CC BY
21
ПРИРОДНАЯ СРЕДА
УДК 6.615.1-636 ББК 26.222
А.С. Митюков, Н.В. Баракова, В.Н. Рыбакин, А.А Токбаева
ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАДИСПЕРСНОЙ ГУМАТО-САПРОПЕЛЕВОЙ СУСПЕНЗИИ НА БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ТЕЛОК
Проведены исследования по влиянию ультрадисперсной гумато-сапропелевой суспензии на продуктивность телок. Установлено, что за 212 суток проведения эксперимента каждая телка в опытной группе дала прирост живой массы в среднем на 18,1%о (146 г) больше, чем в контрольной группе. Эксперимент проводился на телках 6-ти месячного возраста черно-пестрой породы, в зимний период, начиная с 15 октября по 15 мая. Контрольная и опытная группы телок состояли из десяти голов каждая. Контрольная группа получала основной рацион, рассчитанный по нормам для нормального роста и развития телок данной возрастной группы, а телкам опытной группы к основному рациону добавляли по 20 мл ультрадисперсной гумато-сапропелевой суспензии на каждую голову. За время проведения эксперимента у телок трижды провели забор крови: до начала эксперимента, после трех и шести месяцев от начала эксперимента. Перед началом и по окончании эксперимента проводилось взвешивание телок. Влияние ультрадисперсной гумато-сапро-пелевой суспензии на физиологическое состояние телок оценивали по следующим биохимическим показателям крови животных: содержанию белка сыворотки крови, у-глобулина, бактерицидной и лизоцимной активности сыворотки крови, содержанию ферментов АлАТ и АсАТ, щелочной фосфотазе и билирубину. Результаты проведенного эксперимента показывают, что ультрадисперсная гумато-сапропелевая суспензия оказывает значительную положительную роль в развитии животных.
Ключевые слова:
биохимические показатели крови, гуминовые вещества, продуктивность телок, ультрадисперсные гумато-сапропелевые суспензии.
Митюков А.С., Баракова Н.В., Рыбакин В.Н., Токбаева А.А. Влияние ультрадисперсной гумато-сапропелевой суспензии на биохимические показатели крови и продуктивность телок // Общество. Среда. Развитие. - 2020. № 4. - С. 52-56.
© Митюков Алексей Савельевич - доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, Институт озероведения Российской академии наук (ИНОЗ РАН), Санкт-Петербург, e-mail: mitals@yandex.ru © Баракова Надежда Васильевна - кандидат технических наук, доцент, Университет ИТМО, Санкт-Петербург, e-mail: n.barakova@mail.ru © Рыбакин Владимир Николаевич - кандидат физико-математических наук, заведующий Лабораторией комплексных проблем лимнологии,
Институт озероведения Российской академии наук (ИНОЗ РАН), Санкт-Петербург, e-mail: v.n.rybakin@gmail.com © Токбаева Асемгуль Амамбаевна - магистрант, ментор, Университет ИТМО, Санкт-Петербург, e-mail: asematok@gmail.com
При выращивании молодняка крупного рогатого скота применяется показатель - среднесуточный прирост живой массы телок от рождения и до перехода их в группу взрослых животных (коров). Этот показатель хорошо характеризует рост и развитие телок, их физиологическое состояние и подготовленность к воспроизводству и молочной продуктивности. Чем выше среднесуточные приросты живой массы телок в период их выращивания, тем раньше и в больших количествах животное готово производить молоко [2, с. 179-181].
Существует различные пути повышения среднесуточного прироста живой массы телок, но главным в этой системе является полноценное кормление телок. Для этой цели рационы оптимизируются по всем питательным веществам и по возрастным группам.
В животноводстве с давних пор в качестве кормовой добавки для разных видов животных использовался натуральный озерный сапропель. Не вникая в суть действия сапропеля на организм животных, крестьяне все же установили, что при подкормке животных сапропелем, улуч-
шается их общее состояние, повышается активность, шерсть животных начинает блестеть, улучшаются воспроизводительные способности.
Более поздние исследования показали, что в состав сапропеля входят гуминовые вещества и представляют собой соли гуми-новых кислот - высокомолекулярных органических веществ, которые образуются в результате природного процесса разложения и гумификации отмерших растений и животных, происходящего в донных отложениях озер [13, с. 48, с. 289; 6, с. 8-12].
