CC BY
76
УДК 619:612: + 634.4.087.72
ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В КОСТНОЙ ТКАНИ СВИНЕЙ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ МИНЕРАЛЬНЫХ ДОБАВОК
Шленкина Татьяна Матвеевна, кандидат биологических наук, доцент кафедры «Биология, ветеринарная генетика, паразитология и экология»
Любин Николай Александрович, доктор биологических наук, профессор кафедры «Морфология, физиология и фармакология»
ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА им. П.А.Столыпина»
Стеценко Ирина Игоревна, доктор биологических наук, профессор кафедры «Химия» ФГБОУ ВПО «Ульяновский ГПУ им. И.Н. Ульянова»
432017, г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1 Тел.: 8 (8422)55-95-64
Ключевые слова: кремнеземистый мергель, полисоли, рацион, железо, медь, цинк, маргенец.
Проведены исследования по применению кремнеземистого мергеля Сиуч - Юшанско-го месторождения в качестве минеральной подкормки в рационах свиней. Анализ полученных данных свидетельствует, что введение в рацион растущих поросят кремнеземистого мергеля оказало положительное влияние на уровень минеральных элементов в костной ткани.
Интенсификация свиноводства выдвигает в число важнейших задач вопрос повышения эффективности использования питательных веществ корма. Одним из основных факторов, влияющих на усвоение рациона животными, является их обеспеченность биологически активными веществами, в том числе микроэлементами [1].
Минеральный состав различных тканей и всего организма дает представление об общем запасе минеральных элементов в организме и распределении их между тканями и органами [2,3].
Хотя каждой ткани и свойствен более или менее типичный уровень содержания минеральных веществ, однако этот уровень зависит от различных факторов и, в частности, от кормления. Поэтому любая несбалансированность рационов сельскохозяйственных животных по минеральным веществам неизбежно приводит к нарушению синтеза и минерализации костной ткани [2,3].
В последние десятилетия значительно возрос интерес к использованию в кормлении животных местных минеральных ресурсов, в частности цеолитсодержащего сырья.
Использование цеолита как добавки в кормлении животных позволяет:
- позитивно влиять на процессы пищеварения в организме животных, повышать
эффективность усвоения полезных веществ;
- улучшить физиологическое состояние животных;
- повысить жизнеспособность животных, предотвращать некоторые заболевания;
- повысить продуктивность взрослых особей;
- адсорбировать и выводить из организма животных радионуклиды, аммиак оксид и диоксид углерода, сероводород и соли тяжелых металлов.
В Ульяновской области открыто Сиуч -Юшанское месторождение цеолитсодержащих пород осадочного типа, которые отличаются от известных и используемых в качестве минеральных добавок вулканогенных туфов по химическому составу и физико-химическим свойствам. Широкое применение этих минеральных ресурсов в свиноводстве тормозится вследствие недостаточного обоснования их использования. Это и определило цель нашей работы - мониторинг формирования и минерализации костной ткани свиней при введении в рационы животных кремнеземистого мергеля Сиуч - Юшанского месторождения.
Экспериментальные исследования были проведены в условиях хозяйства ОАО «Витязь» Майнского района Ульяновской области на по-
росятах крупной белой породы, полученных от 15 свиноматок - аналогов, разделённых на три группы.
Поросята I группы были получены от свиноматок, которым на протяжении супо-росности и лактации скармливали хозяйственные рационы, сбалансированные по основным питательным веществам, но с недостаточным содержанием меди, цинка, кобальта и марганца. Начиная с 7 суток пост-натального развития, в период выращивания и откорма поросята I группы получали хозяйственные рационы с низким уровнем этих микроэлементов.
Поросята II группы, а также свиноматки, от которых они были получены, содержались на рационах, в которые дополнительно вводили комплексную минеральную подкормку для свиней, изготовленную научно-производственной ветеринарной лабораторией Главного Управления ветеринарии Кабинета Министров Республики Татарстан (г. Буинск), в количестве, соответствующем рекомендациям по использованию. В результате уровень меди и цинка был сбалансирован согласно существующим нормам, а по остальным элементам приближался к нормам.
