CC BY
14
Раздел 1. ЧАСТНАЯ ЗООТЕХНИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА, ПРОМЫШЛЕННОЕ РЫБОВОДСТВО
УДК 636.4
ВЛИЯНИЕ СПОСОБА СОДЕРЖАНИЯ И ГЕНОТИПА СВИНЕЙ НА СТРУКТУРУ, СОСТАВ И ПРОЧНОСТЬ БЕДРЕННЫХ КОСТЕЙ
И. Б. БАНЬКОВСКАЯ, В. М. ВОЛОЩУК Институт свиноводства и АПП НААН Украины, г. Полтава, Украина, 36013
(Поступила в редакцию 26.01.2015)
Введение. В современных условиях производства продукции свиноводства одним из приоритетных направлений является стратегия внедрения интенсивных технологий, которая позволяет рациональнее использовать производственные мощности, значительно увеличить продуктивность животных, сократить затраты кормов и энергоресурсов, повысить производительность труда.
Вместе с тем в практике интенсивного производства свинины все чаще возникает необходимость предотвращения и устранения отрицательных последствий технологического давления на организм свиней. Животные вынуждены постоянно приспосабливаться к условиям, которые изменяются. При этом любое отклонение от технологических норм намного острее влияет на продуктивность свиней и качество получаемой продукции, чем при традиционном содержании [4, 5, 8].
Все чаще встречается информация о том, что повышенная селекция на мясность и жесткие условия содержания свиней приводят к сдвигам в обмене веществ их организма, которые сопровождаются изменением морфологических и функциональных особенностей внутренних органов, мышечной, жировой и костной тканей. Отмечается, что эти изменения отрицательно влияют на жизнеспособность животных и их производительность [10, 15].
Таким образом, комплексное изучение цепочки взаимосвязей «организм - среда» с целью оптимизации технологических условий выращивания свиней является важным моментом для эффективного производства высококачественной продукции.
3
Анализ источников. Исследованиями установлено, что при интенсивном использовании свиней возросло число патологий опорно -двигательного аппарата в результате нарушения механической функции скелета. Треть свиней породы ландрас после интенсивного откорма имеют патологии костной ткани конечностей [14]. Проявление остеохондроза выявлено у 85 % свиней, которые откармливались до живой массы 90 кг [13]. Подтверждено, что именно у свиней на откорме вследствие интенсивного роста скелет наиболее чувствителен к неблагоприятным условиям содержания. При этом на их задние конечности преимущественно действует локомоторная нагрузка, а на передние - статическая, что характерно для менее подвижных видов животных [1]. Разнообразные нарушения состояния конечностей свиней на заключительном этапе выращивания в закрытых системах содержания со сплошным твердым и сплошным щелевым полом более выражены, чем в открытых системах с выгулами [10, 12]. Однако влияние содержания свиней на глубокой соломенной подстилке, которая является относительно мягкой и упругой поверхностью пола, на морфологическое и функциональное состояние костей откормочного поголовья нуждается в более углубленном исследовании.
Считается, что морфометрические, химические и механические свойства трубчастых костей опосредованно характеризуют конституционную крепость свиней, а также определяют влияние генотипических и паратипических факторов на физиологическое состояние и производительность животных. Это объясняется тем, что кости конечностей довольно пластичны и способны быстро реагировать своей морфо-функциональной перестройкой на разные по силе и характеру биомеханические нагрузки [10]. Известно, что изменения костей скелета животных происходят постоянно в процессе структурной адаптации к условиям содержания под действием двух сил: статической (сила гравитации) и динамической (особенности мышечной работы). При этом происходит сложное взаимодействие между минеральными и органическими компонентами костной ткани, где ведущую роль в процессе ее постоянной перестройки и поддержки динамического гомеостаза играет органический матрикс [6].
В период интенсивного откорма молодняка свиней остеогенез характеризуется асинхронностю процессов формирования и минерализации органической составляющей костной ткани трубчастых костей, что приводит к снижению соотношения кальция и коллагеновых белков у 6- и 9-месячных животных в сторону увеличения уровня колла-
4
генов. Именно в эти периоды существует наибольшая вероятность механических повреждений и заболеваний костной ткани конечностей [7]. Этот факт обязательно необходимо учитывать при выборе технологических систем для откорма молодняка свиней с целью предотвращения негативных случаев и экономических потерь.
