Технология заготовки и переработки биологического сырья северных оленей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

Технология заготовки и переработки биологического сырья северных оленей

06.02.04 - «Частная зоотехния, технология производства

продуктов животноводства»

КАЙЗЕР Андрей Александрович

Новосибирск - 2007

Работа выполнена в лаборатории по переработке сельскохозяйственной продукции Государственного научного учреждения ордена «Знак Почета» Научно-исследовательского института сельского хозяйства Крайнего Севера (НИИСХ КС)

Научный консультант - доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент Россельхозакадемии, Шелепов Виктор Григорьевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Рыков Анатолий Ильич,

доктор биологических наук, профессор Кушнир Анатолий Владимирович,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Захаров Николай Борисович

Ведущая организация - Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт пантового оленеводства (ВНИПО)

Защита состоится 12 октября 2007 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 006.057.01 при Сибирском научно-исследовательском и проектно-технологическом институте животноводства (СибНИПТИЖ, пос. Краснообск - 1, а/я 470, Новосибирский район, Новосибирская обл., 630501)

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНСХБ СО Россельхозакадемии

Автореферат разослан ________ июля 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Клименок И.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В сложившихся экономических ситуациях доминирующая роль в агропромышленном комплексе Севера отводится наиболее полному использованию биологических ресурсов, созданию безотходных технологий заготовки и переработки сырья, получению высококачественной продукции различного назначения. Районы Крайнего Севера обладают огромными биоресурсами, используемыми в настоящее время лишь частично. В России сосредоточено две трети мирового поголовья домашних и около 80% диких северных оленей (Шелепов В.Г. и др., 2006). Самая крупная популяция дикого оленя обитает на Енисейском Севере - около 1 млн. голов, из которых в настоящее время ежегодно изымается от 35 до 50 тыс. голов, что позволяет помимо заготовки 20-25 тыс.ц мяса получать до 30 т пантового сырья и другой побочной продукции (Колесников А.Л. и др., 2005 г.; Лайшев К.А. и др., 2004). Ключевым звеном в этом направлении является разработка безотходной технологии качественной заготовки и переработки сырья с максимальным сохранением биологически активных веществ применительно к местным условиям промысла и домашнего оленеводства. Известно, что в течение многих столетий народы Востока применяют панты и другие органы оленя как лечебное средство при упадке сил, тяжёлых изнурительных болезнях, для повышения тонуса стареющего организма. Тибетская медицина относит их к ценнейшему лекарственному сырью животного происхождения, поэтому они находят большой спрос в странах Юго-Восточной Азии (Kong Y.C. and But P.P.H., 1985). В тридцатые годы из Китая в приграничные районы нашей страны были перенесены традиции тибетской медицины, в результате чего возникла новая отрасль сельскохозяйственного производства - пантовое оленеводство, основной задачей которого является производство пантов, сырья для фармацевтической промышленности, используемого для производства пантокрина - лечебного препарата, который сочетает в себе одновременно и лечебные, и профилактические свойства. На протяжении длительного периода он не только не утратил своего значения, но и был признан и оценен положительно современной медициной.

В НИИСХ Крайнего Севера произведены исследования по определению сроков срезки и разработки технологии консервирования пантов от некастрированных самцов и самок домашнего оленя (Гизбрехт Я.Я. и др., 1985 г.; Осинцев Н.С. 1990 г.; Шелепов В.Г. 1993). Из пантов самцов домашнего оленя получен препарат Велкорнин (Осинцев Н.С., Шелепов В.Г. 1991). Значительным резервом биологического сырья могут являться панты самцов и самок дикого северного оленя, кастрированных самцов и их отавы, которых в три раза больше, чем у некастрированных, а также побочная продукция промысла и убоя домашних оленей, которая способна дать весомую экономическую поддержку для предприятий различных форм собственности, расширить спектр биологически активных веществ для фармацевтической и пищевой промышленности.

Цель и задачи исследований. Цель работы - изучить возможность использования пантов, рогов и побочного сырья от кастрированных самцов, самцов и самок домашнего и дикого северного оленя, и разработать технологии заготовки и переработки его для фармацевтической и пищевой промышленности.

Для реализации цели были определены следующие задачи:

- исследовать биологически активные вещества (БАВ) пантов и рогов самцов и самок диких северных оленей;

- дать сравнительную оценку качества пантов и рогов кастрированных и некастрированных самцов и самок домашних северных оленей разных возрастных групп;

- изучить влияние возраста кастрации самцов домашнего северного оленя на качественные показатели пантов и рогов.

- определить влияние различных способов кастрации самцов северного оленя на качество пантов и рогов;

- выявить влияние экзогенного тестостерона (омнадрен 250) на рост пантов кастрированных самцов северного оленя и накопление биологически активных веществ;

- изучить содержание биологически активных веществ в экстрактах из пантов и рогов кастрированных животных и дать сравнительную оценку пантов, отавы и рогов кастрированных самцов домашнего северного оленя;

- испытать способ и установку по консервированию пантов и побочного сырья;

- изучить биохимические показатели усовершенствованного способа экстракции и способа получения БАД;

- изучить биохимические показатели полученной продукции из побочного сырья северных оленей.

Научная новизна работы. Доказано высокое содержание БАВ в пантах и рогах самцов и самок дикого северного оленя, кастрированных самцов северного оленя, отавы от кастрированных животных, побочном сырье, что позволяет использовать их в качестве лекарственного сырья и биологически активных пищевых и кормовых добавок. Изучена пантовая продуктивность с учётом возраста кастратов и установлено влияние различных способов кастрации на рост и развитие пантов и рогов. Научно обоснованы способы повышения содержания БАВ в пантах и их извлечения. Разработаны новые БАВ из продукции оленеводства.

