот

в тканях поросят..................................................... 85

3.2.7. Показатели обмена макроэлементов в тканях

при скармливании БВД........................................... 93

3.2.8. Результаты производственного испытания

белково-витаминной добавки................................... 102

3.2.9. Биометрическое обоснование результатов эксперимента........................................................... 104

3.2.10. Экономическая эффективность использования белковой и витаминных добавок в рационах молодняка свиней.................................................... 107

4. Обсуждение результатов исследований........................ 110

5. Выводы.......................................................................... 124

6. Предложения................................................................. 129

7. Список использованной литературы............................. 130

Приложения

ВВЕДЕНИЕ

1.1. Актуальность работы

Социально-экономические изменения в России последнего десятилетия существенно отразились на сельскохозяйственном производстве и на свиноводстве в частности. Интенсификация свиноводства в значительной степени сдерживается в настоящее время несовершенством производства кормов и кормления свиней, в связи с чем генетический потенциал продуктивности и резистентности организма животных реализуется лишь на 40-60%. Кроме того, резко повысился ущерб от незаразных болезней, вызванных вредными последствиями воздействия неблагоприятных факторов внешней среды. Появились ранее неизвестные заболевания. Главной причиной такого положения является то, что способы содержания и кормления животных вступили в противоречие со сложившимися в ходе эволюции физиологическими особенностями организма. Это ведет к функциональным нарушениям его отдельных органов и систем и понижению защитных сил.

Можно констатировать тенденцию к переходу на кормление свиней зерновыми смесями без белково-витаминных добавок при отсутствии или недостатке в рационе картофеля, свеклы, травяной муки. В кормовых рационах не выдерживается сахаро-протеиновое отношение, наблюдается недостаток глюкопластиче-ских и избыток кетогенных аминокислот, а также дефицит энергии [109].

Известно, что в Европе рационы животных редко содержат более 50 % зерна и включают около 25 % животного белка. Поэтому поиск всевозможных дополнительных белковых источников

для кормовых целей является весьма актуальным. Одним из таких источников белков животного происхождения являются вторичные отходы кожевенного производства [43, 88, 151, 217].

Свиньи очень чувствительны к недостатку ряда питательных веществ, особенно витаминов, в значительной степени определяющих здоровье животных. В связи с этим большой интерес представляет использование синтетических витаминов нового поколения, в частности витамина и (активированной формы ме-тионина) и аскорбиновой кислоты, как в отдельности, так и в комплексе с белковыми добавками [6, 51, 71, 141].

Сотрудниками Курской государственной сельскохозяйственной академии и Курского научно-производственного кожевенно-обувного объединения была разработана технология производства гидролизата пептидного препарата из отходов кож хромового дубления.

Производственные испытания пептидного препарата на свиньях и цыплятах показали его абсолютную безвредность и высокую эффективность [43, 146, 163, 225].

Однако, опыты по использованию пептидного препарата, обогащенного витаминами и и С, не проводились. В связи с этим актуальным является скармливание белково-витаминной добавки и ее влияние на обменные процессы, факторы гуморальной защиты, а также проявление ростового эффекта у поросят-отъемышей.

В частности, научную новизну представляют данные о взаимосвязи содержания белка и его фракций, аминокислотного и минерального состава (Ыа, К, Са и Р) гомогенатов тканей поросят, определение способности сыворотки крови к лизису и ее бактерицидной активности, а также показателей продуктивности животных в зависимости от их протеинового и витаминного питания.

1.2. Цель работы

Изучить показатели продуктивности, белкового, минерального обмена и важнейших гуморальных факторов естественной резистентности в сравнительном аспекте при скармливании гидро-лизата пептидного препарата (ГПП) и витаминов и и С в отдельности и комплексно и разработать рекомендации по повышению защитных функций организма и продуктивности животных.

1.3. Задачи

1. Определить влияние скармливания белково-витаминной добавки на следующие показатели:

■ рост и развитие поросят;

■ содержание общего белка и его фракций, иммуноглобулинов, натрия, калия, кальция, фосфора, свободных аминокислот в эритроцитах, плазме крови и гомогенатах тканей;

■ уровень лизоцимной и бактерицидной активности сыворотки крови.

2. Разработать рекомендации по использованию БВД в кормлении поросят - отъемышей.

1.4. Научная новизна работы и основные положения,

выносимые на защиту

Научная новизна заключается в том, что впервые выявлена взаимосвязь между белковым, минеральным обменом и факторами гуморальной защиты поросят-отъемышей при скармливании белково-витаминной добавки.

Показана динамика общего белка и его фракций, иммуноглобулинов, свободных аминокислот, К, Са, Р в плазме и эрит-

роцитах крови, а также в тканях (длиннейшая мышца спины, печень, почки).