Таким образом, изучение нами уровня количественных и качественных изменений костной ткани бедренных костей свиней как важного показателя функциональной стабильности организма животных в технологических условиях альтернативных систем содержания, является актуальным и имеет научную новизну в аспекте сравнения разных генотипов.
Цель работы - определить влияние факторов генотипа и способа содержания свиней в период откорма на морфометрические показатели, химический состав и прочность бедренных костей.
Материал и методика исследований. Исследования были проведены в условиях свинофермы ООО «Днепрогибрид» Днепропетровской области на откормочном поголовье трех генотипов - крупная белая порода, улучшенная производителями английской селекции (КБ), двухпородное сочетание крупная белая и ландрас английской селекции (КБхЛ), породно-линейное сочетание двухпородных свинок с терминальными хряками специализированной мясной линии «ОрйМш» (ВБхЛ)хSS. В контрольной группе по 20 голов подсвинков каждого генотипа откармливались в станках на сплошном бетонном полу. В опытной группе молодняк размещался вместе (60 голов) в секции помещения, которое было приспособлено для использования глубокой несменяемой органической песчано-соломенной подстилки. В период откорма (с конца августа до середины ноября) животные получали полнорационный, сбалансированный комбикорм с использованием кормовых добавок фирмы «Провими Польска».
По достижении животными убойной массы 100 кг, по 30 голов из каждой технологической группы было передано в миницех свинофермы для убоя (соответственно по 10 голов каждого генотипа). После 24 часов охлаждения были проведены обвалка туш и отбор бедренных костей из правой задней конечности для дальнейшего исследования. Кости высушивались до постоянной массы, взвешивались на лабораторных весах ВЛКТ-500М и обмерялись с помощью штангенциркуля, линейки и мерной ленты. Определение прочности бедренных костей при продольном изгибе проводили на универсальной испытательной машине УММ-10 [9]. Химический состав костей определялся метода-
5
ми, описанными [2].
Обработка результатов исследований проводилась с использованием методов математической статистики с помощью современных пакетов прикладных программ Microsoft Office Excel 2007.
Результаты исследований и их обсуждение. Анализ полученных нами результатов свидетельствует о некотором общем снижении массы бедренных костей у подсвинков, которые откармливались на глубокой подстилке, сравнительно с животными, которые содержались на бетонном полу (табл. 1). Достоверная разность наблюдалась у животных сочетания пород крупная белая и ландрас (р<0,001). Вместе с тем в обеих технологических группах выявлено статистически значимое преимущество показателя массы костей у свиней крупной белой породы в сравнении с межпородными аналогами. Дисперсионный анализ показал высокое значимое влияние фактора генетической принадлежности подопытных животных на массу их костей (п2=26,4 %, р<0,001). При этом у свиней, откормленных на бетонном полу, сила влияний генотипа составляла 34,6 %, а на глубокой подстилке - 24,7 %.