Практическая ценность работы. В северном оленеводстве решена проблема использования пантов и рогов от самцов и самок дикого оленя, кастрированных самцов и побочного сырья для нужд предприятий пищевой и медицинской промышленности. Определены оптимальные сроки кастрации северного оленя и срезки у них пантов. Предложен к использованию в оленеводстве химический способ кастрации самцов с целью повышения качественных показателей пантов. Разработана энергоэкономичная установка и способ консервирования пантов и первичной переработки побочного сырья. По материалам исследований разработана научно-техническая документация, получены патенты РФ, а технологии внедрены на предприятиях промысла и в оленеводческих хозяйствах РФ.

Апробация. Основные материалы исследования доложены и обсуждены на заседании комиссии Главного управления науки, внедрения и пропаганды передового опыта при Главтеринспекции Госагропрома РСФСР (1989г.), на Всероссийском совещании НПС «Рантарин» (1989 - 1993 гг.), на III конгрессе оленеводов мира (2005), производственных совещаниях отдела оленеводства (1987-1991 гг.) и заседаниях Учёного совета НИИСХ Крайнего Севера (1991-2007 гг.). олень тестостерон биологический омнадрен

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 51 печатных работах, в том числе в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК, 6 патентах.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 330 страницах машинописного текста, содержит 105 таблиц, 15 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследований, результатов исследований, обсуждения, выводов, предложений производству и приложений.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследований, изложены научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе «Обзор литературы» представлен обзор отечественной и зарубежной литературы, в которой рассмотрены особенности технологии ведения домашнего северного оленеводства, состояние популяции и особенности промысла дикого северного оленя на Таймыре. Приводятся существующая техника заготовки, характеристика пантового и побочного сырья, степень изученности его биохимического состава и технология полученияБАВ. Обоснована необходимость разработки новых подходов к заготовке и переработке пантового и побочного сырья.

Во второй главе «Объекты и методы исследований» изложены организация эксперимента, объекты и методы исследований, согласно поставленной цели и задачам.

Общая схема исследований представлена на рисунке.

Объектами исследования на разных этапах работы являлись панты сырые, срезанные у оленей («Панты северных оленей» ТУ 92-007-04), и побочное сырье заготовленное в оленеводческих хозяйствах и промысловых точках Таймырского автономного округа. Основная часть исследований и практических разработок выполнена в ордена «Знак Почета» Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Крайнего Севера (г. Норильск). В работе использованы физико-химические, структурно-механические, бактериологические, биохимические исследования с использованием аналитического оборудования, проведены испытания экстрактов на биологических моделях в острых и подострых опытах.

Общая схема проведения исследований

Аминокислотный, жирно-кислотный, витаминный, липидный и минеральный состав определялся в биохимической лаборатории СибНИПТИЖ (г. Новосибирск), уровень гормонов - в лаборатории полярной медицины СО АМН (г. Норильск).

Материалы исследований обработаны математически по методике Плохинского А.Н. с использованием пакетов прикладных компьютерных программ STAT 1, а также встроенных функций пакета MS Exel (Зайцев и др., 2003, Тюрин и др., 2003).

Модельные образцы технологического оборудования разработаны, изготовлены и апробированы автором в НИИСХ КС.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Биологические и морфологические особенности пантов и рогов домашних и диких северных оленей

Северные олени прошли многовековой путь одомашнивания, который, естественно, привел к определенным различиям в морфологии и биологии рогов домашних и диких северных оленей.

Рога - костное образование, вырастающее ежегодно на лобной части черепа оленя из верхнего конца роговых почек. Из кровеносных сосудов костной ткани лобного отростка происходит кровоснабжение растущих рогов, необходимое для транспортировки строительных веществ, В течение всего периода роста в них можно различать мягкие и твердые части. В губчатой кости растут костеобразующие клетки, которые отлагают на каркасе костеобразующую известь. В верхушках рога и его отростках содержится довольно много хрящевой ткани, количество которой варьирует и находится в прямой зависимости скорости их роста. На ранней стадии роста молодые неокостенелые рога подвержены лишь частичному окостенению и отличаются высоким содержанием органических веществ. В этот период рога называют пантами. Рога у самцов диких северных оленей по сравнению с домашними отличаются большей величиной, массивностью, массой и крепостью. На поперечном срезе они имеют менее пористую структуру. У самок дикого оленя рога по сравнению с домашними обладают меньшими размерами, ветвистостью и массой. Следует также подчеркнуть, что у многих самок дикого северного оленя встречаются упрощенная, часто асимметричная форма рогов, также довольно много комолых самок, количество которых составляет около 25-30%. Данное обстоятельство в развитии рогов диких северных оленей зависит, скорее всего, от того, что самцы подвергаются естественному отбору. Продолжателями рода становятся наиболее крупные, сильные с хорошо развитыми рогами, позволяющими выйти победителями в турнирных поединках с сородичами за обладание самками.

В домашнем оленеводстве самцов в возрасте 4 лет и старше кастрируют, чтобы получить наиболее выносливых и сильных ездовых оленей. У кастрированных оленей рога обладают более пористой структурой и меньшей крепостью. К тому же в домашнем оленеводстве существует контролируемый полувольный выпас, когда животные находятся на строго ограниченных территориях пастбищ. Массивность, крепость и крупность рогов самцов диких серных оленей можно объяснить их возрастом, физиологическим состоянием и их более качественным питанием. Развитие рогов у самок следует рассматривать как адаптивный признак: у самок домашнего оленя, находящихся постоянно в стаде с самцами, рога являются средством защиты кормовой лунки, вырытой в снегу, от посягательств других оленей. Чем развитее рога, тем выше шанс защиты кормовой лунки и способность отгонять самцов во время кормежки теленка. У диких оленей в зимний период самцы выпасаются отдельно от самок, и им нет надобности бороться за кормовую лунку. Поэтому среди самок диких оленей наблюдаются животные со слаборазвитыми рогами и даже комолые.

В период роста пантов происходит увеличение их массы и линейных размеров, сопровождающееся минерализацией внутренней структуры: возрастает содержание минеральных (зольных) и идет снижение органических веществ. Регуляция функционального состояния организма оленей в весенне-летний период осуществляется под влиянием продолжительности светового дня и непосредственно гипотоламо-гипофизарной системы.

