CC BY
72
УДК 636.22/.28.084:636.22/.28.087.72
ВЛИЯНИЕ РАЗНОГО УРОВНЯ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ НА ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ МОРФОЛОГИЮ НАДПОЧЕЧНИКОВ РЕМОНТНЫХ ТЕЛОК
Менькова Анна Александровна, доктор биологических наук, профессор кафедры «Нормальная и патологическая морфология и физиология животных»
ФГБОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»: Россия, 243365, Брянская обл., Выгоничский р-н, с. Иокино, ул. Советская, 2а.
Андреев Александр Иванович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры технологии производства и переработки продукции животноводства, Аграрный институт
ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева», Россия, 430005, Республика Мордовия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68; тел.: (834-2)25-40-02
Чикунова Валентина Ивановна, кандидат биологических наук, доцент кафедры «Технология производства и переработки продукции животноводства»
Аграрный институт, ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева»
430005, Республика Мордовия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68.; тел.: (834-2)25-40-02
Ключевые слова: телки, оптимизация, рацион, макроэлементы, микроэлементы, морфология, надпочечники.
В статье представлены материалы исследований по изучению функциональной морфологии надпочечников у телок 6-18-месячного возраста, выращенных на рационах с разным уровнем минерального питания.
Введение
Повышение продуктивности животных и улучшение их воспроизводительной способности можно обеспечить только при условии полноценного кормления в соответствии с потребностями организма во всех элементах питания, в том числе минеральных веществах [1,2]. Минеральные элементы играют важную роль во всех физиологических процессах синтеза и распада, всасывания и выведения веществ; создают благоприятную среду для нормального действия ферментов, гормонов и витаминов; поддерживают осмотическое давление и кислотно-щелочное равновесие; участвуют в процессах пищеварения, дыхания и кроветворения, защитных и репродуктивных функциях животных, что, в конечном счете, способствует улучшению состояния их здоровья и повышению продуктивности [3,4,5,6,7]. Дефицит или дисбаланс макро- и микроэлементов сопровождается глубокими морфофункциональными изменениями в клетках, тканях и органах, снижением естественной резистентности и иммунобиологи-
ческой реактивности организма [8,9,10,11].
В период полового созревания телок в их организме происходят существенные изменения, характер которых в динамике изучен недостаточно [12,13,14,15,16]. В литературе нет сведений о влиянии условий кормления на развитие овариальных и эндокринных желез телок 6 - 18-месячного возраста, что обусловило необходимость исследований, направленных на изучение обмена веществ и морфофункционального состояния организма телок на этапе полового созревания с целью создания оптимальных условий для роста, развития и формирования репродуктивной системы путем оптимизации рационов по всем элементам питания, в том числе по минеральным веществам.
Целью нашей работы было изучение функциональной морфологии надпочечников у телок, выращенных на рационах с недостатком макро- и микроэлементов и с оптимальным уровнем минерального питания.
Объекты и методы исследований
Исследования проводились на телках
черно-пестрой породы с 6- до 18-месячного возраста, содержащихся в условиях ГУПЭСХ «Дятьково» Дятьковского района Брянской области. Рационы кормления подопытных животных были сбалансированы по всем питательным веществам в соответствии с детализированными нормами РАСХН (2003) с учетом их возраста, живой массы, продуктивности и химического состава местных кормов.
В состав основных рационов включали в летний период: зеленую массу многолетних злаковых трав и ячменную дерть, в зимний период: сено, силос, кормовую свеклу, ячменную дерть.
Телки контрольной группы (15 голов) получали хозяйственный рацион, который был дефицитен по некоторым макро- и микроэлементам, а рацион животных второй
- опытной - группы (15 голов) был с оптимальным уровнем минерального питания. В основных рационах телок контрольной группы дефицит минеральных элементов по отношению к детализированным нормам составлял в среднем по возрастам: кальция 23 %, фосфора 19 %, натрия 27 %, магния 18 %, меди 35 %, цинка 29 %, марганца 17 %. Восполнение макроэлементов до оптимального уровня в рационах телок опытной группы осуществляли за счет соответствующего количества динатрийфосфата, мела, окиси магния и поваренной соли, а микроэлементов
- за счет включения их сернокислых солей.
Контрольный убой телок (по три головы каждого возраста) проводили в 6, 9, 12, 15 и 18 месяцев в убойном цехе БАЗ по общепринятой методике ВИЖа. При этом определяли размеры, массу органов и тканей и отбирали образцы для дальнейших исследований.
Материал, зафиксированный в жидкости Карнуа или в 10% растворе нейтрального формалина, обезвоживали и заливали в парафин по схеме Г.А. Меркулова.
С помощью роторного микротома получали срезы толщиной 5-6 мкм и после де-парафинирования окрашивали их гематоксилином Майера и эозином, паноптическим методом по РаррепЬ|е1т, по Романовскому
- Гимзе.