Т а б л и ц а 1. Морфометрические, механические и химические показатели бедренных костей свиней разных генотипов и способов содержания
Показатели На бетонном полу На глубокой подстилке
КБ КБхЛ (КБхЛ) XSS КБ КБхЛ (КБхЛ) XSS
Масса кости, г 276,04 ±7,293 261,13 ±1,900 251,50 ±2,721 264,88 ±7,439 247,66*** ±2,603 243,98 ±4,733
Длина кости, см 21,07 ±0,257 20,79 ±0,223 20,31 ±0,172 19 76*** ±0,127 20,35 ±0,221 20,09 ±0,202
Толщина стенки, см 0,47 ±0,007 0,43 ±0,045 0,39 ±0,034 0,44 ±0,017 0,40 ±0,020 0,36 ±0,008
Периметр проксимального эпифиза, см 21,58 ±0,31 20,91 ±0,38 19,52 ±0,28 19,83*** ±0,17 19,28** ±0,33 18,76* ±0,23
Периметр дистального эпифиза, см 22,89 ±0,32 22,70 ±0,21 21,42 ±0,36 21,12** ±0,35 20,86*** ±0,25 20,71 ±0,24
Усилие слома, кг 361,60 ±10,235 343,70 ±8,160 332,50 ±1,797 347,80 ±11,879 330,60 ±7,519 324,70* ±2,952
Момент изгиба, кг 904,00 ±25,588 859,25 ±20,399 831,25 ±4,492 869,50 ±29,697 826,50 ±18,798 811,75* ±7,379
Содержание золы, % 51,93 ±0,817 46,47 ±0,481 44,21 ±0,495 48,08*** ±0,701 43,87** ±0,695 40,77** ±0,542
Содержание Са, % 9,83 ±0,116 9,19 ±0,200 9,05 ±0,178 913*** ±0,119 8,40** ±0,142 8,16** ±0,162
Содержание Р, % 8,86 ±0,119 8,76 ±0,118 8,44 ±0,149 8,25*** ±0,099 8,18*** ±0,086 7,78** ±0,119
Примечание: * - р<0,05; ** - р<0,01; ***- р<0,001, по отношению к контрольной группе.
Привлекает внимание высокая достоверная разница между длиной бедренных костей у свиней крупной белой породы, которые содержались на разных полах. Тем не менее эта разница была в пределах физиологической нормы, а процентное отношение длины кости к ее толщине в обеих технологических группах составляла 2,23. То есть, на более мягкий и упругий пол в период откорма животные крупной белой породы отреагировали определенным снижением интенсивности роста костей. Однако, сравнительно высокая (р<0,05) генетически обусловленная толщина костной стенки у чистопородных свиней отечественного происхождения дала возможность сохранить большую прочность их задних конечностей сравнительно с животными межпородных сочетаний.
Известно, что изменения длины трубчатых костей проходят более консервативно и, преимущественно, генетически детерминированы [1]. В наших исследованиях влияние фактора генотипа на этот показатель у свиней первой технологической группы составляло П=18,4 % (р<0,001), второй группы - ^2=15,5 % (р<0,01). Сила взаимодействия факторов генотипа и типа пола находилась на уровне 9,8 % (р<0,05). Интересно, что фактор породности влиял на толщину костной стенки свиней при откорме на бетонном полу с силой 8,8 %, а на глубокой соломенной подстилке - 27,7 % (р<0,01). Все это свидетельствует о том, что свиньи каждого генотипа проявляли свои особенности роста и развития бедренной кости конечностей, реагируя на определенные условия содержания.
По данным A. H. Jensen, показатели длины, диаметра и массы трубчатых костей свиней, которые откармливались на бетонном полу, были выше, чем у животных, выращенных на других исследуемых типах пола [11].
Результаты морфометрического исследования эпифизов бедренных костей также оказались информационными. Разность показателей их периметров между технологическими группами была значима по каждому генотипу. Однако преимущество проявлялось у чистопородных и двухпородных свиней - сила влияния фактора типа пола находилась в пределах ^=37,3-63,7 % (р<0,001). Периметры эпифизов бедренных костей гибридных животных значительно не изменялись в разных условиях содержания - ^=13,0-19,7 % (р<0,05). Выявлена умеренная положительная корреляцию периметра проксимального эпифиза с показателями усилия излома кости r=0,43 (р<0,05) и толщины костной стенки r=0,41 (р<0,05). Связь между периметрами верхнего и нижнего эпифизов бедренной кости у свиней, которые выращивались на глубокой подстилке, была выше r=0,68 (р<0,05). Для группы на бетонном
7
полу коэффициент корреляции составил г=0,57 (р<0,05). Это также подтверждает факт о специфике процесса адаптации свиней к разным способам содержания.
