Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

РОЛЬ РУБЦА И ОКОЛОУШНЫХ СЛЮННЫХ ЖЕЛЕЗ В ОБМЕНЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ (FE, CU, ZN, МП) У ЛАКТИРУЮЩИХ КОРОВ

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "РОЛЬ РУБЦА И ОКОЛОУШНЫХ СЛЮННЫХ ЖЕЛЕЗ В ОБМЕНЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ (FE, CU, ZN, МП) У ЛАКТИРУЮЩИХ КОРОВ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

СОРОПОГИ Язора

УДК 591.1:577.17.049:636.2

роль рубца и околоушных слюнных

желез в обмене микроэлементов (Бе, Си, 2п, Мп) у лактирующих коров

Специальность 03.00.13 — физиология человека и животных (сельскохозяйственных животных)

..... Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Диссертационная работа выполнена в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

г Научный руководитель — член-корр. ВАСХНИЛ, доктор биологических наук, профессор В. И. Георгиевский.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук Б. Д; Кальницкий, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Б. Р. Овсищер.

Ведущее предприятие-—Всесоюзный научно-исследовательский институт животноводства. •

Защита состоится «. _£$_>> «¿¿£¿£<1983 г. в _» часов

на заседании Специализированного совета Д 120.35.06 при Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева. 4 ..........'

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

С диссертацией ¡можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан

Ученый секретарь Специализированного совета

доцент

Александров

ОБЩАЯ, ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Необходимыми условиями увеличения про* .изводства продуктов животноводства высокого качества являл ются создание прочной кормовой базы и полноценное научно обоснованное кормление животных, обеспечивающее наиболее рациональное использование питательных веществ кормов на образование «продукции.

Наряду с другими питательными веществами важную ролв в питании сельскохозяйственных животных выполняют микро» элементы. Входя в состав биокатализаторов, обладающих ферментативной, гормональной или витаминной функциями) микроэлементы принимают участие в регуляции разных сторон метаболизма, обеспечивают лучшее усвоение животными питательных веществ, повышают резистентность организма к не* благоприятным условиям среды.

Изучению обмена- микроэлементов и потребности в них сельскохозяйственных животных .посвящено большое количество экспериментальных исследований. Их результаты обобщены в ряде монографий и обзоров (Беренштейн Ф. Я., 1966; Олль Ю. К., 1967; Георгиевский В. И., Анненков Б. Н., Само-хин В. Т., 1979; Кальницкий Б. Д., 1979, 1980; Овсищер Б. Р., 1978; Самохин В. Т., 1981; Хенниг А., 1976; Under-Wood G. 1974; R*chcige М., 1977).

Однако многие вопросы метаболизма микроэлементов, особенно у лактирующих коров, требуют дальнейшего глубокого изучения. К их числу относятся: выяснение механизмов, определяющих уровень всасывания и экскреции микроэлементов; роль микрофлоры преджелудков в утилизации микроэлементов; участие пищеварительных соков в обмене микроэлементов между кровью и желудочно-кишечным трактом; влияние стадии лактации на удержание микроэлементов в организме и выделение их с молоком и другие вопросы.

Очень мало данных о метаболизме микроэлементов получено в длительных экспериментах, на протяжении полной лактации животных, с учетом условий кормления и содержания.

Цель и задачи исследования. Задачей настоящей работы

Цмтр. кэутая бнЗлаатш : 1

Нзся. срд. Лап;!!:а ссяьхог.

явилось изучение динамики микроэлементов железа, меди, цинка, марганца в рубцовой жидкости, крови и слюне околоушных слюнных желез у лактирующих коров: а) в течение суток, б) на разных стадиях лактации, в) в зависимости от условий кормления (зимний и летний рационы). Попутно предполагалось изучить минеральный состав молока у коров на разных стадиях лактации и распределение микроэлементов по разным фракциям рубцового содержимого.

Работа является фрагментом общей темы, посвященной исследованию азотистого и минерального обмена у лактирующих коров, выполняемой группой аспирантов и сотрудников кафедры физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных.-ТСХА под руководством профессора В. И. Георгиевского,

I

Новизна исследования. Впервые проведено исследование динамики микроэлементов в различных биологических средах (слюна, кровь, молоко, моча, кал, рубцовое содержимое) на фистульных лактирующих коровах в длительном эксперименте на постоянном рационе.

Практическая значимость. Полученные в эксперименте данные могут.'быть использованы при уточнении норм минерального'питания крупного рогатого скота, а также для проведения мероприятий по лечению и профилактике минеральной недостаточности и повышению качества молока.

Апробация. Основные положения 'диссертации доложены на II Международном симпозиуме цо пищеварению жвачных животных в Софии в 1982 г. и на расширенном заседании кафедры физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных ТСХА в 1982 г. По теме диссертации опубликована 1 статья.

