CC BY
17
УДК: 636.2: 546.76:022.532
Хомин М.М., к.б. н, с.н.с. ([email protected]) Федорук Р.С., д.вет.н., професор, членкор НААН Кропивка С. Й., к.с.-г.н., с.н.с. ©
1нститут бюлогп тварин НААН, м. Львгв
ВПЛИВ НАНОАКВАЦИТРАТУ ТА ХЛОРИДУ ХРОМУ НА АНТИОКСИДАНТНУ СИСТЕМУ ОРГАН1ЗМУ КОР1В ТА Б1ОЛОГ1ЧНУ ЩНШСТЬ МОЛОКА
Наведено експериментальт дат щодо вивчення впливу добавок хлориду Хрому та наноаквацитрату Хрому на антиоксидантний статус оргашзму коргв за 2 м1с. до - г 4 м1с. тсля отелення. Виявлено, що включення до рацюну тварин II та III дослгдних груп протягом дослгдного пергоду як хлориду Хрому, в кглькостг 0,1 мг Сг/кг с. р. корму/добу, так г наносполуки Хрому, у кглькостг 2,7 мкг Сг/кг.с.р. корму/добу, сприяло тдвищенню вм1сту вгдновленого глутатюну, ретинолу та а-токоферолу у гх кровг. Кргм цього, у кровг коргв дослгдних груп тдвищувалась активтсть каталази, СОД, ГП та знижувалась концентращя ГПЛ гМДА, що вказуе на активуючий вплив Хрому на функцюнування антиоксидантног системи оргашзму тварин. Добавки Хрому стимулюють секрецт молочног залози, що зумовлюе зростання молочног продуктивност1 коргв II та III груп вгдповгдно на 8,2 та 3,5% г жирност1 гх молока на 0,17 та 0,25%.
Ключовi слова: корови, кров, хлорид Хрому, наноаквацитрат Хрому, антиоксидантна система, яюсть молока
Вступ. Як вщомо, реалiзацiя генетичного потенщалу с.-г. тварин залежить вщ агроеколопчних i технолопчних умов 1х утримання та рiвня годiвлi [1-3]. Останнш чинник е дуже важливий, особливо у захщному регюш Укра1ни, який е дефщитним за деякими бюгенними елементами, в т. ч. Хромом [4-6]. Нестача останнього в рацюш високопродуктивних корiв, особливо у перюд сухостою та на початку лактаци, призводить до пригшчення вуглеводного та лшщного обммв, що негативно впливае на здоров'я одержаного потомства, якють молока та молочну продуктившсть [4, 6]. Для швелювання негативного впливу ращошв з дефщитом Хрому, який ще на даний час не нормуються в годiвлi тварин, нами проведено дослщження впливу введення до комбжорму хлориду та наноаквацитрату Хрому на обмшш процеси в корiв, у т. ч. на антиоксидантний статус 1х оргашзму, в останш два мкящ тшьносп та першi три мюящ лактаци.
Матер1ал 1 методи. Дослщження проводили в ПСП "Мама1вське" Чершвецько! област на тшьних (8 мю. тiльностi), сухостiйних повновiкових коровах украшсько! червоно-рябо! молочно! породи, аналогах за масою тiла (650-700 кг), продуктившстю (5-6 тис. кг молока) та лактащею (3-5 лактацiя), якi були роздшеш на контрольну (I) i двi дослiднi (II, III) групи, по 6 голiв у кожнш. Тварини усiх груп утримувалися прив'язно з нормованою годiвлею i вшьним доступом до води [7]. Коровам II i III дослiдних груп, на вщмшу вiд контрольно!, за 2 мк. до - i 4 мiс. пiсля отелення, згодовували вiдповiдно хлорид Хрому (СгС13 х
© Хомин М.М., Федорук Р.С., Кропивка С. Й., 2011
238
6Н20), в юлькосп 0,1 мг Сг/кг с. р. корму/добу (II гр.) та наноаквацитрат Хрому* (III гр.), у кшькосп 2,7 мкг Сг/кг.с.р. корму/добу.
Для проведення фiзiолого-бiохiмiчних дослщжень вщ корiв кожно! групи вiдбирали зразки кровi з яремно! вени - у пщготовчий перiод, а також на 30, 90 i 180 доби згодовування добавок. Крiм цього, контролювали клiнiчний стан тварин, перебiг тшьносп, а також визначали молочну продуктившсть i бiологiчну цiннiсть молока у першi 3 мiсяцi лактаци.
