CC BY
7References
1. Verteletsky I.A. Vinogradov D. V., Starodubtsev V. V. The effectivity of cultivation of a summer colza on innovative Clearfield system/Scientific and practical aspects of technologies of cultivation of processing of oil-bearing crops: materials of international scientific conference. - Ryazan: RGATU, 2013. - Page 58-60.
2 . Vinogradov D. V. Agroekological assessment of grades summer colza and surepitsa of the southern part of the Nonchernozem zone of Russia//agrarian and industrial complex Achievements of science and technology, 2011. - No. 1. - Page 28-29.
3 . Vinogradov D. V., Verteletsky I.A. Starodubtsev V. V. Herbicide use Butizan 400 k.c. in technology of cultivation of a summer colza//International technical and economic magazine, 2011. - No. 5. - Page 34-36.
4 . Vinogradov D. V., Lupova E.I. Colza cultivation on the innovative Clearfield production system and a problem of the content of erukovy acid in seeds and products of its processing//agrarian and industrial complex Development in the light of innovative ideas of young scientists: materials of international scientific conference - St.-Petersburg: SGAU, 2012. - Page 23-28.
5 . Vinogradov D. V., Eagles D.V., Murashkin A.A. Verteletsky I.A. Cultivation of perspective grades and hybrids of a summer colza in the southern part of the Nonchernozem zone of Russia the RGATU Bulletin, 2011. - No. 4. - Page 7-10.
6 . Vinogradov D. V. Problema of the content of erukovy acid in seeds of a surepitsa and products its processing / Safety and quality of goods: materials III international. Scientific-practical conference. - Saratov: FGOU VPO "SGAU", 2009. - Page 16-17.
7. Vinogradov D. V. Colza seed farming in Ryazan region / Selection and seed farming of crops - Penza: RIO PGSH, 2009. - Page 7-10.
8. Vinogradov D. V. Comparative assessment of various grades of a summer colza in the conditions of the Ryazan region//the RGATU Bulletin, 2009. - No. 1. - Page 54-55.
9 . Vinogradov D. V. Effektivnost of chemical weeding of a summer colza on seeds/Protection and quarantine of plants, 2010.-No. 1. - Page 33-34.
}
L--"*
УДК 546.73-022.532:543.635.3:636.3.053
ВЗАИМОСВЯЗЬ СОДЕРЖАНИЯ ЛЕТУЧИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ РУБЦОВОГО СОДЕРЖИМОГО И
КРОВИ С ПРИРОСТОМ МАССЫ ВАЛУХОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ НАНОРАЗМЕРНОГО ПОРОШКА
КОБАЛЬТА
КАШИРИНА Лидия Григорьевна, д-р биол. наук, профессор, зав. кафедрой анатомии и физиологии сельскохозяйственных животных
КАЧИНА Евгения Николаевна, ассистент кафедры анатомии и физиологии сельскохозяйственных животных
Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева
В статье представлены результаты исследований, проведенные на валухах, полученные под влиянием введения в их рацион наноразмерного порошка кобальта в ультрадисперсном состоянии.
Ключевые слова: валухи, летучие жирные кислоты, рубцовое содержимое, кровь, наноразмер-ный порошок, кобальт.
Введение
Кобальт относится к группе микроэлементов, необходимых для нормального функционирования живых организмов. Потребность животных в кобальте зависит от вида, возраста и продуктивности. Наиболее нуждаются в кобальте жвачные, которым он необходим для развития симбиотиче-ской микрофлоры в преджелудках.При недостатке кобальта в рационе снижается продуктивность,
нарушается обмен веществ и кроветворение, у жвачных возникают эндемичные заболевания
— акобальтозы. Болезнь проявляется в нарастающей слабости, падении продуктивности, нарушении половой функции, анемии и истощении. Кобальт участвует в процессах кроветворения
- входит в молекулу витамина В12 (кобаламина), стимулирует выработку эритроцитов в костном мозге, способствует усвоению железа, таким об-
© Каширина Л.П, Качина Е. Н., 2014r
разом, предотвращая развитие анемии. Кобальт в составе витамина В12 участвует в строительстве белковых и жировых структур защитного миелино-вого слоя нервной клетки, предотвращая неврологические симптомы, регулируя, таким образом, функции нервной системы.
