CC BY
40
Особенности липидного обмена в организме быков-производителей казахской белоголовой породы
А.Ж. Балтабекова, аспирантка, М.А. Дерхо, д.б.н, профессор, ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ
Современное высокопродуктивное промышленное скотоводство основывается на использовании животных, имеющих ценный генотип и соответствующую интенсивность обмена веществ. Уровень здоровья их организма определяется не столько наличием или отсутствием клинических признаков патологии, продуктивностью и воспроизводительной способностью, сколько параметрами, отражающими состояние обменных процессов, так как их изменчивость позволяет выявить ранние субклинические нарушения метаболических потоков [1]. Сохранение и обеспечение здоровья животных, в том числе и быков-производителей, является залогом их длительного продуктивного долголетия [2, 3].
Для оценки состояния животных необходимо знать закономерности возрастных изменений функциональной активности физиологических систем организма в условиях нормы на всех этапах их эксплуатации в зависимости от их пола, породы и т.д. При изучении процессов жизнедеятельности важную роль играют биохимические исследования, позволяющие охарактеризовать химический состав крови, тканей и органов во взаимосвязи с характером и направленностью обмена веществ в условиях воздействия различных эндо- и экзогенных факторов в рамках той или иной породы. Несмотря на многочисленные исследования в области физиологии и биохимии племенных животных, многие вопросы до сих пор остаются малоизученными. Не потеряли своей актуальности вопросы взаимосвязи обмена веществ с эндокринным статусом организма у быков-производителей казахской белоголовой породы, отличающихся длительным продуктивным долголетием при сохранении качества спермы [2, 4].
В связи с этим целью нашей работы явилось изучение возрастных особенностей липидного метаболизма в организме быков-производителей казахской белоголовой породы и его связь с уровнем живой массы.
Материал и методы исследования. Материал, представленный в работе, получен в период 2016—2017 гг. на базе животноводческой фермы племенного хозяйства ТОО «Агрофирма «Боровское» (Республика Казахстан). Лабораторные исследования проведены на базе кафедры морфологии, физиологии и фармакологии ФГБОУ ВО «Южно-Уральский ГАУ».
Объектом исследования являлись чистопородные племенные быки казахской белоголовой породы, из которых по принципу сбалансированных групп с учётом возраста, физиологического состоя-
ния, времени года были сформированы три группы (п= 10): I гр. состояла из быков-производителей в возрасте 3 лет; II — 5 лет, III — 8 лет. В стаде нагрузка на одного быка-производителя составляла 25 коров.
Материал для исследования — кровь брали у животных безигольным методом из подхвостовой вены утром до кормления. Сыворотку крови получали общепринятым способом. Концентрацию биохимических показателей, таких, как общие липиды (ОЛ), общий холестерол (ОХС), холестерин липопротеинов высокой плотности(ХС-ЛПВП), холестерин липопротеинов низкой плотности (ХС-ЛПНП), триацилглицериды (ТАГ), определяли с помощью готовых наборов реагентов «РЬГУА-LachemaDiagnostika» и «Витал Девелопмент Кор-порэйшн». Величину соотношения ХС-ЛПВП / ХС-ЛПНП находили расчётным методом.
Живую массу быков контролировали на основе их взвешивания.
Результаты эксперимента обрабатывали методом вариационной статистики на персональном компьютере. При анализе полученных данных использовали ^критерий Стьюдента. При проверке статистических гипотез использовали критический уровень значимости Р<0,05.
Результаты исследования. Продуктивные качества племенных животных, как результат селекционной работы, вступают, как правило, в противоречие с уровнем здоровья организма, что проявляется в его повышенной восприимчивости к воздействию различных экзогенных факторов. В этой связи наличие у скота казахской белоголовой породы высоких адаптационных возможностей, определяющих их продуктивное долголетие и высокую резистентность в промышленных условиях, особо привлекают исследователей.