У зразках кров^ отриманiй з яремно! вени, визначали: вмкт глутатiону (Вудворд i Фрей в модифжаци Чулково! Н. I., 1955), активнiсть супероксиддисмутази (СОД) (Дубинина Е. Е. и др., 1983), глутатюнпероксидази (ГП) (Моин В. М., 1986); у плазмi кровi — концентрацiю ретинолу та а-токоферолу (методом високоефективно! рщинно! хроматографп у модифжацп Олексюк Н. П., Лемювська Л. Г. та ш., 2007 на приладi "Мшхром-4"); у сироватцi кровi — перекисне окиснення лшдав за вмiстом гщроперекиа лiпiдiв (ГПЛ) (Мирончик В. В., 1984) i малонового дiальдегiду (МДА) (Корабейникова С. Н., 1989). Крiм цього, у молоцi визначали показники хiмiчного складу - вмiст жиру, бшка, лактози, мiнеральних речовин з використанням приладу мЕкомiлкм. У зразках натурального молока визначали вмкт в^аммв А i Е. Контролювали показники продуктивност щомiсяця за добовими надоями.
Результати дослщжень. Згодовування хлориду Хрому коровам II дослщно! групи та наноаквацитрату Хрому - III дослщно! групи не зумовлювало суттевих змш гематологiчних показникiв порiвняно з рiвнем !х у корiв контрольно! групи.
Однак, у кровi корiв дослiдних груп вiдмiчаеться пiдвищення рiвня загального глутатюну за рахунок його вiдновлено! фракци (табл. 1). Так, у кровi корiв II групи на 1-, 3- та 6-му мюяцях дослщжень вмкт вiдновленого глутатiону був вiрогiдно вищим вiдповiдно на 17,4, 17,8 i 15,2%. У тварин III групи ця рiзниця була бшьше вираженою — вiдповiдно на 21,6, 21,5 i 19,9% порiвняно з контролем. Пщвищення рiвня вiдновленого глутатюну у кровi корiв II та III дослщних груп впродовж шести мюящв дослiджень може свiдчити про посилення окисно-вiдновних процесiв в !х органiзмi завдяки активнiй фiзiологiчнiй ди вiдповiдно хлориду та наноаквацитрату Хрому.
Включення до рацiону корiв дослiдних груп мiнерально! та оргашчно! сполук Хрому сприяло пiдвищенню у плазмi кровi вмiсту ретинолу та а-токоферолу (табл. 2). Так, згодовування хлорид Хрому та наноаквацитрату Хрому стимулювало пiдвищення концентраци ретинолу у кровi корiв II та III груп у вс перюди дослiджень. При цьому на 3-му мюящ дослiджень у кровi корiв II дослiдно! групи вмiст а-токоферолу був вищим 11,9% (р<0,05). *наноаквацитрат Хрому виготовлено за методом В. Г. Каплуненка, М. В. Косгнова, отримано вгд професора В. Г. Каплуненка, НВО "НанобготехнологИ", м. Кшв, Украта Пщвищувався вмкт i вiтамiну Е, однак вiрогiдних змш порiвняно з показником тварин контрольно! групи не виявлено. Одержат результати вмюту жиророзчинних в^аммв А та Е, яю е другою ланкою антиоксидантного захисту оргашзму, тдтверджують позитивний вплив на дану систему застосованих добавок Хрому.