Объем работы. Диссертационная работа включает введение, обзор" литературы, методику исследований, результаты собственных исследований и их обсуждение, заключение, выводы и рекомендации, список литературы и приложения. Диссертация изложена на 126 страницах машинописного текста, содержит 37 таблиц, 21 рисунок, 4 фотографии. Список литературы включает 160 источников, в том числе 50 иностранных.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

' Исследования проводили на физиологическом дворе кафедры физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных ТСХА на 4 коровах черно-пестрой породы второй лактации. Живая масса коров — 500—550 кг, удой за предыдущую лак-'тацпю 4000—4300 кг молока.

'п Все коровы имели большие фистулы рубца по В. А. Басо-• -2

ву и внешние анастомозы протоков околоупгных слюнных желез.

Исследования проводились на протяжении всей лактации и сухостойного периода. Содержание животных — стойлово-вы-гульное, кормление и доение — трехкратное, поение — из автопоилок.

Общехозяйственный зимний рацион состоял из сена злакового, силоса клеверо-тимофеечного, свеклы кормовой, концентратов (с коррекцией по стадиям лактации); летний — из свежей травы и комбикорма. Питательность рационов соответствовала нормам ВИЖа и рекомендациям кафедры кормления животных ТСХА. На 1 кормовую единицу в рационе приходилось 101 г переваримого протеина. Затраты концентрированных кормов составляли около 300 г на 1 л молока. Общая схема экспериментов представлена в табл. 1. Добавок микроэлементов к рационам не производилось.

Весь годичный цикл был разбит на 3 стадии лактации (I — январь—март; II—апрель—июль; III—август—октябрь) и сухостойный период (ноябрь—декабрь). Общая продолжительность эксперимента— 15 месяцев-(с января 1980 г.- по май 1981 г.).

Вторая стадия состояла из двух периодов по 2 месяца: сна-чала.животные получали зимний рацион, а затем — летний.

В зимнем и летнем рационах содержание меди и цинка, находилось в пределах рекомендуемых норм, 4 марганца—выше потребностей в 1,5—2 раза, железа в 2,5 —4 раза (тэбл. 2 и 4). В каждом периоде проводили трехсуточные опыты с отбором проб крови, слюны, рубцовой жидкости в разные промежутки времени (через 1, 3 и 6 час. после кормления) и с учетом состояния животных (покой, жвачка, прием корма)-.

По второй стадии лактации проведены два' балансовых опыта — на зимнем и летнем рационах. Молоко .получали во время контрольных доек. Корма, мочу, кал анализировали по общепринятой методике зоонализа. .....

Паротидную слюну получали,из внешнего анастомоза протока левой околоушной железы. Хирургическое наложение внешнего анастомоза выполняли по методу Кротковой А.'П. (1967).

Рубцовую жидкость получали путем фильтрования через четыре слоя марли цельного рубцового содержимого. В лериод третьего—четвертого месяцев лактации на зимнем и летнем рационах было произведено 'фракционирование цельного рубцового содержимого по Алиеву А. А. и Кафарову М. О. (1971). Были получены следующие фракции: остаток корма, инфузории, бактерии, бесклеточная жидкость.

Кровь отбирали из яремной вены до кормления, через 3 и 6 часов после кормления. ...

Схема опыта

Стадия лактации а . . а к ~ £ £ Рационы Среды для анализа вовсе периоды Показатели Примечания

1 январь— зимний корма, кал, общий 300-

март моча, молоко анализ

Ре, Си,

• 2п, Мп

а) апрель— зимний слюна, руб- сухое веще- балансовый

. май цовая жид- ство Ре, Си, ОПЫТ

кость 2п, Мп

II б) июнь— летний балансовый

июль ОПЫТ

• III август— зимний кровь цельн. Ре, Си,

октябрь сыворотка 2п, Мп

Сухостой- ноябрь— зимний Ре, Си,

ный период декабрь 2п, Мп

Таблица 2

Концентрация микроэлементов в кормах (мг/кг сухого вещества) и питьевой воде (мг/л)

Микроэлементы

Корм железо медь цинк марганец

Силос . . . . . - Сено....... Свекла...... Комбикорм ..... Трава...... Вода ...... 374—492 86,4—150 118—220 158—261 421—472 294,5—295 7,5—10 5,0—11 5-8 7,5-8,3 4—4,3 17,1—17,5 41,5—60 17,8—19 23,7—43,8 56-60 29—30 44-44,5 40—190 60—99 35,8—46,6 80,0—118,5 34—44,4 39—49,5

В рубцовой жидкости и фракциях рубцового содержимого, крови, плазме, слюне, молоке, моче, кале и кормах определя-ляли процент сухого вещества, золы,, содержание меди, железа, цинка и марганца.