О физиологическом состоянии организма можно судить по величине живой массы, которая у племенных животных отражает не только уровень здоровья, качество кормления, но и племенные качества [2]. Так, быки-производители в 3-летнем возрасте имели живую массу 700,54+4,61 кг (табл. 1). Показатель планомерно увеличивался по мере возрастного развития организма и достигал в возрасте 8 лет величины 1047,56+12,09 кг. Хотелось бы отметить, что живая масса самцов опытных групп соответствовала классу элита или элита-рекорд.
Липиды играют важную роль в формировании племенных качеств быков-производителей, так как они используются в синтезе половых гормонов и энергии. Поэтому мы изучили состояние липидного обмена у чистопородных племенных животных, определив в крови его основные параметры.
Так, концентрация общих липидов (табл. 1) в крови 3- и 5-летних быков-производителей достоверно не разнилась. Если исходить из того, что содержание липидов в крови является интегральной функцией двух процессов — поступления в кровь из кишечника, жирового депо, печени и потребления тканями [5—7], то в данный возрастной интервал ресинтез, синтез и распад сложных эфиров высших жирных кислот у быков-производителей был сбалансирован в соответствии с функциональным состоянием их организма. В 8-летнем возрасте наблюдалось резкое уменьшение величины показателя. Концентрация общих липидов была меньше, чем в крови 3-летних животных, в 1,81 раза (Р<0,05). Это было следствием снижения интенсивности метаболизма липидов как на уровне жировых депо, так и клеток органов и тканей.
Данный вывод согласуется с направленностью возрастного изменения концентрации ТАГ, которые в организме жвачных являются источником высших жирных кислот и соответственно энергии, а также отражают уровень поступления жиров в составе рациона кормления [8]. Поэтому отсутствие достоверных различий по содержанию ТАГ в крови 3- и 5-летних быков свидетельствовало о сбалансированности процессов анаболизма и катаболизма жиров в их организме. Уменьшение уровня триацилглицеридов в крови 8-летних самцов было результатом или снижения общей интенсивности липидного обмена, или их активного использования в реакциях распада с целью получения энергии. Для проверки данных выводов мы рассчитали липидный индекс, отражающий соотношение концентрации ТАГ с общими липидами крови и характеризующий скорость их использования в обменных реакциях [9].
Значение ТАГ/ОЛ не зависело от возраста быков-производителей (табл. 1). Следовательно, метаболическая активность триацилглицеридов и их роль в покрытии энергозатрат организма
определялись интенсивностью обмена липидов, который у 8-летних животных был менее активен, чем у 3- и 5-летних.
Особую роль в организме быков-производителей играет холестерин крови, который взаимосвязан с концентрацией тестостерона, необходимого для поддержания сперматогенеза, размножения спер-матогониев и мейоза сперматоцитов [10].
Максимальная концентрация общего ХС содержалась в крови 3- и 5-летних быков-производителей (табл. 1), что, очевидно, связано с его использованием в синтезе половых гормонов. Соответственно, уменьшение уровня холестерина в крови 8-летних животных свидетельствовало о более низкой секреции тестостерона. Для того чтобы проверить данное предположение, мы рассчитали липидный индекс, показывающий баланс между содержанием общего холестерина и общих липидов в крови, величина которого отражает эффективность использования ОХС в обменных реакциях.
Величина ОХС/ОЛ в III гр. была меньше, чем в I и II, в 1,27—1,36 раза (Р<0,05), свидетельствуя об уменьшении метаболической активности спирта в организме 8-летних быков-производителей (табл. 1), что соответственно отразилось и на синтезе тестостерона [10].
