Метаболічна та продуктивна дія бікарбонату амонію при його використанні в годівлі телят

Размещено на http://www.allbest.ru/

ІНСТИТУТ БІОЛОГІЇ ТВАРИН УААН

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

03.00.04. - біохімія

МЕТАБОЛІЧНА ТА ПРОДУКТИВНА ДІЯ БІКАРБОНАТУ АМОНІЮ ПРИ ЙОГО ВИКОРИСТАННІ В ГОДІВЛІ ТЕЛЯТ

СТЕЦЬКО ТАРАС ІВАНОВИЧ

Львів - 2004

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Ранній морфофункціональний розвиток рубця і становлення рубцевого типу травлення у телят є основною передумовою ефективного використання синтетичних азотових сполук в їх годівлі у перші місяці життя (Вридник Ф.І. та ін., 1986; Stewart C.S., Bryant M.P.,1988). Аналіз проведених у попередні роки досліджень дає можливість стверджувати, що при ранньому згодовуванні телятам грубих кормів і зменшенні швидкості розпаду синтетичних азотових сполук в рубці можна досягти більш максимального використання азоту рубцевими мікроорганізмами у синтезі амінокислот de novo (Грабовенский Н.И., Калачнюк Г.И., 1984; Fiems L.0. е. а., 1987; Zitnan R. е. а., 1997; Духин И.П., 1988). Целюлозолітичні бактерії, які розщеплюють клітковину грубих кормів, використовують для синтезу власних білків амінокислоти, які синтезуються з аміаку, а не пептиди та амінокислоти, які звільняються при розщепленні протеїну корму (Chalupa W., 1976; Alanis Ruiz J., 1992; Jenkins T.C., 1997; Янович В.Г., Cологуб Л.І., 2000). Цим зумовлена актуальність поглиблення науково-практичних основ підвищення ефективності використання синтетичних азотових сполук у годівлі телят у перші місяці життя з метою стимуляції росту популяції целюлозолітичних бактерій та більш ефективного використання наявної в рослинних кормах клітковини. У цьому контексті актуальним є дослідження метаболічної і продуктивної дії маловивченої синтетичної азотовмісної сполуки бікарбонату амонію при використанні її як джерела азоту в годівлі телят у перші місяці життя.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є фрагментом досліджень лабораторії годівлі тварин і технології кормів Інституту землеробства і тваринництва західного регіону УААН, проведених у 1990-1992 роках при виконанні завдання „Розробити і впровадити ефективні способи заготівлі і зберігання кормів, використання поживних, мінеральних та інших речовин тваринами в умовах кормовиробництва західних районів УРСР” (№ Держреєстрації 032396) і відділу контролю препаратів при незаразних хворобах, вітамінів та кормових добавок Державного науково-дослідного контрольного інституту ветеринарних препаратів і кормових добавок, проведених у 2002-2003 роках при виконанні завдання “Розробити і модифікувати методи контролю, провести порівняльну оцінку ефективності нових хімікофармацевтичних, біологічно активних, рослинних препаратів та кормових добавок” (№ Держреєстрації 0101U006354). У цих завданнях автор вивчав вплив згодовування телятам у ранньому віці бікарбонату амонію на обмінні процеси в їх організмі, на перетравність поживних речовин і ступінь засвоєння ними азоту та мінеральних елементів корму, на інтенсивність їх росту.

Мета і завдання досліджень. Метою дисертаційної роботи було встановити вплив додавання до раціону телят з 1-місячного віку як джерела азоту бікарбонату амонію окремо і разом з сорбентом перлітом на ферментативну активність і азотовий обмін в рубці телят, перетравність і засвоєння поживних та мінеральних речовин корму, метаболічні процеси в крові та інтенсивність їх росту.

У завдання роботи входило дослідження:

- вікової динаміки змін показників вмісту продуктів азотового і енергетичного обміну та ферментативної активності мікроорганізмів у вмісті рубця телят при додаванні до їх раціону бікарбонату амонію окремо і разом з сорбентом перлітом;

- вікової динаміки змін концентрації загального білка, амінного азоту, сечовини, глюкози, активності лужної фосфатази (ЛФ), аспартатамінотрансферази (АсАТ) і аланінамінотрансферази (АлАТ) у крові досліджуваних телят;

- перетравності поживних речовин, засвоєння азоту та мінеральних речовин корму в кишечнику телят.