Установлено, что БВД, белковая часть которой состоит из отходов кожевенного производства, может с успехом заменить мясо-костную муку в рационах поросят-отъемышей. Скармливание БВД стимулирует защитные функции организма поросят, обмен макроэлементов и белков.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Замена гидролизатом пептидного препарата части кормового белка положительно сказывается на прирост живой массы поросят за период доращивания. Масса поросят увеличивается на 4,1%. Добавки витаминов II и С усиливают его стимулирующее влияние.

2. Гидролизат пептидного препарата как в чистом виде, так и в комплексе с витаминами положительно сказывается на биохимическом статусе крови и тканей поросят.

3. Введение в состав рациона гидролизата пептидного препарата не оказывает отрицательного днйствия на неспецифическую защиту организма поросят, а в сочетании с витаминами и и С стимулирует бактерицидную активность сыворотки крови.

4. Гидролизат пептидного препарата рекомендуется использовать в качестве источника полноценного протеина с заменой в рационах мясо-костной муки.

1.5. Практическая значимость и апробация работы

Работа является самостоятельным фрагментом комплексной научно-исследовательской тематики кафедры частной зоотехнии Курской государственной сельскохозяйственной академии им.проф.й.И.Иванова.

Дано обоснование применения в рационах свиней БВД как богатого протеином кормового средства, антистрессового и про-тивогастритного препарата. Разработаны рекомендации по рациональному использованию БВД.

Материалы диссертации были представлены на:

1. Научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Курской государственной сельскохозяйственной академии им.проф.И.И.Иванова по итогам научно-исследовательской работы за 1991-1992 гг., 5-9 апреля 1993 г.

2. Научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Курской государственной сельскохозяйственной академии им.проф.И.И.Иванова по итогам научно-исследовательской работы за 1991-1995 гг., 11-14 марта 1996 г.

3. Научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Курской государственной сельскохозяйственной академии им.проф.И.И.Иванова по итогам научно-исследовательской работы за 1996 г., 12-14 марта 1997 г.

4. Научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Курской государственной сельскохозяйственной академии им.проф.И.И.Иванова по итогам научно-исследовательской работы за 1997 г., 17-19 марта 1998 г.

Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 5 научных статьях:

1.Дорохина Э.Э., Вишняков С.И. Влияние белково-витаминной добавки на белковый обмен растущих поросят //Проблемы межклеточного обмена электролитов, белково-минерального питания и резистентности животных: Матер, науч.-практ. конф. - Курск. - 1998. - С.72-74.

2.Дорохина Э.Э., Вишняков С.И.,Рыжкова Г.Ф. Влияние метави-та на минеральный обмен поросят-отъемышей. Информ.листок №32-99. - Курск, ЦНТИ. - 1999.

3.Дорохина Э.Э., Вишняков С.И., Рыжкова Г.Ф. Влияние белко-во-витаминной добавки на обмен макроэлементов и гуморальные факторы защиты организма поросят-отъемышей //Проблемы межклеточного обмена электролитов, белково-минерального питания и резистентности животных: Матер, на-уч.-практ. конф. - Курск. - 1998. - С.74-76.

4. Дорохина Э.Э., Вишняков С.И., Рыжкова Г.Ф. Продуктивность и резистентность поросят-отъемышей при использовании в рационах белково-витаминных добавок. Информ. л исток №33-99. -Курск, ЦНТИ. - 1999.

5. Дорохина Э.Э., Вишняков С.И., Рыжкова Г.Ф., Подчалимов М.И. Показатели обмена макроэлементов в тканях поросят при скармливании БВД //Пути повышения продуктивности, воспроизводительной способности, профилактики и лечения с.-х. животных: Тез.докл. на науч. конф. КГСХА, Курск, 24-25 марта 1999. - Курск. - 1999. - С.60-62.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Белки плазмы крови и их фракции как показатель обмена веществ и уровня естественной резистентности

Как известно, условия питания животного отражаются на составе его крови, что позволяет в значительной степени судить о физиологическом состоянии организма [128, 185].

В процессе изучения сыворотки крови свиней установлено, что содержание в ней белков изменяется в зависимости от некоторых физических и биологических воздействий [29, 42, 233], с возрастом животных [56, 69], а также в связи с заболеваниями [293].

Отмечена четкая взаимосвязь протеинограммы сыворотки крови и направления продуктивности разных пород свиней [14, 15, 16, 18, 106, 150, 180]. Содержание общего белка повышалось при введении в рацион биостимуляторов и после инфракрасного облучения [81, 233].

