CC BY
34
636.033:619
БИОКОНВЕРСИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ КАК ФАКТОР ПОВЫШЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ МЯСНОГО СЫРЬЯ
Ю.Ф. МИШАНИН, Т.Ю. ХВОРОСТОВА, П.Н. ДОБРОВЕЧНЫЙ
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: k-tg@kubstu.ru
Исследован механизм биоконверсии неорганических форм микроэлементов в организме лошадей на откорме и влияние ее на обменные процессы, продуктивность и качество мясного сырья.
Ключевые слова: мясное сырье, эссенциальные микроэлементы, белковый обмен, показатель крови, антиоксиданты.
Цель настоящей работы - изучение возможности получения конины с повышенным содержанием органических форм соединений микроэлементов, содержащих селен, йод, кобальт и марганец. Кроме того, изучали механизм метаболических превращений неорганических форм минеральных веществ в организме лошадей и анализировали некоторые морфологические, биохимические показатели крови, продуктивные качества и физико-химические свойства мясного сырья.
Неорганические формы солей в организме человека не могут быть адекватными и включаться в обмен веществ в том объеме, который предусматривается нормами.
Одним из способов обогащения продуктов питания необходимыми микроэлементами в удобной для организма человека органической форме является, по нашему мнению, биоконверсия неорганических солей минеральных веществ через организм животных. Микроэлементы, получаемые животными в соответствии с установленными нормами, в метаболических процессах соединяются с белком, повышается их уровень в мясном сырье. Комплексная органическая система микроэлемент+белок усваивается организмом человека почти на 100%.
Для изучения биоконверсии неорганических форм солей микроэлементов в организме нами был проведен научно-производственный опыт на лошадях. По принципу пар-аналогов сформировано две группы лошадей
- контрольная и опытная [1] - по 8 голов в каждой в возрасте 5-8 лет живой массой 490-495 кг. Дополнительно в рацион лошадей опытной группы вводили премикс, содержащий стабилизированные соли микроэлементов - селена, йода, марганца и кобальта - в неорганической форме. Продолжительность опыта 90 сут.
Были исследованы некоторые морфологические и биохимические показатели крови, обмен веществ в организме лошадей. Результаты сопоставляли с данными, полученными при исследовании органов и тканей после убоя животных. Это позволило полнее выявить возможности биотехнологической конверсии микроэлементов в организме животных для повышения биологической ценности мясного сырья.
Для исследования первичных продуктов перекис-ного окисления липидов (ПОЛ) использовали кусочки миокарда от трех лошадей каждой группы. Спектры поглощения липидов регистрировали на спектрометре Specord М-40. Содержание вторичных продуктов ПОЛ определяли в зависимости от уровня малонового диальдегида, образующего с 2-тиобарбитуровой кислотой окрашенный аддукт, регистрируемый при 532 нм [2]. Конечные продукты ПОЛ - продукты взаимодействия короткоцепочечных диальдегидов с аминофосфо-липидами - регистрировали по спектрам флуоресценции растворов липидов в хлороформе с максимумом испускания в области 450-480 нм на спектрофотометре Spekol ZW 11. Содержание аскорбиновой кислоты и сопутствующих кислот определяли по окислению с 2,6-дихлорфенолиндофенолом [3].
Показатели естественной резистентности организма лошадей оценивали по клеточным и гуморальным факторам защиты организма. В крови изучали лизо-цимную, бактерицидную, комплементарную и фагоцитарную активность; сопротивляемость организма к инфекции оценивали по фагоцитарному индексу по методикам, изложенным С.И. Плященко, идентификацию Т-лимфоцитов (Е-РОК) определяли методом образования розеток с эритроцитами барана [4]. Лизоцимную активность сыворотки крови изучали по А.Г. Дорофей-чуку [4] с использованием тест-культуры Micrococcus lisodeicticus, бактерицидную активность крови - с использованием тест-микроба суточной бульонной культуры E. coli. Фагоцитарную активность нейтрофиль-ных лейкоцитов изучали по В.С. Гостеву с использованием убитой при 70°С суточной культуры Staphylococcus album 209. Мазки окрашивали по методу Романовского-Гимза [5]. Фагоцитарный индекс определяли по среднему числу фагоцитированных микробов, приходящихся на один активный лейкоцит. Подсчитывали не менее 100 лейкоцитов и количество поглощенных микробных тел.
Анализируя цифровые данные морфологических и биохимических показателей крови и интенсивность белкового обмена в тканях, можно констатировать, что включение премикса с микроэлементами в корм активизирует белковый обмен в организме лошадей.
Цифровые показатели скорости оседания эритроцитов, количество лейкоцитов и кальция в крови лошадей не имели существенных различий между группами животных и не отклонялись от нормативных физиологических параметров. Иные результаты получены при оценке других показателей крови. Так, в крови лошадей, получавших премикс с минеральными добавками, достоверно увеличилось содержание гемоглобина на 8,6% (р < 0,02) и эритроцитов на 8,04% (р < 0,05) в сравнении с показателями крови контрольных животных. В сыворотке крови лошадей опытной группы повысились также уровни белка и каротина - на 16,96 и 10,11% (р < 0,02) соответственно.