Подготовка образцов к анализам на микроэлементы проводилась в соответствии с модификацией, разработанной на кафедре физиологии: и биохимии сельскохозяйственных животных. Содержание меди, шгака, железа и •марганца определяли, на атомно-абсорбционном спектрофотометре 5Р-1900.

Полученный экспериментальный материал обработан статистически (Рокицкий П. Ф., 1967).

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Характеристика общего состояния животных и их продуктивности

За фистульными коровами в течение всего периода исследований осуществляли тщательный ветеринарный контроль. Общее состояние животных было хорошим, все они имели среднюю упитанность. Клинические показатели (ректальная температура, пульс, частота дыхания, жвачный процесс) находились в пределах нормы.

В условиях наших опытов -мы не наблюдали нарушений половой функции у животных. Отелы протекали без осложнений. Телята рождались нормальными, без признаков рахита, со средней живой массой в 37—44 кг.

Данные о переваримости и усвояемости коровами питательных веществ были получены в балансовых опытах, проведенных на зимнем и летнем рационах. В табл. 3 приведены коэффициенты переваримости питательных веществ рациона.

Т а б л и ц а • 3 Переваримость питательных веществ рациона (%)

| Сухое ! вещество Сирой протеин Сирая клетчатка Сирой жир ВЭВ

зимний рацион

64,16±3,73 69,70 ±8,10 49,80^:3,81 82,60±2,51 * 71.9dt0.4i

летний рацион

62,99 ±2,15 66,10^3,20 46,5±8,56 62,6±3,70 * 66,71 ±4,80

* — различия достоверны.

Переваримость питательных веществ летнего и зимнего рационов отличалась несущественно. Если коэффициент переваримости сухого вещества зимнего рациона составил 64,16%, то на летних кормах 62,99%. Переваримость протеина различалась на 3,6%, переваримость клетчатки—на 3,3%'. Разница в переваримости безазотистых экстрактивных веществ была большей — 5,2%, но статистически она недостоверна. Лишь переваримость жира из зимнего рациона была достоверно выше, чем переваримость жира на летних кормах (Р<0,05).

С учетом фактического поедания кормов питательная- ценность зимнего < рациона имела следующие характеристики. В 1 кг абсолютно сухого вещества содержалось: кормовых единиц—0,88 кг, сырого протеина—128 г. кальция—97 г, фосфора— 48 г, каротина — 568 мг; отношение Са:Р = 2,0.

В 1 кг абсолютно сухого вещества летнего рациона содер- v

жалось 0,83 кг кормовых единиц, 130 г сырого протеина, 94 г кальция, 38 г фосфора, 430 мг каротина, отношение кальция к фосфору=2,47.

Согласно рекомендациям Министерства сельского хозяйства СССР (1972), для удовлетворения потребности лактирую-щих коров в микроэлементах в 1 кг сухого вещества корма для молочных коров должно содержаться меди 6—10, марганца—40—60, цинка—30—60, железа—50—70 мг. В наших опытах коровы получали достаточное количество микроэлементов (табл.4).

За всю лактацию (304 дня) продуктивность животных составила свыше 4300 кг (табл.5) при высокой жирности (около 4%). Затраты кормовых единиц на 1 кг молока составили 0,93 кормовой единицы, затраты переваримого протеина всего 93,4 г. Эти показатели следует признать хорошими для коров с таким уровнем продуктивности.

Таблица 4

Содержание микроэлементов в рационе и их потребление коровами по стадиям лактации

Содержание' микроэлементов

Стадия i .. н . всего в рационе, мг мг/кг сухого вешества

лактации Сухое вещее во, кг Fe Cu Zn Mn Fe Cu Zn Mn

I ' 15,2 3552 128 557 1201 237 8,5 37 79

II а) б) 12,4 12 2 3283 3600 102 103 561 564 892 989 258 290 8,4 8,6 46 48 74 86

III Сухост. период 11,8 10,4 4468 4085 104 89 445 358 1261 1160 393 390 8,8 8,5 38 34 106 110

В средн. 12,4 3797,6 105,2 497 1100,6 313,6 8,56 40,6 91,0

Таким образом, изложенный выше цифровой материал свидетельствует о том, что использованные в нашем опыте фистульные животные на протяжении всего периода наблюдений находились в хорошем состоянии и имели высокую молочную продуктивность.

