CC BY
18
HayKOBHH BicHHK .HbBiBCbKoro Ha^0Ha№H0ro ymBepcurery BeTepHHapHOi MegnuUHH Ta 6i0TexH0H0riH iMeHi C.3. f^H^Koro Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named after S.Z. Gzhytskyj
doi: 10.15421/nvlvet7005
ISSN 2413-5550 print ISSN 2518-1327 online
http://nvlvet.com.ua/
УДК 619:577.1:619:612.015.3:636.2.053
Метаболiчнi процеси в рубщ та продуктивний ефект у телят
за дп йонофору
O.G. Возна, O.I. Заяць seniv.olga.inbox@gmail.com
Львiвський нацюнальнийунгверситет ветеринарног медицини та бютехнологт iMeHi С.З. Гжицького,
вул. Пекарська, 50, м. Львiв, 79010, Украгна
Функцгг циклу трикарбонових кислот i циклiчного процесу синтезу жирних кислот можливi тыьки за умов нормального обмту вуглeводiв.Тому важливо знати природу нормального стану мeтаболiзму урубщ i причини його порушенъ, а також володти знаннями, щоб вчасно i вмто впливати екзогенними факторами. Серед останшх особливого значення набувае мeтаболiчна iнжeнeрiя, яка, шляхом конструювання масштабiв i швидкостi каскаду основних реакщй перетворень вiдповi-дних поеднань субстратiв та тших eфeкторiв, дозволяе одержувати вiд тварин високий яюсний i продуктивний ефект.
У статтi наведено експериментальш дат щодо впливу антибютичног кормовог добавки монензину на мeтаболiчнi процеси в рубщ телят та гг продуктивний ефект.Отримаю результати до^джень мeтаболiзму вуглeводiв змiшаними популящями мiкроорганiзмiв рубця жуйних тварин за дгг добавки йонофорурозширюють iснуючi вiдомостi про гг роль в засвоенш поживних речовин ращону, а також доповнюють даю про особливостi впливу на iнтeрмeдiарний обмт i продуктивний ефект екзогенних факторiв субстратно—ерготропного комплексу, що, в юнцевому тдсумку, дозволяе конструювати суттеве прискорення процеЫв анаболiзму i досягнення високих рiвнiв продуктивностi.
Проведеними до^дженнями встановлено,що у ростучих телят, особливо при пeрeходi на рослинну дiету, добавки йонофору iстотно впливають на рубцeво-iнтeрмeдiарний мeтаболiзм.
Згодовування тддо^дним телятам антибютичног кормовог добавки монензину в дозi 0,5 г/кг живог маси в день проявляе вiдчутну дiю на мeтаболiчнi процеси в рубщ, особливо тд час привчання тварин до рослинних кормiв та в подалъшi перюди гх згодовування. Ця дiя проявляеться, передовам, у змн молярного спiввiдношeння ЛЖК (тдвищення молярног частки протонату за рахунок зниження ацетату), а також у зростанн середньодобових приростiв на 10,4% (1037 проти 939 г).
Ключовi слова: мeтаболiзм, антибютичн речовини, монензин, телята, рубець, прирости.
Львовский национальный университет ветеринарной медицины и биотехнологий имени С.З. Гжицкого,
ул. Пекарская, 50, г. Львов, 79010, Украина
Функции цикла трикарбоновых кислот и циклического процесса синтеза жирных кислот возможны только в условиях нормального обмена углеводов. Поэтому важно знать природу нормального состояния метаболизма в рубце и причины его нарушений, а также обладать знаниями, чтобы вовремя и умело влиять экзогенными факторами. Среди последних особое значение приобретает метаболическая инженерия, которая путем конструирования масштабов и скорости каскада основных реакций преобразований соответствующих сочетаний субстратов и других эффекторов, позволяет получать от животных высокий качественный и производительный эффект.
Citation:
Vozna, O., Zayats, O. (2016). Metabolic processes in the rumen and productive effect in calves for action ionophore. Scientific Messenger LNUVMBT named after S.Z. Gzhytskyj, 18, 3(70), 21-25.
