CC BY
57
HayKOBMM BiCHMK ^tBiBCtKoro Ha^OHa^tHoro yHiBepcMTeTy
BeTepMHapHoi Megw^HM Ta öioTexHO^oriw iMem C.3. I^M^Koro
Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies
ISSN 2518-7554 print doi: 10.32718/nvlvet9222
ISSN 2518-1327 online http://nvlvet.com.ua
UDC 636.09:612.8:636.4
Mineral status of the organism of copps of different types of high nervous activity
Yu.V. Kravchenko-Dovga, V.I. Karpovskyi, O.V. Danchuk, O.V. Zhurenko
National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
Kravchenko-Dovga, Yu. V., Karpovskyi, V.I., Danchuk, O.V., & Zhurenko, O.V. (2018). Mineral status of the organism of copps of different types of high nervous activity. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies, 20(92), 109-112. doi: 10.32718/nvlvet9222
New scientific data on the degree and nature of the effect of force, balance and mobility of cortical processes on the mineral status in the body of cows are given. The experiment was conducted on cows of Ukrainian black-and-white milk breed of second-third lactation of different types of higher nervous activity. Investigations of conditioned-reflex activity were conducted using the modified method of conditional-food reflexes G.V. Parshutina and T.V. Hippolyte. The material for research was blood samples of animals, in which the content of individual macro- and trace elements was determined. It is established that in an animal of a strong, balanced, mobile type of higher nervous activity an optimum content of macroelements in the blood is established. Thus, the content of sodium was 119.3 ±1.1 mmol/dm3, Kcal - 5.62 ± 0.39 mmol/dm3, phosphorus - 8.38 ± 0.11 mmol/dm3, calcium - 2.22 ± 0.09 mmol/dm3 and magnesium -0.84 ± 0.02 mmol/dm3. In cows of a strong, balanced inert type of higher nervous activity, the content of phosphorus in the blood is lower by 9.3% (P < 0.01), in animals of a strong unbalanced type, the content of phosphorus and magnesium is less by 7.4-9.6% (P < 0.01) and in cows of weak type the content of Potassium, Phosphorus and Magnesium is lower by 13.3-29.2% (P < 0.001) from the indicator of animals of a strong, balanced, mobile type of higher nervous activity. The microelement status of the cows of a strong, balanced, mobile type of higher nervous activity is characterized by the following their content in the blood: Ferrum - 17.8 ± 0.6 pmol/dm3 Zinc - 20.67 ± 0.95 pmol/dm3 Manganese - 0.84 ± 0.02 pmol/dm3 and Kuprum - 13.28 ± 0.29 pmol/dm3. In blood of strong, balanced, inert and strong unbalanced type, the content of zinc in the blood is lower by 17.1-18.5% (P < 0.001), in animals of weak type the content of Ferum, Zinc, Mangan and Kuprum is less than 8.0-24.6% (P < 0.05-0.001) in accordance with the indices of strong, balanced, mobile type of higher nervous activity.
Key words: cows, higher nervous activity, trace elements, macroelements.
