CC BY
112
УДК:577.1
Нога В.И.
студент 2 курса, ДонГАУ, пос. Персиановский, РФ Савинова А.А. канд. с.-х. наук, доцент, ДонГАУ, пос. Персиановский, РФ
ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ БИОХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА КРОВИ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА
Аннотация
В статье использовался аналитический метод. Рассмотрены основные особенности биохимического состава крови крупного рогатого скота как одного из важнейших сельскохозяйственных животных. Особое внимание было уделено именно белковому составу крови. Указаны факторы, влияющие на биохимический состав крови крупного рогатого скота. Также были рассмотрены неорганические составляющие крови крупного рогатого скота.
Ключевые слова
крупный рогатый скот, биохимия крови, биохимический состав крови крупного рогатого скота,
особенности биохимии крови крс.
Введение
Сельское хозяйство-одна из самых крупных отраслей экономики в Российской Федерации. Мясное и молочное скотоводство-важнейшие разделы сельского хозяйства, поэтому именно крупный рогатый скот-основное сельскохозяйственное животное. Его поголовье на конец 2019 года составляет 363,1 тысяч голов [1].
Для правильного животноводства необходимо знать особенности строения и функционирования организма крупного рогатого скота. Биохимический состав крови-важнейший показатель состояния здоровья животного. Он может быть маркером многих заболеваний, которые невозможно заметить по внешним признакам. Биохимия крови может показать метаболизм белков, жиров и углеводов, отследить правильный рост и развитие организма животного. По ней можно установить содержание витаминов, гормонов в крови. Также, для установления правильного рациона крупного рогатого скота требуются биохимические характеристики крови. Подбор пары для скрещивания животных проводят, используя эти показатели. Биохимический состав крови может говорить об уровне продуктивности.
Особенности биохимического состава крови крупного рогатого скота
Кровь обеспечивает постоянство внутренней среды организма, является буферным раствором, поддерживающим также постоянство рН за счёт таких буферных систем как: гемоглобиновая, гидрокарбонатная, фосфатная, белковая [2 с.88]. Кровь выполняет и транспортную функцию: перенос газов, питательных веществ, гормонов. Следует отметить, что в кровеносных сосудах находится около 75% всех крови, содержащейся в организме. Остальные 25% располагаются в депо крови-печени (до 20%), селезёнке, подкожной клетчатке.
Общая масса крови у крупного рогатого скота составляет около 8% от общей массы тела, но у молодняка доля крови немного выше. Кровь состоит из плазмы и форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов. Объем форменных элементов составляет около 45% от всей массы крови, а объем плазмы-до 60%.
Плазма состоит из воды и сухого остатка (до 10%), состоящего в основном из альбуминов и глобулинов, которые синтезируются в печени. Это довольно лёгкие белки, самые тяжелые из них-глобулины. Основная их функция-удержание воды в кровяном русле, связывание липофильных веществ. Сумма этих белков показывает общий белок сыворотки плазмы. В норме он составляет 60-80 г/л. Его
концентрация имеет постоянные пределы, которые зависят от количества белка в рационе и состояния печени и почек. Общий белок сыворотки имеет важное значение при диагностики различных заболеваний. Например, при недостатке белка в плазме крови снижается рост, продуктивность и иммунитет животного. Часто содержание общего белка определяют с помощью электрофореза. Он показывает количество альбуминов, гамма-, бета-, альфаглобулинов. В организме крупного рогатого скота может синтезироваться до 2 кг. белков за сутки.
Из-за белков и эритроцитов кровь вязкая. Благодаря этому при стоянии её в пробирке эритроциты постепенно оседают на дно (СОЭ). На основе скорости осаждения эритроцитов (СОЭ) можно судить о наличие воспалительных процессов в организме. Но кроме того, этот показатель увеличивается при особых физиологических состояниях. Например, при беременности или тяжёлой физической работе. В норме у крупного рогатого скота он должен быть 0,6-0,8 мм/ч.
Гемоглобин-гемопротеин, содержащий железо. В крови крупного рогатого скота в норме содержится в количестве 90-120 г/л. Синтезируется в основном в красном костном мозге и печени. Он входит в состав эритроцитов (35% массы) и участвует в переносе газов в организме, благодаря способности присоединять 4 молекулы кислорода.
Особое внимание следует уделить белкам иммуноглобулинам (антителам). Основную их массу синтезируют тимус, пейеровы бляшки, костный мозг и селезёнка. Такие белки связываются с антигенами, нейтрализуют их и удаляют из организма, то есть их основная функция-специфический имммунитет. Повышение содержания иммуноглобулинов в организме свидетельствует об аллергии, воспалении. Иммуноглобулины делятся на класс О, М, А, Е, Б.
Иммуноглобулины класса О составляют около 80% от всей массы иммуноглобулинов. Они синтезируются в организме в ответ на повторную антигенную стимуляцию. Следует отметить, что у новорождённых телят их нет. Они начинают появляться только после поступления в организм молозива.