Метаболические процессы в рубце и продуктивный эффект в телят
за действия йонофора
О.Е. Возна, О.И. Заяц seniv.olga.inbox@gmail.com
В статье приведены экспериментальные данные о влиянии антибиотической кормовой добавки монензину на метаболические процессы в рубце телят и ее продуктивный эффект. Полученные результаты исследований метаболизма углеводов смешанными популяциями микроорганизмов рубца жвачных животных за действия добавки йонофора расширяют существующие сведения о ее роли в усвоении питательных веществ рациона, а также дополняют данные об особенностях влияния на интермедиарный обмен и продуктивный эффект экзогенных факторов субстратно—эрготропного комплекса, что, в конечном итоге, позволяет конструировать существенное ускорение анаболических и достижения высоких уровней производительности.
Проведенными исследованиями установлено, что в растущих телят, особенно при переходе на растительную диету, добавки йонофора существенно влияют на рубцово—интермедиарный метаболизм.
Скармливания подопытным телятам антибиотической кормовой добавки монензина в дозе 0,5 г/кг живой массы в день проявляет ощутимое воздействие на метаболические процессы в рубце, особенно во время приучения животных к растительным кормам и в последующие периоды их скармливания. Это действие проявляется, прежде всего, в изменении молярного соотношения ЛЖК (повышение молярной доли пропионата за счет снижения ацетата), а также в росте среднесуточных приростов на 10,4% (1037 против 939 г).
Ключевые слова: метаболизм, антибиотические вещества, монензин, телята, рубец, приросты.
Metabolic processes in the rumen and productive effect in calves for
action ionophore
O. Vozna, O. Zayats seniv.olga.inbox@gmail.com
Lviv national university of veterinary medicine and biotechnologies named after S. Gzhytskyj, Pekarska Str., 50, Lviv, 79010, Ukraine
Functions tricarboxylic acid and a cyclic fatty acid synthesis process is only possible under normal carbohydrate metabolism. It is therefore important to know the nature of the normal state of metabolism in the rumen and the reasons for its violations, and have the knowledge and skill in time to influence exogenous factors. Among the latter is particularly important metabolic engineering that by constructing the scale and speed of the cascade of reactions major transformations appropriate combinations of substrates and other effectors, yields on high-quality animals and productive effect.
The article presents experimental data on the effect of antibiotic feed additive monensin on metabolic processes in the rumen of calves and its productive effect. The results of carbohydrate metabolism studies with mixed populations of microorganisms rumen of ruminant animals of the additive ionophore expand the existing information about its role in the assimilation of nutritious diet substances, as well as complementary data on the features of influence on of intermediate exchange and productive effect of exogenous factors substrate-ergotropic complex that, in ultimately, it allows the construction of a significant acceleration of anabolic and achieve high levels of performance.
Research evidence that growing calves, especially when switching to vegetarian diet, supplements ionophore significant effect on scar of intermediate metabolism.
Feeding calves antibiotic feed additive monensin at a dose of 0.5 g/kg body weight per day, showing a measurable impact on the metabolic processes in the rumen, especially during the habituation of animals to the vegetation and in subsequent periods offeeding. This effect is primarily a change in the molar ratio of VFA (increase the molar proportion of propionate at the expense of acetate), and the average daily gain in growth by 10.4% (1037 against 939 g).
Key words: metabolism, antibiotic substances, monensin, calves, rumen,weight gains.
Вступ
На сучасному еташ ведения тваринництва великий штерес викликае застосування антимжробних речовин (Hennig et al., 1986; Vojtjuk, 1995; Gonchar, 2001). Проаналiзувавши даш i3 300 дослщв i3 застосуванням 70 мг хлортетрацимну або окситетрациклшу на тварину в день,вчений D. Tuschy (1978) зробив висновок, що щ добавки збшьшують прирости на 9% i знижують витрати корму на 8% (Kurylov and Krotkova, 1971). У США 60% всього поголiв'я худоби, що вщгодовуеться, одержуе тетрациклши. До цього слад додати, що у худоби, ввдгодовувано! з мшмумом витрат грубих кормiв, часто виникають абсцеси печшки. Але при добавках тетрациктшв шльшсть !х знижуеться (Piatkowski, 1975; Kmet' et al., 1990). Виясняючи мехашзм ди антибютишв петцилшу, еритромщину,
хлорамфешколу i ш., було встановлено зниження NNH3 у рубцевш рвдиш на 35 - 50%. Тому на даний
час позитивный ефект вщ добавок антибютишв у концентроваш корми при вiдгодiвлi худоби не викликае сумнiвiв.