m ¡f • •• ••• ••• •
Мшеральнии статус оргашзму корш рвних тишв вищо1 нервово! дшльносл
Ю.В. Кравченко-Довга, В.1. Карповський, О.В. Данчук, О.В. Журенко
Нац1ональний ^верситет бюресурав i природокористування Украти, м. Кшв, Укра'та
Наведено Hoei наyковi дат щодо ступеня i характеру впливу сили, врiвноваженостi та рyхливостi коркових процеЫв на минеральный статус в oрганiзмi кoрiв. Експеримент проведено на коровах украгнськог чорно-рябог молочног породи другог-третьог лактацп ргзних титв вищог нервовог дiяльнoстi. До^дження умовно-рефлекторног дiяльнoстi проводили за модифжованою методикою умовно-харчових рефлекав Г.В. Паршутта та Т.В. 1полтовог. Матерiалoм для до^джень слугували зразки крoвi тва-рин, у яких визначали вмкт окремих макро- i мiкрoелементiв. Встановлено, що у тварини сильного врiвнoваженoгo рухливого типу вищог нервовог дiяльнoстi встановлено оптимальний вмкт макрoелементiв у крoвi. Так, вмкт Натрт становив - 119,3 ± 1,1 ммоль/дм3, Калю - 5,62 ± 0,39ммоль/дм3, Фосфору - 8,38 ± 0,11 ммоль/дм3 Кальцю - 2,22 ± 0,09ммоль/дм3 таМагшю - 0,84 ± 0,02 ммоль/дм3. У кoрiв сильного врiвнoваженoгo тертного типу вищог нервовог дiяльнoстi вмкт Фосфору у крoвi менший на 9,3% (Р < 0,01), у тварин сильного неврiвнoваженoгo типу вмкт Фосфору та Магтю менше на 7,4-9,6% (Р < 0,01), а у кoрiв слабкого типу вмкт Калю, Фосфору таМагшю менший на 13,3-29,2% (Р < 0,001) вiд показника тварин сильного врiвнoваженoгoрухливого типу вищог нервовог дiяльнoстi. Мтроелементний статус кoрiв сильного врiвнoваженoгo рухливого типу вищог нервовог дiяль-ностi характеризуется таким гх вмктом у кровг. Феруму - 17,8 ± 0,6 мкмоль/дм3, Цинку - 20,67 ± 0,95 мкмоль/дм3, Мангану -
Scientific Messenger LNUVMB, 2018, vol. 20, no 92
109
Article info
Received 18.10.2018 Received in revisedform 21.11.2018 Accepted 22.11.2018
National University of Life and Environmental Science of Ukraine, Heroiv Oborony Str., 15, Kyiv, 03041, Ukraine. Tel.: +38-098-423-96-07 E-mail: [email protected]
0,84 ± 0,02 мкмоль/дм3 та Купруму - 13,28 ± 0,29 мкмоль/дм3. У кровi корiв сильного врiвноваженого тертного та сильного неврiв-новаженого типу вмкт Цинку в кровi менший на 17,1-18,5% (Р < 0,001), у тварин сладкого типу вмкт Феруму, Цинку, Мангану та Купруму менше на 8,0-24,6% (Р < 0,05-0,001) порiвняно з показниками корiв сильного врiвноваженого рухливого типу вищог нервовог дiяльностi.
Ключовi слова: корови, вища нервова дiяльнiсть, мтроелементи, макроелементи.
Вступ
В умовах промислового скотарства забезпечення високого р1вня продуктивносп неможливе без оптимального мшерального живлення (Avtsyin et al., 1991). Мшеральш елементи вщграють важливу роль у обмш речовин, вони входять до складу ензим1в, бшшв, гормошв, вггамшв i т.д. (Underwood and Suttle, 1999). Субстратш та гуморальнi механiзми регуляцп обмшу макро- та мiкроелементiв на сьогодш досить добре вивченi (Sudakov et al., 1991; McDowell, 2003; Spears, 2003). Встановлення шдиввдуальних особли-востей вищо! нервово! дiяльностi у тварин дозволить глибше зрозумiти кортикальнi мехашзми регуляцп рiзних фiзiологiчних функцiй, що створюе передумо-ви цiлеспрямованого на них впливати (Danchuk et al., 1991). Встановлення типу вищо! нервово! дiяльностi дае можливiсть передбачити не тшьки характер iнди-ввдуальних реакцш органiзму окремо! тварини, але i прогнозувати !! майбутню продуктивнiсть (Karpovskyi et al., 2016). Таким чином, дослщження шдиввдуаль-них особливостей вмюту макро- та мiкроелементiв у кровi корiв дозволить краще зрозумiти центральш регуляторнi механiзми !х обмiну та створюе переду-мови для шдиввдуального пiдходу в балансуваннi рацiонiв корiв за рiвнем мiнеральних речовин.