Иммуноглобулины класса М составляют 3-5% от общей массы иммуноглобулинов. Синтезируются у плода и новорожденных телят при первичном иммуногенном ответе. Их основная функция-бактерицидная. Однако у таких иммуноглобулинов слабая нейтрализирующая активность. Иммуноглобулины М обычно повышены при острых воспалениях.
Иммуноглобулины класса A составляют 10-15% от общей массы иммуноглобулинов. Содержатся не только в сыворотке крови, но и в слизистых секретах пищеварительной, мочеполовой систем. Основная функция-защита слизистых оболочек организма от проникновения вирусов, нейтрализация токсинов, выделяемых бактериями.
Иммуноглобулины класса Б составляют всего 1% от общей массы иммуноглобулинов. Они изучены слабо, однако одна из их функций-мембранные рецепторы на поверхности В-лимфоцитов.
Иммуноглобулины класса Е содержат в себе углеводы. Их содержание мало в крови крупного рогатого скота. Они обладают уникальной способностью связываться с поверхностью тучных клеток и базофилами для участия в аллергических реакциях. Также могут проникать через плаценту. Их уровень повышен при различных аллергических состояниях.
Следует отметить, что уровень глобулинов и альбуминов может изменяться при беременности, в зависимости от количества лактаций.
Таблица 1
Биохимические показатели крови крупного рогатого скота [1. с. 41]
СЫВОРОТКА КРОВИ
Общий белок сыворотки г/л 60-85
Альбумины % 35-50
Альфа-глобулины % 12-20
Бета-глобулины % 10-16
Гамма-глобулины % 25-40
Кроме того, в состав крови крупного рогатого скота входят в небольшом количестве белки
трансферрин, гаптоглобин, лактоферрин, церулоплазмин, пропердин, интерферон, лизоцим, белки системы комплемента, бета-лизины.
Трансферрины [1. с. 44] синтезируются в печени в форме гликопротеида. Они связывают два атома железа и белок, затем направляют его различные ткани. Есть 19 типов трансферринов. Они классифицируются по аминокислотному составу и величине заряда белковой молекулы. В сыворотке крови нормальное содержание трансферринов 2,9 г/л. Недостаток трансферринов может быть вызван недостатком белка в рационе, а кроме того при различных воспалениях в организме крупного рогатого скота.
Церулоплазмин [1. с. 45] тоже синтезируется в печени и имеет медь в своём составе. Его функция-транспорт меди и контроль её содержания в тканях. 3% всего содержания меди в организме приходится на церулоплазмин. Кроме того, этот белок может окислять железо до заряда +3 и депонировать его.
Лизоцим-низкомолекулярный белок [1. с. 45], являющийся ферментом. Выполняет функцию неспецефического иммунитета, имеет бактерицидное свойство. Секретируют лизоцим нейтрофилы, макрофаги.
Белки системы комплемента [1. с. 44] состоит из сывороточных белков и тканевых жидкостей глобулиновой природы. Функция-литическая, разрушение антигенов. Синтезируется система комплемента фагоцитами и гистиоцитами. Следует отметить, что система комплемента может иметь в своём составе до 25 разных белков. Содержание в крови-важный показатель, который говорит о функционировании неспецифического иммунитета.
Пропердин [1. с. 44] (система пропердина) состоит из собственно пропердина (гликопротеин), ионов магния и комплемента. Система пропердина составляет 0,3% от количества всех белков сыворотки крови. Термоустойчив, разрушается при температуре 56 градусов по Цельсию. Лимфоидная ткань принимает участие в синтезе этого белка. Пропердин имеет бактерицидное действие по отношению к грамотрицательным бактериям. Однако, активен лишь при присутствии всех элементов системы. Его содержание в крови связано с резистентностью организма крупного рогатого скота.
Интерферон-низкомолекулярен [1. с. 46]. Выделяется клетками ткани при проникновении в них вирусов. Этот белок связывается плазматической мембраной клеток организма и стимулирует сопротивление к вирусной инфекции. Однако сам интерферон не вступает во взаимодействие с вирусом, он лишь активирует синтез в клетках ингибиторов и ферментов, которые блокируют действие вируса. Известно три разновидности интерферонов.
Гаптоглобин [1. с. 47] образует комплексы с гемоглобином, предотвращая выведение железа вместе с мочой. Также гаптоглобин принимает участие в детоксикации. Его уровень понижается при гемолитической анемии.
Бета-лизины имеют гипоталамо-гипофизарное происхождение. В основном они содержатся в тромбоцитах. Когда тромбоциты разрушаются, бета-лизины начинают проявлять своё действие. Они действуют против грамположительных и спорообразующих бактерий. Выдерживают температуру до 60 градусов по Цельсию.