Таблиця 1
Вмкт глутатшну у кров1 ко|Мв за згодовування хлориду та наноаквацитрату ___Хрому (М±т, п=3)_
Показник Гру- па Перюди дослщження
тдготов-чий дослiдний, мiсяць згодовування
1 3 6
Глутатюн, мг%: I 33,74±1,77 35,12±2,03 34,97±1,58 34,35±1,46
загальний II 38,34±0,89 41,87±0,72 40,03±0,52 39,11±0,81
III 37,58±0,77 41,10±0,66 40,95±0,29 40,03±0,29
вiдновлений I 28,52±2,21 29,14±1,98 29,29±1,57 29,29±1,40
II 31,44±0,46 34,20±1,01* 34,50±1,04* 33,74±0,83*
III 32,05±1,63 35,43±0,81* 35,58±0,56* 35,12±0,29**
окиснений
I 5,21±0,73 5,98±0,15 5,67±0,29 5,06±0,15
II 6,91±0,46 7,67±1,08 5,52±0,97 5,37±0,15
III 5,52±0,90 5,67±0,46 5,37±0,39 4,91±0,43
Примтка: у цiй i наступних таблицях вiрогiднiсть рiзниць мiж контрольними (I) i дослщними (II, III) групами враховували * — р<0,05; ** — р<0,01
За результатами дослщжень окремих ферменив антиоксидантно! системи встановлено, що включення протягом мюяця до рацюну хлориду Хрому сприяе зниженню на 23,0% (р<0,01) активност СОД у еритроцитах кров! кор1в II дослщно! групи. На 3-му мюящ дослщжень актившсть СОД та ГП у кров! кор1в II дослщно! групи була вищою стосовно аналопчних показниюв тварин контрольно! групи. На 6-му мюящ згодовування добавки у кров! цих кор1в спостер1гаеться вищий р1вень активност дослщжуваних антиоксидантних ферментв, особливо СОД, актившсть якого зросла стосовно контрольного показника на 12,0% (р<0,05).
Под1бна реакщя оргашзму спостер1галась 1 у кров! кор!в III досл!дно! групи, як! отримували наноаквацитрат Хрому. На 1-му мкящ згодовування добавки вщм!чено зниження активност! каталази, ГП та особливо СОД, актившсть яко! знизилась стосовно контрольно! групи на 20,1% (р<0,05). Як ! з добавкою хлориду хрому коровам II групи вщзначеш змши активност! фермент!в можуть бути пов'язаш з адаптац!йною реакщею орган!зму на застосування добавок Хрому в останнш м!сяць т!льност!. Вщомо, що цей пер!од е критичним у кор!в, а введення Сг+3 до рац!ону кор!в наприк!нц! тшьносп зб!льшуе сприйнятлив!сть тканин до дп шсулшу. П!сля отелення ! становлення лактаци, на 3- та 6-му мюяцях згодовування наноаквацитрату Хрому спостер!гали б!льш виражений позитивний антиоксидантний ефект, шж в!д хлориду Хрому. На це вказують вищ! показники активност! дослщжуваних фермент!в не т!льки пор!вняно з аналог!чними показниками контрольно! групи, але й з тваринами II дослщно! групи. При цьому, актившсть каталази на 6-му мкящ дослщжень у кров! кор!в III дослщно! групи була вищою на 13,1% (р<0,05).
Таблиця 2
Антноксндантш показники кров1 кор1в за згодовування хлориду та __наноаквацнтрату Хрому (М±т, п=3)_
Перюди дослщження
Показник Гру- тдготов-чий дослдний, м1сяць згодовування
па 1 3 6
Ретинол, I 0,237±0,039 0,208±0,030 0,334±0,012 0,388±0,034
мкг/мл II 0,259±0,029 0,221±0,026 0,358±0,021 0,440±0,025
III 0,242±0,019 0,217±0,020 0,383±0,013* 0,413±0,051
а-токофе-рол, мкг/мл I II 8,30±0,106 8,15±0,146 7,81±0,147 7,26±0,190 8,25±0,342 9,23±0,147* 9,30±0,579 9,78±0,755
III 7,73±0,372 8,07±0,412 8,47±0,471 10,77±0,389
Каталаза, I 2,406±0,173 2,129±0,047 3,558±0,257 3,381±0,077
мМоль/мг II 2,172±0,047 2,138±0,038 3,458±0,191 3,545±0,131
бшка/хв III 2,259±0,108 2,043±0,037 3,818±0,173 3,824±0,157*
СОД, ум. I 0,834±0,052 0,891±0,055 1,284±0,043 1,213±0,047