MaTepia™ i методи досл1джень
Усього було проведено серш дослiджень на коровах укра!нсько! чорно-рябо! породи 2-3-! лактацп. Умовно-рефлекторну дiяльнiсть дослвджували за до-помогою методики харчових умовних рефлекав Г.В. Паршутiна та Т.В. 1полпово! (Parshutin and Ip-politova, 1973) у нашш модифiкацii. Силу процеав збудження i гальмування визначали за ступенем зов-нiшнього гальмування, орiентувально! реакцп на обстановку дослвду та швидкютю вироблення умовного харчового рефлексу. Рiвень рухливостi нервових процеав оцiнювали за швидк1стю формування нового умовного рефлексу на мюце пiдгодiвлi. Врiвноваже-нiсть к1ркових процесiв оцшювали за часом згасання умовних харчових рефлекав при !х непiдкрiпленнi. За результатами дослвдження умовно-рефлекторно! дiя-льносп було сформовано 4 дослiднi групи, по 5 тварин у кожнш. До першо! групи входили тварини сильного врiвноваженого рухливого, до друго! - сильного врiвноваженого iнертного, до третьо! - сильного неврiвноваженого, до четверто! - слабкого титв вищо! нервово! дiяльностi. Матерiалом для дослвджень слугували зразки кровi тварин рiзних титв ВНД (вщ п'яти корiв з кожно! групи), отриманi з яремно! вени. У цiльнiй кровi визначали вмют Натрiю, Калiю, Фосфору, Кальцш, Магнiю, Феруму, Цинку, Купруму та Мангану методом атомно-абсорбцшно! спектрофото-
метрi! в полум'яному режимi (Vlizlo et al., 2012). Одержат цифровi данi опрацьовували статистично.
Результата та Тх обговорення
Проведеними дослвдженнями встановлено, що тварини сильного врiвноваженого рухливого типу вищо! нервово! дiяльностi характеризуються оптима-льним вмiстом макроелеменпв, так, вмiст Натрiю у !х кровi становив 119,3 ± 1,1 ммоль/дм3, Калш - 5,62 ± 0,39 ммоль/дм3, Фосфору - 8,38 ± 0,11 ммоль/дм3, Кальцiю - 2,22 ± 0,09 ммоль/дм3 та Магнш - 0,84 ± 0,02 ммоль/дм3 (табл. 1). У корш сильного врiвнова-женого iнертного типу вищо! нервово! дiяльностi лише вмют Фосфору у кровi менший на 9,3% (Р < 0,01) порiвняно з показниками корiв сильного врiвно-важеного рухливого типу ВНД, тимчасом як вмiст решти визначених макроелеменпв достовiрно не ввд-рiзнявся ввд показникiв цих тварин. У тварин сильного неврiвноваженого типу вищо! нервово! дiяльностi вмiст Натрш, Калш та Кальцiю достовiрно не вiдрiз-нявся вiд показника тварин сильного врiвноваженого рухливого типу ВНД, однак вмют Фосфору та Магнш менший на 7,4-9,6% (Р < 0,01). Тварини слабкого типу вищо! нервово! дiяльностi характеризуються низьким вмютом окремих макроелеменпв у кровi, зокрема, вмют Калш, Фосфору та Магшю в кровi цих тварин був достовiрно менший на 13,3-29,2% (Р < 0,001) вщ показнишв тварин сильного врiвноваженого рухливого типу.
У тварин сильного врiвноваженого рухливого типу вищо! нервово! дiяльностi ввдношення Кальцiю до Фосфору в кровi менше на 9,1% (Р < 0,05), 8,3% (Р < 0,05) та 13,6% (Р < 0,01) порiвняно з показниками корiв сильного врiвноваженого тертного, сильного неврiвноваженого та слабкого типу.
Варто ввдмггити вiдсутнiсть впливу вищо! нервово! дiяльностi на ввдношення одно- до двовалентних iонiв (Na+K/Ca+Mg) у кровi корiв. Очевидно, мехашзми його регуляцп еволюцiйно набагато старiшi, нiж коркова регуляцiя функцш органiзму.