Об интенсивности белкового обмена в тканях подопытных лошадей можно дополнительно судить по концентрации белка и его приросту в длиннейшей мышце спины и печени лошадей. У опытной группы содержание белка в мышцах, печени и плазме крови составило 19,92±0,14;22,18± 1,65 и 52,12 ± 2,82 мг%, в контрольной группе - 19,6 ± 0,20; 21,32 ± 1,46; 48,30 ± 4,68 мг % (р < 0,05) соответственно.
Основная роль в защите организма принадлежит особой группе протеинов - иммуноглобулинам, лизо-циму, комплементу, ß-лизину, гликопротеидам, пропер-дину и фагоцитарной активности лейкоцитов. Значительную роль в формировании неспецифической про-тивоинфекционной резистентности организма выполняют лизосомальные катионные белки нейтрофильных гранулоцитов, обладающие высокой антибактериальной, антивирусной и антихламидийной активностью.
Результаты исследования крови подопытных лошадей свидетельствуют, что введение премикса с микроэлементами достоверно повышает как клеточные, так и гуморальные показатели естественной защиты организма (табл. 1).
Так, лизоцимная активность сыворотки крови лошадей, получавших премикс, достоверно повысилась на 24,5% (р < 0,01) в сравнении с данными контрольной группы. Бактерицидная активность сыворотки крови к тест-микробу E. coli при введении микроэле-ментного премикса повышалась через 48 ч после инкубации на 22,72% в сравнении с аналогичными показателями контрольных животных.
Таблица 1
Показатель Группа животных
Контрольная Опытная
Лизоцимная активность, %
лизиса 23,87 ± 0,62 29,72 ± 0,53***
Комплементарная активность,
% гемолиза 19,38 ± 0,26 21,22 ± 0,18***
Бактерицидная активность, % 39,48 ± 1,05 48,45 ± 0,44***
Фагоцитарная активность, % 47,36 ± 0,34 51,56 ± 0,24***
Фагоцитарный индекс 3,88 ± 0,17 4,78 ± 0,20**
Е-РОК лимфоцитов, % 42,20 ± 2,20 48,68 ± 1,12*
Примечание: * -р < 0,05; ** -/ < 0,02; *** -р < 0,01.
Среднее число фагоцитированных микробов на один активный лейкоцит крови (фагоцитарный индекс) и комплементарная активность сыворотки крови также
достоверно были выше у лошадей опытной группы (р < 0,01).
Установлено, что комплемент представляет собой сложную систему из 11 сывороточных белков, активность которых регулируется большим количеством факторов и является основой защитных сил организма. Комплемент относится к важным элементам гуморальной системы резистентности организма за счет своих литических компонентов. Совместно с цитотоксиче-скими клетками комплемент вовлекается в лизис вирусных частиц или в лизис вирусинфицированных клеток, как и вирус-нейтрализация. Кроме того, комплемент может участвовать в разрушении вирусных частиц и при отсутствии антител. Активация комплемента является доминирующим компонентом реакции воспаления, что приводит к накоплению лейкоцитов в местах репликации вируса и выраженному воздействию на фагоциты, обмен веществ и свертываемость крови.
Скармливание лошадям микроэлементного пре-микса, содержащего стабилизированные йод, селен, марганец и кобальт, оказало положительное влияние на качество мяса, а также на массу внутренних органов. У животных, получавших премикс, достоверно увеличились предубойная масса - на 4,07%, масса парной туши
- на 5,01%, убойная масса - на 5,51%, выход мякоти -на 1,01%, масса мякоти - на 6,57%.
Результаты исследований мяса и субпродуктов после убоя лошадей показали, что выход мяса от парной туши опытной группы был на 0,9% выше, чем у контрольной группы (р > 0,05). После охлаждения туш выход мяса у опытной группы был на 1,94% выше, чем у контрольной (р > 0,05).
В выходе субпродуктов туш подопытных лошадей существенных различий между группами не выявлено. Незначительное увеличение массы печени, легкого, почек, сердца у лошадей опытной группы можно объяснить более интенсивными обменными и окислительно-восстановительными процессами в организме. Это подтверждается данными повышенного содержания гемоглобина, эритроцитов, каротина и общего белка в крови лошадей, получавших премикс (р < 0,05).
Для характеристики пищевой ценности большое значение имеет исследование липидных составных частей мяса. Температура плавления абдоминального конского жира у животных обеих групп не имела существенных различий и колебалась в пределах 30,12-30,28°С. Температура застывания в среднем была 29,90-30,02°С.