од./мг бшка II 0,764±0,002 0,686±0,003** 1,344±0,055 1,359±0,027*
III 0,776±0,052 0,712±0,020* 1,396±0,086 1,389±0,074
ГП, I 29,45±2,39 26,35±3,19 25,43±1,181 24,49±1,586
нМоль/хв/мг II 30,9 3±1,82 24,79±2,21 27,74±4,194 29,84±2,825
бшка III 29,56±6,59 20,15±2,06 29,34±3,145 31,83±2,624
ГПЛ, од.Е/мл I 0,98±0,002 0,94±0,010 0,97±0,010 1,02±0,010
II 0,98±0,002 0,95±0,004 0,99±0,010 0,98±0,010*
III 0,97±0,010 0,90±0,010* 0,95±0,010 1,03±0,011
МДА, I 4,01±0,30 4,23±0,02 4,21±0,03 5,05±0,03
нМоль/мл II 3,93±0,10 4,24±0,04 4,26±0,03 4,92±0,10
III 3,73±0,01 4,17±0,02 4,03±0,03* 4,93±0,01*
Анaлiзуючи результати проведених дослiджень, слiд вщзначити, що включення протягом 3-6 мкящв до рацiону корiв II та III дослiдних груп вiдповiдно хлориду та наноаквацитрату Хрому сприяе тдвищенню активностi антиоксидантно! системи органiзму тварин обох дослщних груп. При цьому спостер^аються змiни ступеня пероксидного окиснення лшдав (ПОЛ) в !х оргашзм^ про що свiдчить рiвень ГПЛ та МДА у плазмi кровi тварин дослiдних груп. Зокрема, на першому мiсяцi згодовування наносполуки хрому, у кровi корiв III групи значення ГПЛ знизилось на 4,3% (р<0,05), у той час, як мшеральна добавка хлориду Хрому сприяла вiрогiдному зниженню даного показника на 4,0% (р<0,05) у кровi корiв II групи лише на 6-му мкящ дослiдження.
Вiрогiднi вiдмiнностi щодо вмiсту МДА, який е кшцевим продуктом ПОЛ встановлено лише у корiв III дослщно! групи. Так, на 3- i 6-му мiсяцях згодовування наносполуки Хрому спостер^аеться вiрогiдне зниження у !х кровi вмiсту МДА порiвняно з контрольним показником вщповщно на 4,3 та 2,4%. Це може свщчити про бiльш виражений вплив ще! сполуки Хрому, шж хлориду на процеси пероксидного окиснення лшвдв.
Бiохiмiчнi змiни, якi вщбуваються в органiзмi тварин за згодовування добавок Хрому, вплинули на бюлопчну щншсть i якiснi показники молока корiв дослiдних груп (табл. 3). Як видно з дано! таблиц хлорид Хрому сприяе тдвищенню у молощ корiв ретинолу, особливо на 6-му мюящ на 20,3% (р<0,05) та в меншiй мiрi — а-токоферолу. Нaтомiсть, наноаквацитрат Хрому бшьш суттево
впливае на тдвищення вмкту а-токоферолу у молощ кор1в III групи на 3- та 6-му мкяцях вщповщно на 49,0 та 25,9% (р<0,05), що свщчить про вищу його бюлопчну щнтсть.
Таблиця 3
Б1ох1м1чн1 показники молока кор1в за згодовування хлориду та
наноаквацитрату Хрому (М±т, п=6)
Перюди дослщження
Показник Група дослщний, мiсяць згодовування
3 6
Вггамш А, I 0,078±0,026 0,291±0,010
мкг/мл II 0,102±0,007 0,350±0,019*
III 0,098±0,019 0,317±0,039
Вiтамiн Е, I 3,55±0,254 2,39±0,115
мкг/мл II 4,13±0,439 2,61±0,347
III 5,29±0,381* 3,01±0,130*
Жир, I 3,25±0,266 3,50±0,110
% II 3,69±0,329 3,67±0,176
III 3,97±0,160 3,75±0,466
У молощ кор1в обох дослщних груп був вищим вмют жиру, бшка та лактози, хоча щ р!знищ були нев!рогщт пор1вняно з молоком тварин контрольно! групи.
Хлорид Хрому, натомють, сприяв у бшьшш м!р! тдвищенню штенсивност! секрец!! молочно! залози, в результат! чого корови II (дослщно!) групи мали вищ! добов! надо! (табл. 4) пор!вняно з контрольною групою на 3- та 6-му мюяцях згодовування добавки в!дпов!дно на 3,6 та 8,2%. Тод! як згодовування наносполуки Хрому сприяло тдвищенню надо!в молока на 3,5% лише на 6-му мкящ дослщжень.