Продуктивность коров и оплата корма

Показатели

Число дойных дней . , .... . 304

Валовой надой молока на корову, кг:

Г5- — натуральной жирности .... 4383 ±138,4

— 4%-ной жирности...... 4361 ±137,0

Содержание жира в молоке, % . 3,98±0,03

Затраты на I кг молока 4%-ной жирности:

— кормовых единиц, кг . . . 0,93±0,08

— переваримого протеина, г .. . . 93,4 ±2,97

2. Содержание железа, меди, цинка и марганца в рубцовой жидкости, слюне, крови и молоке в зависимости от стадии лактации

а) Рубцовая жидкость

Проведенные нами анализы рубцовой-жидкости показали,, что концентрация в ней микроэлементов зависит от их содержания в кормах, количества потребляемого корма и, стадии лактации коров (табл. 6).

Таблица 6

Концентрация микроэлементов (железа, меди, цинка и марганца) в рубцовой жидкости по стадиям лактации

Стадия iMикpoэлeмeнты (мг/л)

лактации железо медь цинк марганец

I II III Сухостойный период 19,27±1,19 25,10± 0,71 14,27-0,75 13,12±0,68 * 0,63 ±0,32 0.61 ±0,015 0,45±0,083 * 0,38±0,016 ** 3.82 ±0,42 4,2 0± 0,09 2,67 ±0,31 * 2,57±0,13 * 5,27±0,37 4.47±0,08 3,52 ±0,13 * 3,77±0,31 *

В среднем 17,94±0,12 0,52 ±0,016 3,32 ±0,077 4,26 ±0,068

Разница достоверна между первой стадией лактации, и последующими -периодами при: *) Р<0,05, **) Р<0,01, ***) Р<0,001.

В последующих таблицах обозначения те же. Содержание железа в рубцовой жидкости коров находилось в пределах 13,12—25,'10 мг/л. Наиболее высокий уровень

этого микроэлемента отмечен на I и II стадиях лактации (соответственно 19,27±'1,'19 и 25,'10±0,71 мг/л). Затем показатель снижался до 14,27±0,75 мг/л на III стадии лактации, а-в сухостойный период достигал наименьшего значения— 13,12± ±0,68 мг/л. Различия достоверны между первой третью лактации и сухостойным периодом при Р<0,05, а между второй третью лактации и сухостойным периодом при Р<0,01. Разница достоверна также между второй и третьей стадиями лактации. Следует указать на то, что с кормом животные -получали железа больше рекомендуемых величин.

Концентрация меди в.рубцовой жидкости коров в среднем за период исследования составила 0,52 мг/л с колебаниями от 0,38 до 0,63 мг/л. По мере развития лактации уровень меди в рубцовой жидкости снижался с 0,63± 0,032 в начале лактации до 0,38 ±0,016 мг/л.

Причина снижения концентрации меди в рубцовой жидкости по ходу лактации, возможно, связана с уменьшением ее валового поступления. Наши наблюдения согласуются с данными других авторов. Байдер Л. Б. (1967) указывает, что в рубцовой жидкости коров содержится 0,84 мг/л меди. Емельянов В. В. (1980) отмечает существенные колебания уровня меди в рубце: от 0,53 до 0,70 мг/л.

• Концентрация цинка в рубцовой жидкости в среднем за лактационный и сухостойный периоды колебалась от 2,57 до 4,20 мг/л. Как следует из таблицы 6, этот показатель зависел от физиологического состояния животных. Наиболее высоким уровень цинка в рубце был в периоды с наибольшим напряжением обменных процессов, то есть в начале лактации (3— 4 мг/л). К концу лактации, а также в сухостойный период цинка в рубцовой жидкости почти в 2 раза меньше. Отмеченные изменения статистически достоверны.

Практически такую же закономерность мы наблюдали и в отношении.марганца. Если средняя величина концентрации-элемента в рубцовой жидкости составила 4,3 мг/л, то по ходу лактации наблюдалось постоянное снижение ее от 5,3 мг/л в первые месяцы лактации до 3,5 мг/л в конце. По данным Князевой Л. П. (1971), в рубцовой жидкости содержится3,7мг марганца на литр рубцовой жидкости. Емельянов В. В. (1980) считает, что уровень 'марганца в рубцовой жидкости отличается значительной вариабельностью и может меняться в пределах от 1,5 до 5,0 мг/л.

Причиной снижения уровня микроэлементов в рубцовой жидкости коров по ходу лактации может быть изменение поступления элементов с кормами. Поскольку, однако, эти два показателя не всегда коррелируют, нельзя исключать возможности снижения активности и потребности в микроэлементах микрофлоры рубца в конце лактации, 8

б) Слюна

Несмотря на неодинаковую секрецию слюны на' протяже: нии лактации, при пересчете на 1 кг сухого вещества рациона уровень секреции слюны был практически одним и тем.' же (4,0—4,4 л/кг). . • -Ч

Анализ саливации в течение суток .(табл. 7). показал, что скорость слюноотделения наиболее высока у коров в период жвачки (44% от общего количества, выделяемого за сутки). Довольно интенсивно паротидная слюна выделяется и в состо-. янии покоя (около 36%)- При приеме корма отделяется относительно немного слюны— около 10 л, что составляет 20,% от общего количества. ...