Для восполнения недостатка минеральных веществ в рацион поросят III опытной группы вводили 2%, а в корма свиноматок, от которых они были получены, 3% кремнеземистого мергеля Сиуч - Юшанско-го месторождения (от сухого вещества корма), что соответствовало количеству микроэлементов, вводимых в рацион животных II группы в составе полисолей.
Отъём поросят от свиноматок проводили в 60-суточном возрасте.
В 1-, 60-, 105- и 270-суточном возрасте свиней проводили убой по три головы из каждой группы. В отобранных во время убоя образцах трубчатых костей определяли содержание минеральных элементов.
Биологическая роль железа в костной ткани на сегодняшний день изучена недостаточно полно. Однако полагают, что оно способствует кальцификации костей скелета, необходимо для проявления активности цитохромоксидазы, играющей важную роль в функционировании костных клеток.
Анализ данных показал (табл. 1), что
количество железа в костной ткани животных I группы за 9 месяцев увеличилось в 4,3 раза. За первые 60 суток роста и развития животных этот показатель увеличился на 24 % (Р<0,05), в последующие 45 суток постна-тального развития - на 68 % (Р<0,01), а в период 105-270 суток - на 106 % (Р<0,001). Интенсивный рост этого показателя отмечался в период 60 - 105 суток, который составил 0,04 мг в сутки.
Молоко свиноматок уже к концу первого месяца лактации не покрывает растущей потребности поросят в минеральных веществах [1] особенно Fe и Си. Это указывает на необходимость минеральной подкормки поросят-сосунов с первых дней их жизни.
Во II группе количество железа в костной ткани за опытный период повысилось в 4,4 раза. За 2 месяца значения этого показателя выросли на 26 % (Р>0,05), в возрасте 60
- 105 суток на 103 % (Р<0,001), а в последующие 165 суток роста и развития поросят - на 72 % (Р<0,001). Активное увеличение наблюдалось в возрасте 60 - 105 суток и составило 0,06 мг в сутки.
В III группе животных, получавшей дополнительно кремнеземистый мергель, количество железа в костной ткани выросло в 4,9 раза. За первые 60 суток значения этого показателя повысились на 33 % (Р>0,05), в период 60 - 105 суток - на 97 % (Р<0,02), а в возрасте 105 - 270 суток - на 87 % (Р<0,001).
Введение добавок кремнеземистого мергеля в рацион свиноматок и растущего молодняка способствовало повышению содержания железа в ткани трубчатых костей свиней III группы. В возрасте 60 суток этот показатель в III группе был на 13,93 % (Р<0,1) и 10,0 % (Р<0,1) больше, чем в I и II группах, а уровень железа во II группе был практически одинаковым с I группой.