Процесс развития пантов у каждого животного имеет свои индивидуальные особенности. Следует отметить, что панты дикого северного оленя при идентичных оптимальных параметрах длины ствола более упитанные по сравнению с домашними. Обхват ствола достигает 14-16 см, а у отдельных особей до 19 см.

Наивысшая биологическая активность приходится на панты оленей в возрасте 2-3 года при длине ствола 46-55 см, 4 года и старше- 56-65 см. Пантовая продуктивность диких северных оленей колеблется в зависимости от упитанности: в возрасте 2-3 года- от 600 до 1200; 4 года и старше- от 2650 до 2985 г, у самок- 340-428 г.

Масса пантов домашних оленей составляет у бычков 460-480 г, третьяков- 1000-1100 г, быков-производителей- 2600-2700 г, у кастрированных соответственно- 400-450, 950-980, 1850-1900, у самок при длине ствола 40-45 см- 400-480 г.

Биохимические показатели пантов, рогов и экстрактов из пантов и рогов самцов диких северных оленей

В пантах диких северных оленей содержится от 40 до 43% минеральных веществ, 7,2% общего азота, 10,6% общего фосфора, 0,9% общих липидов, 8,5% углеводов. В экстрактах содержание сухого вещества составляет 0,8-0,9%, в том числе- белок 0,0005%,гликоген- 6,5-7,0 мг%, общий сахар- 4,0-5,0 мг%, эфиры холина- 1,10-1,20 мг%, общие аминокислоты- 135-169 мг%, общие липиды-0,12-0,15 мг% и наличие зольных элементов- 0,05%.

Основу зольных элементов в пантах, рогах и экстрактах из пантов и рогов составляют 26 макро- и микроэлементов (табл. 1).

Таблица 1 - Минеральный состав пантов и экстрактов из пантов, мг/кг

П - в пантах, Р - в рогах, Э - в экстрактах

Доминирующее место среди них занимают основные элементы: кальций, фосфор. Из микроэлементов отмечается высокое содержание железа. Оно входит в состав гемоглобина и способствует переносу кислорода от легких к тканям, выполняет каталитическую функцию, участвуя в окислительно-восстановительных реакциях. Значительно содержание в пантах, рогах и их экстрактах кремния, цинка, бария, меди, марганца, которые играют важную роль в биохимических процессах организма. Проведенные исследования показывают, что панты и рога самцов диких северных оленей содержат целый комплекс микронутриентов позволяющий восполнить их недостаток в организме.

В ходе проведенных исследований аминокислотного состава в экстрактах из пантов было выявлено 27 свободных аминокислот, составляющих в сумме 153,7 мг%, а в пантах, рогах и экстрактах из рогов- 17 связанных аминокислот с суммарной концентрацией 15,71, 43,95 и 24,54 мг% соответственно. Из них на долю незаменимых приходится 48,08 и 8,93 мг% в экстрактах и пантах и 22,86 и 14,17 мг% соответственно. Доминирующее положение в экстрактах из пантов отводится незаменимым аминокислотам: лизину, лейцину, валину и аргинину, а в пантах лизину, лейцину, аргинину и треонину. Концентрация их от суммы незаменимых аминокислот составляет 69,3 и 60,5% в экстрактах и пантах соответственно. В экстрактах из рогов и в рогах превалируют лизин, лейцин, изолейцин, треонин и метионин, на долю которых приходится 13,52 и 17,87 мг% соответственно. Заслуживает внимания наличие в экстрактах из пантов незаменимых аминокислот: гистидина (1,65 мг%), который применяется при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, при гепатите, а также метионина (1,21 мг%), необходимого для поддержания роста и азотистого равновесия в организме.

Среди заменимых аминокислот в экстрактах преобладают глицин, аланин и пролин, а в пантах- глутамин, пролин и аланин. Сумма их составляет 73,38 и 5,13 мг% в экстрактах и пантах соответственно. В экстрактах из рогов и в рогах преобладают такие аминокислоты, как глутамин, пролин и аргинин, суммарная доля которых составляет 6,65 и 14,81мг%.

Особый интерес представляет наличие в пантах таурина, относящегося к серосодержащим аминокислотам и образующегося из цистеина (7,22 мг%). Он необходим для биосинтеза таурохолевой кислоты, которая способствует эмульгированию и всасыванию продуктов распада глицеридов и фосфатидов жирных кислот. Таурин участвует в регуляции сердечной активности, осмотических процессов на клеточном уровне, нормализуя функции клеточных мембран, активизируя энергетические и обменные процессы, сохраняет электролитный состав цитоплазмы за счет накопления в ней ионов калия и кальция. Его применяют при интоксикации гликозидами, при лечении диэнцефального синдрома, катаракты и глаукомы. Он служит нейромодулятором и нейроингибитором центральной нервной системы, улучшает проведение нервных импульсов, что обусловливает его применение в качестве антиконвульсатора при эпилепсии. Как стимулятор репаративных и регенерационных процессов он применяется при дистрофических поражениях сетчатой оболочки глаза, в том числе наследственных тапеторетинальных абиотрофий, при дистрофиях роговицы, старческих, диабетических, травматических и лучевых катарактах, а также как средство, связывающее радионуклиды и стимулирующее восстановительные процессы при травмах роговицы.

Заслуживает внимания наличие в экстрактах г-аминомасляной кислоты концентрация которой составляет 0,68 мг%. В организме она функционирует как химический агент при передаче нервных импульсов, повышает продуктивность мышления, улучшает память, оказывает мягкое психостимулирующее действие, благотворно влияет на восстановление движений и речи после нарушения мозгового кровообращения.

Следующую группу биологически активных веществ составляют липиды. Установлено, что из 100 г пантовой муки экстрагируется в среднем около 600 мг липидов, которые объединяются в три класса. Преобладают фосфолипиды, на долю которых приходится 243 мг, или 41% от их общего количества. К этому классу относят глицерофосфолипиды и сфинголипиды, соотношение их составляет 1:6,5. Из группы глицерофосфолипидов в состав органических веществ пантов входят фосфатидилсерин (29,5 мг%), фосфатидные кислоты (11,4мг%), кефалин (14,7мг%), лецитин (116,3мг%), лизофосфатиды (18,9мг%) и глицерофосфаты (14,8 мг%).