До недавнего времени полезные качества гуматов были недостаточно исследованы, и не было научного обоснования их полезности, хотя практическое применение свидетельствовало о безоговорочном и положительном влиянии гуминовых веществ на живые организмы. В наши дни гуматы нашли широкое применение в различных областях человеческой деятельности. Их используют в экологии, для рекультивации и восстановления почв, при буровых работах, в строительстве, медицине, а также наиболее широко в сельском хозяйстве (растениеводство, животноводство) [1, с. 34-40; 9, с. 112-114].
Гуматы сапропеля состоят из полисахаридов, пептидов, аминокислот, фульво- и гуматомелановых кислот, микро- и макроэлементов, витаминов, ферментов [1, с. 3834]. Благодаря легкодоступной для живых организмов форме, гуматы способны оперативно влиять на обменные процессы в клетках, повышать иммунные и другие жизненно важные свойства, то есть они являются естественными стимуляторами роста и повышения продуктивности [7, с. 25-27].
Важнейшим направлением повышения продуктивности сельскохозяйственных животных является широкое научно обоснованное использование важнейших компонентов гуминовых веществ и биологически активных добавок сапропеля (БАДов) в рационах [5, с. 157-159]. Экспериментальные исследования свидетельствуют о широком спектре их лечебно-профилактических эффектов действия, в том числе более распространенных заболеваний - интоксикации организма [3, с. 94-98], в том числе заболеваний органов кровообращения. В институте Озероведения РАН ведутся работы по изучению влияния гуминовых веществ сапропеля на продуктивность сельскохозяйственных животных и урожайность различных культур в растениеводстве. С этой целью разработана технология получения ультрадисперсной гума-то-сапропелевой суспензии, основанной
на щелочной экстракции и ультразвуковой кавитации. В суспензии гуминовые вещества содержатся в более доступном, очищенным от трудно растворимых и прочих глинистых составляющих.
Ультрадисперсная гумато-сапропеле-вая суспензия (УДГСС) - это биологически активный препарат, применяемый в качестве микроудобрений в растениеводстве и кормовой добавки в животноводстве [10, с. 120-123].
Биологически активные вещества сапропеля обладают при небольшой концентрации высокой активностью к определенным группам клеток. Биологически активные кормовые добавки сапропеля способны, по данным отдельных авторов, регулировать обмен веществ в организме, играть роль антиоксиданта, выводить токсины, усиливать иммунитет, рекультивации нефтезагрязненных земель [5, с. 158160; 11, с. 337-341].
Однако не все гуматы одинаково полезны. Гуматы, полученные из бурых углей, могут содержать тяжелые металлы и радионуклиды. Значительное количество тяжелых металлов обнаруживают и в сапропе-лях, которые добывают из низинных болот, куда они поступают сточными водами. Для предотвращения отрицательного действия таких веществ, необходимо предварительно, до начала использования сапропелей, провести анализ на безопасность добываемого материала. Такая работа нами была проведена, установлено, что тяжелые металлы в добытом нами сапропеле имеются в очень незначительном количестве. Их содержание в сапропеле значительно ниже ПДК (предельно допустимых концентраций). Кроме того установлено, что используемый сапропель имеет в своем составе практически все жизненно необходимые микро- и макроэлементы, так же в небольших количествах, содержатся сырой и сырой протеин, переваримый протеин, легко-гидролизуемые углеводы, витамин А.
Биологически активные вещества, поступающие в организм животных, в первую очередь попадают в кровь. При попадании в кровь токсинов и вредных веществ печень очищает кровь, дает возможность полноценно работать организму. Поэтому исследование крови и активности некоторых ферментов является важным клиническим и биологическим методом, позволяющим быстро и объективно оценить физиологическое состояние организма.
Целью наших исследований было установить влияние ультрадисперсной гума-то-сапропелевой суспензии на физиологи-
о
см о см
ческую активность отдельных функциональных показателей крови и продуктивность телок.
Материалы и методы
В институте Озероведения РАН разработана технология получения ультрадисперсной гумато-сапропелевой суспензии сапропеля, основанная на щелочной экстракции и ультразвуковой кавитации.