Осмотическое давление крови-важный показатель. [2. с. 90]. Оно определяется количеством минеральных веществ (например, хлоридов натрия, фосфатов) в плазме крови. В норме этот показатель не должен выходить за границы 7,2-7,6 атм. Осмотическое давление крови включается в себя онкотическое, то есть определяемое белками. Этот показатель важен для характеристики состояние водного обмена в организме и в норме он должен быть 0,02-0,04 атм.
В крови находятся азотсодержащие вещества, сумма которых называется «остаточный азот». Этот показатель в норме должен быть у крупного рогатого скота 40-65 мг%. Туда входит азот мочевины, мочевой кислоты, аминокислот, креатинина и другие. Однако основным же компонентом является мочевина, она составляет около 80% всей массы остаточного азота. Превышение нормы содержания остаточного азота в крови говорит о повышенном распаде белков в тканях. Но также остаточный азот может повышаться при большом количестве белков в рационе, повышенной мышечной работе. Пониженный уровень остаточного азота, а следовательно и мочевины в крови свидетельствует о
недостаточном поступлении белков с пищей, нарушении функций печени и почек, обезвоживании.
Также важной составной частью крови является креатин, синтез которого происходит в печени, далее он транспортируется в мышцы и переходит в креатин-фосфат. Циклическая форма креатин-фосфата-креатинин. Креатинин содержит макроэргические связи, он крайне важен для сокращения мышц. В среднем количество креатинина в мышцах больше, чем содержание АТФ в 6 раз. Креатинин выводится с мочой. Креатинин в норме в крови содержится в количестве 88-177 мкмоль/л. При поражениях мышц уровень креатинина повышается.
Кровь содержит минеральные вещества такие как кальций и фосфор [3]. Кальций в плазме крови находится в количестве 2,5-3,11 ммоль/л. Около 40% кальция в крови связано с белками (альбуминами), 10% -в виде растворимых комплексов (например, бикарбонат), остальные 50%- в свободном состоянии в плазме крови. Свободный кальций необходим для деятельности нервном, мышечной и эндокринной систем. Уровень кальция регулируется паратгормоном паращитовидной железы, кальцитонином щитовидной железы и витамином Б. Кальций-один из главных факторов свертываемости крови. Снижение его уровня в крови может быть связано с недостатком витамина Б, воспалениях желудочно-кишечного тракта, неправильным рационом. Фосфор в плазме крови содержится в виде фосфатов или в связанном с белками состоянии. Количество неорганического фосфора в плазме крови у крупного рогатого скота в норме 1,45-2,1 ммоль/л. Фосфаты выполняют роль активаторов в организме, поддерживают осмотическое давление в крови. Недостаток фосфора может быть связан с неправильным кормлением, нарушением усвоения. Содержание других минеральных веществ в плазме крови:
Таблица 2
Биохимические показатели крови крупного рогатого скота [1. с. 41]
Магний ммоль/л 0,5-1,5
Калий ммоль/л 4,1—4,9
Натрий ммоль/л 113-148
Железо мкмоль/л 18,0-29,0
Медь мкмоль/л 5,15-15,53
Гормоны постоянно содержатся в плазме крови. Их количество может изменяться при особых физиологических состояниях-беременности, лактации. Также гормональный состав крови зависит от возраста и пола.
В крови крупного рогатого скота содержится большое количество различных веществ, многие из которых мало изучены или не изучены вообще.
Основные факторы, под действием которых изменяются биохимические показатели крупного рогатого скота:
1. Продуктивность животного. Показатели крови высокопродуктивных животных отличаются от показателей крови малопродуктивных животных.
2. Особые физиологические состояния-беременность, лактация.
3. Кормление и содержание животных.
4. Возраст. У новорожденных телят минимальное количество иммуноглобулинов в крови.
5. Порода крупного рогатого скота.
6. Время года. Например, в летний период у животных в крови выше содержание витаминов, кальция фосфора.
Вывод
Кровь крупного рогатого скота содержит огромное количество различных веществ. Исследования роли каждого элемента/вещества в крови дают информацию о функционировании организма. Важно следить за показателями крови, так как они являются основными маркерами многих заболеваний, на их основе корректируется содержание и кормление животных, производится скрещивание. Следует изучать биохимический состав крови крупного рогатого скота, так как он является одним из факторов успешного ведения сельского хозяйства.
Список использованной литературы
1. Васильева С.В., Конопатов Ю.В. Клиническая биохимия крупного рогатого скота:Учебное пособие.-2-е изд., испр.-СПБ.: Издательство «Лань», 2017.-188 с.
2. Кузнецов А. Ф. Крупный рогатый скот: содержание, кормление, болезни: диагностика и лечение: учебник для вузов/А. Ф. Кузнецов, А.А. Стекольников, И.Д. Алемайкин [и др.]// СПБ.:Издательство «Лань», 2021.-4-е изд., стер.-752 с.
3. Биохимический анализ крови у коровы [Электронный ресурс].-Режим доступа: https://agronomwiki.ru/биохимический-анализ-крови-у-коровы.html (дата обращения 25.12.2020)
© Нога В.И., Савинова А.А., 2021