К настоящему времени состав слюны жвачных изучен довольно'хорошо. Курилов Н. В. и Кроткова А. П.-(1976) указывают на то, что в паротиднои слюне содержится мочевина, макроэлементы, ■муцин и различные соли. Отмечают присутствие аскорбиновой кислоты в слюне. Что же касается содержания микроэлементов, то данные по этому вопросу весьма ограничены.

Паши исследования показали, что содержание микроэле-': ментов в слюне коров не слишком: высокое, причем по конценГл трации микроэлементы располагаются в следующем порядке:; железо>цинк>медь>марганец. В среднем в слюне содержит-], ся (в мг/л) 2,14 железа, 0,24 цинка, 0,046 меди и 0,044 марганца'.'

Как видно из таблицы 8, концентрация микроэлементов в паротиднои слюне довольно постоянна, хотя выделяется последняя треть лактации. В этот период концентрация всех микроэлементов в слюне была повышенной. Разница в некоторых случаях превышала 100% и имела высокую степёнь~до-' стоверности (Р<0,00Г и Р<0,01). Отмеченные изменения в конце лактации отчасти (по железу и марганцу) могут быть

Таблица 7. Выделение паротиднои слюны у коров в зависимости от стадии лактации и физиологического состояния

Стадия лактации Выделение слюш! (л)' На 1 кг су-, хого веще-' ства корма

прием корма жвачка ПОКОЙ всего

I II III Сухостойный период 11.1 10,3 10,5 9,4 24,6 22 4 23'о 22,8 23,1 20,5 17,9 .12,9 60,8 53,2 • 51,4 45,1 3.9 4,2 ' 4-3. ' 4,4

В среднем 10,3 23,2 19,1 52,6 4,2

. Концентрация микроэлементов в слюне коров: по стадиям лактации

Стадия лактации Микроэлементы, мг/л

железо медь цинк марганец

I II III Сухостойный, пер. 2,01 ±0,071 2,11 ±0,035 2,15±0,032 2,31±0,061 0,042±0,0015 0,041 ±0,0015 0,060±0,0032 0,042±0,0033 0,20±0,0093 0,24± 0,027 0,31 ±0,032 0,22±0.022 0,031 ±0,0018 0,039±0,0015 0,065±0,0028 0,042 ±0,0033

В средн. 2,14±0,0096 0,046±0,0005 0,24 ±0,0048 0,044 ±0,0004

объяснены увеличением поступления их с кормом, по меди и цинку эти изменения затруднительны для объяснения. Возможно, они связаны с разной степенью всасывания микроэлементов в кишечнике.

Если сделать пересчет микроэлементов на общее количество слюны, выделяемой коровой за сутки (150—160 л), то вклад слюны в фонд поступающих в рубец микроэлементов следует признать существенным (табл. 9).

Таблица 9

Поступление микроэлементов в рубец с кормами и со слюной (мг в сутки)

Показатели Микроэлементы

железо медь цинк марганец

Поступает с кормом . 3847 106 480 1128

Поступает со слюной ... 341 7,44 39,2 7,0

% от общего поступления 8,1 6,5 7,6 0,6

в) Кровь

В среднем в цельной крови крупного рогатого скота (Ов-сищер Б. Р. 1978; Георгиевский В. И. и др., 1979) содержится 24—25 мг% железа, 250—500 мкг% цинка, 70—150 мкт% меди и 3—5 мг% марганца.

В условиях нашего опыта концентрация железа в крови коров составила 285,0—327,4 мг/л. Выявлены достоверные изменения в концентрации железа в крови л актирующих коров и 10

находящихся в запуске. Между первой третью лактации и сухостойным периодом разница достоверна при Р<0,01, между последующими стадиями лактации и сухостоем—при Р<0,05 (табл. 10).

Таблица 10

Концентрация микроэлементов по стадиям лактации в крови

Стадия Микроэлементы, мг/л

лактации железо медь цинк марганец

I II III Сухостойный период 285,9 ±5,9 298,6 ±7,6* 309,1 ±2,3* 327.4±3,1 ** 0,81 ±0,021 0,87± 0,096 0,82±0,020 0,85 ±0,031 2,14±0,26 2,59±0,11 2,72±0,39 , 2,46 ±0,16 0,030 ±0,003 0,045±0,001 0,057 ±0,001 * 0,049 ±0,005 *

В средн. 305,25± 1,25 0,83 ±0,018 2,47 ±0,061 0,045±0,0003

Содержание меди в крови коров составляло 0,81—0,87 мг/л, что соответствует норме. Нами не выявлено зависимости уровня меди в крови коров от их продуктивности в течение лактации.-На протяжении всей лактации и сухостойного периода этот показатель отличался постоянством:

Уровень цинка в крови коров был выше — 2,14—2,72 мг/л, что согласуется с данными многих авторов (Самохин В. Г., 1961; Шевелев Н. С. 1969; Емельянов В.,В., 1980). Изменения концентрации цинка в крови коров по ходу лактации не получили статистического подтверждения.