Особую группу липидов составляют стерины. Их уровень в пантах и экстрактах из пантов составляет 39,1%. Наиболее важные представители этого класса- холестерин и эфиры холестерина. Концентрация выявленных стеринов от общей их суммы в экстрактах из пантов выглядит следующим образом: холестерин - 52,97%, эргостерол - 23,91, холеста-5ен, 3бром - 18,64 и холеста-5ен-3-ол- 4,48%. В муке из пантов их содержание следующее: холеста-5-ен-3-ол - 0,84% холеста-5ен, 3бром - 4,11%, ситостерол- 34,91, холеста-3,5-диен - 50,94, холеста-5-ен, 3-метокси-3,46 и холеста-3,5-диен-7-он- 5,98%.

Следующая группа БАВ пантов представлена стероидными гормонами. Так, концентрация тестостерона в них составила 24,28 нг/мл, прогестерона- 8,69, эстрадиола- 43,10, кортизола- 15,38 нг/мл.

Третий класс липидов - нейтральные жиры (триацилглицерины) предельного и непредельного ряда составляют 19,8% липидной фракции пантов северных оленей. Жирно-кислотный состав пантов, рогов и их экстрактов представлен широким диапазоном насыщенных и ненасыщенных жирных кислот от С_8:0 до С_24:0. Анализ показывает, что преобладают ненасыщенные жирные кислоты. Соотношение насыщенных к ненасыщенным кислотам составляет 1:1,3, 1:1,8 и 1:1,5 и 1:3,8 в пантах, рогах и их экстрактах соответственно.

Из ненасыщенных кислот преобладают олеиновая, линолевая, арахидоновая и пальмитоолеиновая жирные кислоты. Концентрация их от общей суммы жирных кислот составляет 51,01, 69,28, 54,99 и 51,71% в пантах, рогах и их экстрактах соответственно. Пальмитиновая, стеариновая, бегеновая и маргариновая кислоты превалируют среди насыщенных жирных кислот. Уровень их в пантах, рогах и экстрактах составляет соответственно 39,48, 32,37, 38,11 и 17,72%.

Следующая группа биологически активных веществ липидной фракции пантов и экстрактов представлена жирорастворимыми витаминами A, D и Е (табл. 2).

Таблица 2 - Содержание витаминов, мг%

Наряду с жирорастворимыми витаминами выявлены водорастворимые витамины, относящиеся к группе B-витаминов. Отмечается значительная концентрация в пантах, рогах и экстрактах из пантов витамина А, Е, В₅, В₃ и В₂. В экстрактах из рогов концентрация всех витаминов существенно ниже.

Помимо стероидных гормонов зарегистрированы гормоны белковой (ФСГ) и полипептидной природы (инсулин), а также относящиеся к прочим гормонам (тиреоидные), которые по своей химической природе не являются пептидами и стероидами. Содержание тиреиодных гормонов в исследуемых экстрактах из пантов северных оленей находится на довольно высоком уровне. Так, уровень трийодтиронина составил 1,26 нг/мл, тироксина- 65,28 нг/мл, свободного тироксина- 24,49 пмоль/мл, тиреостимулирующего (TSH)- 0,164 µИЕд/мл. Концентрация фолликулостимулирующего (ФСГ) составила 0,481µИЕд/мл, а инсулина- 0,12нг/мл.

Уровень биологической активности по гипотензивному действию в экстрактах из пантов составил 42,3%, рогов- 19,43%.

Биохимический состав пантов, рогов и экстрактов из пантов и рогов самок диких северных оленей

Общим зооанализом выявлено наличие 38,73 и 48,97% зольных элементов, 2,13 и 0,63 жира, 48,66 и 41,10 % белка в пантах и рогах самок дикого северного оленя соответственно. В экстрактах из пантов и рогов содержание зольных элементов составило соответственно 0,5 и 0,30%, белка- 0,16 и 0,18%. Основу зольных элементов в пантах и рогах составляют 22, а в экстрактах 18 макро- и микроэлементов. Среди макроэлементов доминируют кальций и фосфор, причем уровень их в экстрактах достоверно ниже (Р<0,001). Из микроэлементов отмечается значительное содержание железа- 165, цинка- 60,0, кремния- 9,61, селена- 7,97мг/кг, марганца и меди- 3,75мг/кг. В рогах содержание их составляет соответственно 90,5 мг/кг, 75,0, 12,35, 5,95, 4,60 и 2,90 мг/кг. В экстрактах концентрация макро-и микроэлементов существенно ниже (Р<0,01, Р<0,001).

Суммарный уровень жирных кислот в пантах, рогах и в экстрактах из пантов и рогов самок дикого северного оленя составляет 89,17 г/кг, 87,40, 63,92 и 74,98г/кг соответственно. Во всех образцах преобладают ненасыщенные жирные кислоты. На их долю приходится 47,37г/кг, 46,97г, 43,20г/кг, и 60,97г/кг в пантах, рогах и в экстрактах из пантов и рогов соответственно. Среди них превалируют олеиновая и пальмитоолеиновая жирные кислоты, уровень которых составляет в пантах 44,25г/кг, в рогах -43,43г/кг, в экстрактах из пантов-42,02г/кг, рогов- 58,87г/кг.

Из насыщенных кислот преобладают пальмитиновая и стеариновая жирные кислоты. Сумма их составляет в пантах 38,56 г/кг, рогах- 38,02, в экстрактах из пантов- 18,81 г/кг, рогов- 13,43г/кг,

Аминокислотный состав в пантах, рогах и экстрактах из пантов представлен 17, а в роговых экстрактах 14 кислотами. Во всех образцах преобладают незаменимые аминокислоты. Уровень их от общей суммы в пантах составляет 23,30±0,15, в рогах - 8,10±0,07 (Р<0,001) в экстрактах из пантов - 11,83±0,12, рогов - 1,70±0,05(Р<0,001). Среди незаменимых аминокислот доминируют лизин, лейцин, изолейцин и метионин, сумма которых составляет в пантах 15,39%, рогах- 5,36, экстрактах из пантов- 8,31%, рогов- 1,10% (Р<0,001).

