Особенности метаболизма и биохимические показатели у гибридных животных Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

Естественные и точные науки

1

УДК 636.2.082.261.03

ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ У ГИБРИДНЫХ ЖИВОТНЫХ

© 2009 Алиев И.А., Шуайбов Т.М.

Дагестанский филиал Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена

Исследован биохимический состав ткани, органов и крови чистопородного красного степного, черно-пестрого скота и их гибридов с зебу. Анализ крови выявил у гибридных бычков повышенное содержание SH-групп по сравнению с чистопородными, а интенсивный процесс переаминирования аминокислот можно объяснить за счет активности фермента АСТ. Биохимические показатели метаболитов в тканях и органах (печени, селезенке) показали, что у гибридов повышенный уровень общего азота, мочевины, выше активность ферментов и ингибиторов. В основе этих процессов лежат изменения интенсивности азотистого, углеводного и жирового обмена. Результатом является повышение энергии роста, меньшее отложение внутреннего сала и интенсивный рост мышечной ткани.

Biochemical composition of tissue, organs and blood of clear red steppe, black-motley stock and their hybrids with zebu is analyzed. The blood test demonstrated that hybrid bull-cubs have increased substance of SH-groups in comparison with clear stock, but intensive reanimation process may be explained by AST enzyme activity. Biochemical indicators of metabolism in tissues and organs (liver, spleen) demonstrated increased level of general nitrogen, urea, more activity of enzymes and inhibitory. The intensity changes of nitrogen; carbohydrate and fatty exchange are in form the basis of these processes. The growth energy, lesser sedimentation of inner suet and intensive growth of muscular tissues are final results.

Ключевые слова: метаболизм, гибриды с зебу, переаминирование, ферменты, ингибиторы.

Keywords: metabolism, hybrids with zebu, re-reamination, enzymes, inhibitors.

Межвидовая гибридизация животных - одна из важнейших проблем биологии и биохимии, имеющая большое теоретическое и практическое значение. Одним из направлений на пути выведения скота с высокими продуктивными показателями, с повышенной приспособленностью и естественной устойчивостью является гибридизация животных лучших европейских пород с лучшими экземплярами зебу.

Впервые в мировой практике созданы породные группы зебувидного скота путем скрещивания быков зебу австралийского происхождения с коровами красной степной и чернопестрой породы в условиях равнинной зоны Дагестана. Межпородное

скрещивание сельскохозяйственных

животных

основано

на

явлении

гетерозиса, который проявляется у помесных животных по тем или иным полезным селекционным признакам.

Рассматривая гетерозис с

биохимической точки зрения, В. С. Кирпичников [6] определил это явление как усиление метаболизма у гибридных особей благодаря биохимическим процессам, протекающим в организме животных. Ряд исследователей [1, 12] считает, что гетерозис гибридов обусловлен определенным типом обмена веществ, связанным с различной активностью ферментов окислительновосстановительного комплекса

родительских форм. Физиологобиохимические процессы метаболизма обусловлены катализирующей

способностью ферментов. Поэтому

естественно стремление ряда

исследователей связать гетерозис с катализирующей способностью

ферментов и объяснить повышенную активность биохимических процессов у гетерозисных гибридов [8, 13].

При изучении процессов роста и развития молодых животных и биохимических основ продуктивности взрослых, а также для установления некоторых генетических особенностей у пород и отдельных животных необходимо более широкое

использование биохимических методов исследования крови, тканей и органов, а также изучение процессов метаболизма, протекающих в организме животных.

Широкое внедрение биохимических методов в целях селекции по повышению продуктивности позволяет выявить особенности гетерозиса при скрещивании животных и разработать новые, ускоренные приемы оценки сельскохозяйственных животных.

Методика. Исследования проводились в 2007-2008 гг. в хозяйствах Республики Дагестан на молодняке крупного рогатого скота (СПК им. Даниялова и Махачкалинский молочный комплекс). Объектом исследований были бычки 18-ти месячного возраста чистопородной красной степной, черно-пестрой пород скота и их гибридов с зебу (красная степная х зебу, черно-пестрая х зебу).

При проведении научно-исследовательской работы получены

зоотехнические, а также биохимические показатели: белкового, жирового,

углеводного обмена; содержания общего азота, мочевины, мочевой кислоты, фермента аспартатаминотрансферазы (АСТ), сульфидных групп (8И), общих липидов, холестерина, РНК и ДНК.

Уровень кормления во все периоды выращивания молодняка чистопородных и гибридных животных был достаточным для выявления

генетического потенциала. В возрасте 18 месяцев провели контрольный убой. Пробы крови и органов доставляли в

замороженном виде в лабораторию биохимии ДагНИИСХ и исследовали по общепринятым методикам [10, 5, 9, 7].