Метаболизм холестерина в организме животных обеспечивается за счёт его включения в состав липопротеинов высокой и низкой плотности, в составе которых он транспортируется кровью. На фоне незначительного колебания концентрации ОХС в крови 3- и 5-летних быков наблюдалось постоянство уровня ХС-ЛПВП, ХС-ЛПНП и их соотношения (табл. 2). Это отражало сбалансированность процессов поступления, синтеза и элиминации циклического спирта. В то же время уменьшение уровня ОХС крови у 8-летних животных происходило на фоне увеличения содержания ХС-ЛПНП в 1,43-1,46 раза (Р<0,05) и уменьшения ХС-ЛПВП в 1,55-1,66 раза (Р<0,05), что было обу-
1. Липиды крови быков-производителей (п=10; Х±Sx)
Показатель Возраст, лет
3 (I группа) 5 (II группа) 8 (III группа)
Живая масса, кг Общие липиды (ОЛ), г/л Триацилглицериды (ТАГ), ммоль/л ТАГ/ОЛ, усл. ед. Общий холестерин (ОХС), ммоль/л ОХ/ОЛ, усл. ед. 700,54±4,61 1,96±0,13 0,43±0,06 0,22±0,03 2,86±0,05 1,46±0,11 969,90±4,67* 2,09±0,13 0,48±0,05 0,23±0,05 2,91±0,17 1,39±0,15 1047,56±12,09* 1,08±1,16* 0,26±0,03* 0,24±0,04 2,00±0,14* 1,85±0,10*
Примечание: * —Р<0,05 по отношению к возрасту 3 года 2. Транспортные формы холестерина в крови быков-производителей (п=10; Х±Sx)
Показатель Возраст, лет
3 (I группа) 5 (II группа) 8 (III группа)
ХС-ЛПВП, ммоль/л ХС-ЛПНП, ммоль/л ХС-ЛПВП/ХС-ЛПНП, усл. ед. 1,98±0,07 1,14±0,14 1,74±0,28 2,13±0,11 1,17±0,09 1,82±0,15 1,28±0,09* 1,67±0,08* 0,77±0,08*
Примечание: * —Р<0,05 по отношению к возрасту 3 года
3. Коэффициенты корреляции между живой массой и липидами крови (n=10; X±Sx)
Показатель Возраст, лет
3 (I группа) 5 (II группа) 8 (III группа)
Общие липиды (ОЛ), г/л Триацилтицериды (ТАГ), ммоль/л Общий холестерин (ОХС), ммоль/л ХС-ЛПВП, ммоль/л ХС-ЛПНП, ммоль/л 0,58±0,28 0,35±0,33 0,39±0,32 -0,77±0,22* 0,26±0,34 0,16±0,35 0,14±0,35 0,48±0,31 -0,92±0,14* 0,31±0,33 -0,26±0,34 -0,54±0,30 -0,08±0,35 -0,82±0,20* -0,57±0,29*
Примечание: * —Р<0,05
словлено уменьшением величины их соотношения в 2,26—2,36 раза. Следовательно, метаболическая активность ОХС крови происходила за счёт снижения количества спирта, использующегося в организме животных в качестве исходного субстрата в синтезе стероидных соединений, в том числе и половых гормонов.
На следующем этапе исследования мы попытались выяснить наличие связей между живой массой быков-производителей и уровнем липидных параметров в крови, рассчитав значения коэффициентов корреляции по Пирсону между изучаемыми признаками. При их анализе исходили из того, что достоверные корреляции — это показатель сбалансированности метаболизма липидов с уровнем реализации племенного потенциала в одинаковых условиях эксплуатации. Были установлены следующие особенности (табл. 3):
1. Значения коэффициентов корреляции между липидными параметрами крови и живой массой у быков-производителей I и II гр. были в основном положительные. Поэтому в интервале 3—5 лет на фоне возрастного прироста живой массы происходило увеличение величины изучаемых показателей (табл. 1, 2). У животных III гр., наоборот, все значения коэффициентов корреляции были отрицательными. Следовательно, масса тела бычков обуславливала уменьшение уровня липидов в крови как результат снижения интенсивности их обмена.
2. Достоверные корреляции, независимо от возраста быков-производителей, были обнаружены только между живой массой и концентрацией холестерина в составе липопротеинов высокой плотности. ХС-ЛПВП является той транспортной формой циклического спирта, в которой он вовлекается в реакции синтеза стероидов, в том числе и половых. Возможно, одной из причин этого является способность холестерина повышать устойчивость мембран сперматозоидов к воздействию экзогенных факторов [11].