Эксперименты проводили на телках черно-пестрой породы молочного скота. Как опытная, так и контрольная группы сформированы по 10 голов в каждой, одно-возрастные, одинаковые по живой массе и в возрасте 6-ти месяцев
Контрольная и опытная группа телок получали основной рацион, рассчитанный на получение планового среднесуточного прироста живой массы по ферме. В рацион опытных животных дополнительно к основному рациону включалась ультрадисперсная гумато-сапропелевая суспензия в количестве 20 мл на одну голову в день. Ранее была утверждена норма дачи животным около 5% натурального сапропеля от рациона в пересчете на сухое вещество [12, с. 3-16]. В ходе эксперимента проведены исследования и использованы методики [13, с. 48, 289]:
- концентрацию общего белка определяли колориметрическим методом с использованием биуретового реактива;
- белковые фракции сыворотки крови определяли нефелометрическим методом по Оллу и Маккорду в модификации Кар-пюка;
- бактерицидную активность сыворотки крови определяли фотоэлектроколори-метрическим методом по Смирновой О.В., Кузьминой Т.П.;
- лизоцимную активность сыворотки крови определяли фотоэлектроколориме-трическим методом по В.Г. Дорофейчуку;
- активность щелочной фосфатазы (ЩФ) в сыворотке крови определяли фотометрическим методом, основанным на гидролизе п-нитрофенилфосфатадина-
триевой соли, с использованием промышленных наборов фирмы «Мицар»;
- активность аминотрансфераз - ала-нинаминотрансфераза (АлАТ) и аспарта-таминотрансфераза (АсАТ) в сыворотке крови определяли методом Райтмана и Френкеля с применением промышленных наборов НПФ «Абрис;
- определение содержания билирубина в сыворотке крови методом Йендраши-ка-Грофа с использованием набора реактивов Клини Тест-Бил фирмы «Мицар».
Эксперимент длился 212 суток. Забор крови проводился 3 раза: 1-й - до применения УДГСС, 2-й - через месяц после применения сапропеля, 3 - через 6 месяцев после применения УДГСС. Полученные данные были подвергнуты статистической обработке.
Обсуждение результатов
Состав крови практически постоянен, изменения в составе крови возможны в случае заболеваний или при поступлении в организм каких-либо пищевых или иных биологически активных препаратов, как в нашем эксперименте, при включении в рацион опытных телок ультрадисперсной гумато-сапропелевой суспензии в дополнении к основному рациону.
Сравнительный анализ концентрации общего белка у животных опытной и контрольной группы показал, что до начала применения суспензии сапропеля концентрация общего белка в сыворотке крови животных опытной и контрольной групп отличалась незначительно. После месяца скармливания суспензии у животных опытной группы концентрация общего белка была ниже на 8% относительно значений у животных контрольной группы, после шести месяцев скармливания концентрация общего белка у животных опытной группы повысилась на 5% относительно концентрации у животных контрольной группы (табл.1).
Концентрации у-глобулинов у животных опытной группы составила 12,53±4,73
Таблица 1
Результаты исследования сыворотки крови телят
Показатель Единица измерения Забор 1 Забор 2 Забор 3
Опыт Контроль Опыт Контроль Опыт Контроль
Общий белок г/л 53,64±6,39 55,65±5,56 45,52±2,48 49,42±2,82 69,54±4,42 66,34±4,24
Y-глобулины г/л 12,53±4,73 12,51±4,51 10,98±3,13 11,87±1,12 14,54±8,92 14,87±6,51
БАСК % лизиса E .coli 69,91±3,42 68,91±2,32 69,84±7,08 68,99±2,05 68,19±3,15 69,35±2,05
Лизоцимная активность % лизиса 12,8±0,75 12,4±1,02 14,1±1,09 13,2±0,74 14,8±2,14 14,4±0,49
CD Ci
О
3
ю О
г/л, после месяца скармливания концентрация у-гло-булинов снизилась на 12 % и составила 10,98±3,13 г/л, после скармливания суспензии в течении шести месяцев концентрации у-глобулинов увеличилась на 14% относительно результатов у животных до начала скармливания сапропеля и на 25% относительно показателей у животных, которым суспензию скармливали в течении одного месяца.
Наблюдается тенденция к увеличению в сыворотке крови у-глобулиновой фракции белка.