Застосування таких антимжробних кормових добавок як йонофори, макролвди, кормовi антибютики тощо сприяе збшьшенню прирослв на 8 - 17% i знижуе витрати корму на 10 - 12%. Наприклад, у США, завдячуючи цим добавкам, протягом року можна було вившьнити близько 800 тис. га поавно! площi шд зерновi та сою. Iншi шдрахунки сввдчать, що у цш крш'ш економiчний ефект вщ застосування антибютичних речовин складае 2,1 млрд. доларiв в рж (Kurylov and Krotkova, 1971; Marounek et al., 1991).
Ввдомо, що рубцева мжробна популящя здатна ш-тенсивно зброджувати вс рiзновиди вуглеводiв, як використовуються в живлены жуйно! тварини. Порь вняно з крохмалем, вона бшьше шж у 2 рази продукуе ЛЖК при ферментаци гемщелюлози. Вщносно бтше !х продукуе вона i при метаболiзацiiпектину та целю-лози. Щкаво, що при ферментаци крохмалю най-
менше продукуеться С2. Бшьше ацетату утворюеться i3 целюлози i найбшьше - i3 пектину. Протонату найбшьше продукуеться i3 крохмалю. Подiбне (але на нижчому рiвнi) спостертаеться i при аналiзi продукцй' С4. Певна субстратна залежнiсть виявляеться i для С5. Так1 результати збжаються з даними лiтератури (Davletova, 1974; Kmet' et al., 1990; Leskovych, 1990; Marounek et al., 1991; Kalachnjuk et al., 1991; Ljubec'ka, 2000; Marounek et al., 2001). Вони важливi при визна-ченш стратегй' планування заходiв щодо шльшсно-якiсного живлення жуйно1 тварини з метою одержан-ня ввд не1 максимально бажажй продукцй. Суттеву роль тут можуть вiдiграти екзогеннi ерготропш фак-тори, до яких вщносять кишковi стабiлiзатори та ре-гулятори мiкробного метаболiзму у рубцi (Kurylov and Krotkova, 1971; Kalachnjuk, 1981; Marounek, 1989). Перед уйм, це стосуеться таких антимшробних кормо-вих добавок як йонофори (Kurylov and Krotkova, 1971; Gulyyj and Mel'nychuk, 1978; Marounek et al., 1991).
З лгтературних джерел ввдомо, що деяш антибю-тичнi кормовi добавки - йонофори - шпбують розви-ток грампозитивних бактерiй у шлунково-кишковому трактi (Kurylov and Krotkova, 1971). Серед них, у свь товш практицi ведения тваринницько1 галузi, най-бiльш поширеною визнано монензин. I хоча у Вели-кобритани та Нгмеччиш вже понад 20 рошв з метою зниження проносiв, витрат корму на одиницю приросту та тдвищення продуктивних якостей ростучих телят використовують так антибiотичнi кормовi добавки, як авопарцин, бацитрацин, флавомiцин, вiржi-нiамiцин, нiтровин у склащ замiнникiв молока i кон-центратiв (Marounek et al., 1991), проте питання зго-довування йонофорного антибютикамонензину на сьогоднiшнiй день залишаеться ще ввдкритим.
Тому метою наших досл1джень було вивчити вплив добавки йонофорумонензину на рубцевий метаболiзм i прирости живо1 маси телят в процеа гх росту i формування якостей жуйно1 тварини.
Матерiал i методи дослвджень
Дослiджения проводились у ДП ДГ «Оброшине» Пустомитiвського району Л^всько1 областi на двох групах клiнiчно здорових телят украшсько1' чорно-рябо1 породи. Годiвлю телят здшснювали згвдно рекомендованих норм (ВАСХН1Л, 1985). Накладання фiстул на рубець телят виконано у 20-денному вiцi. Для бiохiмiчних дослiджень вмiст рубця брали через 2 години шсля ранково1 годiвлi.
Вивчали вплив добавки йонофорумонензину на рубцевий метаболiзм i прирости живо1 маси телят в процес 1х росту i формування якостей жуйно1 тварини, тобто починаючи з початково1 ваги 52,3 кг i до досягнення 225 кг.