Выводы. В организме чистопородных племенных быков-производителей казахской белоголовой породы в одинаковых условиях содержания и эксплуатации интенсивность липидного метаболизма сопряжена с возрастом. Липидные параметры имеют максимальный уровень в крови 3- и 5-летних быков. Концентрация общих липидов, триацилглицеридов, общего холестерина и холесте-
рина в составе липопротеинов высокой и низкой плотности колеблется соответственно в пределах 1,96-2,09 г/л, 0,43-0,48 ммоль/л, 2,86-2,91 ммоль/л, 1,98-2,13 и 1,14-1,17 ммоль/л; возрастная изменчивость их уровня является результатом положительных корреляций с живой массой. В крови 8-летних быков-производителей уровень ОЛ, ТАГ, ОХС, ХС-ЛПВП уменьшается по сравнению с 3-летним возрастом соответственно в 1,81; 1, 65; 1, 43 и 1,55 раза (Р<0,05) и является результатом отрицательных корреляций параметров с живой массой. Живая масса племенных животных достоверно коррелирует с концентрацией ХС-ЛПВП на уровне -0,77—0,92 (Р<0,05), т.е. она влияет на интенсивность синтеза андрогенов.
Литература
1. Абилов А.И. Спермопродукция у быков-производителей современной селекции при разной обеспеченности макро- и микроэлементами / А.И. Абилов, Г.В. Ескин, Х.А. Амерханов, Н.А. Комбарова, И.С. Турбина, Е.В. Федорова, И.В. Гусев, Н.В. Жаворонкова // Сельскохозяйственная биология. 2014. № 6. С. 96-106.
2. Балтабекова А.Ж., Дерхо М.А. Тиреоидный профиль быков-производителей казахской белоголовой породы в зависимости от возраста // АПК России. 2016. Т. 23. № 3. С. 646-651.
3. Халтурина Л.В. Гормонально-иммунологический профиль быков-производителей в зависимости от их возраста // Аграрный вестник Урала. 2012. № 9 (101). С. 20-21.
4. Еременко В.И. Гормональный статус, показатели обмена веществ и резистентности у крупного рогатого скота разных пород в онтогенезе: дисс. ... докт. биол. наук, 03.00.13. Сумы: Сумский ГАУ, 2001. 346 с.
5. Афанасьева А.И., Буц Н.Ю. Сравнительная характеристика показателей липидного обмена ярочек западно-сибирской мясной породы разного происхождения // Вестник Алтайского государственного университета. 2011. № 1 (75). С. 49-53.
6. Балабаев Б.К., Дерхо М.А. Оценка взаимосвязи гормонов щитовидной железы и показателей липидного обмена у ремонтных тёлок // АПК России. 2017. Т. 24. № 1. С. 175-180.
7. Дерхо МА., Балтабекова А.Ж. Влияние тиреоидных гормонов на липидный состав крови и прирост живой массы ремонтных бычков казахской белоголовой породы // Scientific Discoveries and progress: Proceedings of articles II International Scientific Conference. Czech Republic, Karlovy Vary: Sklenern Müstek - Russia, Kirov: MCNIP, 2017. С. 37-50.'
8. Кухарчук В.В., Сусеков А.В., Зубарева М.Ю. Диагностика и коррекция нарушений липидного обмена с целью профилактики и лечения атеросклероза. М.: ВНОК, 2009. 80 с.
9. Малинин М.Л. Триглицеридовый индекс как дополнительный показатель при оценке липидного профиля сыворотки крови животных // Успехи современного естествознания. 2008. № 3. С. 106-107.
10. Амерханов Х.А. Содержание тестостерона и холестерина в сыворотке крови у быков-производителей в зависимости от типа продуктивности, возраста и сезона года / Х.А. Амерханов, А.И. Абилов, Г.В. Ескин, Н.А. Комбарова, И.С. Турбина, Е.В. Федорова, М.В. Варенников, И.В. Гусев // Сельскохозяйственная биология. 2014. № 2. С. 59-66.
11. Четвертакова Е.В. Научно-практическое обоснование методов контроля при совершенствовании генофонда крупного рогатого скота Красноярского края: дисс. ... докт. с.-х. наук. Красноярск: Красноярский ГАУ, 2015. С. 37-38.