Сумма заменимых аминокислот в пантах равнялась 21,26±0,20%, рогах- 7,08±0,11 (Р<0,001), в экстрактах из пантов- 7,38±0,10, рогов- 2,01±0,06% (Р<0,001). Среди них преобладают глутамин, аланин, пролин и серин. С ростом рогов отмечается достоверное снижение аминокислот в рогах и их экстрактах по сравнению с пантами и экстрактами из пантов как по общей их сумме, так и персонально (Р<0,001). Содержание витаминов представлено в таблице 3.

Таблица 3 - Концентрация витаминов в пантах, рогах и экстрактах из пантов и рогов самок диких северных оленей, мг/кг (M±m)

Анализ показал, что в пантах и рогах самок дикого оленя и их экстрактах содержится комплекс жиро- и водо- растворимых витаминов, причем концентрация их в пантах и экстрактах из пантов достоверно выше по сравнению с рогами и экстрактами из рогов (Р<0,01, Р<0,001). Отмечается значительное содержание витаминов А, Е, В5, В3, В2 и В6

Уровень биологической активности по гипотензивному действию в эстрактах из пантов самок диких северных оленей составил 32.6% снижения, в рогах- 12.32%.

Биохимические показатели пантов самцов, быков кастратов и самок домашних северных оленей

Исследования макроэлементного состава выявил незначительное увеличение кальция и снижение фосфора в пантах кастратов и самок по сравнению с самцами. Содержание натрия и магния несколько выше в пантах кастратов, а калия- у самок по сравнению с другими группами животных.

Исследования микроэлементного состава показали, что отмечаются достоверные отличия по содержанию стронция, кобальта, меди и лития. Так, содержание лития и меди в пантах самок существенно выше (Р<0,05) , а стронция и кобальта- ниже по сравнению с пантами самцов и кастратов (Р<0,05). По остальным элементам отличия несущественны.

Изучение содержания аминокислот в экстрактах из пантов показало, что они представлены в группе самцов и кастратов 26, а самок 22 свободными аминокислотами В экстрактах из пантов самок отсутствуют такие аминокислоты, как цистеиновая, аспарагиновая, г-аминомасляная кислоты, цитрулин и цистин, а из пантов самцов и кастратов- цистатионин. Незаменимые аминокислоты составляют в экстрактах из пантов самцов 30,95%, кастратов- 25,9 и самок- 36,16% от общей их суммы. Доминирующее место занимают лизин, лейцин и валин. На их долю приходится 18,61, 6,5, и 21,6 мг% в экстрактах из пантов самцов, кастратов и самок соответственно.

В экстрактах из пантов самок отмечается достоверное увеличение по содержанию незаменимых аминокислот гистидина и снижение метионина (Р<0.01) по сравнению с самцами и кастратами.. Отмечаются достоверные отличия по содержанию гидроксипролина, 3-метилгистидина, этаноламина и б-аминомасляной кислоты. Так, концентрация 3-метилгистидина и этаноламина выше в экстрактах из пантов самок, а б-аминомасляной и гидроксипролина в экстрактах из пантов самцов и кастратов (Р<0,01).

Из заменимых аминокислот преобладают пролин глицин и аланин. Концентрация их в экстрактах самцов составляет 51,1, кастратов 62,7, самок 45,5мг%, или от общей суммы аминокислот соответственно 51,3, 56,9 и 46,2%. Концентрация пролина и глицина в экстрактах из пантов кастратов существенно выше по сравнению с экстрактами из пантов самцов и самок (Р<0,01).

Важная роль отводится пантам как источнику мононенасыщеных и полиненасыщенных жирных кислот. Это обусловлено, с одной стороны, их постоянным дефицитом в рационе питания, с другой- исключительной эффективностью как для профилактики, так и при лечении больных с нарушением липидного обмена и, в частности, атеросклерозом, сахарным диабетом, кожными заболеваниями, иммунодефицитными состояниями.

Анализ жирно-кислотного состава показал, что в экстрактах из пантов самцов и кастратов содержится 20, а самок- 18 жирных кислот (табл. 4). Отмечается преобладание ненасыщенных жирных кислот. Соотношение ненасыщенных к насыщенным кислотам составляет в экстрактах из пантов самцов 1,48:1, кастратов- 1,26:1 и самок- 1,04:1.

Таблица 4 - Биохимические показатели пантов самцов, кастратов и самок домашних северных оленей, нг/мл

Незначительное преобладание ненасыщенных жирных кислот у самок, по всей видимости, можно объяснить тем, что самки менее упитаны вследствие пройденного отёла и кормления потомства. Среди ненасыщенных кислот доминирующее место занимают олеиновая, линолевая и арахидоновая. Доля их в экстрактах из пантов составляет 50,54% у самцов, 45,78- у кастратов и 41,83%- у самок. Отмечается достоверно низкое содержание олеиновой и высокое линоленовой кислот у самок (Р<0,05), а линолевой- у кастратов (Р<0,01) по отношению к другим группам животных.

Среди насыщенных кислот преобладают пальмитиновая и стеариновая жирные кислоты. Концентрация их в экстрактах из пантов составляет 35,34% у самцов, 37,69- у кастратов и 43,67% у самок. Достоверных отличий по их содержанию в группах не наблюдается.

Исследованиями гормонального состава экстрактов из пантов выявлено шесть гормонов, концентрация которых довольно значительна. Самый высокий уровень тестостерона выявлен в экстрактах из пантов самцов, самый низкий- у самок (Р<0.001). Отмечаются достоверные отличия по содержанию прогестерона и эстрадиола в экстрактах из пантов самок по сравнению с другими группами (Р<0,001). По наличию кортизола разница не существенна.