Таблиця 4
Добовий надш кор1в за згодовування р1зних сполук хрому, кг (М±т, п=6)
Показник
Група
Перiоди дослiдження
дослвдний, мiсяць згодовування
Добовий надiй, кг
I
II
III
16,8±2,81 17,4±1,75 16,4±2,64
17,1±1,16 18,5±1,51 17,7±2,01
Отже, включення до рац!ону кор!в в останн! два мкящ т!льност! та у перш! чотири мкящ п!сля отелення мшерально! та орган!чно! сполук Хрому сприяе п!двищенню антиоксидантного статусу орган!зму упродовж перюду згодовування добавок. Наносполука Хрому зумовлюе б!льш виражену активуючу дш на орган!зм кор!в з тдвищенням б!олог!чно! ц!нност! молока, а хлорид Хрому, у бшьшш м!р!, впливае на секреторну функцш молочно! залози з тдвищенням молочно! продуктивност! на 3,6 - 8,2%.
Висновки.
Згодовування протягом 6-ти мкящв хлориду Хрому, в кшькост! 0,1 мг Сг/кг с. р. корму/добу та наноаквацитрату Хрому в кшькост! 1,7 мкг Сг/кг.с.р. корму/добу коровам II та III дослщних груп сприяло тдвищенню у кров! вмкту вщновлено! форми глутатюну, в!тамш!в А та Е, а також СОД та ГП ! зниженню
концентраци у KpoBi KopiB ГПЛ та МДА, що свщчить про покращення антиоксидантного статусу !х оргашзму.
Хлорид Хрому сприяе зростання вмкту ретинолу в молощ корiв, у той час, як наноаквацитрат Хрому — у бшьшш мiрi впливае на збiльшення концентраци а-токоферолу. Дaнi добавки хрому стимулюють секрецiю молочно! залози, що зумовлюе зростання молочно! продуктивностi корiв II та III груп, на шостому мiсяцi згодовування, вiдповiдно на 8,2 та 3,5% i жирност !х молока на 0,17 та 0,25%.
Л1тература
1. Ноздрехина Л. Р. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. М.: Наука. — 1997. 184 с.
2. Федорук Р. С., Кравщв Р. Й. Фiзiологiчнi мехашзми адаптаци тварин до умов середовища // Бюлопя тварин. — 2003. — Т.5. — №1-2. — С. 75 - 82.
3. Фисинин В., Сурай П. Природные минералы в кормлении животных и птицы // Животноводство России. — 2008. — №9. — С. 62 - 63.
5. Седшо Г. М. Роль мшеральних речовин у процесах вовноутворення. — Львiв: "Афша", 2002. — 184 с.
6. Anderson R. A., Polonsky M. M., Bryden N. A. Stability and absoption of chromium and absoption of chromium histidinate complexes by humans // Biol. Trace. Elem. Res. — 2004. — Vol. 101. №3. — P. 211 - 218.
4. Сологуб Л. I., Антоняк Г. Л., Бабич Н. О. Хром в оргaнiзмi людини i тварин. Бiохiмiчнi, iмунологiчнi та еколопчш аспекти. — Львiв: Свросвгг, 2007. — 128 с.
7. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных: Справочное пособие / А. П. Калашников, Н. И. Клейменов, В. Н. Баканов и др. — М.: Агропромиздат, 1985. — 352 с.
Summary
M. M. Khomyn, R. S. Fedoruk, S. Y. Kropyvka Institute of biology of animals NAAN, Lviv, Ukraine THE IMPACT OF CHROMIUM NANOAQUACITRATE AND CHROMIUM CHLORIDE ON THE ANTIOXIDANT SYSTEM OF COW'S ORGANISM AND BIOLOGICAL VALUE OF THEIS MILK The data about the impact of chromium chloride and chromium nanoaquacitrate supplement on antioxidant status of cow's organism for 2 month and 4 month after calving have been presented. It was sound addition of chromium chloride and chromium nanoaquacitrate (0.1 mg Cr/kg/day and 2.7 mcg Cr/kg/day respectively to the diet of II and III experimental groups contributes to a higher content of reduced glutathione, retinol and a-tokoferol in their blood. It was shown increasing of activity of catalase, superoxide dismutase in the blood of cows of experimental groups, indicating the activating effect of chromium on the functioning of antioxidant system of animals. Chromium supplements stimulate the mammary gland secretion which causes the rising of milk production and their milk fast content.
Key words: cows, blood, chromium chloride, chromium nanoaquacitrate, antioxidant system, the quality of milk
Рецензент - д.с.-г.н., проф. Щсарик О.Й.