Коллагеновые волокна выявляли по ван Гизону, Маллори, дезоксирибонукле-опротеиды (ДНП) и рибонуклеопротеиды (РНП) - по ЕтагБоп, гликоген и нейтральные гликозаминогликаны - по А. Л. Шабадашу, кислые гликозаминоглифориканы - по Н. 51еес1тап.
Из материала, фиксированного в формалине, срезы получали на замораживающем микротоме и окрашивали Суданом черным по Лизосону, Суданом Ш - по Дад-ди, импрегнировали солями серебра - по Билыповскому - Грос.
Электронную микроскопию проводили по общепринятой методике. Материал фиксировали в охлажденном 2,5% глюта-ральдегиде на фосфатном буфере с рН 7,3 с последующей дофиксацией 1% раствором осьмиевой кислоты на фосфатном буфере. Кусочки заливали в эпонаралдитную смесь. После получения окраски полутонких срезов блоки окончательно затачивали и готовили ультратонкие срезы на ультратоме III-1гаки1, монтировали их на опорные сетки и бленды, контрастировали цитратом свинца. Просматривали в электронных микроскопах ЭМФ-100И и ЭМ-125 при увеличениях на 6000-22000.
Данные подвергали математической обработке с помощью прикладных программ на персональном компьютере с использованием критериев Стьюдента. Наряду с описательной статистикой рассчитывали среднее арифметическое и его ошибку, среднее гармоническое, геометрическое, квадратическое и кубическое, коэффициент вариации, точность среднего арифметического, асимметрия, эксцесс, доверительный интервал. Проводили корреляционный, регрессионный и двуфакторный дисперсионный анализ полученных данных.
Результаты исследований
Результаты взвешивания надпочечников представлены на рис. 1.
Они свидетельствуют о том, что эти органы с возрастом увеличиваются в 1,7 и 1,6 раза соответственно. При этом наиболее интенсивно, согласно определению относительного прироста по Броди, они растут к 12-месячному возрасту (30,7 - 32,2 %) в
обеих группах. Хотя достоверной разницы между группами мы не отмечали, относительный прирост по Броди во второй группе выше к 9- и 12-месячному возрасту, а затем этот показатель у животных первой группы становится выше, что свидетельствует о задержке роста этого органа. По отношению к массе тела надпочечники телок второй группы тяжелее к 12-месячному возрасту, а затем этот показатель выравнивается.
Вариации функционального состояния клеток отражаются ядерно-цитоплазмати-ческим отношением (ЯЦО, рис.2).
Этот показатель мы вычисляли с помощью метода точечного счета. При увеличении в 900 раз, под иммерсией, накладывали окулярную сетку на срезы коры надпочечников и подсчитывали количество точек, приходящихся на ядра и цитоплазму клеток. Соотношение этих количеств и выражало ядерно-цитоплазматическое отношение. Увеличение ЯЦО свидетельствует об увеличении относительного объема ядра клетки,
Возраст, мес.
Рис. 1 - Рост массы надпочечников телок
ЯЦО
Рис. 2 - Ядерно-цитоплазматическое отношение в пучковой зоне коры надпочечников ремонтных телок
а следовательно, о повышении ее функциональной активности (табл.1).
Известно, что пучковая зона составляет более 75% объема коры надпочечников и в ней синтезируются глюкокортикоиды. Установили, что ЯЦО клеток пучковой зоны надпочечников у телок с возрастом увеличивается, но у телок второй группы этот процесс наступает в более ранние сроки, что, видимо, связано с более интенсивным ростом и ранним наступлением половой и физиологической зрелости.
При гистологическом и гистохимическом исследовании надпочечников телок второй группы установили, что капсула органа хорошо развита. От нее в паренхиму отходят пучки волокон соединительной ткани. Клетки клубочковой зоны, в которой синтезируются минералокортикоиды, округлые, средней величины по отношению к клеткам других зон. Цитоплазма их темная, зернистая или сетчатая. Рибонуклеопротеидов в клетках этой зоны содержится больше, чем
в других участках коры надпочечников. Ядра крупные с сетчатой структурой гетерох-роматина. В клубочковой зоне жировых веществ, окрашивающихся Суданом черным, содержится много, а нейтральных жиров очень мало.
Пучковая зона хорошо выражена. Она в четыре раза толще клубочковой и в два раза - сетчатой. Состоят пучки из крупных полигональных клеток с округлым светлым ядром. Цитоплазма зернистая, с высоким содержанием рибонуклеопротеидов. Фосфолипиды в виде мелких капель относительно равно-
Таблица 1
Ядерно-цитоплазматическое отношение в пучковой зоне коры надпочечников телок
Возраст, мес. 6 9 12 15 18
1-я группа 0,41±0,04 0,42±0,04 0,44±0,05 0,51±0,05 0,50±0,05
2-я группа 0,40±0,03 0,46±0,04 0,52±0,05 0,48±0,04 0,49±0,04
мерно распределены по клеткам зоны. Нейтральных жиров очень мало.