В работах Н. Ф. Бамбуляка [1] показано, что длина бедренной кости больше связана с проксимальной частью, чем с дистальной. Результаты наших исследований подводят к выводу о том, что это касается животных, выращенных на твердых полах. Уровень корреляции длины кости и периметра эпифизов составляет: проксимального - г=0,67 (р<0,05), дистального - г=0,56 (р<0,05). На глубокой упругой поверхности соломы коэффициенты корреляции находились почти на одном уровне - г=0,43 и г=0,48 соответственно при р<0,05. Однако это утверждение нуждается в дальнейшем углубленном исследовании.
Наши предыдущие выводы также подтверждаются показателями прочности бедренных костей - усилием слома и моментом изгиба. Кости животных крупной белой породы, которые откармливались на бетонном полу, требовали большего усилия при сломе по сравнению с двухпородными подсвинками КбхЛ на 5,2 %, а с молодняком породно-линейного гибрида (КбхЛ^8 - на 8,7 % (р<0,05). При этом сила влияния фактора генотипа составила 21,5 % (р<0,05). Подобный уровень разности показателя усилия слома костей между генотипами наблюдался и по группе, которая содержалась на глубокой подстилке, соответственно - на 5,2 и 7,1 %, при п2=13,4 %. Результаты исследований В. Лесного и В. Пелиха также свидетельствуют о том, что у откормочного молодняка межпородных сочетаний с мясными генотипами прочность костей более слабая, чем у чистопородных свиней крупной белой породы [3].
Выявлена достоверная разность по показателям прочности костей (р<0,05) между потомками хряков высокомясной синтетической линии «ОрйМш», которые содержались на разных типах пола. Однофактор-ный анализ показал, что гибридные животные (КбхЛ)хSS сильнее реагировали на глубокую подстилку адаптационным изменением прочности костей (^2=22,1 % при р<0,05), чем чистопородные (4,1 %) и двух-породные (7,2 %) подсвинки.
Анализ химического состава бедренных костей свидетельствует, что по показателям содержания золы, кальция и фосфора животные каждого генотипа на глубокой соломенной подстилке достоверно уступали аналогам, которые откармливались на бетонном полу. В пределах каждой технологической группы подтвердилось значимое преимущество крупной белой породы. Сила влияния фактора генотипа на
процентное содержание золы в костях была на уровне 60,1 %, фактора типа пола - 16,9 %, на содержание кальция соответственно - 27,2 % и 30,2 %, на содержание фосфора - 12,5 % и 37,0 % при р<0,001. Однако четко прослеживается стабильное соотношение кальция к фосфору в костях каждого генотипа независимо от условий содержания свиней.
Дальнейший анализ корреляции морфометрических и химических показателей бедренных костей свиней разных генотипов и способов содержания показал, что существует умеренная положительная связь между массой сухой кости и содержанием кальция. Для животных на бетонном полу г=0,56, при р<0,05, для откормленных на глубокой подстилке - г=0,38, при р<0,05. Вместе с тем показатель толщины стенки бедренной кости достоверно (р<0,05) коррелирует с содержанием фосфора - соответственно г=0,42 в контрольной группе и г=0,37 в опытной. Прослеживается положительная связь периметров проксимального и дистального эпифизов бедренных костей свиней с содержанием кальция на уровне г=0,42-0,43 при (р<0,05) по группе, выращенной на твердом полу, и г=0, 55-0,34 (р<0,05) - для животных, которые содержались на соломе.
Заключение. Специфика содержания свиней на глубокой соломенной подстилке в период интенсивного откорма, когда животные двигались по мягкому и упругому полу, по-видимому, стимулирует распределение большей дополнительной нагрузки на мышцы, чем непосредственно на кости. Это приводит к направленной адаптационной перестройке костной ткани конечностей и оптимизации их строения для соответствующих условий содержания.
У животных, которые постоянно двигались по твердой поверхности бетонного пола и имели более сильную нагрузку на кости конечностей, прочность бедренных костей была выше при более высоких показателях их морфометрического строения и химического состава по сравнению с аналогами, которые выращивались на глубокой подстилке.
Фактор генотипической принадлежности имеет значимую силу влияния на морфометрические, химические и механические показатели бедренных костей свиней. Для каждого генотипа существуют свои особенности изменения количественных и качественных характеристик костной ткани конечностей в зависимости от условий содержания.