Содержание марганца в крови крупного рогатого скота, по данным Олль Ю. К. (1967), составляет 3—5 мкг/100мл. Самохин В. Г. (1974) предлагает считать минимальной нормой 30 мкг/100 мл, а максимальной 70 мкг/100 мл. В наших опытах содержание марганца в крови коров было в пределах 0,030— 0,057 -мг/л. Минимальным оно было в первые месяцы лактации (0,030 мг/л), максимальным (0,057 мг/л) на третьей стадии лактации. Различия между началом и концом лактации статистически достоверны. В плазме крови содержалось (в среднем): железа 1500 мкг/л, меди 550, цинка 2200 и марганца 60 мкг/л.

г) Молоко

Литературные данные о микроминеральном составе молока крупного рогатого скота немногочисленны. Поэтому нет единого мнения о наиболее оптимальном уровне железа, меди,

Цинка и марганца в молоке и молочных продуктах. До конца не разработан вопрос о том, какие факторы, влияют на.содержание микроэлементов в молоке животных.

Наши исследования показали, что в среднем в коровьем молоке содержится 0,86 мг/л железа, 3,32 мг/л цинка, 0,19 мг/л меди; и сравнительно малое количество марганца — 0,063 мг/л. Выявлены некоторые изменения по ходу лактации (табл. 11). Так в начале лактации концентрация железа в молоке равнялась 0,72±0,03 мг/л, а в середине лактации 1,01±0,'13 мг/л. Разница между указанными стадиями лактации достоверна при Р<0,05. Однако к концу лактации концентрация железа в молоке снижалась практически до исходного уровня (0,86 мг/л). ' •

Содержание меди в молоке не зависело от стадии лактации. В первую и вторую треть лактации концентрация этого элемента в молоке равнялась 0,' 14 мг/л,.а в сухостойный период 0,19 мг/л; в последнюю треть лактации уровень меди несколько возрос, однако разница не получила статистического подтверждения; В?целом наши-результаты согласуются с литературными данными.

Т а б л и ц а 11

Концентрация микроэлементов в молоке по стадиям лактации

Стадия лактации Микроэлементы, мг/л

железо медь ЦИНК марганец

I II III 0,72±0,03 * ,1,О1±0ЛЗ* 0,86 ±0,08 ' 0,14±0,018 0,14±0,014 0,19 ±0,09 3,83 ±0,61 3,06±0,16 3,09 ±0.28 0,056±0,006 0,069±0,007 0,066 ±0,004

В среднем 0,86 ±0,028 0,15±0,024 3,32±0,13 0,063 ±0,00088

•В' микроминеральном составе молока цинк является наиболее представительным элементом: в смысле его абсолютного содержания. Наиболее высокая концентрация цинка в молоке нами установлена, в первую треть лактации-—3,83 мг/л. К середине и концу лактации происходит некоторое снижение концентрации цинка,, однако эти изменения недостоверны. Томмэ М. Ф. (1968) считает, что в молоке цинк содержится в количестве 3—5 мг/л, Емельянов В. В: (1980) указывает на близкие цифры (3,26—5,11 мг/л) . Однако другие авторы наблюдали значительно меньший уровень цинка 0,5—1,5 мг (Лапшина Л., 1962).

За первые три месяца лактации средняя концентрация марганца в молоке составила 0,056±0,006 мг/л. К середине лактации она несколько возросла (0,069± 0,007 мг/л) и до конца лактации практически не изменилась (0,066± 0,004 мг/л).

Таким образом, можно заключить, что микроминеральный состав коровьего молока довольно стабилен. Избыток в корме железа и марганца, а также.колебания меди и цинка (в пределах рекомендуемых норм) не отражаются существенно на содержании этих микроэлементов в молоке.

3. Изменения концентрации микроэлементов . в рубцовой жидкости, слюне и крови коров в течение суток

Литературные сведения об уровне •микроэлементов в рубцовой жидкости на 'протяжении суток единичны и 'противоречивы.

Наши исследования рубцовой жидкости показали, что наиболее низкий уровень микроэлементов в зимний период наблюдается до кормления. После приема корма концентрация микроэлементов в рубцовой 'жидкости возрастает и достигает максимума через 6 часов.