Таким образом, у животных опытных групп относительно животных контрольной наблюдается тенденция (р<0,05) к увеличению в крови концентрации общего белка и концентрации иммуноглобулинов.
При анализе значений бактерицидной активности не отмечено достоверных отличий в течении всего периода исследований.
Динамика лизоцимной активности у животных опытной группы носит линейный характер. Так, до начала скармливания животным сапропеля активность лизоцима составила 12,8±0,75% лизиса, после месяца скармливания суспензии, активность лизоцима повысилась на 9% и составила 14,1±1,09% лизиса, после скармливания в течении шести месяцев увеличилась на 14% относительно результатов у животных до начала скармливания суспензии и на 4% относительно показателей у животных, которым препарат скармливали в течении одного месяца.
У животных опытной и контрольной группы до начала применения сапропеля активность лизоцима отличалась незначительно. После месяца скармливания у животных опытной группы активность лизоцима была выше на 6% относительно активности данного фермента у животных контрольной группы, но после шести месяцев скармливания значительных отличий между активностью лизоцима у животных контрольной и опытной группы не наблюдается.
Общий анализ данных показывает, что опытные животные имеют тенденцию к увеличению концентрации общего белка в сыворотке крови относительно животных контрольной группы. Наблюдается тенденция к увеличению в сыворотке крови у-глобулиновой фракции белка. При анализе активности лизоцима и бактерицидной активности крови у животных опыт-
Таблица2
Содержание отдельных ферментов в сыворотке крови
телок
Показатель АлАТ, МЕ АсАТ, МЕ Щелочная фосфатаза, МЕ/л Общий билирубин, мкмоль/л
Суспензия 10,17± 1,22 21,32±0,83 111,04±9,32 5,78±0,61
Контроль 11,93±1,34 22,25±0,70 143,62±20,85 8,37±0,32
ной и животных контрольной группы существенных отличий выявлено не было.
Таким образом, у животных опытных групп относительно животных контрольной наблюдается тенденция (р<0,05) к увеличению в крови концентрации общего белка и концентрации иммуноглобулинов.
Известно, что сапропель в своей биологической сути содержит и ферменты. Значительными маркерами физиологического состояния животных являются эндогенные ферменты аланинаминотрансфе-раза (АлАТ) и аспартатаминотрансфераза (АсАТ), повышение которых в крови являются показателем нарушения деятельности печени.
Активно участвует в развитии у телок и щелочная фосфатаза. Повышение щелочной фосфатазы в крови может вызывать физиологические изменения в организме и серьезные заболевания. Данная ситуация объясняется активным ростом и развитием молодняка. Именно в это время организм вырабатывает гормоны, влияющие на все обменные процессы.
За обмен и превышение нормы билирубина отвечает непосредственно печень. Как правило, высокий показатель билирубина проявляется в виде заболеваний, например, желтухой, гепатитом или анемией крови. Поврежденные и старые эритроциты разрушаются в селезенке, печени и костном мозге. При этом гемоглобин высвобождается и превращается в билирубин. Введение в рацион телок суспензии сапропеля значительно снижает содержание билирубина в крови, что оказывает положительное влияние на здоровье животных и повышаются приросты их живой массы.
При введении в рацион животных ультрадисперсной гумато-сапропелевой суспензии уровень содержания ферментов АлАТ и АсАТ в крови животных изменился не значительно (табл. 2). В сравнении с контрольной группой у опытных животных, уровень этих ферментов хотя и не достоверно, но снизился.
Таким образом, у животных опытных групп относительно животных контрольной наблюдается тенденция (р<0,05) к
сЗ
о
О
увеличению в крови концентрации общего белка и концентрации иммуноглобулинов
Ультрадисперсная гумато-сапропеле-вая суспензия сыграла положительную роль на физиологическое состояние животных, обеспечив снижение концентрации фермента - щелочной фосфатазы на 29,3%. Применение ультрадисперсной гу-мато-сапропелевой суспензии обеспечило снижение билирубина в крови на 44,7%.
Возможно, увеличению в крови концентрации общего белка и концентрации иммуноглобулинов оказались решающими и опытные телки, получавшая суспензию, дали прирост живой массы за весь период эксперимента на 18,1% (146 г) больше, чем контрольная группа.