Об'єкт дослідження - ферментативні процеси та азотовий обмін у рубці, перетравність поживних речовин, засвоєння азоту та мінеральних речовин корму, метаболічні процеси в крові та інтенсивність росту телят при додаванні до їх раціону з 1-місячного віку бікарбонату амонію окремо і разом з сорбентом перлітом.

Предмет дослідження - ферментативна активність мікроорганізмів та концентрація продуктів азотового і енергетичного обміну у вмісті рубця, морфологічні і біохімічні показники крові, вміст органічних та мінеральних речовини у кормах і калі.

Методи дослідження: колориметричні - протеолітична і амілолітична активність, концентрація амінного азоту вільних амінокислот і аміаку у вмісті рубця, кількість еритроцитів та вміст гемоглобіну, концентрація загального білка, амінного азоту вільних амінокислот, сечовини, глюкози та активність ЛФ, АсАТ і АлАТ у крові; фізико-хімічні - концентрація загального, білкового та залишкового азотів, сума летких жирних кислот (ЛЖК) у вмісті рубця; хроматографічні - частка окремих ЛЖК у вмісті рубця; гематологічні - гематокрит, кількість лейкоцитів та лейкоцитарна формула; спектрометричні - вміст мікроелементів у кормах та калі; фотометричні - вміст сірки та калію в кормах та калі; фізіологічні - дослід на фістульних тваринах; зоотехнічні -зоотехнічний аналіз кормів та калу, інтенсивність росту; токсикологічні - гостра токсичність; економічні - собівартість продукції та рентабельність виробництва; статистичні - середньоарифметична величина, середньоарифметична похибка та вірогідність різниці.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше вивчено вплив бікарбонату амонію при додаванні його до раціону телят з 1-місячного віку окремо і разом з перлітом на ферментативну активність мікроорганізмів, ферментативні процеси і утворення аміаку у рубці, метаболічний профіль та біохімічні показники крові телят, перетравність і засвоєння поживних речовин і мінеральних елементів корму та їх ріст. Виявлено підвищення утилізації аміаку мікроорганізмами та підвищення їх целюлолітичної активності під впливом бікарбонату амонію, особливо при додаванні його до раціону телят разом з сорбентом перлітом. Встановлено підвищення ступеня перетравності поживних речовин корму, засвоєння азоту і мінеральних елементів та інтенсивність росту телят при додаванні до їх раціону бікарбонату амонію, як джерела амонійного азоту для мікроорганізмів рубця.

Огляд літератури. В огляді літератури, що складається з трьох підрозділів, представлено аналіз сучасних наукових літературних даних, які висвітлюють питання вікових особливостей живлення та процесів травлення телят і використання небілкових азотових сполук в їх годівлі.

Загальна методика та основні методи дослідження. Дослідження проводили на телятах-аналогах чорно-рябої породи, що належали дослідному

господарстві “Чишки” Інституту біології тварин УААН, в період з 1- до 4-місячного віку, яким у 20-денному віці накладали на рубець фістули. Телята були розділені на три групи, по 4 голови в кожній. Телята отримували раціон, що складався з незбираного молока, комбікорму, лучного сіна та прив'яленої зеленої маси. На відміну від телят 1-ї (контрольної) групи, телятам другої (дослідної) групи з місячного віку до раціону додавали разом із комбікормом бікарбонат амонію з розрахунку 0,5 г/кг живої маси, а телятам третьої (дослідної) групи - суміш бікарбонату амонію з перлітом у відношенні 1 : 1 з розрахунку 1,0 г/кг живої маси. Протягом першого місяця досліду телят дослідних груп привчали до поїдання бікарбонату амонію, починаючи з дози 0,1 г/кг живої маси і закінчуючи дозою 0,5 г/кг. Дослідження вмісту рубця і крові телят проводили в 2- і 4-місячному віці. Зразки вмісту рубця відбирали до і через 30, 60 і 180 хвилин після годівлі телят. Кров брали з яремної вени до і через 3 години після годівлі. У 3-місячному віці був проведений балансовий дослід.