В рубцовой жидкости коров на летнем рационе достоверных различий в концентрации микроэлементов до и после приема корма нами не обнаружено. ;

На зимнем и летнем рационах концентрация меди в слюне изменялась в узких пределах (0,035—0,050 мг/л). Уровень марганца в зимний период составлял 0,030—0,044 мг/л, в летний— 0,040/0,048 мг/л. Содержание цинка в слюне коров на зимнем и летнем рационах не зависело от времени отбора слюны. На зимнем рационе отмечены некоторые различия в содержании цинка в слюне, взятой при жвачке и покое. Так, в слюне, взятой через 3 часа после кормления, при жвачке содержалось 0,19±0,01 мг/л цинка, при покое — 0,41—0,03 мг/л. Разница достоверна при Р<0,001. Через 6 часов после кормления отмечены подобные'же различия (0,19 и 0,31 мг/л) при Р<0,05. На летнем рационе такой закономерности не обнаружено.

4. Распределение микроэлементов по фракциям рубцового содержимого

•Вопрос о распределении микроэлементов по разным фракциям содержимого рубца очень интересен, так как позволяет понять многие процессы рубцового метаболизма и роль самих микроэлементов в этих процессах. В литературе эта проблема практически не имеет освещения (табл. 12).

Анализ таблицы 12 показывает, что наибольшая концент-

Средняя концентрация - микроэлементов во фракциях рубцового содержимого (мг/100 г абсолютно сухого вещества; зимний рацион)

Элемент Ф р акция Железо Медь Цинк Марганец

Грубый остаток Инфузории Бактерии Бес клеточная жидкость 10,0±0.56 75,6 ±10.0 14,3± 1,9 21,6± 1,91 0,27±0,018 1,70±0,27 ' 0,63 ±0,08 1,51±0,24 2,09 ±0,08 17,1 ±1,31 3,1 ±0,25 0,63±0,08 2,17±0,26 14,19±1.33 5,87±0.67 1,70±0,12

рация -железа,' меди, цинка и /марганца отмечается во фракции инфузорий. На втором месте но-цинку, и марганцу стоит бактериальная масса, по железу и меди — бесклеточная жидкость. Наименьшая концентрация железа и меди отмечена в грубом остатке корма. Наименьшая- концентрация цинка и марганца найдена в'бесклеточной жидкости.

Отмеченный порядок'распределения микроэлементов по фракциям сохранялся на протяжении всего дня, то есть не зависел от режима кормления. Расчеты показали, что в пересчете на весь объем рубца, основная, масса'микроэлементов (более 99% от общего содержания в рубце) находится в грубом остатке химуса; На долю-инфузорий и бактериальной массы-приходится от 0,05 до 0,2%.

При фракционировании рубцовой жидкости показано (табл. 13), что инфузории рубца включают в свой состав '17— 44%, бактерии 0,1—13% микроэлементов^ находящихся в рубцовой жидкости. Иначе говоря, значительная масса •микроэлементов в рубцовой жидкости находится в связанной форме..

Таблица 13

Распределение микроэлементов по фракциям рубцовой жидкости у коров на зимнем рационе (%, к общему содержанию в рубце)

Фракции Железо Медь Ц1шк Марганец

Рубцова я жидкость в целом . . 100 100 100 100

В том числе:

инфузории . . ...... бактерии......... бесклеточная жидкость .... 43,48 • 13,04 43,48 21,05 0,09 78,86- 37,50 10,94 51,56 16,67 8,33 75,0

Связано микроорганизмами рубца | 56,52 21,14 46,44 25,0

5, Баланс микроэлементов у Коров на разных рационах

Балансовые опыты с целью изучения обеспеченности жвачных, микроэлементами стали применять сравнительно недавно. Многие авторы.указывают на противоречивость данных, получаемых в подобных исследованиях, в силу различной доступности элементов из разных рационов и трудностей учета (Анненков Б. Н., 1979). Считается, однако, что при оценке минеральной обеспеченности животных, содержащихся на конкретном рационе, данный ■метод вполне приемлем. Результаты наших опытов представлены в табл. 14. Баланс всех микроэлементов был положительным. Основным путем выведения микроэлементов явилось выделение с калом: 97,9% железа, 80,0% меди, 75,3%, цинка и 99,9% марганца. Выделение элементов с мочой и особенно с молоком составляло незначительную величину, за исключением цинка, выделение которого с молоком превышало 12%.