Монензин згодовували разом з рiдкими i твердими кормосумшами в дозi 0,5 мг на 1 кг живо1 маси тварини. Телята до 36-денного вiку мали молочну дiету, а далi поступово 1'х привчали до по^дання концентратiв, сухого трав'яного борошна та
кукурудзяного силосу. Контрольна група телят (18 бичшв) не одержувала аитибiотик, а дослщнш групi (18 бичкiв) згодовували його у вищевказанш дозi.
У вмютимому рубця визначали динамiку рiвия рН за допомогою платинових електродiв по Жакобу, летких жирних кислот (ЛЖК) - паровою дистилящею в апарап Маркгама з наступним титруванням; шдиввдуальних низькомолекулярних карбонових кислот (С2 - ацетату, С3 - пропiонату, С4 - бутирату та iн.) - на газовому хроматографi Chrom-5 з колонкою 91,8, заповненою Inerton AW (10% Reopelex 400); NNH3 - неслеризащею з наступною спектрофотометрiею за мжрометодом Г.1.Калачнюка i iн. (Kalachnjuk, 1981); лактату - за методикою M.Hohorst.
Статистичну обробку отриманих результатiв здшснювали за допомогою програми MicrocalOrigin (Version:5). Порiвияния двох мiнливих величин проводили на основi показника вiрогiдностi рiзницi «t^> (критерiй Ст'юдента). Вiдмiннiсть мгж величинами вважали статистично вiрогiдною, якщо ймовiрнiсть рiзницi Р була меншою 0,05 (*), 0,01 (**) i 0,001 (***).
Результати та ïx обговорення
1з даних, одержаних у наших дослвдженнях на ростучих телятах видно, що використання йонофорного антибютика монензину може мати важливе науково-практичне значення. Результати дослiджения представлеш у табл. 1 i 2.
З наведених даних видно, що згодовування монензину в дозi 0,5 мг на 1 кг живо1 маси ростучим телятам знижуе в рубцевiм вмiстi рН i вмiст ацетату та шдвищуе к1льк1сть утвореногопропiонату (табл. 1). Однак, це ще не проявляе вщпов1дно1 дiï на рубцево-iнтермедiарний метаболiзм, щоб пiдвищити прирости живоï маси (табл. 2). Бшьш вiдчутна дгя йонофору на рубцевий метаболiзм спостерiгаеться у перiоди привчання телят до рослиннихкормiв та при повному переведеннi 1х на рослинну дiету.
Так, пiд час привчання виявляеться ще й вiрогiдне збшьшення молярного вiдсотку валерiату при достовiрному зниженнi метаболiчнихiндексiв С2/С3 та NG/GR. Майже теж саме ( а також ще й зниження лактату) в рубщ вiдмiчаеться i впродовж всього перiоду живлення на рослиннш дiетi. Цi чiткi та тривалi змiни у обмiнних процесах супроводжуються пiдвищенням середньодобових приростiв живо1 маси телят. Саме за цей перюд було одержано найвищi прирости тварин контрольноï групи (939 г), а iз згодовуванням монензину вони стають ще вищими (1037 г). Мгжгрупова рiзниця - статистично вiрогiдна i складае 98 г, тобто - 10,4%.
Отже, з допомогою йонофорноï кормовоï добавки - монензину можна суттево впливати на рубцевий метаболiзм i прирости живо1' маси ростучих телят.
