CC BY
24
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 ISSN 2518-1327 online
doi: 10.15421/nvlvet8349 http://nvlvet.com.ua/
UDC 619:612.07:612.51:636.4
Indicators of energy metabolism in pigs when feeding various iron compounds
M. Fomina, B. Kalyn, H. Koval
Stepan Gzhytskyi National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies Lviv, Ukraine
Article info
Received 25.01.2018 Received in revised form
27.02.2018 Accepted 05.03.2018
Stepan Gzhytskyi National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies Lviv, Pekarska str., 50, Lviv, 79010, Ukraine. Tel.: +38-068-260-30-88 E-mail: [email protected]
Fomina, M., Kalyn, B., & Koval, H. (2018). Indicators of energy metabolism in pigs when feeding various iron compounds. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. 20(83), 251-254. doi: 10.15421/nvlvet8349
Intensive pig breeding is usually aimed at increasing the growth of young pigs, reducing feed costs by 1 kg of live weight gain, balancing diets with the content of the main nutrients. In order to obtain high-quality pig production, it is necessary to make corrections of rations in pigs of different technological groups using mineral feed additives that take into account not only the physiological needs of minerals of the corresponding age groups and classes of pigs but also the biogeochemical zone or the province where the farms are located in which feed is grown, as well as the conditions that accompany the emergence of the deficit. However, the use of these substances should not adversely affect the quality of products, its cost. These substances include iron preparations. Carbohydrates are the main source of energy for the life of the organism. They get into the blood from the digestive tract in the form of monosaccharide - glucose. When it comes from the intestines into the bloodstream, glucose passes through the portal vein to the liver, where it becomes a glycogen. The activities of practically all organs without exception are more or less dependent on the content of carbohydrates in the blood streaming into them. Glucose is a universal energy source. As expended, glucose stores in the blood are replenished and, thus, its relatively stable content in the plasma is provided. The transformation of glucose in the tissues occurs both with the participation of oxygen, and without it, by glycolysis. Glycogen under the influence of the enzyme phosphorylase is split into glucose and phosphoric acid. Glucose, as a source of energy, is necessary for all tissues of the body, especially its great importance for the functions of the muscular and nervous systems. The results of our studies indicate that the glucose content in the experimental pigs' blood was lower by an average of 4.7% (P < 0.05) - the first group; 6.40% (P < 0.02) was the second group and 8.2% (P < 0.01) was the third group compared to the control animals. Decrease in glucose (within the limits of physiological fluctuations) is associated with more intensive use of the body tissues as an energy source. The activation of energy processes and increase of an additional background of phosphates in the body due to the action of chelating iron compounds is evidenced by the observed increase in the activity of alkaline phosphatase in pigs in experimental groups. The enzyme mentioned catalyzes the cleavage of the phosphate group from the organic monophosphoric acid orthophosphoric acid, and is responsible for the absorption of phosphorus from animal rations. The activity of LF was significantly higher with respect to control in the blood of experimental animals throughout the study period at 1.2; 1.5 and 1.6 times. The higher activity of alkaline phosphatase in the blood of pigs in experimental groups is also explained by the increase of phosphorylation processes due to the better absorption of phosphorus from the feed by the organism due to the action of iron chelate compounds.
Key words: pigs, fattening, chelates, iron, blood, energy metabolism, alkaline phosphatase, glucose.