Проведеним регресiйним аналiзом зв'язку вмiсту окремих макроелементiв у кровi корiв з показниками коркових процеав встановлено певнi взаемозалежно-стi, зокрема, при збшьшеш чи зменшеннi сили коркових процесiв на одну одиницю вмiст Калию в кровi змiнюеться у тому ж напрямку на 0,91 ммоль/дм3 (Р < 0,001), Фосфору на 0,5 ммоль/дм3 (Р < 0,001) та Магшю на 0,04 ммоль/дм3 (Р < 0,001), причому до 57% варiацiй вмюту цих елеменпв у кровi зумовленi варь абельнiстю сили коркових процеав. При змiнi врiвно-важеностi коркових процесiв на одну одиницю, вмют Фосфору в кровi змшюеться у тому ж напрямку на 0,35 ммоль/дм3 (Р < 0,05) та Магшю на 0,04 ммоль/дм3 (Р < 0,001); до 30% варiацiй вмюту Фосфору i до 46% вщхилень вмюту Магшю в кровi корiв зумовленi врь
Scientific Messenger LNUVMB, 2018, vol. 20, no 92 110
вноваженютю коркових процеав. При змш рухливо-ст1 коркових процеав на одну одиницю, лише вмют Фосфору в кров1 зм1нюеться у тому ж напрямку на
0,37 ммоль/дм3 (Р < 0,01), причому, до 33% вар1ацш вмюту цього елементу в кров1 кор1в зумовлеш рухли-вютю процеав збудження 1 гальмування.
Таблиця 2
Вмют та ввдношення окремих макроелеменпв у кров1 кор1в р1зних титв вищо! нервово! д1яльносп (М ± т, п = 5)
Тип вищо! нервово! д1яльност1
Показник Сильний вр1вноваже- Сильний вршноваже- Сильний невр1вноважений Слабкий
нии рухливии ннй шертннй рухливий
Натрш, ммоль/дм3 119,3 ± 1,14 119,56 ± 1,51 120,74 ± 0,86 117,35 ± 0,87
Калш, ммоль/дм3 5,62 ± 0,39 5,51 ± 0,41 5,69 ± 0,5 3,98 ± 0,22**
Фосфор, ммоль/дм3 8,38 ± 0,11 7,6 ± 0,24** 7,76 ± 0,18** 7,04 ± 0,14***
Кальцш, ммоль/дм3 2,22 ± 0,09 2,19 ± 0,06 2,23 ± 0,05 2,12 ± 0,05
Магнш, ммоль/дм3 0,84 ± 0,02 0,78 ± 0,03 0,81 ± 0,04** 0,71 ± 0,01***
Ыа/К, ум. од. 21,52 ± 1,39 22,09 ± 1,78 21,72 ± 1,74 29,78 ± 1,64**
Са/Р, ум. од. 0,27 ± 0,01 0,29 ± 0,01 0,29 ± 0,01 0,30 ± 0,01**
Na+K/Ca+Mg, ум. од. 41,06 ± 1,12 42,1 ± 0,94 42,58 ± 0,88 42,88 ± 0,85
Примтка: достов1рш р1знищ з сильним вр1вноваженим рухливим типом вищо! нервово! д1яльносл: Р < 0,05 -*; Р < 0,01 - **; Р < 0,001 - ***.