В 105-суточном возрасте животных содержание железа в костной ткани свиней II группы было на 25,53 % (Р<0,05) выше, чем в I группе, а в III опытной группе животных этот показатель был больше, чем в I и II -на 34,04 % (Р<0,02) и 6,78 % (Р>0,05) соответственно. В возрасте 270 суток значения этого показателя в III группе были на 21,65 % (Р<0,01) и 15,69 % (Р<0,02) больше, чем в I и
II группах. Сравнивая показатели I и II групп
Таблица 1
Изменение содержания микроэлементов в костной ткани свиней в возрастном аспекте, мг/кг воздушно-сухой ткани
Пока- зате ли Возраст, сутки
1 60 105 270
Группы
1 II III 1 II III 1 II III 1 II III
Ре 2,25 ± 0,02 2,30 ± 0,11 2,40 ± 0,17 2,80 ± 0,24 2,90 ± 0,34 3,19 ± 0,83 4,70 ± 0,27 5,90 ± 0,34 6,30 ± 0,41 9,70 ± 0,42 10,20 ± 0,42 11,80 ± 0,37
100,00 102,22 106,67 100,00 103,57 113,93 100,00 125,53 134,04 100,00 105,15 121,65
р12>0,05 р13>0,05 р12>0,05 р13<0,1 р12<0,05 р13<0,02 р12>0,05 р13<0,01
100,00 104,35 100,00 110,00 100,00 106,78 100,00 115,69
р23>0,05 р23<0,1 р23>0,05 р23<0,02
Си 6,10 ± 0,17 6,30 ± 0,13 6,50 ± 0,12 8,00 ± 0,44 8,20 ± 0,41 8,80 ± 0,38 10,10 ± 0,28 11,40 ± 0,35 12,10 ± 0,27 15,20 ± 0,64 16,00 ± 0,52 17,80 ± 0,53
100,00 103,28 106,56 100,00 102,50 110,00 100,00 112,87 119,80 100,00 105,26 117,00
р12>0,05 р13<0,1 р12>0,05 р13>0,05 р12<0,05 р13<0,01 р12>0,05 р13<0,02
100,00 103,17 100,00 107,32 100,00 106,14 100,00 111,25
р23>0,05 р23>0,05 р23>0,05 р23<0,1
1г\ 87,00 ± 9,80 90,00 ± 10,00 95,00 ± 12,00 108,00 ± 9,20 113,00 ± 9,60 119,00 ± 12,00 129,70± ДОО 135,00 ± 11,00 148,00± 15,00 169,90 ± 12,90 174,80± Д10 185,00± 10,00
100,00 103,45 109,19 100,00 104,63 110,19 100,00 104,09 114,11 100,00 102,88 108,89
р12>0,05 р13>0,05 р12>0,05 р13<0,1 р12>0,05 р13>0,05 р12>0,05 р13>0,05
100,00 105,56 100,00 105,31 100,00 109,63 100,00 105,84
р23>0,05 р23>0,05 р2-3<0,1 р23>0,05
Мп 7,20 ± 0,47 7,50 ± 0,52 7,90 ± 0,48 8,70 ± 0,64 9,20 ± 0,67 9,90 ± 0,52 7,80 ± 0,71 7,90 ± 0,69 8,20 ± 0,58 4,40 ± 0,57 4,60 ± 0,48 4,80 ± 0,44
100,00 104,17 109,72 100,00 105,75 113,79 100,00 101,28 105,13 100,00 104,54 109,09
р12>0,05 р13>0,05 р12>0,05 р13<0,1 р12>0,05 р13>0,05 р12>0,05 р13>0,05
100,00 105,33 100,00 107,61 100,00 103,80 100,00 104,35
р23>0,05 р23<0,05 р23>0,05 р23>0,05
в 1, 60 и 270 суточном возрасте, следует отметить, что различий практически не было.
В процессах роста и дифференциации костной ткани медь играет значительную роль, концентрируясь в основном в зонах роста эпифизов костей. Проведенные нами исследования свидетельствуют о повышении уровня меди в ткани трубчатых костей в опытных группах на протяжении всего эксперимента.
В I группе животных уровень меди в костной ткани за 9 месяцев увеличился на 149 % (Р<0,05). В первые 60 суток значение этого показателя повысилось на 31% (Р<0,01), в последующие 45 суток постна-тального развития - на 26 % (Р>0,05), а в период 105-270 суток - на 50 % (Р<0,05). Интенсивный прирост отмечался в возрасте 60 - 105 суток, который составил в среднем 0,05 мг в сутки.
Во II опытной группе содержание меди в ткани трубчатых костей в первые 2 месяца постнатального онтогенеза повысилось на 30 % (Р<0,01), в последующие 45 суток - на 39 % (Р<0,001), а в период 105-270 суток - на 40 %
(р<0,001).
Различий по содержанию меди в ткани трубчатых костей животных I и II групп на 1, 60, 270 сутки роста и развития практически не наблюдалось, а в 105-суточном возрасте этот показатель во II группе был больше, чем в I на 12,87% (Р<0,05).