Показники енергетичного обмшу у свиней при згодовуванш pi3H^ сполук залiза
М.В. Фомша, Б.М. Калин, Г.М. Коваль
Львiвський нацюналъний yuieepcumem ветеринарногмедицини та бютехнологт iMem С.З. Гжицького, м. Львiв, Укра'та
1нтенсивне ведення свинарства зазвичай спрямоване на тдвищення росту молодняку свиней, зниження витрат кормгв на 1 кг приросту живог маси, збалансування рацютв за вмгстом основних поживних речовин. Для отримання ятсног продукцп свинарства необхгдно проводити корекцЮ рацютв у свиней ргзних технологгчних груп, використовуючи мтералънг кормовi добавки, ят врахо-
вують не ттьки ф1зюлог1чт потреби в мтералах вгдповгдних втових груп I клаЫв свиней, а й бгогеохгмгчну зону або провгнцгю, де розташоване господарство, в якому вирощуються корми, а також умови, ят супроводжують виникнення дефщиту. Однак засто-сування цих речовин не повинно негативно позначатися на якост1 продукцИ, гг соб1вартост1 До таких речовин належать I препа-рати залгза. Вуглеводи - основне джерело енерги для життед1яльност1 оргатзму. Вони потрапляють у кров 1з травного тракту у вигляд1 моноцукориду - глюкози. Надтшовши з кишечнику в кров, глюкоза через воротну вену переходить у печтку, де перетворю-еться на глтоген. Д1яльтсть практично уЫх без винятку оргатв перебувае в бтьшш або меншш залежностг в1д вм1сту вуглевод1в у притжаючш до них кров1. Глюкоза - утверсальне джерело енерги. В м(ру витрачання запаси глюкози в кров( поповнюються I таким чином забезпечуеться в1дносно сталий гг вм1ст у плазм1 Перетворення глюкози в тканинах в1дбуваеться як з участю кис-ню, так I без нього, шляхом глтол1зу. Глтоген тд впливом ферменту фосфорилази розщеплюеться на глюкозу I фосфорну кислоту. Глюкоза як джерело енерги необхгдна для вс1х тканин оргатзму, особливо велике гг значення для здтснення функцш м 'язовог I нервовог систем. Результати наших досл^джень св1дчать, що вм1ст глюкози в кров( досл^дних свиней був нижчим в середньому на 4,7% (Р < 0,05) - перша група; 6,4% (Р < 0,02) - друга група I 8,2% (Р < 0,01) - третя група, пор1вняно 1з контрольними тварина-ми. Зменшення р1вня глюкози (в межах ф1зюлог1чних коливань) пов 'язано 1з бтьш ттенсивним п використанням тканинами оргатзму як джерела енергИ. Про активащю енергетичних процеЫв та тдвищення р1вня додаткового фону фосфат1в в оргатзм1 за ди хелатних сполук залгза св1дчить виявлене зростання активност1 лужног фосфатази у свиней досл^дних груп. Згаданий ензим ката-л1зуе в1дщеплення фосфатног групи 1з оргашчних моноеф1р1в ортофосфорног кислоти, а також в1дпов1дае за засвоення фосфору з рацютв тварин. Активтсть ЛФ була достов1рно вищою стосовно контролю в кров( досл^дних тварин впродовж усього перюду досл^джень у 1,2; 1,5 та 1,6 раза. Вища активтсть лужног фосфатази в кров( свиней досл^дних груп також пояснюеться поси-ленням процеЫв фосфорилювання у зв 'язку з кращим засвоенням фосфору 1з корму органзмом за ди хелатних сполук зал1за.
Ключовi слова: свинг, вгдгодгвля, хелати, зал1зо, кров, енергетичний обмт, лужна фосфатаза, глюкоза.
Вступ
Проблема забезпечення населения Укра!ни повно-цшними продуктами тваринного походження i насам-перед м'ясом може бути швидко виршена за рахунок пвдвищення продуктивносп свиней. Прюритетшсть розвитку свинарства зумовлюеться важливими бюло-пчно-господарськими особливостями цих тварин: багатоплвдшстю, скоростиглютю, всевдшстю та еко-номним використанням кормiв. 1нтенсивне ведення свинарства зазвичай спрямоване на пвдвищення росту молодняку свиней, зниження витрат кормiв на 1 кг приросту живо! маси, збалансування рацюшв за вмятом основних поживних речовин (Sheiko and Rybalko, 2005). Для отримання яшсно! продукци свинарства необхщно проводити корекцш рацюшв у свиней рiзних технолопчних груп, використовуючи мшера-льш кормовi добавки, як враховують не пльки фiзiо-лопчш потреби в мшералах вщповвдних вжових груп i клаав свиней, а й бiогеохiмiчну зону або провшцш, де розташоване господарство, в якому вирощуються корми, а також умови, яш супроводжують виникиения дефщиту (Rybalko, 2003). Однак, застосування цих речовин не повинно негативно позначатися на якосл продукци, 11 собiвартостi. До таких речовин належать i препарати залiза.
Застосування мшроелеменпв i !х хелатних сполук (метюнапв, лiзинатiв) та шших бюлопчно активних речовин мае сво! переваги, знижуеться рiвень засвоення важких металiв, радюнуклщв iз забруднених кормiв i води, хелатш комплекси мшроелеменпв легко проникають через клггинш мембрани, що дозволяе здшснювати цшеспрямований вплив на обмш речовин i енерги та проводити корекцш дефщиту мшроелеме-нпв у вщповщних бiогеохiмiчних зонах (Kalyn, 2011; Farionik and Hnatiuk, 2017).