Таблиця 1
Параметри рубцевого метаболiзму у ростучих телят за умов згодовування йонофору-монензину
Параметри Г Т Етапи дослщжень 2)
1 2 3 4 5
рн К 6,01 ± 0,24 6,21 ± 0,34 5,78 ± 0,31 6,14 ± 0,04 6,75 ± 0,37
Д 5,92 ± 0,30 5,71 ± 0,20* 5,49 ± 0,26* 5,74 ± 0,12 6,29 ± 0,14
N-NH3, мг/л К 87 ± 33 341 ± 126 378 ± 39 236 ± 51 131 ± 54
Д 75±48 325 ±122 379 ± 78 267 ± 44 136 ± 66
Лактат, мМ К 0,76 ± 0,34 3,82 ± 1,39 0,54 ± 0,5 3,17 ± 0,31 2,69 ± 0,70
Д 0,30 ± 0,13 3,29 ± 0,68 0 0,77 ± 0,42* 1,49 ± 0,51*
Сума ЛЖК, мМ К 88,7 ± 13,9 89,7 ± 21,7 132,4 ± 15 134,6 ± 2,0 113 ± 31
Д 89,2 ± 27,8 99,1 ± 24,0 147 ± 33 98 ± 12* 121 ± 28
С2, К 55,1 ± 2,1 55,3 ± 3,1 52,2 ± 1,0 49 ± 2,7 54,8 ± 3,9
моль% Д 55,8 ± 2,7 50,3 ± 2,7* 48,8 ± 2,8 47,1 ± 2,5 52,4 ± 3,2
С3, К 24,9 ± 2,3 27,7 ± 1,1 31,2 ± 2,5 25,0 ± 2,4 27,3 ± 3,5
моль% Д 25,6 ± 2,8 31,8 ± 2,2* 34,3 ± 1,2* 29,0 ± 2,8 31,7 ± 3,5*
С4, К 10,4 ± 1,0 9,6 ± 1,0 9,8 ± 1,2 15,0 ± 1,6 13,7 ± 1,6
моль% Д 11,5±1,3 10,4 ± 1,3 11,1 ± 1,6 12,1 ± 1,9* 12,7 ± 2,3
1С5, К 2,7 ± 1,1 2,3 ± 0,7 0 3,2 ± 2,1 0
моль% Д 2,7 ± 1,5 1,1 ± 0,1 0 4,6 ± 2,2 0
С5, К 6,9 ± 0,9 5,1 ± 1,2 6,8 ± 1,2 7,8 ± 2,0 4,2 ± 1,8
моль% Д 7,1 ± 1,1 7,7 ± 1,7* 5,8 ± 1,6 7,2 ± 1,6 3,2 ± 1,3
С2/С3 К 2,21±0,27 1,99 ± 0,13 1,67 ± 0,15 1,96 ± 0,25 2,0 ± 0,43
Д 2,17±0,29 1,58 ± 0,14* 1,40 ± 0,1 1,62 ± 0,25 1,65 ± 0,38
NG/GR3) К 2,60 ± 0,32 2,43 ± 0,15 2,07 ± 0,17 2,23 ± 0,42 2,01 ± 0,6
Д 2,54 ± 0,33 1,98 ± 0,18* 1,76 ± 0,11* 2,07 ± 0,25 1,81 ± 0,6
Примiтка: ГТ - групи телят; )- К - контроль, Д - згодовування йонофору 0,5 мг/кг живо! маси; )-1- дослщження до початку експерименту, 2- дослiдження на молочнш дieтi, 3- дослiдження пiд час привчання до рослинних кормiв, 4 i 5-дослiдження на рослиннш дieтi; 3) - шдекс вiдношення неглюкогенних до глюкогенних кислот за формулою Jensen NG/GR=(C2+2C4+C5)/(C3+C5); *Р<0,05
Таблиця 2
Продуктивний ефект вiд згодовування йонофору
Параметри Групи телят
К Д
Тривалють досл1ду (дн1в) 181 181
Жива маса: на початку досл1ду (кг) на кшець молочного перюду (кг) на кшець досл1ду (кг) (%) 53,2 ± 11,2 76,8 ± 11,3 213,0 ± 12,0 100,0 52,3 ± 12,4 75,6 ± 10,7 225,9 ± 8,2 106,1
СДП до кшця молочного перюду (г) (%) 657 ± 24,2 100,0 647 ± 13,1 99,0
СДП в1д юнця молочного перюду (г) (%) 939 ± 16,1 100,1 1037 ± 10,6* 110,4
СДП за 181 день (г) (%) 883 ± 15,2 100,0 959 ± 9,3 108,6
Примгтка: К - контрольна; Д - дослщна; СДП -середньодобов1 прирости; *Р<0,05
Висновки
Згодовування ростучим телятам монензину в доз1 0,5 мг/кг живо! маси в день проявляе ввдчутну дш на метабол1чш процеси в рубщ, особливо тд час привчання тварин до рослинних корм1в та в подальш1 перюди !х згодовування. Ця д1я проявляеться, передовым, у змш1 молярного сшввщношення ЛЖК (тдвищення молярно! частки протонату за рахунок зниження ацетату), а також у зростанш
середньодобових прироспв на 10,4% (1037 проти 939 г).