Результаты и обсуждение. Практическая целесообразность

получения гибридных животных как одного из средств повышения мясной продуктивности подтверждена

многочисленными исследованиями [2, 4]. Однако биохимические основы роста остаются до сих пор малоизученными.

В период выращивания молодняка крупного рогатого скота самый интенсивный рост наблюдается от рождения до 18-месячного возраста, причем наибольшей скоростью роста отличаются животные, полученные от межвидового и межпородного скрещивания [3].

Известно, что рост животных организмов, особенно в молодом возрасте, в значительной мере происходит за счет белков. В свою очередь количество синтезируемых белков зависит от активности ряда ферментов систем азотистого обмена [11].

Особенно интенсивно у гибридов проходил процесс переаминирования аминокислот, что находится в прямой зависимости от интенсивности белкового обмена. На это указывает резкое повышение у них активности фермента АСТ, катализирующего

переаминирование - биохимическую реакцию синтеза и распада аминокислот, широко распространенную у живых организмов.

Анализ также показал, что гибридные бычки отличались от чистопородных красных степных и черно-пестрых повышенной

концентрацией 8И-групп. Более высокая активность АСТ и концентрация 8И-групп коррелировали с интенсивностью роста гибридов. У них привесы были выше чистопородных сверстников в среднем на 25 и 37 кг (табл. 1).

Таблица 1

Абсолютные привесы чистопородных и гибридных бычков за 392 дня выращивания и откорма в связи с активностью АСТ и концентрацией БЫ-групп

Породные группы п Привес (кг) Активность АСТ (ед) Содержание SH-групп (мг%)

1№ ± m

Чистопородные красные степные 8 273,0 ± 6,5 81,7 ± 4,1 85,3 ± 2,4

Г ибриды 'А красная степная х 'А зебу 8 298,0 ± 4,3 89,3 ± 3,4 96,4 ± 1,9

Чистопородные черно-пестрые 8 289,0 ± 7,3 83,1 ± 4,4 85,5 ± 9,1

Гибридные бычки по сравнению с чистопородными сверстниками меньше откладывали внутреннего сала и имели более высокую скорость роста,

образование мышечной ткани и белка происходило у них более интенсивно (табл. 2).

Таблица 2

Продуктивность бычков красной породы и их гибридов с зебу в возрасте 18 месяцев

Показатели Порода Г ибриды в % к чистопородным красным степным

Красная степная У кр. Ст. X У зебу

Масса, кг

живая 339,0 376,0 110,9

туши 165,0 204,0 123,6

внутреннего сала 13,6 9,1 66,9

Убойный выход (%) 52,6 56,7 107,8

На 100 кг живой массы получено (кг):

мышечной ткани 34,6 40,0 115,6

белка 8,0 9,8 122,5

Биохимические исследования

показали, что уровень метаболитов в тканях и органах гибридных и чистопородных животных был неодинаковым (табл. 3).

В печени у гибридов был повышенный уровень общего азота, мочевины, выше активность пробиолитических ферментов и их ингибиторов, что свидетельствует о повышенной способности этого органа к синтезу белков. У гибридных животных также выше уровень метаболитов азотного обмена и в селезенке, при этом

наблюдалась более высокая активность ферментов переаминирования, что

указывает на повышенную кроветворную способность селезенки.

В мышечной ткани гибридов отмечена повышенная активность

протеаз (на 10%), ингибиторов (на 42%) и резкое увеличение (более чем в два раза) ДНК и пониженная активность ферментов переаминирования.

Высокий уровень переаминирования в мышцах гибридных животных, по-

видимому, объясняется повышенным обменом аминокислот, который

выработался у этого скота под влиянием неравномерного белкового и аминокислотного питания. Не получая в определенные периоды года в рационе достаточного количества белка и не имея в кормах необходимого соотношения аминокислот, животные, вероятно, выработали способность путем переаминирования создавать необходимый набор аминокислот для обеспечения жизненно важного уровня мышечной ткани, являющейся основным депонентом обменного фонда белков. У чистопородных животных способность мышц к

переаминированию снижена, очевидно, за счет более низкой активности ферментов. Возможно также, что у гибридных животных в мышцах преобладают процессы прямого аминирования и дезаминирования аминокислот с участием специфических оксидаз.