До останнього часу компенсащя дефщиту залiза у рацюнах поросят здшснювалась за рахунок рiзних за складом неоргашчних сполук, яш часто досить важко засвоюються оргашзмом тварин. Бюлопчна доступ-шсть залiза з цих сполучень невелика, тому доцшь-ним е вивчення використання хелатних сполук бю-генних металiв як засiб, що полiпшуе яшсть мшераль-
них добавок i водночас дозволяе цшеспрямовано впливати на обмш речовин у тварин з метою пвдви-щення продуктивностi та полшшення якостi тварин-ницько! продукци (Kravtsiv and Fomina, 2006).
Серед методiв, як1 дають можливiсть об'ективно! оцшки рiвия та напряму обмiну речовин, оцшки стану !хнього здоров'я та переб^ фiзiологiчного процесу в оргашзм^ значне мiсце займае дослвдження кров^ оск1льки всi необхiднi для життя мiнеральнi речовини клiтина отримуе з кров^ а 11 склад - вщносно сталий показник. 1ншими словами, кров, як внутршне сере-довище, мае не завжди постiйний склад, вона змiню-еться пiд впливом цшого ряду факторiв, в тому чи^ й рiвня мiкроелементного забезпечення (Kalyn, 2011). Тобто, яшсний i к1льк1сний склад кровi обумовлюе штенсившсть всiх обмiнних процесiв оргаиiзму. Не випадково кров називають дзеркалом уах життево важливих процесiв в оргаиiзмi тварин. Врештi, бюхь мiчнi дослвдження кровi розкривають можливостi адаптацil оргашзму свиней до нових рацiонiв, комбь кормiв, БВМД (Kravtsiv and Fomina, 2006).
Вуглеводи - основне джерело енерги для життедь яльносп оргашзму. Вони потрапляють у кров iз травного тракту у виглядi моноцукориду - глюкози. На-дшшовши з кишечнику в кров, глюкоза через воротну вену переходить у печшку, де перетворюеться на глшоген. Ддяльшсть практично усiх без винятку орга-нiв перебувае в б№шш або меншiй залежиостi вiд вмюту вуглеводiв у притiкаючiй до них кровi (Oltjen et al., 2013).
Резерви вуглеводiв в рiзних тканинах значно ввдрь зняються, тому стушнь залежиостi швидкостi обмiн-них процеав органiзму i !х функцil визначаються концентрацiею глюкози в кровi. Так, деяш органи оргаиiзму задовольняють сво! потреби в енерги пере-важно за рахунок розщеплення глюкози, це головний мозок i серце. 1снуе прямий зв'язок мiж вмiстом глюкози в кровi та функцiональним станом центрально! нервово! системи (Hrushanska and Kostenko, 2017).
Лужна фосфатаза (ЛФ) - пдролтшчний фермент, який каталiзуе ввдщеплення фосфорно! кислоти з оргаиiчних сполук. Бюлопчна роль !! пов'язана з участю в обмш вуглеводiв, фосфолшщв, ДНК i РНК
(Birta, 2011; Nishchemenko et al., 2016). Каталiзуe пд-ролiз складних eфiрiв фосфорно1 кислоти i оргашчних сполук. Найвища концeнтрацiя ЛФ виявляеться в кiстковiй тканинi (остеобластах), гепатоцитах, клгги-нах ниркових канальцiв, слизовш кишк1вника та пла-цeнтi. ЛФ бере участь у процесах, пов'язаних з ростом к1сток, тому актившсть 11 в сироватцi молодняку вища, нiж у дорослих. Патолопчне пiдвищeння акти-вностi лужно! фосфатази у сироватщ пов'язано, в основному, i3 захворюваннями к1сток (формуванням шстково! тканини) i пeчiнки (обструкцiею жовчних проток) (Vlizlo et al., 2004).
Метою роботи було вивчення енергетичного об-мiну в кровi свиней на вiдгодiвлi при використаннi хелатних сполук залiза.
таким чином забезпечуеться вщносно стадий 11 вмiст у плазма Перетворення глюкози в тканинах вщбуваеть-ся як з участю кисню, так i без нього, шляхом глшолъ зу. Глiкогeн тд впливом ферменту фосфорилази роз-щеплюеться на глюкозу i фосфорну кислоту. Глюкоза як джерело енергй' необхщна для вах тканин оргашз-му, особливо велике 11 значения для здiйснeння функ-цiй м'язово1 i нервово1 систем.