Свиньи крупной белой породы отечественного происхождения, которые откармливались на контрастных типах пола, имеют стабильно лучшую прочность и качество бедренных костей по сравнению с аналогами межпородных и породно-линейных сочетаний.
У свиней каждого генотипа, независимо от изменений показателей строения, состава и крепости бедренных костей, прослеживается гомеостатическая стабилизация отношений длины кости к ее толщине, периметра проксимального эпифиза к дистальному, а также содержания кальция к фосфору.
Полученные результаты важно использовать для оптимизации условий содержания свиней специализированных мясных генотипов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Б а м б у л я к, Н. Ф. Влияние дозированной двигательной активности на морфо-метрические показатели костей предплечья и голени свиней / Н. Ф. Бамбуляк, С. Г. Выл-ков, Р. И. Ройбу // Сб. науч. тр. КСХИ: Функциональные и биохимические аспекты морфологии домашних животных. - Кишинев, 1990. - С. 41-44.
2. К о н д р а х и н, И. П. Клиническая лабораторная диагностика в ветеринарии / И. П. Кондрахин, Н. В. Курилов, А. Г. Малахов. - М.: Агропромиздат, 1985. - 275 с.
3. Л i с н и й, В. Розвиток i мщшсть юсток чистопородних та пбридних пщсвингав / В. Люний, В. Пелих // Тваринництво Укра1ни. - 1997. - № 5. - С. 11-12.
4. М а к с и м о в, Г. В. Селекция на мясность: качество продукции и стрессустойчи-вость свиней / Г. В. Максимов. В. Н. Василенко, В. Г. Максимов. - Ростов н/Д.: РостИз-дат, 2003. - 250 с.
5. С е р е г и н, И. Г. Ветеринарно-санитарная експертиза продуктов убоя животных при миопатии / И. Г. Серегин, В. П. Яремчук // Докл. Третьей межд. науч. конф. «Пища. Экология. Человек». - М., 1999. - С. 131-135.
6. Скелет и связки [Электронный ресурс] / Ветеринарная медицина - Ветеринария для всех: [сайт] /Архив Знаний / Режим доступа : http://www.allvet.ru/knowledge_base / animal_anatomy/skelet-i-svyazki.php (29.11.2014). - Заглавие с экрана.
7. С т е ц е н к о, И. И. Формирование органической матрицы костной ткани, степень ее минерализации у свиней в процессе онтогенеза и в зависимости от алиментарных и гормональных факторов: автореф. дис. ... д-ра биол. наук: 06.02.02/03.00.13. - Ульяновск, 2002. - 45 с.
8. Т а т у л о в, Ю. В. Факторы, определяющие мясную продуктивность и качество свинины / Ю. В. Татулов // Мясные технологии. - 2009. - N° 12. - С. 38-39.
9. Ф р и д ч е р, А. А. Прочность бедренных костей у свиней в зависимости от возраста и происхождения // Труды Новосибирского СХИ. - 1980. - Т. 133. - С. 23-26.
10. B r o o m, D. M. The welfare of weaner sandrearing pigs: effects of different space allowances and floor types / D. M. Broom, а! al. // The EFSA Journal, 2005, vol. 268, 129 p.
11. J e n s e n, A. H. The effects of environmental factors, floor design and materials on performance and on foot and limb disorders in growing and adult pigs // The PigVeterinary SocietyProceedings, 1979, vol. 5, рp. 95-99.
12. J o r g e n s e n, B. Influence of floor type and stocking density on legweakness, osteochondrosis and claw disorders in slaughter pigs // Anim. Sci., 2003, vol. 77, рp. 439-449.
13. N a k a n o, T. Mineralization of normal and osteochondrolic bone in swine // Can. J. Anim. Sci, 1981, vol. 61, no 2, pp. 343-348.
14. S z i l a g y i, M. Growth pattern soflimb bones in swine / M. Szilagyi, G. Kdkeny, A. Kovaes // Actavet. acad. Sci. Hung., 1982, vol. 30, no 1-3, pp. 161-170.
15. V a l k, P. C. Pigs / P. C Valk. - 1984, p. 33.
10