Перспективи подальших дослгджень. Доцшьно продовжити дослщження з вивчення метабол1чних процеав у рубщ жуйних тварин за дп йонофорно! кормово! добавки монензину.
Бiблiографiчнi посилання
Vojtjuk, O.A. (1995). Peretvorennja formiatu i jogo vplyv na okremi metabolichni procesy u rubci: avtoref. dys. na zdobuttja nauk. stupenja kand. biol. nauk: spec: 03.00.04. Biohimija. L'viv. 22 (in Ukrainian). Gonchar, M.V. (2001). Shljahy energozabezpechennja i detoksykacii' u metylotrofnyh drizhdzhiv ta i'h skerovana modyfikacija z metoju stvorennja novyh fermentatyvnyh i biosensornyh analitychnyh system: avtoref. dys. na zdobuttja nauk. stupenja doktorabiol. nauk: spec: 03.00.04 Biohimija. Kyi'v. 35 (in Ukrainian).
Hennig, A. [i dr.]. (1986). Jergotropiki: Reguljatory obmena veshhestv i ispol'zovanija kormov sel'skohozjajstvennymi zhivotnimi. Moskva: Agropromizdat (in Russian). Kurylov, N.V., Krotkova, A.P. (1971). Fyzyologyja y byohymyja pyshhevarenyja zhvachnyyh. Moskva. Ko-los (in Russian). Piatkowski, B. (1975). NährstoffVerwertung beim Wiederkäuer. Jena: FischerVerlag. 424.
Kmet', V., Baran, M., Kalachnyuk, G.I. (1990). Rumen ecosystem manipulation of calves and lambs by microbial preparations. Bratislava: Veda. 112.
Marounek, M., Peter, О., Kalacniuk, G. (1991). Pouziti probiotikuhospodarskychzvirat. Nas chov. 7, 330-332.
Gulyyj, M.F., Mel'nychuk, D.A. (1978). Rol' uglekyslotyy v reguljacyy obmena veshhestv ugeterotrofnyyh orga-nyzmov. Kyev: Naukova dumka (in Ukrainian).
Davletova, L.V. (1974). Byologyja razvytyja organov pyshhevarenyja zhvachnyyh y vsejadnyyh zhyvotnyyh. Moskva: Nauka (in Russian).
Kalachnjuk, G.Y., Marounek, M., Savka, O.G., Shymunek, Y. (1991). Metabolyzm polysaharydov v rubcovoj srede pod dejstvyem yonofornogo antybyotyka monenzyna. S.-h. Byologyja. 6, 89-96 (in Ukrainian).
Leskovych, B.M. (1990). Osobennosty azotystogo y uglevodnogo obmena u teljat pry skarmlyvanyy rost stymulyrujushhyh dobavok: avtoref. dys. na
soyskanyja nauch. stepenykand. byol. nauk : spec: 03.00.13 Fyzyologyja. L'vov (in Ukrainian).
Ljubec'ka, T.V. (2000). Osoblyvosti metabolichnoi' adaptacii' teljat na rannih etapah postnatal'nogo rozvytku ta shljahy korekcii' vyjavlenyh porushen': avtoref. dys. na zdobuttja nauk. stupenja doktoravet. nauk: spec: 03.00.04 Biohimija. Kyi'v (in Ukrainian).
Marounek, M., Savka, О., Kalachnyuk, G. (2001). Effect of C8 and Ci0 fatty acids of growtn of rumen and intestinal bacteria. Sci. Mes. Lviv St. Acad. Vet. Med. After S.Z. Gzhytskyi, 3(3), 119-124 (in Ukrainian).
Marounek, M. [et al.] (1989). The effect of monensin on in vitro utilization of lactate in the rumen contents. Arch. Anim. Nutr. 6, 489-496.
Kalachnjuk, G.Y. (1981). Mykrometod uskorennogo opredelenyja koncentacyy ammyaka v rubcovoj zhydkosty. Nauchn.-tehn. Bjull. Ukr. nauchn.-yssledov. yn-t fyzyol. y byohym. s.-h. zhyvotnyh. 3(3), 24-25 (in Ukrainian).
Стаття над1йшла до редакцН 1.10.2016