Зниження вмюту глюкози називаеться гшоглжемь ею, воно виникае при довготривалому голодуваннi, захворюваннi шлунково-кишкового тракту, централь-но1 нервово1 системи та шдшлунково1 залози. Щдви-щення вмiсту глюкози - гiпeрглiкeмiя, виникае при цукровому дiабeтi, гiпeртирeозi, адрeнокортицизмi (Hrushanska and Kostenko, 2017).
Матерiал i методи дослвджень
Дослiджeння проводили на вiдгодiвeльному молодняку свиней велико1 бшо1 породи протягом 122 днiв у навчально-науково-виробничому цeнтрi (ННВЦ) «Комаршвський» Городоцького району Львiвськоl областi. Для проведення дослiду було сформовано чотири групи тварин: одна контрольна i три дослщщ по 10 голiв у кожнш групi. Пiдбiр тварин у групи проводили за методом груп-анадопв з урахуванням вiку, маси тша та iнтeнсивностi росту за тдготовчий пeрiод. Тварини контрольно1 групи отримували осно-вний рацiон (ОР). Поросята I дослщно1 групи отримували ОР з добавками арчанокислого залiза у дозi 0,8 мг/кг маси тша; II - ОР з добавками метюнату залiза у дозi 0,4 мг/кг маси тiла; III - ОР з добавками лiзинату залiза у дозi 0,4 мг/кг маси тша.
Таблиця 1
Схема проведення дослщу
Групи Кiдькiстъ голiв у грут Характер n^irai
Контрольна 10 основний рацiон (ОР)
I дослщна 10 ОР + арчанокисле задiзо 0,8 мг/кг маси тша
II дослiдна 10 ОР + метюнат задiза 0,4 мг/кг маси тша
III дослщна 10 ОР + лiзинат задiза 0,4 мг/кг маси тша
4,05-|
4-
3,95-
3,9-
3,85-
3,8-
3,75-
3,7-
3,65-
3,6-
3.55-
3.5-
II
Рис.
Контроль I II III
Групи тварин 1. Вмют глюкози в сироватщ кровi дослщних тварин, M ± m, n = 5
1з метою вивчення особливостей бiохiмiчного складу кровi пщдослщного молодняку свиней були дослщжеш глюкоза (глюкозооксидазним методом) та лужна фосфатаза (за рeакцiею гiдролiзу динатршфос-фату) (Hrushanska and Kostenko, 2017).
Для встановлення ступеня вiрогiдностi отриманих рeзультатiв дослiджeння проводили бюметрично за методикою I.A. Ойвiна. Для аналiзу табличного мате-рiаду прийняп такi умовнi позначення: * - Р < 0,05; ** - р < 0,02; *** - Р < 0,01; **** - Р < 0,001.
Результати та ix обговорення
Глюкоза - ушверсадьне джерело енергй'. В мiру витрачання запаси глюкози в кровi поповнюються i
Результати наших дослщжень сввдчать, що вмiст глюкози в кровi дослщних свиней був нижчим в сере-дньому на 4,7% (Р < 0,05) - перша група; 6,4% (Р < 0,02) - друга група i 8,2% (Р < 0,01) - третя група, порiвняно iз контрольними тваринами (рис. 1). Змен-шення рiвня глюкози (в межах фiзiологiчних коли-вань) пов'язано з штенсившшим 11 використанням тканинами органiзму як джерела енергй.
Ферменти - це високомолекулярш оргашчш спо-луки бшково1 природи, яш в живому органiзмi вико-нують роль бiологiчних катадiзаторiв. До групи фер-мeнтiв фосфатаз в1дноситься лужна фосфатаза, яка бере участь у каталiзi фосфорних eфiрiв у плазмi кро-вi та в тканинах. Вона метиться також в eпiтeлiаль-них клiтинах стiнок тонкого вщдшу кишечнику, пeчi-нцi, кiстковiй тканиш, лейкоцитах (Nishchemenko et al., 2016).