Концентрация трийодтиронина в группе самцов достоверно ниже по сравнению с самками и кастратами (Р<0,001), а тироксина- в группе кастратов (Р<0,001).

Уровень биологической активности по гипотензивному действию в процентах составил у самцов 37,80±2,22, кастратов- 33,93±2,33, самок- 32,34±1,86.

Методы кастрации самцов домашних северных оленей

Освоение больших северных просторов тундры и тайги немыслимо без оленя. Северный олень является единственным в настоящее время экономичным видом транспорта. Лучшими транспортными оленями являются быки-кастраты. Распространённые в северном оленеводстве способы кастрации нередко приводят к различным послекастрационным осложнениям, которые протекают очень тяжело, вызывая угнетение, потерю живой массы.

В связи с этим наше внимание привлёк химический способ кастрации с применением водных растворов низших карбоновых кислот. Для кастрации нами использовались 20-и 40%-е водные растворы молочной кислоты и несколько вариантов введения исходного раствора (в семенник и семенной проток). При введении в семенной проток (канатик) доза растворов составляла 2 мл, а в семенник 5-8 мл в зависимости от размеров тестикул. Послекастрационных осложнений и угнетенного состояния, характерных для других способов кастрации, не наблюдалось. Процесс рассасывания паренхимы семенника и некроз сосудов семяпровода семенного канатика происходил в течение 30-45 дней. Наблюдения показали, что при инъекции 20%-го водного раствора молочной кислоты в семенной канатик эффективность кастрации у самцов в годовалом возрасте составила 75%, 2-летнего и старшего возраста- 60%. При введении 40% раствора молочной кислоты 100%-я эффективность кастрации наблюдалась при инъекции 3-4 мл самцам годовалого возраста и 4-5 мл- 2-летним и взрослым самцам.

Влияние возраста кастрации на качественные показатели пантов и рогов самцов домашних северных оленей

Изучение влияния возраста кастрации на качественные показатели и рост рогов у самцов домашних северных оленей показало, что в морфологическом строении различий не наблюдается, хотя рост и развитие пантов у кастрированных животных происходит на 25-30 дней позже по сравнению с некастрированными оленями. Отмечаются отличия по массе пантов. Она уступает таковой пантов некастрированных самцов, что можно объяснить меньшей степенью минерализации и более рыхлой внутренней структурой пантов и рогов. Плотная, компактная масса наружной стенки рогов у кастрированных оленей в 1,5-2 раза тоньше, чем у некастрированных самцов. Внутренняя часть рога кастрированных оленей имеет крупнопористую губчатую структуру, состоящую из тонких костных перегородок, а у некастрированных она мелкопористая, вследствие большей абсорбции остеотропных элементов, приводящей к перекрытию пор и уплотнению костной массы. Наличие БАВ в пантах и рогах напрямую зависит от содержания в них крови, а значит, органических веществ.

Подтверждением этому служит достоверно высокое содержание суммы свободных аминокислот в пантах и рогах у всех возрастных групп кастрированных животных по сравнению с некастрированными (Р<0,01). Отмечаются персональные отличия по наличию аминокислот. Так, в экстрактах из пантов быков-кастратов наблюдается достоверное увеличение тирозина и аспарагиновой кислоты (Р<0,01), у третьяков- аспарагиновой и глутаминовой кислот (Р< 0,01), у бычков - фенилаланина (Р<0,05). В рогах всех возрастных групп выше содержание пролина, глицина, валина, лизина и таурина (Р<0,001).

Исследования жирно-кислотного состава показало, что в пантах преобладают ненасыщенные кислоты. Уровень их в группах кастрированных оленей- 55,8 до 57,5%, некастрированных- от 59,7 до 60,0%. С ростом рогов отмечается тенденция к снижению их уровня, увеличению насыщенных жирных кислот и постепенному их выравниванию к соотношению 1:1.

В экстрактах из пантов содержится ряд стероидных и тиройодных гормонов. Кастрация привела к снижению уровня тестостерона и увеличению прогестерона и кортизола. Период роста пантов приходится на вегетативный период растительности, когда в крови возрастает содержание гормонов щитовидной железы, оказывающих влияние на интенсивность энергообмена и в конечном итоге на увеличение живой массы. В экстрактах из пантов всех возрастных групп кастрированных животных отмечается достоверное увеличение трийодтиронина и снижение тироксина (Р<0,001).

Кастрация оказала влияние на уровень биологической активности в пантах и рогах. Биологическая активность в экстрактах из пантов по гипотензивному действию была достоверно выше у некастрирванных самцов по сравнению с кастрированными (Р<0,01, Р<0,001), а в экстрактах из рогов- у кастрированных (Р<0,001).

Влияние различных способов кастрации самцов домашних оленей на качественные показатели пантов и рогов

При изучении влияния различных способов кастрации (открытый, закрытый и химический) установили, что существенных изменений в морфологическом строении рогов не произошло. Кастрация повлияла на сроки очистки рогов от кожи и снижение массы пантов и рогов у животных кастрированных открытым способом, что можно объяснить меньшей степенью минерализации их внутренней структуры и снижением зольных элементов на 4,7% по сравнению с контрольной группой. У животных, кастрированных закрытым и химическим способом существенных отличий по массе пантов и рогов не наблюдалось. Способ кастрации повлиял на содержание свободных аминокислот в пантах и рогах. Так сумма их в пантах некастрированных животных составила 91,0мг%, кастрированных закрытым способом- 103,0, открытым- 106,7, химическим - 109,4мг%. В рогах она была соответственно 0,70, 7,73, 18,12, 23, 14мг%.

Изучение жирно-кислотного состава показало, что во всех образцах пантов и рогов преобладают ненасыщенные жирные кислоты независимо от способа кастрации.