У тварини сильного вр1вноваженого рухливого типу вищо! нервово! д1яльносп вмют окремих мжрое-леменпв у кров1 становив: Феруму - 17,8 ± 0,6 мкмоль/дм3, Цинку - 20,67 ± 0,95 мкмоль/дм3, Мангану - 0,84 ± 0,02 мкмоль/дм3 та Купруму -13,28 ± 0,29 мкмоль/дм3, що характеризуе достатне забезпечення вах ф1зюлопчних функцп, пов'язаних з цими мшеральними речовинами (табл. 2). У кор1в сильного вр1вноваженого шертного типу вищо! нервово! д1яльност1 лише вмют Цинку в кров1 був ниж-чий на 17,1% (Р < 0,001) ввдповщно до показнишв кор1в сильного вр1вноваженого рухливого типу вищо! нервово! д1яльност1. У тварин сильного невр1внова-
женого типу вищо! нервово! д1яльност1 вмют вказаних мжроелеменпв достов1рно не в1др1знявся в1д показ-ника тварин сильного вр1вноваженого шертного типу, та лише вмют Цинку в кров1 менший на 18,5% (Р < 0,01) в1д показника тварин сильного вр1вноваженого рухливого типу. Тварини слабкого типу вищо! нервово! д1яльност1 характеризуються низьким вмютом окремих мжроелеменпв, зокрема вмют Феруму, Цинку, Мангану та Купруму в кров1 цих кор1в достов1рно менше на 8,0-24,6% (Р < 0,05-0,001) ввд показнишв тварин сильного вр1вноваженого рухливого типу, що вказуе на ввдносний дефщит цих м1кроелеменпв у !х оргашзмг
Таблиця 2
Показники обм1ну окремих мжроелеменпв у кров1 кор1в р1зних тишв вищо! нервово! д1яльносл (М ± т, п = 5)
Тип вищо! нервово! дшльност
Показник Сильний вр1внова- Сильний вр1вноваже- Сильний невршноваже- Слабкий
жений рухливий ннй !нертннй ний рухливий
Купрум, мкмоль/дм3 13,28 ± 0,29 13,35 ± 0,37 12,81 ± 0,58 12,22 ± 0,37*
Манган, мкмоль/дм3 2,71 ± 0,05 2,68 ± 0,21 2,70 ± 0,06 2,39 ± 0,07**
Ферум, мкмоль/дм3 17,80 ± 0,60 18,77 ± 0,47 17,84 ± 0,74 16,00 ± 0,25**
Цинк, мкмоль/дм3 20,67 ± 0,95 17,14 ± 0,34** 16,84 ± 0,34*** 15,58 ± 0,71***
Трансферин, г/дм3 2,77 ± 0,06 2,95 ± 0,06* 3,13 ± 0,12* 3,1 ± 0,09**
Насичешсть трансферину 25,67 ± 1,18 25,33 ± 0,59 22,72 ± 0,91* 20,6 ± 0,64**
ферумом, %
Церулоплазмш, г/дм3 0,32 ± 0,01 0,30 ± 0,01 0,29 ± 0,01* 0,27 ± 0,01***
Примтка: достов1рш р1знищ з сильним вр1вноваженим рухливим типом вищо! нервово! д1яльносп: Р < 0,05 -*; Р < 0,01 - **; Р < 0,001 - ***.
Варто вщмггити, що насиченють трансферину фе-румом ютотно залежить в1д основних характеристик коркових процеав, що вказуе на участь кори великих твкуль у регуляцп транспорту даного металу. Так, цей показник в кров1 кор1в сильного вр1вноваженого рухливого типу вищо! нервово! д1яльносп становить 25,7 ± 1,2%, що на 11,5% (Р < 0,01) та 19,8% (Р < 0,01) бшьше ввд показника тварин сильного невр1вноваже-ного та слабкого типу.
Вмют церулоплазм1ну в сироватщ кров1 кор1в сильного вр1вноваженого рухливого типу вищо! нервово! д1яльносп був найбшьший 1 становив 0,32 ±
0,01 г/дм3, причому у кор1в сильного вр1вноваженого шертного типу достов1рно не в1др1знявся, а у кор1в сильного невр1вноваженого та слабкого типу був вадповщно на 9,4% (Р < 0,05) та 15,6% (Р < 0,05) менше.
Отже, отримано нов1 даш щодо коркових мехашз-м1в регуляцп вмюту окремих мжроелеменпв у кров1 кор1в. Доведено достов1рний вплив вищо! нервово! д1яльносл на вмют Феруму, Цинку, Мангану та Купруму у кров1 кор1в. Встановлено тюш кореляцшш зв'язки вмюту цих м1кроелеменпв у кров1 кор1в 1з
Scientific Messenger LNUVMB, 2018, уо1. 20, по 92 111
силою, вр1вноважешстю та рухливютю процеав збу-дження i гальмування у кор1 головного мозку.