В III группе уровень меди за 270 суток увеличился на 173,8 % (Р<0,05), за 2 месяца постнатального развития животных значения этого показателя выросли на 35 % (Р<0,001), в возрасте 60-105 суток - на 37,5 % (Р<0,001), а за следующие 165 суток - на 47 % (Р<0,001). Наиболее интенсивный рост этого показателя был установлен в возрасте 60 - 105 суток, он составил 0,07 мг/кг воздушно-сухой ткани. В костной ткани свинеи
III группы при их рождении выявлена тенденция более высокого содержания меди, чем в I группе на 6,56% (Р<0,1), в возрасте 60 суток этот показатель в III группе был выше по сравнению с I и II группами на 10,0% (Р>0,05) и 7,32% (Р>0,05) соответственно, в 105 суточном возрасте на 19,8% (Р<0,01) и 6,14% (Р>0,05), а в 270 суток на 17,0% (Р<0,02) и 11,25% (Р<0,1) соответственно. Таким образом, кремнеземистый мергель спосоствовал более активному включению
меди в костную ткань, чем полисоли.
Высокая метаболическая роль цинка обусловлена тем, что он является активатором ряда ферментов, в том числе щелочной фосфатазы костной ткани и др. Избыток Са, Си угнетает метаболизм цинка, процессы роста и дифференциации костной ткани, особенно трубчатых костей.
Содержание цинка в ткани трубчатых костей на протяжении всего эксперимента увеличивалось во всех опытных группах. Так, в I группе содержание цинка в костной ткани за 270 суток повысилось на 95 % (Р<0,05). В первые 2 месяца уровень цинка в I группе вырос на 24 % (0,05), в возрасте 60-105 суток
- на 20 % (Р>0,05), а в 105-270 суток - на 31 % (Р<0,1). Активный прирост отмечен в возрасте 60-105 суток и составил 0,46 мг в сутки.
Во II группе количество цинка в костной ткани свиней повысилось за период опыта на 94 % (Р<0,05). За 60 суток постнатального развития животных значения этого показателя увеличились на 25 % (Р>0,05), за последующие 45 суток - на 19 % (Р>0,05) и за 165 суток откормочного периода - на 29 % (Р<0,05). Наиболее интенсивный рост отмечен в период 60-105 суток, он был равен
0,49 мг. Следует отметить, что уровень цинка в ткани трубчатых костей животных I и II групп не имел существенных различий на протяжении всего опыта.
В III группе животных количество цинка в костной ткани за 9 месяцев увеличилось на 94 % (Р<0,05). Так, в первые 60 суток и в период 105-270 суток содержание цинка выросло на 25 % (Р>0,05), а в период 60-105 суток на 24 % (Р>0,05). Интенсивный рост цинка в III группе был в 60-105 суточном возрасте и соответствовал 0,64 мг/кг воздушносухой ткани. Уровень цинка в III группе был на 9,19% (Р>0,05), 10,19% (Р<0,1), 14,11% (Р<0,05) и 8,89% (Р>0,05) больше, чем в I группе на 1, 60, 105 и 270 сутки роста и развития свиней и на 9,63% (Р<0,1) больше, чем у 105 суточных поросят II группы. В 1, 60 и 270 суточном возрасте существенных различий между II и III группами не наблюдалось.
Известно [4], что содержание марганца в большеберцовой кости в большей степени зависит от его содержания в пище, чем в других органах.
Исследованиями Талызиной Т.Л. [5]
установлено, что под влиянием добавок ши-выртуина к рациону подсвинков в дозе 4 и 6 % в конце опыта отмечалось повышение Мп на 58,6 и 46,5 % в бедренной кости относительно контроля.