В сетчатой зоне преобладают небольшие клетки с темными ядрами угловатой формы. Встречаются и хорошо сохранившиеся клетки с небольшим содержанием жировых веществ в цитоплазме.
В мозговом слое наибольшую часть объема занимают А-клетки, расположенные вокруг широких венозных синусов. Ядро их везикулярное, эксцентрично расположенное. Н-клетки полигональные и располагаются в виде скоплений, разделенных прослойками соединительной ткани. Существенной разницы в содержании ну-клеопротеидов в А- и Н-клетках мы не находили. Рибонуклеопротеиды в цитоплазме А-клеток имеют строго перинуклеарную локализацию.
Пучковая зона тоньше, и ее граница с клубочковой хорошо выражена (рис. 3). Клетки вакуолизированы и содержат следующие типы ядер: несколько сморщенные, с вдавлениями и увеличенной концентрацией дезоксирибонуклеопротеидов; темные, гиперхромные, пикнотизированные; крупные, округлые, с зернами хроматина, равномерно распределенными по кариоплазме. Соотношение этих типов ядер равно 1:1:2 соответственно. Рибонуклеопротеиды в цитоплазме клеток пучковой зоны содержатся в небольшом количестве. Нейтральных жиров заметно выше.
В сетчатой зоне клетки располагаются плотно и сосуды сдавлены. Цитоплазма вакуолизирована, заметно больше темных ядер. Нейтральных жиров умеренное количество. В мозговом слое отмечается умеренная дегрануляция и дископлексация А- и Н-клеток. Количество рибонуклеопротеи-дов в их цитоплазме ниже и они несколько вакуолизированы. В А-клетках встречаются гигантские ядра. У некоторых животных на-
Рис. 3 - Надпочечники 15-месячной телки второй группы. Четко выражена граница клубочковой и пучковой зоны
блюдали очаговую лимфоидную инфильтрацию мозгового вещества.
Выводы
Макро- и микроскопическая картина, гистохимическая активность клеток надпочечников свидетельствует о том, что у животных, выращиваемых на рационах с недостаточным количеством минеральных веществ, отмечается гипофункция коркового и мозгового вещества надпочечников. Минеральные добавки умеренно стимулируют надпочечники, что и отражают морфологические показатели органа.
Библиографический список
1. Андреев, А.И. Применение силоса из суданской травы в рационах дойных коров/ А.И. Андреев, И.П. Таракин, В.И. Каргин, A.A. Расстригин // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2007.- №5.- С 86-87.
2. Каргин, И.Ф. Качество силоса, приготовленного из сорго сахарного и сорго в смеси с клевером/ И.Ф.Каргин, А.И. Андреев, И.П. Таракин, В.В. Демин // Кормопроизводство." 2010 - №4- С.36 - 39.
3. Андреев, А.И. Оптимизация минерального питания ремонтных телок при тра-
вяном типе кормления: автореферат дис. доктора сельскохозяйственных наук /А.И. Андреев - Саранск, 1997. - 37с.
4. Андреев, А.И. Нормирование цинка в рационах ремонтных телок/А.И. Андреев, С.А. Лапшин, H.A. Давыдов// Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук,- 2002,- №6,- С. 68-71.
5. Васина, С.К. Влияние минеральной подкормки на организм супоросных свиноматок и их потомство/ С.К. Васина, H.A. Лю-бин, Л.Б. Кокова //Ветеринария сельскохозяйственных животных - 2007.- №8. - С. 62.
6. Крисанов, А.Ф. Нормирование макроэлементов при откорме скота силосом/ А.Ф. Крисанов// Зоотехния - 1988 - № 1. - С. 39-41.
7. Прытков, Ю.Н. Научно-практическое обоснование применения селеносодер-жащих препаратов в кормлении крупного рогатого скота: монография/ A.A. Кистина, Ю.Н.Прытков. - Саранск: Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева, 2010,- 140 с.
8. Абрамкова, Н.В. Обмен минеральных веществ у молодняка черно - пестрого голштинизированного скота в зависимости от возраста и условий кормления: автореферат дис. канд. биологических наук/ Н.В. Абрамкова. - Орёл.- 2002. - 26с.
9. Андреев, А.И. Нормирование минеральных элементов при выращивании телок на зеленых кормах/ А.И. Андреев// Зоотех-ния.-1998,- №7.-С. 20-22.
10. Шевелев, Н.С. Особенности обмена и использования микроэлементов у телок старше 6 - месячного возраста/ Н.С.