Анализ гормонального состава свидетельствовал, что уровень тестостерона, кортизола и тироксина нарастает от группы животных, кастрированных химическим, затем закрытым и открытым способом. Концентрация тестстерона и тироксина достоверно выше у некастрированных животных по сравнению с кастрированными (Р<0,001). Отмечается определенная закономерность: со снижением уровня тестостерона и тироксина в пантах кастрированных животных наблюдается достоверное увеличение эстрадиола (Р<0,05), трийодтиронина (Р<0,001) и незначительное- прогестерона и кортизола.

Способ кастрации оказал влияние и на уровень биологической активности. Так, в экстрактах из пантов животных, кастрированных химическим способом, он снизился на 3,87% и составил 33,93% (Р<0,05), закрытым- на 8,83% (28,97%) и открытым- на 11,56% (Р<0,001). В экстрактах из рогов животных, кастрированных закрытым способом, уровень биологической активности составил 8,95%, химическим- 13.45 и открытым- 22,65%.

Морфологические и качественные показатели пантов, отавы и рогов кастрированных самцов домашних северных оленей

При изучении морфологических и качественных показателей пантов, отавы и рогов кастрированных самцов домашних северных проводили срезку правых пантов. Согласно ТУ-46 РСФСР-301-84-Э, левые панты оставляли для изучения дальнейшего роста рогов. После срезки пантов по всей площади среза происходит рост отавы, имеющей ствол с ледяным и средним отростком. Срезку рогов и отросшей отавы проводили осенью в начале сентября. Так, масса отавы кастрированных самцов домашних северных оленей уступает массе сырых пантов на 115 г, рогов- на 282 г (табл. 5). При сравнении линейных размеров пантов и отавы с аналогичными показателями рогов наблюдаются существенные отличия по длине ствола (Р<0,05) и отростков. К тому же, у рогов отмечается разветвление кроны с наличием трех отростков.

Таблица 5 - Масса и морфологические показатели, M±m

Исследование минерального состава образцов показывает, что содержание золы, являющейся основным критерием, характеризующим степень окостенения, в рогах существенно выше по сравнению с пантами и отавой (Р<0,05) и составляет соответственно 44,7, 36,27 и 37,78%. С ростом пантов идёт процесс увеличения концентрации остеотропных элементов, кальция, фосфора и магния, отвечающих за минерализацию костной ткани, и достоверного снижения элементов гидратного слоя кристаллов костной ткани натрия и калия (Р<0,01), содержание которых в рогах в 2 раза ниже по сравнению с пантами и отавой.

С ростом рогов отмечается достоверное снижение микроэлементов: железа, цинка свинца, рубидия (Р<0,001) и увеличение никеля, стронция, кобальта, марганца, меди и лития (Р<0,001).

Анализ аминокислотного состава показал, что в пантах кастрированных самцов домашних северных оленей содержится 24, отаве- 23 и в рогах- 18 свободных аминокислот. Сумма их в рогах на 122,05 мг%, отаве- на 38,63мг% меньше по сравнению с пантами. Исследования показывают, что во всех экстрактах преобладают такие заменимые аминокислоты, как аланин, глицин и пролин. На их долю приходится свыше 59% в пантах и отаве и 48% в рогах от общей суммы аминокислот. Концентрация незаменимых аминокислот в пантах составляет 38,74мг%, отаве- 28,66 и в рогах- 9,72мг%. Среди них преобладают такие аминокислоты, как лейцин, лизин, валин и аргинин, составляющие 77,1, 75,6 и 83,5% в пантах, отаве и рогах соответственно. Свободные аминокислоты содержатся в основном в крови и в меньшей степени в саркоплазме клеток в составе хелатных комплексов, где они выполняют функцию структурного материала для синтеза белков. Этим и объясняется постепенное снижение их концентрации в рогах вследствие минерализации внутренней структуры.

При анализе жирно-кислотного состава определено 20 кислот. В экстрактах преобладают ненасыщенные жирные кислоты. Соотношение их к насыщенным кислотам составляет в пантах 1,6:1, отаве- 1,3:1 и рогах- 1,02:1 (табл. 6).

Таблица 6 - Биохимические показатели пантов, отавы и рогов кастрированных самцов домашнего северного оленя

Как видим, что с ростом рогов наблюдается тенденция к увеличению насыщенных жирных кислот. Ненасыщенные жирные кислоты в основном представлены мононенасыщенными кислотами: олеиновой и пальмитоолеиновой. Концентрация их составляет 36,58, 35,74 и 29,55% в пантах, отаве и рогах соответственно. В группе полиненасыщенных жирных кислот доминируют линолевая и. арахидоновая кислоты, содержание которых составляет в пантах 19,54%, отаве - 16,53 и рогах - 15,91%. Среди насыщенных жирных кислот преобладают стеариновая и пальмитиновая кислоты. На их долю приходится от 33 до 44% от суммы насыщенных жирных кислот.

При исследовании гормонального состава была выявлена группа стероидных и тироиодных гормонов (см. табл. 5).С ростом рогов отмечается достоверное их снижение (Р<0,001), что объясняется минерализацией структуры рогов и снижением форменных элементов крови. В отаве наблюдается незначительный рост тестостерона, эстрадиола, трийодтиронина и снижение прогестерона, кортизола и тироксина.

Изучение уровня биологической активности экстрактов показало, что в пантах она составляет 30,80 ± 2,90% , в отаве - 28,16± 1,21%, в рогах - 25,08± 0,18 % снижения артериального давления по гипотензивному действию в остром опыте, что соответствует требованиям, предъявляемым к стандартному пантокрину.