Таблица 14

Баланс микроэлементов у коров на зимнем рационе

Микроэлементы

Показатели железо медь цтгк марганец

Принято (мг)- . ... Выделено (мг)—всего 2502 2431 86,0 37,0 433,1 216,1 755.4 541.5

в том числе с: калом 2381 29,8 162,7 541,0

— мочой — молоком . Баланс (а: мг) .... Усвоено от принятого (%) 35,3 14,8 +71,7 2,86 Д,1 2,1 + 49,9 57,41 8,6 44,7 +217,0 50,1 4,4 1.0 +209,9 27,65

Усвоение микроэлементов в процентах от принятого количества наименьшим было для железа (2,86%), далее следует марганец (27,65%), цинк (50,1%) и медь (57,4%). Более низкий процент усвоения марганца и особенно железа, по-видимому, определялся тем, что уровень этих элементов в' рационе в' несколько раз превышал норму.

Выводы

1. Изучено содержание микроэлементов (железа, меди, марганца, цинка) в крови, слюне, рубцовой жидкости и молоке коров с удоем более 4300 кг молока за лактацию в зависимости от стадии лактации, физиологического состояния и рациона.

2. В'зимних, рационах, состоящих из сена, силоса, свеклы и комбикорма, равно как и в летних рационах (трава + комбикорм), содержание меди и цинка находилось в пределах рекомендуемых норм. Содержание марганца и железа превышало норму в 1,5 раза и 3 раза соответственно.

3. Баланс микроэлементов у лактирующих коров был положительным и в летний, и в зимний периоды. Усвоение микроэлементов, было наименьшим для железа (зимний рацион — 2,8%), наибольшим для цинка (летний рацион—59,7%). Экскреция исследованных элементов из организма осуществлялась в основном с калом. Довольно высоким (12,5% от принятого) было выделение цинка с молоком.

4. Концентрация микроэлементов в рубцовой жидкости коров была наивысшей в начальный период лактации, а затем снижалась. Поскольку эти изменения не всегда коррелировали с концентрацией микроэлементов в кормах, возможно, что они обусловлены меньшей активностью и потребностью микроорганизмов рубца в микроэлементах во второй половине лактации и в сухостойный период. У коров на летнем рационе концентрация микроэлементов в рубцовой жидкости была несколько ниже, чем на зимнем рационе. По концентрации микроэлементов (мг/кг сухого вещества) 'фракции рубцового содержимого 'располагались в следующем (убывающем) порядке: инфузории, 'бактерии, грубый остаток, бесклеточная жидкость. -

6. В рубце основная масса (более 99%) микроэлементов находится в грубом остатке химуса. От общего количества микроэлементов, находящихся в рубцовой жидкости, микроорганизмы связывают 50—60% железа, 21—37% меди, 46—55% цинка и 22—25% марганца. То есть значительная доля микроэлементов рубцовой жидкости находится в связанной форме.

7. Количество выделяемой паротидной слюны за сутки с ходом лактации уменьшается, что связано с уменьшением потребления животными сухого вещества рациона. Однако в расчете на 1 кг сухого вещества уровень секреции даже несколько возрастает.

• о. Концентрация микроэлементов в паротидной слюне мало зависит от стадии лактации, уровня микроэлементов в кормах (в исследованных случаях) и акта приема корма. По концентрации в слюне микроэлементы располагаются в следующем порядке: железо>цинк>медь>марганец.

9. Концентрация меди, цинка и марганца в слюне ■меньше, чем в плазме крови, и составляет 8%; 14% и 73% от соответствующих величин в плазме. Слюнные железы не способны ку-мулировать'указанные микроэлементы из крови. Концентрация железа в слюне в наших опытах была несколько выше, чем в плазме, аб !

10. Со слюной в рубец поступает 8,Г% железа, 7,6% Цинка, 6,5% меди и 0,6% марганца от общего суточного поступления этих.элементов. Поскольку в слюне микроэлементы находятся в свободной форме, можно предполагать, что слюна играет определенную роль в поддержании гомеостаза микроэлементов в преджелудках.

14. Концентрация микроэлементов в крови коров была наиболее низкой в начальной стадии лактации и возрастала с ходом лактации и в сухостойный период. Возможно, это связано с большим расходом микроэлементов на синтез молока в начале лактации.

12. Содержание микроэлементов в молоке мало изменялось в связи со стадией лактации. В летний период наблюдалась тенденция к увеличению концентрации всех исследованных микроэлементов в молоке. По концентрации в молоке микроэлементы образуют следующий ряд: цинк>железо> >медь>марганец.

РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Полученные данные могут быть использованы для уточнения норм микроминерального питания молочных коров.

2. При изучении обмена микроэлементов у молочных коров необходимо принимать во внимание влияние стадии лактации.

3. Следует продолжить изучение возможности использования концентрации микроэлементов в слюне и рубцовой жидкости в качестве тестов обеспеченности молочных коров этими элементами.

4. Данные по микроминеральному составу слюны и распределению микроэлементов в различных фракциях рубцового содержимого можно рекомендовать для использования в учебном процессе по курсам физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных.

Объем I1/« п. л.

Заказ 866.

Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44