Поскольку потребность живых организмов в кобальте мала, возникла необходимость изучения влияния его на организм животных в виде нано-форм. Исследования Л.В. Коваленко, Г.Э. Фол-манис (2006) показали эффективность применения порошков металлов в наноразмерной форме (НРПМ) в растениеводстве, кормопроизводстве и животноводстве. В последние годы проведены эксперименты на кроликах с использованием НРП кобальта (Каширина Л.Г., Деникин С.А., 2012). На свиньях, с использованием НРП железа, применение этого биологически активного препарата позволило повысить прирост живой массы свиней на откорме на 3,2% (Каширина Л.Г., Кулаков В.В., 2012), сократить потери живой массы свиноматок за подсосный период на 9,0%, повысить крупно-плодность поросят, полученных от них, на 3,0% и сохранность - на 5,4% (Каширина Л.Г., Сайтханов Э.О., 2012).
Однако до сих пор остается открытым вопрос о кратности введения порошков металлов в нано-форме, в частности кобальта, в организм жвачных животных и влиянии его на синтетические процессы в рубце.
Целью наших исследований являлось определение влияния кратности введения наноразмер-ного порошка кобальта в ультрадисперсном состоянии на содержание и соотношение фракций летучих жирных кислот (ЛЖК) рубцового содержимого и крови валухов и взаимосвязь их с приростом живой массы животных.
Материал и методы исследования
В эксперименте использовался НРП кобальта, полученный в институте металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова РАН, со средним размером частиц 20-30 нм, в дозировке 0,02 мг/ кг массы (Назарова А.А., 2009). В организм животных НРП кобальта вводили в ультрадисперсном состоянии в виде биологически активной суспензии перорально. Для создания ее препарат подвергался диспергированию в водной среде при помощи ультразвуковой ванны «ГРАД». После обработки препарат представлял собой однородную непрозрачную суспензию. Экспериментальная работа проводилась в условиях вивария факультета ветеринарной медицины и биотехнологии ФГБОУ ВПО Рязанского государственного агротехнологи-ческого университета имени П.А. Костычева на 9 головах валухов-аналогов в возрасте 9 месяцев, романовской породы, живой массой 27-31 кг по схеме латинского квадрата (3х3). Животные находились в отдельных загонах при свободном доступе к кормам и воде. Продолжительность эксперимента составляла 30 суток. Схема опыта представлена в таблице 1.
Таблица 1 - Схема опыта (3х3)
№ А В С
валухов
2398 1 2 3
2373 2 3 1
2060 3 1 2
А,В,С - периоды опыта 1,2,3 - номера рационов
1 - основной рацион (ОР) кормления был составлен в соответствии с физиологическими нормами и потребностями организма животных. Рацион состоял из 2 кг травы пастбищной; 1,3 кг сена злаково-разнотравного; 0,2 кг комбикорма. В основном рационе содержалось: к.е. 1,25; сухого вещества 1,4 кг; сырого протеина 235,0 г; переваримого протеина 145,0 г; обменной энергии 15,2 МДж. Этот рацион был определен как контрольный.
2 - опытный рацион 1: ОР + один раз в 7 суток вводили НРП кобальта в дозировке 0,02 мг/кг.
3 - опытный рацион 2: ОР + один раз в двое суток вводили НРП кобальта в дозировке 0,02 мг/ кг.
Рубцовое содержимое для анализа отбирали носоглоточным зондом каждые 7 суток в период до кормления и через 3 часа после него. Кровь брали из яремной вены в эти же периоды. рН определяли электрометрически рН-метром, летучие жирные кислоты - по Цюпко и Каплан, хроматографию ЛЖК - на приборе «Хром-4» по методу Сорокина, Алиева.
Результаты исследований
Летучие жирные кислоты являются главным источником энергии для жвачных животных. Поэтому важно определить количество их и соотношение, превращение в другие метаболиты и скорость всасывания через стенку рубца. Кроме того, установлено, что отдельные ЛЖК всасываются в рубце с различной скоростью, которая часто зависит от концентрации кислот и значения рН в рубце
Исследованиями Курилова Н.В. (1971) было установлено, что постоянство рН в содержимом рубца устойчиво при нормальном физиологическом состоянии организма животного, и при сдвиге водородного показателя в кислую сторону увеличивается скорость всасывания ЛЖК. В наших исследованиях концентрация летучих жирных кислот в рубцовом содержимом имела обратную зависимость с величиной рН, как в период до кормления, так и через 3 часа после него.