Поэтому представляло интерес изучение содержания марганца в ткани трубчатых костей скелета животных. У поросят
1 группы уровень марганца увеличивался в первые 60 суток постнатального онтогенеза на 20 % (Р<0,1), в период 60-270 суток прослеживалась тенденция снижения содержания марганца в ткани трубчатых костей с 8,7 до 4,4 мг/кг воздушно-сухой ткани. Мы не обнаружили существенных различий по количеству марганца в ткани трубчатых костей в I и II группах животных на протяжении эксперимента. Содержание марганца в костной ткани животных III опытной группы в первые
2 месяца постнатального онтогенеза увеличилось на 25 % (Р<0,05), в последующие 45 суток снизилось на 17 % (Р<0,1), а в период 105-270 суток снижение марганца составило 42 % (Р<0,01). В III группе животных уровень марганца в костной ткани был больше на 9,72 % (Р>0,05) у новорожденных поросят, на 13,79 % (Р<0,1) в 60-суточном возрасте, на 9,09 % (Р>0,05) в 9-месячном возрасте по сравнению с I группой. В возрасте 105 суток этот показатель не имел различий со значениями I группы. По сравнению со II группой количество марганца в ткани трубчатых костей животных III группы только в 60-суточном возрасте было выше на 7,61 % (Р<0,05). В 1, 105 и 270 суток во II и III группах значения этого показателя были почти одинаковыми. Содержание марганца в костной ткани свиней всех групп повышалось в возрасте от 1 до 60 суточного возраста животных, что свидетельствует о его роли в развитии, формировании и минерализации костной ткани.
При недостатке марганца отмечается снижение активности гликозилтрансфераз, играющих важную роль в синтезе гликоза-миногликанов, что может привести к развитию аномалий скелета [4].
Наши данные согласуются с данными других исследователей [6,7,5,8,9], которые показывают, что под влиянием добавок цеолита к рациону повышалось содержание Си, Мп в бедренной кости свиней.
Библиографический список
1. Хеннинг, А. Минеральные вещества, витамины, биостимуляторы в кормлении сельскохозяйственных животных / А. Хеннинг. -М.: Колос, 1976. - с.103-115; 127-152.
2. Стеценко, И.И. Активность роста и прочность костей скелета свиней при введении в рацион минеральных добавок / И.И. Стеценко, Н.А. Любин , Т.М. Шленкина // Научно - теоретический журнал «Вестник» Ульяновской ГСХА, №2 (14), 2011. - С.41 -46.
3. Стеценко, И.И. Биохимические закономерности формирования костной ткани свиней под воздействием минеральных добавок. /Стеценко И.И Любин Н.А., Шленкина Т.М. Научно - теоретический журнал «Вестник» Ульяновской ГСХА, №4 (16), 2011.
- С.57 - 63.
4. Авцын, А.П. Микроэлементозы человека /А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.А. Риш, Л.С. Строчкова. -М. «Медицина» 1991.
5. Талызина, Т.Л. Влияние добавок цеолита на продуктивность и содержание микроэлементов в органах и тканях молодняка свиней / Автореф. дисс. канд. биол. наук. -М., 1995. - 16с.
6. Грабовенский, И.И. Цеолиты и бетониты в животноводстве / И.И. Грабовенский, Г.И. Калачнюк. - Ужгород: Карпаты, 1984. -74с.
7. Грабовенский, И.И. Влияние клиноп-тилолита Закарпатских месторождений на продуктивность, обмен веществ и качество мяса молодняка крупного рогатого скота / И.И. Грабовенский, И.И. Криштофорн, Г.И. Калачнюк, Я.В. Маслякович // Применение природных цеолитов в животноводстве и растениеводстве: Тез. докл. симп. - Тбилиси: Мецниереба, 1984. - с.18-21.
8. Anderson, J. Transfer 137Cs from feed to lambs meet and the influence of feeding bentonite / Swedish J. Agric., Res. - 1989. 19.
- p.85-92.
9. Andersson, J. Transfer of 137Cs from feed to lamds meat and the influence of feeding bentonite. Swedish J. Agric. Res. 1989, 19; c.85-92.