Про активацш енергетичних процeсiв та пщви-щення рiвня додаткового фону фосфапв в органiзмi за дп хелатних сполук задiза свiдчить виявлене зростан-ня активностi лужно1 фосфатази у свиней дослщних груп. Згаданий ензим катадiзуе вiдщeплeння фосфат-но1 групи iз органiчних моноeфiрiв ортофосфорно1 кислоти, а також вiдповiдае за засвоення фосфору з рацiонiв тварин. Актившсть ЛФ була достовiрно ви-щою стосовно контролю в кровi досл1дних тварин впродовж всього перюду дослiджeнь у 1,2; 1,5 та 1,6 раза. Вища актившсть лужно1 фосфатази в кровi сви-
ней дослвдних груп також пояснюеться посиленням процеав фосфорилювання у зв'язку з кращим засво-енням фосфору iз корму оргаиiзмом за ди хелатних сполук залiза.
Висновки
У дослвд встановлено позитивний вплив згодову-ваиия рiзних сполук залiза на процеси засвоення i обмiну даного елемента в органiзмi тварин.
Додаткове введення до стандартного рацiону свиней хелатних сполук зал1за викликало в органiзмi активацш вуглеводного обм^ (iнтенсифiкацiю глю-конеогенезу та зростання в кровi вмiсту глюкози, що е необхщним для органiзму молодняку цього перюду), окисно-ввдновних та енергетичних процесiв (тдви-щення фонду вшьних фосфатiв шляхом зростання активностi лужно! фосфатази).
References
Birta, H.O. (2011). Hematolohichni pokaznyky svynei riznykh henotypiv. Visnyk Poltavskoi derzhavnoi ahrarnoi akademii. 1, 77-79. Rezhym dostupu: https://www.pdaa.edu.ua/sites/default/files/visnyk/201 1/01/77.pdf (in Ukrainian). Hrushanska, N.H., & Kostenko, V.M. (2017). Biokhimichni pokaznyky krovi svynomatok za profilaktyky porushen obminu mineralnykh rechovyn. Naukovyi visnyk LNUVMB imeni S.Z. Gzhytskoho. 19(82), 71-76. doi: 10.15421/nvlvet8215 (in Ukrainian).
Vlizlo, V.V., Fedoruk, R.S., Makar, I.A., Ratych, I.B., Solohub, L.I., & Ianovych, V.H. (2004). Dovidnyk: Fizioloho-biokhimichni metody doslidzhen, shcho
zastosovuiutsia u biolohii, tvarynnytstvi ta veterynarnii medytsyni. Lviv (in Ukrainian).
Kalyn, B.M. (2011). Zastosuvannia khelatnykh spoluk mikroelementiv u hodivli tvaryn: metodychni rekomendatsii. Lviv (in Ukrainian).
Kravtsiv, R.I., & Fomina, M.V. (2006). Biolohichna rol zaliza v orhanizmi tvaryn. Naukovyi visnyk Lviv. natsion. akad. vet. medytsyny. 8, 2(29), 99-108 (in Ukrainian).
Nishchemenko, M.P., Kozii, V.I., Samorai, M.M., Shmaiun, S.S., Poroshynska, O.A., Stovbetska, L.S., & Yemelianenko, A.A. (2016). Zminy aktyvnosti luzhnoi fosfatazy ta pokaznykiv mineralnoho obminu v orhanizmi kurok-nesuchok za zghodovuvannia mikrokormu. Naukovyi visnyk LNUVMB imeni S.Z. Gzhytskoho. 18, 1(65), 117-123. Rezhym dostupu: https://nvlvet.com.ua/index.php/journal/article/view/1 02 (in Ukrainian).
Rybalko, V.P. (2003). Osoblyvosti rozvytku svitovoho y vitchyznianoho svynarstva. Visnyk ahrarnoi nauky. 2, 29.
Farionik, T.V., & Hnatiuk, V.V. (2017). Vplyv khelatnykh spoluk (metionativ) na miasni yakosti ta veterynarno-sanitarni pokaznyky yalovychyny. Naukovyi visnyk LNUVMB imeni S.Z. Gzhytskoho. 19(78), 86-89. doi: 10.15421/nvlvet7817 (in Ukrainian).
Sheiko, I.P., & Rybalko, V.P. (2005). Stan i shliakhy rozvytku haluzi; svynarstva u respublitsi Bilorus. Visnyk ahrarnoi nauky. 5, 36 (in Ukrainian).
Oltjen, J.W., Kebreab, E., & Lapierre, H. (2013). Energy and protein metabolism and nutrition in sustainable animal production. EAAP Scientific Series. http://old.eaap.org/docs/members/9789086867813EA AP134-e.pdf.