Влияние экзогенной стимуляции на рост и качественные показатели пантов кастрированных самцов северных оленей

Известно, что ежегодный цикл роста и отпадения рогов оленей тесно связан с половой функцией, а именно с концентрацией тестостерона. Действие половых гормонов на рост рогов выявлен в опытах по внутримышечном введении препарата омнадрен 250, в состав которого входят пропионат, фенилпропионат, изокапронат и капринат тестостерона. Установлено, что инъекция в дозе 1,5 мл быкам-кастратам и 1,0 мл кастрированным третьякам не стимулирует рост пантов, а приводит к его задержке и снижению массы. Панты быков кастратов уступают по массе на 35,4%, по длине ствола - на 38,4% оленям контрольной группы (Р<0,01), а третьяков - соответственно на 12,1 и 7,3%. Аналогичное снижение отмечали и по рогам. Снижение дозы до 0,5 мл кастрированным третьякам и 1,0 мл быкам-кастратам оказало положительное влияние на рост и увеличение массы пантов на 24,7 и 62,8% (Р<0,01) соответственно по сравнению с первым опытом. По сравнению с контролем увеличение массы пантов составило у третьяков 6,9%, у быков - 7,6% (Р<0,05). Заместительная терапия оказала влияние на усиление процессов минерализации, характеризуется повышением золы, остеотропных элементов кальция и фосфора и снижением элементов гидратной оболочки кристаллов костной ткани - калия и натрия.

Сумма свободных аминокислот в пантах ниже у животных опытной группы у быков-кастратов на 6,8%, третьяков - на 11% (Р<0,01). В группе быков-кастратов наблюдаем достоверное увеличение по содержанию пролина, глицина и аланина у животных опытной группы (Р<0,05). У третьяков разница несущественна. Среди незаменимых аминокислот преобладает валин, лейцин, лизин, изолейцин и аргинин. Концентрация лизина в пантах выше у опытных животных в группе быков (Р<0,01), у контрольных - в группе третьяков (Р<0,05). Достоверны отличия по метионину в группе быков (Р<0,001).

Исследования жирно-кислотного состава показывают, что в пантах подопытных животных преобладают ненасыщенные жирные кислоты. Отмечается достоверная разница по содержанию линолевой кислоты у кастрированных животных контрольной группы по сравнению с опытной (Р<0,05).

Стимуляция роста пантов экзогенным тестостероном привела к достоверному увеличению концентрации тестостерона на 32% (Р<0,05) и кортизола - на 34% (Р<0,01) в пантах животных опытной группы по сравнению с контрольной кортизола. Помимо этого отмечаем некоторое увеличение в экстрактах из пантов опытной группы эстрадиола и снижение в них прогестерона. Наблюдается повышение уровня трийодтиронина и снижение тироксина в пантах животных опытной группы (Р>0,05).

Сопоставление данных уровня биологической активности по гипотензивному тесту показывает, что гормональная стимуляция приводит к увеличению биологической активности пантовых экстрактов. Так, в группе быков-кастратов она увеличивается на 9,2% (Р<0,01), у третьяков - на 6,4% (P<0,05).

Технология заготовки и первичной переработки пантов северных оленей

Для срезки пантов у домашних северных оленей требуется специальное оборудование и инструменты, которые позволяют осуществить быстрое проведение операции, исключить травмирование животных и обеспечить безопасность персонала. Наиболее прогрессивный метод отлова оленей заключается в использовании коралей - постоянных или переносных загонов, применяемых для учета и ветеринарно-зоотехнической обработки оленей. При этом в 4-6 раз сокращаются затраты труда. Для срезки применяется хирургическая пила, режущая поверхность которой дезинфицируется. В отличие от других видов оленей у северного оленя надглазничный отросток отходит от ствола панта на расстояние 0,5-1,0 см выше венчика. В связи с этим спиливание панта производится несколько выше надглазничного отростка. Срезка пантов у оленей сопровождается кровотечением, так как повреждаются крупные кровеносные сосуды. Вследствие этого профилактика и остановка кровотечения очень важна для общего состояния оленя после срезки пантов. Поэтому целесообразно осуществлять гемостаз, применяя резиновые кольца или специальные гемостатические щипцы.

Для устранения вышеуказанных недостатков и сокращения времени на проведение данных технологических операций нами разработаны два варианта устройств для срезки пантов позволяющие проводить срезку независимо от их конфигурации и степени окостенения, в коралях у домашних и у диких оленей на водных переправах. Устройство состоит из неподвижной части и подвижного ножа, который приводится в поступательное движение путем зубчатой передачи через рукоятку в первом варианте и пневмоцилиндром путем подачи сжатого воздуха во втором варианте. Второй вариант устройства дополнительно снабжен фиксатором панта, что необходимо при срезке пантов у дикого северного оленя на водных переправах. На срезку пантов (с момента фиксации) уходит 3-5 с. Одновременно за счет сдавливающего эффекта периферических кровеносных сосудов браншами устройства происходит гемостаз на месте среза, что значительно облегчает работу, исключая операцию гемостаза. Срезку у оленей разных возрастов проводят при определенных линейных параметрах, согласно разработанным нами методическим рекомендациям. У кастрированных животных срезку пантов проводят в период начала раздвоения ледяного отростка.

Особенностью промысла дикого северного оленя является то, что он проводится на водных переправах. С этой целью на основных путях миграции по берегам рек расположены промысловые точки и механизированные пункты переработки. Основными достоинствами являются технологичность, простота водного способа буксировки оленей к пунктам обработки и хранения готовой продукции, а также возможности выборочного отстрела животных. Срезка пантов с дикого северного оленя производится на водных переправах и с убитого животного. При заготовке следует максимально добиваться качества сырья. Для этого важно в первую очередь правильно проводить срезку. Основная ошибка отстрельщиков заключается в том, что они, стараясь увеличить массу заготовленной продукции, срезают панты почти у основания стаканчика - практически сразу же над черепной костью под надглазничным отростком. Однако тем самым понижают общую сортность сырья и снижают возможность качественного консервирования.

В тех случаях, когда отстрел ДСО производится непосредственно около места разделки туш, то срезка пантов проводится на берегу. При этом срезанную продукцию следует разложить в прохладном месте (ни в коем случае не на солнце), наклонив под углом 20-35° для того, чтобы со среза не вытекала кровь на 1-2 ч. до засыхания её на месте среза и полного остывания до температуры окружающей среды. Недопустима упаковка теплых пантов в мешки во избежании их запарки. После остывания панты укладывают в мешки и доставляют в ледник, где их замораживают в рассыпанном виде при температуре не менее -12-18 єС, а затем после заморозки упаковывают в мешки и отп...