Таблица 3

Содержание метаболитов в тканях молодняка чистопородного красного степного скота и их гибридов с зебу

Чистопородная Г ибриды У красная

Ткани красная степная степная х У зебу

М ± т

Общий азот

Кровь 2217,0 ± 98,0 2268,0 ± 102,3

Печень 2455,0 ± 78,1 2970,0 ± 108,1

Селезенка 1266,0 ± 42,2 1500,0 ± 54,9

Мочевина

Кровь 25,1 ± 1,4 24,8 ± 1,8

Печень 56,0 ± 2,3 61,0 ± 2,8

Селезенка 29,6 ± 1,1 37,5 ± 2,4

Мочевая кислота

Кровь 21,6 ± 1,4 11,6 ± 0,5

Печень 81,7 ± 3,8 83,1 ± 4,2

Мышца 11,4 ± 0,8 11,9 ± 0,7

Селезенка 83,1 ± 4,6 86,6 ± 6,9

Общие липиды

Печень 2000,0 ± 122,0 1725,0 ± 81,0

Мышца 433,0 ± 21,5 394,0 ± 18,5

Холестерин

Кровь 81,0 ± 3,6 43,0 ± 2,2

Печень 321,0 ± 14,3 242,0 ± 9,8

РНК

Кровь 57,0 ± 2,0 62,0 ± 30,0

Печень 850,0 ± 31,0 824,0 ± 29,1

Мышца 730,0 ± 32,1 717,0 ± 29,0

Селезенка 1315,0 ± 52,6 1433,0 ± 60,3

ДНК

Кровь 6,2 ± 0,3 7,0 ± 0,3

Печень 101,0 ± 4,6 68,0 ± 3,2

Мышца 11,5 ± 0,8 24,0 ± 1,1

Селезенка 172,0 ± 8,1 136,0 ± 6,4

Уровень мочевины в печени и селезенке гибридов был несколько

повышен, что подтверждало более

интенсивный азотистый обмен, определяющий необходимую

интенсивность белкового синтеза. Известно, что у высокопродуктивных животных мочевина в меньшей мере является конечным продуктом азотистого обмена и может вовлекаться вновь в азотистый обмен как в печени, так и в рубце.

Уровень мочевой кислоты у гибридов в крови был снижен почти вдвое. Уменьшение содержания мочевой кислоты, возможно, связано с ограниченным распадом нуклеиновых кислот и, в частности, с менее интенсивным обменом

ДНК, особенно в мышцах. Характерным признаком для гибридов является сниженный уровень липидного обмена. В печени, крови и мышцах содержание общих липидов и холестерина было значительно меньше. Это свидетельствует об интенсивном их использовании как энергетического материала для белкового обмена. Таким образом, интенсивность метаболических процессов в организме гибридного скота проявляется повышенной энергией роста, меньшим отложением внутреннего сала, более интенсивным ростом мышечной ткани. В основе этих процессов лежат изменениия

интенсивности азотистого, углеводного и жирового обмена в тканях и в органах.

Примечания

1. Барановский П.М., Гармс Э.И. К вопросу о биохимической основе гетерозиса // Вестник сельскохозяйственных наук. Алма-Ата, 1963. №7. С. 3-6. 2. Буйная П.Н., Туринский В.М., Мокеев И.А. Использование зебу в мясном скотоводстве // Зоотехния. 1999. №10. С. 6-8. 3. Вердиев З.К. Зебуводство. М. : Колос, 1974. 150 с. 4. Вердиев З.К. Генетические возможности азербайджанского зебу и использование его при создании стад гибридного скота // Использование зебу и их гибридов для производства молока и говядины. 1982. С. 22-30. 5. Волгин В.И. Определение общих липидов // Изучение состава крови, молока и кормов. Л., 1974. С. 18-19. 6. Кирпичников В.С. Генетические механизмы и эволюция гетерозиса // Генетика. 1974. Т.10. №4. С. 165-179. 7. Комиссаренко А.Д., Жебровский Л.С. Определение АСТ //

Изучение состава крови, молока и кормов. Л., 1974. С. 77-82. 8. Полякова Е.В. Гетерозис в свете данных биохимической генетики // Популяционно-генетические аспекты продуктивности растений. Новосибирск : Наука, 1982. С. 87-126. 9. Предтечинский В.Е., Боровская В.М.

Определение мочевой кислоты // Изучение состава крови, молока и кормов. Л., 1974. С. 12-14.

10. Сербина Г.Н., Литвиенко И.Г., Вишневская И.Г. Определение остаточного азота // Изучение состава крови, молока и кормов. Л., 1974. С. 9-11. 11. Таранов М.Т., Владимиров В.Л.

Ферменты азотного обмена в мышцах растущих цыплят разных пород // Секция химизации животноводства. М. : Наука, 1965. С. 158-159. 12. Федоров П.С. Биохимические и

физиологические основы гетерозиса. Фрунзе : Кыргызстан, 1968. 195 с. 13. Яковлев А.П., Овчинникова М.Ф. Некоторые биохимические особенности гетерозиса сельскохозяйственных культур // Сельскохозяйственная биология. 1968. Т.3. №5. С. 676-680.

Статья поступила в редакцию 19.01.2009 г.