На фоне скармливания кормовой протеиновой добавки молодняку свиней содержание общего белка достигало 6,75±0,12 г%, иммуноглобулинов - 2,66±0,04 г% [42]. В исследованиях Н.В.Кузнецовой (1996) показано, что минерально-вкусовые добавки в рационах свиноматок способствовали увеличению в сыворотке крови новорожденных поросят общего белка (на 8,42 г/л) за счет гамма-глобулинов, что благоприятно сказалось на их естественной резистентности и на показателях углеводного обмена.

Скармливание поросятам 60-70-дневного возраста 3% цеолитов в составе комбикормов положительно отразилось на обмене веществ. В сыворотке крови увеличилось содержание общего белка (на 24,4 %) преимущественно за счет доли гамма-глобулинов (на 38,9 %). Т.Е.Григорьева, Г.И.Иванова (1996) считают, что более интенсивный уровень синтеза белка может быть обусловлен интенсивным ростом и развитием поросят под влиянием испытуемого препарата.

По И.М.Карпуть и А.Л.Руденко (1996) повышение содержания общего белка, иммуноглобулинов, пероксидазной активности нейтрофилов и бактерицидной активности сыворотки крови наблюдалось после введения в рацион пробиотиков.

В.Е.Чумаченко с соавт. (1990) отмечают, что количественный и качественный дефицит белка в рационе приводит к нарушению синтеза белков и обмена веществ, иммунобиологической реактивности животных. Так, при длительном избыточном протеиновом питании отмечается аутоинтоксикация вследствие повышенного распада аминокислот, образования мочевины и других продуктов азотистого обмена, что снижает рост и резистентность молодняка, а у взрослых животных - продуктивность и воспроизводительную способность.

Особенно опасны недостаток или избыток протеина при нарушении соотношения в рационе других веществ (углеводов, жиров, минеральных веществ, витаминов) и ухудшении условий содержания животных.

Д.И.Поливода и Н.М.Гриценко (1970) установили, что при дефиците лизина в рационе происходит статистически достоверное снижение концентрации гемоглобина в крови воротной вены свиней и увеличение альбумино-глобулинового коэффициента в плазме.

По данным В.Бондарина с соавт. (1936) и П.Я.Шкурупия (1967), существует положительная взаимосвязь между содержанием глобулинов в сыворотке крови и энергией роста подсвинков. Скороспелые животные обладают наиболее высокими показателями общего белка.

В.Е.Чумаченко и др. (1990) установили, что у поросят в возрасте от 2 до 6 месяцев колебания общего белка происходят в пределах от 5,41 до 7,66, альбуминов - от 2,47 до 2,76 г%. Несколько иные данные приводит С.И.Плященко (1956). Он считает, что уровень общего белка у свиней в возрасте от 4 до 18 месяцев изменяется в пределах 6,39 - 9,15, альбуминов - 2,49 -4,77 г%.

В возрастной динамике общего белка свиней крупной белой породы можно выделить 4 периода: первый (до 3-недельного возраста) характеризуется повышением этого показателя; второй (от 3 недель до 2 месяцев) заметным снижением; третий (от 2 до 13-месячного возраста) - повторным повышением; в четвертом (возраст старше 13 месяцев) этот показатель поддерживается на постоянном уровне [18].

Существует мнение, что для организма новорожденных поросят характерны физиологическая незрелость и иммунологическая неподготовленность к внематочному образу жизни. Характерными признаками при этом являются отсутствие в сыворотке крови гамма-глобулина, малое количество |3-глобулина, альбуминов и в целом сниженное содержание общего белка. Такое состояние исследователи называют "незрелым белковым профилем"; он отражает критический период жизни поросят [223, 224, 229, 302, 308, 325].

А.Хохлов (1997) при изучении белковой картины сыворотки крови установил, что у поросят со дня рождения до 50-суточного

возраста содержание общего белка находится на низком уровне. Гамма-глобулины обнаруживались лишь у 67% новорожденных поросят, не получавших молозиво, причем уровень их не превышал 0,5 г%. После приема молозива уровень гамма-глобулинов повышался и мог достигнуть 1,7 г%. На 6-7-е сутки происходило снижение содержания гамма-глобулинов, а у некоторых животных они не обнаруживались. К 9-10-м сут. намечалась тенденция к некоторому увеличению их содержания. По достижении 3-недельного возраста их уровень опять снижался. Это указывает на недостаточную физиологическую зрелость механизмов, осуществляющих синтез гамма-глобулинов. Начиная со второй половины молочного периода содержание гамма - глобулинов увеличивалось и в возрасте 4-5 месяцев достигало максимального уровня.

По мнению М.Ф.Васильева (1977), отъем поросят сопровождается снижением содержания общего белка сыворотки крови в первую неделю с последующим его увеличением до исходного уровня к �