Выводы
Результаты проведенного эксперимента показывают, что ультрадисперсная гу-мато-сапропелевая суспензия оказывает положительную роль в развитии животных. Обработка полученных в ходе исследований показателей отражает тенденцию
увеличения содержания общего белка, а также у-глобулиновой фракции белка в сыворотке крови у опытных телок. Определение лизоцимной и бактерицидной активностей не выявило достоверных различий у анализируемых групп животных, что может свидетельствовать об отсутствии стрессового воздействия добавляемой суспензии к естественному рациону. Внесение УДГСС в корм незначительно изменило концентрацию аминотрансфераз, что может также говорить о нормальном протекании физиологических процессов в организме, так как данная группа ферментов участвует в синтезе мышечной ткани у молодняка. В случае определения щелочной фосфатазы и билирубина наблюдается снижение показателей оцениваемых параметров в крови опытной группы.
Увеличение живой массы телок, показатели биохимических анализов крови животных свидетельствует о перспективности применения ультрадисперсных гу-мато-сапропелевых экстрактов в качестве кормовой добавки животным и требует проведения дальнейших исследований.
см о см
О
3
ю О
Список литературы:
[1] Анисимов М.М., Лихацкая Г.Н. Некоторые химические и медико-биологические свойства гумино-вых кислот // Труды растениеводства и животноводства. Т. 2. - Хабаровск, 2001. - С. 34-44.
[2] Венедиктов А.М., Викторов П.И., Груздев Н.В., и др. Кормление сельскохозяйственных животных / Справочник. - М.: Росагропрмиздат, 1988. - 366 с.
[3] Ежков В.О., Яппаров А.Х., Ежкова А.М., Яппаров И.А., Ежкова Г.О., Файзрахманов Р.Н., Мотина Т.Ю. Изучение действия разных доз наноструктурного сапропеля на морфофункциональное состояние органов желудочно-кишечного тракта белых мышей // Российские нанотехнологии. Т. 11. - 2016, № 7-8. - С. 92-99.
[4] Запорожан С. Д., Кривонос О. И., Райская Е. А. Возобновляемое природное органическое сырье как источник получения нефтяных сорбентов // Молодёжь третьего тысячелетия. - Омск, 2019. -С.1431-1435.
[5] Красникова Е.С., Павленко В.В., Матренов И.С. Изучение бактерицидной и фунгицидной активности кормовой добавки на основе гуминовых кислот // Ученые записки казанской государственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана. - 2019, т. 239 (III). - С. 158-160.
[6] Лиштван И.И., Лопотко М.З. Использование сапропелей в народном хозяйстве // Проблемы использования сапропелей в народном хозяйстве. - Минск: Наука и техника, 1976. - С. 5-13.
[7] Мальцев А.Б., Мальцева Н.А., Ядрищенская О.А., Богданова Л.А., Лыско С.Б. Сапропель и продукты его переработки в кормлении сельскохозяйственной птицы // Сапропель и продукты его переработки: Междун. науч.-произв. конф. - Омск, 2008. - С. 25-27.
[8] Методические указания по применению унифицированных биохимических методов исследований крови, мочи и молока в ветеринарных лабораториях / Министерство сел. хоз-ва СССР. - М.: ВАСХ-НИЛ, 1981. - 85 с.
[9] Митюков А.С., Румянцев В.А., Крюков Л.Н., Ярошевич Г.С. Сапропель и перспективы его использования в аграрном секторе экономики // Общество. Среда. Развитие. - 2016, № 2. - С. 110-114.
[10] Румянцев В.А., Митюков А.С., Загребин А.О., Тонкопий В.Д., Крюков Л.Н. Инновационная технология переработки сапропеля, уникальная эффективность и безопасность новой продукции // Общество. Среда. Развитие. - 2016, № 3. - С. 120-124.
[11] Тихонов В.В., Якушев А.В., Завгородняя Ю.А., Бызов Б.А., Демин В.В. Действие гуминовых кислот на рост бактерий // Почвоведение. - 2010, № 3. -С. 333-341.
[12] ТУ 9296-001-72640395-2010 Кормовая добавка сапропелевая «Сапропель кормовой натуральный». - ООО «Чулман», 01.10.2010. - 16 с.
[13] Штин С.М. Озерные сапропели и их комплексное освоение / Под ред. И.М. Ялтинца, - М.: Изд. МГУ, 2005. - 373 с.