Висновки
У тварини сильного врiвноваженого рухливого типу вищо! нервово! дiяльностi встановлено оптимальний вмют макроелементiв у кровi. Так, вмют Натрiю становив 119,3 ± 1,1 ммоль/дм3, Калiю -5,62 ± 0,39 ммоль/дм3, Фосфору - 8,38 ± 0,11 ммоль/дм3, Кальцш - 2,22 ± 0,09 ммоль/дм3 та Магшю - 0,84 ± 0,02 ммоль/дм3. У корiв сильного врiвноваженого iнертного типу вищо! нервово! дiяльностi вмiст Фосфору у кровi менший на 9,3% (Р < 0,01), у тварин сильного неврiвноваженого типу вмют Фосфору та Магнш менший на 7,4-9,6% (Р < 0,01), а у щ^в слабкого типу вмют Калио, Фосфору та Магшю менший на 13,3-29,2% (Р < 0,001) ввд показника тварин сильного врiвноваженого рухливого типу вищо! нервово! дiяльностi. Мжроелементний статус корiв сильного врiвноваженого рухливого типу вищо! нервово! дiяльностi характеризуеться таким !х вмiстом у кровi: Феруму - 17,8 ± 0,6 мкмоль/дм3, Цинку - 20,67 ± 0,95 мкмоль/дм3, Мангану - 0,84 ± 0,02 мкмоль/дм3 та Купруму - 13,28 ± 0,29 мкмоль/дм3. У кровi корiв сильного врiвноваженого iнертного та сильного неврiвноваженого типу вмiст Цинку в кровi менший на 17,1-18,5% (Р < 0,001), у тварин слабкого типу вмют Феруму, Цинку, Мангану та Купруму менший на 8,0-24,6% (Р < 0,05-0,001) порiвняно з показниками корiв сильного врiвноваженого рухливого типу вищо! нервово! дiяльностi.
References
Avtsyin, A.P., Zhavoronkov, A.A., Rish, M.A. i dr. (1991). Mikroelementozyi cheloveka: etiologiya, klassifikatsiya, organopatologiya [Human microele-mentosis: etiology, classification, organopathology]. Moskva. Meditsina (in Russian).
Danchuk, O.V., Karpovskyi, V.I., Trokoz, V.O., & Postoi, R.V. (2017). Regulation mechanisms of cortisol level in pigs' blood serum under stress. Fiziol. Zh., 63(6), 60-65. doi: 10.15407/fz63.06.060 (in Ukrainian).
Karpovskyi, V.I., Trokoz, V.O., Danchuk, O.V., Postoi, R.V., Karpovskyi, V.V., & Vasyliv, A.P. (2016). The influence of the main cortical processes on the productivity of pigs during the period of technological stress. Ecology and animal world, 2, 8-13 (in Ukrainian).
McDowell, L.R. (2003). Minerals in animal and human nutrition. Elsevier Health Sciences doi: 10.1016/B978-0-444-51367-0.X5001-6.
Parshutin G. V., Ippolitova T. V. (1973). Tipy vysshej nervnoj dejatelnosti, ih opredelenie i svjaz s produk-tivnymi kachestvami zhivotnyh. Frunze: Kyrgyzstan. (in Russian).
Spears, J. (2003). Trace mineral bioavailability in ruminants. J. Nutr., 133(5), 1506-1059. doi: 10.1093/jn/133.5.1506S.
Sudakov, M.O. ta in. (1991). Mikroelementozy silskohos-podarskykh tvaryn [Microelementosis of farm animals]. Kyiv. Urozhai (in Ukrainian).
Underwood, E.J., & Suttle, N.F. (1999). The Mineral Nutrition of Livestock. 3rd ed. Oxon: CABI Publishing.
Vlizlo, V.V., Fedoruk, R.S., & Ratych, I.B. (2012). Laboratory methods of research in biology, animal husbandry and veterinary medicine. Lviv, SPOLOM (in Ukrainian).
Scientific Messenger LNUVMB, 2018, vol. 20, no 92 112