Протеолітичну активність у вмісті рубця визначали за ступенем розщеплення казеїну, аміолітичну активність - за ступенем розщеплення крохмалю (Методики досліджень з фізіології і біохімії сільськогосподарських тварин. - Інститут землеробства і біології тварин УААН, Львів, 1998). Активність целюлолітичних ферментів у вмісті рубця визначали за ступенем розщеплення клітковини (Паєнок С.М., 1970). Концентрацію загального, білкового і залишкового азотів у вмісті рубця визначали за методом К'єльдаля, концентрацію амінного азоту вільних амінокислот - нінгідриновим методом, а концентрацію аміаку - методом Конвея (Кондрахин И.П., 1985). Загальну концентрацію ЛЖК визначали шляхом їх відгонки з наступним титруванням (Методики досліджень з фізіології і біохімії сільськогосподарських тварин. - Інститут землеробства і біології тварин УААН, Львів, 1998), а вміст окремих ЛЖК - методом газорідинної хроматографії (Немировський В.І., Терещук О.М., Гнатів В.І., Скорохід В.Й., 1989).

У крові досліджували: вміст гемоглобіну - геміглобін-ціанідним методом за допомогою стандартного набору реактивів; гематокрит - за Й.Тодоровим (Кондрахин И.П., 1985); кількість еритроцитів - колориметрично; кількість лейкоцитів і окремих їх форм - шляхом мікроскопії; вміст загального білка - біуретовим методом за допомогою стандартного набору реактивів; концентрацію сечовини - за кольоровою реакцією з диацетилмонооксимом за допомогою стандартного набору реактивів; концентрацію амінного азоту - нінгідриновим методом (Кондрахин И.П. та ін., 1985); активність АсАТ і АлАТ - за Райтманом-Френкелем за допомогою стандартного набору реактивів; активність ЛФ - за допомогою стандартного набору реактивів для мікроаналізу; концентрацію глюкози - орто-толуїдиновим методом (Кондрахин И.П., 1985). Ступінь перетравності поживних речовин корму і баланс азоту визначали за Вудмаскою В.Ю. (1975), засвоєння макроелементів - за Разумовим В.А. (1986), а мікроелементів - за Боровик-Романовою Т.Ф. (1973). Гостру токсичність бікарбонату амонію визначали за Кербером (Беленький М.Л., 1963).

До постановки на дослід, протягом його проведення та в кінці експерименту дослідних тварин індивідуально зважували.

Отримані цифрові дані опрацьовували статистично за комп'ютерною програмою Microsoft Excel.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Таблиця 1. Протеолітична, амілолітична і целюлолітична активність у вмісті рубця телят (М m; n = 4)

Таблиця 3. Концентрація аміаку у вмісті рубця телят, ммоль/л (Mm; n=4)

Сума та співвідношення окремих коротколанцюгових жирних кислот у вмісті рубця телят. Дані, наведені в таблиці 4, показують, що рівень ЛЖК у вмісті рубця телят всіх груп у 2-місячному віці значно зростає в перші 60 хвилин після годівлі (Р<0,05), а в наступний період істотно не змінюється (Р<0,5). Через 180 хвилин після годівлі концентрація ЛЖК у вмісті рубця телят 2-ї групи була на 14,75% (Р<0,05), а у вмісті рубця телят 3-ї групи - 9,83% (Р<0,1), менша, ніж у вмісті рубця телят 1-ї групи, що можна пояснити кращим їх використанням мікроорганізмами у синтезі амінокислот.

Таблиця 4. Загальна концентрація та частка окремих ЛЖК у вмісті рубця телят (Mm, n=4)

Протягом трьох годин після годівлі у вмісті рубця телят поступово зменшується частка оцтової кислоти і збільшується частка пропіонової кислоти. Хоча різниці у відносній концентрації оцтової і пропіонової кислот у вмісті рубця телят 2- і 3-ї груп порівняно з телятами 1-ї групи невірогідні (Р<0,5), вони свідчать про інгібуючий вплив бікарбонату амонію на оцтовокисле бродіння і стимулюючий вплив на пропіоновокисле бродіння в рубці.