Йодное число абдоминального конского жира контрольных животных составило 81,02% мг 1/100 г, а в жире опытной группы - 81,04% мг 1/100 г
Биоконверсия микроэлементов в организме лошадей оказала позитивное влияние на жирнокислотный состав абдоминального жира. В образцах жира обеих групп отмечено повышенное содержание олеиновой и пальмитиновой кислот - 37,00-37,12 и 16,10-16,08% соответственно. В жире опытной группы несколько выше содержание таких жирных кислот, как линолевая
- на 2,54%, линоленовая - на 1,05%, арахидоновая - на 8,33%. Общее содержание незаменимых полиненасы-щенных жирных кислот в контрольном абдоминаль-
Таблица 2
Показатель
Группа животных
Контрольная Опытная
Базальный уровень малонового диальдегида (МДА), мкМ/100 мг 3,04 ± 0,40 3,24 ± 0,10
Диеновые конъюгаты, нМ/мг 18,60 ± 1,0 22,00 ± 0,60*
Спонтанное ПОЛ, мкМ/100 мг 2,32 ± 0,40 2,62 ± 0,20
Флуоресцирующие продукты ПОЛ (липофусцинподобные продукты),
усл. ед. 10,82 ± 0,2 8,24 ± 0,40*
Аскорбиновая кислота, мг % 14,12 ± 0,12 16,09 ± 0,1**
Дегидроаскорбиновая кислота, мг % 4,08 ± 0,06 5,86 ±0,08**
Примечание: * -р < 0,05; ** -р < 0,02.
ном жире составило 26,18%, а в жире лошадей опытной группы - 26,56%.
Использование премикса с микроэлеменатами в рационе лошадей снизило содержание заменимых жирных кислот. Так, в абдоминальном жире опытной группы отмечено более низкое содержание миристиновой, маргариновой и стеариновой кислот - на 7,88, 16,66 и 1,78% соответственно в сравнении с показателями жира контрольной группы.
Необходимость изучения состояния ПОЛ обусловлена тем, что этот процесс, наряду с реакциями гидролиза мембранных фосфолипидов, катализируемых фосфолипазами, представляет собой один из физиологически значимых способов модификации фосфоли-пидного бислоя биологических мембран клеточных структур органов и тканей. В этих процессах происходит также разборка мембранных компонентов и обновление мембранных фосфолипидов.
Роль реакций свободнорадикального окисления липидов в происхождении и патогенезе различных нарушений в организме позволяет рассматривать ПОЛ как универсальный механизм повреждения мембранных структур клетки при различных патологических состояниях, действии стрессов на организм.
Изучение показателей ПОЛ, по нашему мнению, имеет существенное значение при оценке физико-химических характеристик мясного сырья.
Анализ результатов исследований продуктов ПОЛ миокарда лошадей (табл. 2) свидетельствует, что вве-
дение премикса с микроэлементами существенно повысило уровень диеновых конъюгатов, аскорбиновой кислоты, снизилось количество флуоресцирующих продуктов (р < 0,05).
Концентрация базального уровня малонового диальдегида и спонтанное ПОЛ не имели существенных различий по группам животных. По-видимому, эти структуры антиоксидантной защиты организма имеют строго определенные границы, обеспечивающие одновременно с другими факторами крови гомеостаз организма.
В миокарде лошадей, получавших премикс, содержание диеновых коньюгатов повысилось на 18,28%, аскорбиновой кислоты - на 12,24%, дегидроаскорби-новой кислоты - на 43,62%, снизилось содержание флуоресцирующих продуктов окисления липидов на 31,31% в сравнении с аналогичными показателями контрольной группы (р < 0,05). Введение в организм селена, йода, марганца и кобальта активизировало также накопление аскорбиновой и дегидроаскорбиновой кислот.
Результаты проведенных комплексных исследований свидетельствуют, что микроэлементный премикс, содержащий селен, йод, марганец и кобальт, способствует улучшению общего обмена веществ в организме животных, повышает содержание микроэлементов и качественные показатели мясного сырья.
ЛИТЕРАТУРА
1. Викторов П.И., Мельник В.К. Методика и организация зоотехнических опытов. - М.: Агропромиздат, 1996. - 110 с.
2. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное оксисле-ние липидов в биологических мембранах. - М.: Медицина, 1972. -216 с.
3. Стальная И.Д. Метод определения диеновых конъюгатов ненасыщенных жирных кислот // Современные методы в биохимии. - М.: Медицина, 1977. - С. 63-64.
4. Кондрахин И.П. Клиническая лабораторная диагностика в ветеринарии. - М.: Агропромиздат, 1985. - 222 с.
5. Антонов В.Я., Блинов П.Н. Лабораторные исследования в ветеринарии. - М.: Колос, 1971. - С. 441-445.
Поступила 09.09.11 г.
MICROELEMENTS BIOCONVERSION AS THE FACTOR OF BIOLOGICAL VALUE INCREASE
OF MEAT RAW MATERIALS
YU.F. MISHANIN, T.YU. KHVOROSTOVA, P.N. DOBROVECHNY
Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: k-tg@kubstu.ru
The mechanism of bioconversion of inorganic forms of microelements in organism of horses on fattening and its influence on exchange processes, efficiency and quality of meat raw materials is investigated.
Key words: meat raw materials, essential microelements, albuminous exchange, blood indicator, antioxidants.