Общее количество летучих жирных кислот в опытных группах было выше, чем в контрольной во все периоды отбора проб (таблица 2). В период после кормления выше, чем до кормления. В опытной группе 1, в период до кормления (в %) на 3,9 и в опытной группе 2 - на 24,7, а после кормления на 6,9 и 14,2 соответственно. В опытной группе 2 по сравнению с контрольной и опытной группой 1 эти показатели были значительнее выше. При разгонке ЛЖК на уксусную, пропионо-вую и масляную кислоты было установлено, что
большая доля приходилась на уксусную кислоту, меньше на пропионовую и еще меньше на масляную во все периоды отбора проб. Увеличение содержания уксусной кислоты через 3 часа после кормления указывает на интенсивность бродильных процессов в рубце. Уксусная кислота преобладает в смеси лЖк, которые образуются в рубце при скармливании любого корма. Ацетат является главным конечным продуктом при сбраживании углеводов микроорганизмами рубца и главным источником энергии. Пропионовая кислота образуется при сбраживании в рубце клетчатки, глюкозы, молочной кислоты и у животных на откорме используется для прироста живой массы. Известно, что величина содержания ЛЖК в рубце зависит от состава рациона. Поскольку рационы кормления животных были одинаковы, то логично предположить, что изменения в содержании величины
ЛЖК в рубцовом содержимом происходило под влиянием биологически активного препарата на-норазмерного порошка кобальта и кратности его введения. Более низкую концентрацию масляной кислоты объясняют более быстрым всасыванием ее через стенку рубца. То, что бутират всасывается из рубца быстрее, чем пропионат, является хорошо доказанным ( Эннисон Е.Ф., Льюис Д.,1962).
Снижение уровня содержания пропионата и бутирата в период после кормления в опытных группах указывает на более интенсивное их всасывание через стенку рубца под влиянием на-норазмерного порошка кобальта, что подтверждается результатами, полученными при разгонке ЛЖК крови валухов. Величина содержания ЛЖК в рубцовом содержимом валухов, в свою очередь, оказывала прямое влияние на концентрацию их в крови (таблица 3).
Таблица 2 - Летучие жирные кислоты рубцового содержимого и их соотношение (п=9)
Группа. Время отбора проб, час. рН Общее количество ЛЖК, мМоль/л Соотношение отдельных ЛЖК, в %
Уксусная (С2) Пропионовая (С3) Масляная (С4)
Контроль 0 3 7,00+0,00 6,80+0,03 82,60+5,13 91,67+1,11 51,80 55,30 33,10 31,40 15,10 13,30
Опытная 1 0 3 6,90+0,08 6,78+0,03 85,83+1,22 98,00+1,33* 54,10 61,90 31,70 25,50 14,20 12,60
Опытная 2 0 3 6,61+0,05*** 6,40+0,05*** 103,33+ ,56*** 104,67+8,89 56,60 62,80 31,50 26,40 11,90 10,80
0 - период до кормления 3 - через три часа после кормления * - достоверно при уровне вероятности (Р)<0,05; ** - достоверно при (Р)<0,01; *** - достоверно при (Р)<0,001
Таблица 3 - Летучие жирные кислоты крови и их соотношение (п=9)
Группы. Время отбора проб (ч) Общее количество ЛЖК, мМоль/л Соотношение отдельных ЛЖК в %/мМоль/л
Уксусная (С2) Пропионовая (С3) Масляная (С4)
Контрольная До кормления Через 3 часа после 0,98+0,44 1,04+0,16 88,00/0,860 86.61/0,900 8,40/0,080 9,18/0,095 3,60/0,035 4,21/0,045
Опытная 1 До кормления Через 3 часа после 0,94+0,21 1,11+0,20 90,10/0,850 85,14/0,94 6,30/0,060 10,66/0,120 3,60/0,030 4,20/0,050
Опытная 2 До кормления Через 3 часа после 1,11+0,12 1,19+0,46 94,90/1,050 83,12/0,980 4,60/0,050 12,84/0,98 0,50/0,006 4,04/0,060
Общее количество ЛЖК увеличивалось в период после кормления по сравнению с периодом до кормления. Несколько выше эти показатели были в крови животных опытной группы 2 по сравнению с контрольной и опытной группой 1. Анализ соотношения отдельных ЛЖК имел обратную зависимость. Концентрация ацетата после кормления
уменьшалась, а пропионата и бутирата увеличивалась по сравнению с периодом до кормления. Следовательно, эти кислоты интенсивнее включались в синтетические процессы, необходимые для образования продукции. Это не могло не повлиять на прирост массы валухов (таблица 4).