Концентрація ЛЖК у вмісті рубця телят у 4-місячному віці була більша, ніж у 2-місячному віці (P<0,01), що свідчить про посилення ферментації вуглеводів після переходу від прерумінантного до румінантного типу живлення, а більша сума ЛЖК у вмісті рубця телят дослідних груп, ніж у вмісті рубця телят контрольної групи, - про стимулюючий вплив бікарбонату амонію на морфофункціональний розвиток рубця. Після годівлі частка ацетату в загальній кількості ЛЖК у вмісті рубця телят зменшується, а частка пропіонату і бутирату збільшується, причому у телят дослідних груп зростання частки пропіонату виражене більшою мірою, ніж у телят контрольної групи. Оскільки пропіонова кислота є основним попередником глюкози у жуйних, посилення пропіоновокислого бродіння приводить до збільшення її утворення у печінці шляхом глюконеогенезу, а відтак до зростання синтезу м'язових білків.

Вміст загального білка, амінного азоту і сечовини в крові телят. Як видно з таблиці 5, вміст загального білка у сироватці крові телят всіх груп у 2-місячному віці був приблизно однаковий (P<0,5), а в 4-місячному віці він був помітно вищий у телят 2- і 3-ї дослідних груп, ніж у телят контрольної групи (Р<0,1), що свідчить про позитивний вплив згодовування телятам бікарбонату амонію у ранньому віці на синтез сироваткових білків.

Таблиця 5. Концентрація загального білка, амінного азоту вільних амінокислот і сечовини у сироватці крові телят (Mm; n=4)

Концентрація амінного азоту вільних амінокислот у сироватці крові телят 2- і 3-ї дослідних груп у 2-місячному віці була більша відповідно на 8,04 і 11,01% (Р<0,1), у 4-місячному - на 11,74 і 15,77% (Р<0,05), ніж у сироватці крові телят 1-ї групи, що свідчить про краще субстратне забезпечення синтезу білків в їх тканинах, у тому числі в скелетних м'язах. Згодовування бікарбонату амонію викликало підвищення концентрації сечовини в сироватці крові телят дослідних груп, проте його згодовування разом з перлітом приводить до меншого її вмісту в крові, що можна пояснити зниженням рівня аміаку в рубці при додаванні вказаного сорбенту.

Перетравність телятами поживних речовин корму, засвоєння азоту та мінеральних речовин. Перетравність сухої речовини у телят 2- і 3-ї груп була вища відповідно на 5,36 і 5,08% (P<0,01), органічної речовини - на 5,77 і 5,56% (P<0,01), протеїну - на 5,28 і 1,04% (P<0,05; P<0,5), жиру - на 4,76 і 4,08% (P<0,05), клітковини - на 11,73 і 13,39% (P<0,01; P<0,001), безазотових екстрактивних речовин - на 3,93 і 4,67% (P<0,01), ніж у телят контрольної групи (табл. 6). Вищий рівень перетравності поживних речовин корму у телят дослідних груп можна пояснити кращим ростом мікроорганізмів рубця, особливо целюлозолітичних бактерій при додаванні до їх раціону бікарбонату амонію.

Баланс азоту у телят другої групи був більший на 4,98% (Р<0,01), а телят третьої групи - на 5,37% (Р<0,01), ніж у телят контрольної групи. У телят 2- і 3-ї груп засвоїлось відповідно 32,24 і 32,59% азоту від прийнятого та 38,55 і 40,49% від перетравленого. У телят контрольної групи ці показники відповідно становили 27,26 і 35,39%. У телят 2- і 3-ї груп порівняно до телят 1-ї групи встановлено вірогідно більше засвоєння фосфору, міді, марганцю, цинку, нікелю, хрому, барію і менше засвоєння сірки. При згодовуванні телятам бікарбонату амонію разом з перлітом у них вірогідно збільшилося також засвоєння заліза, ванадію, цирконію, стибію, титану і зменшилося засвоєння стронцію і свинцю.

Таблиця 6. Перетравність поживних речовин корму в травному каналі досліджуваних телят у 3-місячному віці, % (Mm; n=3)