Шевелев// Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. - М.,1996. - С. 170-183.
11. Шленкина, Т.М. Особенности возрастных изменений минерального профиля крови под воздействием различных добавок/ Т.М. Шленкина, И.И. Стеценко, H.A. Любин // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии.-2013,- №3(23).-С. 72-79.
12. Андреев, А.И. Особенности минерального обмена в организме телок при половом созревании/ А.И. Андреев, A.A. Мень-кова, В.И. Чикунова, В.Н. Пронин // Вестник Орловского государственного аграрного университета. 2012.- № 6(39) - С. 72 - 73.
13. Баймишев, X. Б. Структурные преобразования в матке крупного рогатого скота при гипо - и гипердинамии / Х.Б. Баймишев // Морфология. - 2002. - С. 18.
14. Садирова, У.А. Возрастная морфология половой системы телок в зависимости от различной степени двигательной активности: автореферат, дис. ... канд. биологических наук / У.А. Садирова. - Москва, 1994. -16с.
15. Сковородин, E.H. Развитие яичников крупного рогатого скота в онтогенезе / E.H. Сковородин, В.И. Чикунова, А.И. Андреев // Морфология. - 2000.- №3. - С. 110 -111.
16. Менькова, A.A. Физиологическая оценка продуктивного потенциала телят разного возраста/ A.A. Менькова, A.B. Мамаев, Б.Л. Белкин// Вестник Курганской ГСХА. - 2012,- №8,- С. 68-70.
УДК 636.034
ДИНАМИКА И СТРУКТУРА РАСХОДА ОБМЕННОЙ ЭНЕРГИИ В УСЛОВИЯХ
ПОГОДНОГО СТРЕССА
Мохов Борис Павлович, доктор биологических наук, профессор кафедры «Частная зоотехния, технология животноводства и аквакультура»
ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА им. П.А. Столыпина»
432017 г.Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1; тел.: 8(8422) 44 -30 - 62
Ключевые слова: обменная энергия, организм, среда, базовый метаболизм, продуктивность, поведение, теплоотдача, теплорегуляция.
Изучены поступление и расход обменной энергии на базовый метаболизм, на рост и развитие животных, производство молока и двигательную активность, а также на те-плорегуляцию и теплозащиту первотелок в нейтральный период и в состоянии напряжения их организма в условиях резкого ухудшения погоды. Использованы физические методы оценки теплоотдачи.
Энергия в форме теплопродукции является интегральной мерой всех процессов жизнедеятельности, вместе с тем она позволяет раздельно изучать значение тех или иных систем для адаптации и развития продуктивных качеств животных. Обсуждаются вопросы о стабильности базового метаболизма, а также о состоянии теплорегуляции и теплозащиты организма.
Введение
Оценка кормов и потребностей организма по обменной энергии позволяет наиболее полно учитывать общебиологические закономерности обмена веществ и энергии у продуктивных животных. Сформировалась возможность в условиях максимально приближенных к производству на многочисленных группах изучить структуру и динамику использования обменной энергии на основной и продуктивный обмен на теплозащиту и теплоотдачу.
Работами Л. Берга [1] и др. отмечено значительное влияние климата на жизненные процессы. Этолого-физиологические исследования погодных явлений занимают важное место при разработке высокоэффективных методов производства сельскохозяйственной продукции. А. Слоним [2], Л. Чередниченко [3] отмечают, что в исследованиях на животных адаптивный характер их жизнедеятельности недостаточно изучен.
В настоящей статье приводятся экспериментальные данные по изучению указанных процессов в различных погодных условиях.
Объекты и методы исследований
Изучен расход обменной энергии на
базовый метаболизм, молочную и мясную продуктивность, мышечную работу и теплоотдачу у 15 первотелок на пятом месяце лактации в нейтральном (благоприятном) погодном периоде (1 период) и в стрессовых условиях холодной дождливой погоды (2 период). В первом периоде стояли теплые, сухие, солнечные дни, во втором - холодные с дождем и ветром. Среднесуточная температура первого периода составила + 16,7°С; максимальная +30,3°С, минимальная +10,3°С. Второго соответственно +3,4°С; +6,5°С и - 3,9°С. Относительная влажность первого периода составила 53,0%, второго
- 84,6%. Скорость ветра соответствует 6,9 м/ сек и 8,6 м/сек. Продолжительность солнечного времени первого периода составляла 8
- 12 часов, во втором стояла пасмурная погода. Весь опытный период животные находились на открытой площадке, за исключением двухразовой дойки. В состав рациона входят зеленые, сочные и концентрированные корма, макро- и микродобавки в соответствии с нормами.
Базовый метаболизм (основной обмен) определялся по формуле Р ккал=70 х М °75, где Р - основной обмен, 70 - расход энергии в к/кал на один кг живой массы,