Таблица 4 - Прирост живой массы валухов, кг (n=9)
Группы
Периоды опыта(дни) Контрольная Опытные
1 2
До опыта 30,023 ± 0,241 29,098± 0,122* 30,054± 0,152
10 33,544± 0,15 35,067± 0,18* 36,556± 0,12*
20 40,175±0,235 42,134± 0,231* 43,276± 0,378*
30 47,280±0,202 47,526± 0,274 49,009± 0,326*
* - достоверно при (Р)<0,001
При постановке на опыт живая масса валухов была практически на одном уровне. Через 10 дней эксперимента она изменилась. Животные всех групп увеличили живую массу. Но наиболее интенсивно это происходило у валухов опытных групп, прирост массы их увеличился (в %) в контрольной группе на 11,73 , в опытной группе 1 - на 20,52 и в опытной группе 2 - на 21,63. Через 30 дней после введения в рубец биологически активного препарата прирост живой массы у валухов контрольной группы увеличился (в кг) на 17,16, в опытной группе 1 - на 18,43 и в опытной группе 2 - на 18,95. Таким образом, наибольший прирост живой массы был в группе животных, которые получали НРП кобальта 1 раз в 7 суток. Эти данные согласуются с наивысшим содержанием ЛЖК в рубцовом содержимом и крови животных этой группы. Эта кратность была определена нами как оптимальная.
Заключение
Таким образом, результаты проведенных исследований позволили сделать следующие выводы. Величина образования ЛЖК в рубцовом содержимом валухов зависит от кратности введения наноразмерного порошка кобальта в рационы животных. Лучше зарекомендовала себя кратность введения кобальта в наноразмерной форме в ультрадисперсном состоянии, в дозировке 0,02мг/кг массы, один раз в 7 суток при трехкратном введении за весь период выращива-
ния валухов. Эта кратность была определена как оптимальная: образовывалось больше летучих жирных кислот в рубцовом содержимом, больше поступало их в кровь, они интенсивнее использовалось организмом животных и активнее включались в синтетические процессы, что и подтверждается наибольшим увеличением прироста живой массы у животных опытной группы 2.
Список литературы
1. Каширина Л.Г., Деникин С.А. Влияние наноразмерного порошка кобальта на эритропоэз у кроликов. Вестник РГАТУ № 3(19), 2013 г., с. 106108.
2. Каширина Л.Г., Сайтханов А.О. Динамика живой массы супоросных свиноматок при введении в рацион ультрадисперсного порошка железа. Ж. Зоотехния. 2012, № 8, с. 13 - 16.
3. Каширина Л.Г., Кулаков В.В. Некоторые показатели крови и продуктивность свиней при введении в рацион ультрадисперсного порошка железа. Вестник Воронежского гос. аграрного университета, №3, 2011, с. 65-67.
4. Коваленко, Л.В.,Фолманис Г.Э. Биологически активные нанопорошки железа М.: Наука, 2006. 124 с.
5. Назарова, А.А. Влияние нанопорошков железа, кобальта и меди на физиологическое состояние молодняка крупного рогатого скота. Авто-реф. дис. канд. биол. наук. Рязань, 2009, 21с.
CORRELATION OF VOLATILE FATTY ACIDS IN RUMINAL DIGESTA AND BLOOD OF WETHERS WITH BODY WEIGHT GROWTH AS AFFECTED BY COBALT NANOPOWDER
Kashirina Lidiya Grigorevna, Doctor of Biological Science, Full Professor, Chaif of Chair of Farm Animals' Anatomy and Physiology, Ryazan State Agrotechnological University named after P.A. Kostychev, Ryazan Kachina Evgeniya Nikolaevna, Assistant, Faculty of Farm Animals' Anatomy and Physiology, Ryazan state agrotechnological university Named after P.A. Kostychev, Ryazan
References
1. Denikin, S.A., Kashirina, L.G .Influence of the nanodimensional powder of cobalt on erythropoesis of rabbits. Herald of RSATU #3 (19), 2013, p. 106-108.
2. Kashirina, L.G., Saithanov, A.O. Brood Sows' Body Weight Dynamics when Feeding with Ferrum UltraDisperse Powder. "Zootechny". 2012, # 8, p. 13 - 16. 3. Kashirina, L.G., Kulakov, V.V. Some Blood Indexes and Pigs Productivitywhen Feeding with Ferrum Ultra-Disperse Powder. Herald of Voronezh State Agrarian University, #3, 2011, p. 65-67.
4. Kovalenko, L.V., Folmanis, G.E. Ferrum Biologically Active Nanopowders. M.: Science, 2006. 124 p.
5. Nazarova, A.A. Influence of Ferrum, Cobalt and Cuprum Nanopowders on Cattle Youngster Physiological Status. Candidate of Biological Science Author's Abstract. Ryazan, 2009, 21 p.
