Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

В регионе Нижней Волги ранее нами и И.И. Дедовым установлен [2, 3, 7] в основных компонентах экосистем низкий уровень ряда жизненно важных микроэлементов (J, S, Co и, частично, в почвах - меди). Согласно разработанной нами физиолого-биогеохимической концепции, позволяющей принципиально по-новому решать проблему выбора и применения недостающих в среде и кормах микроэлементов [3, 4, 6], мы сочли необходимым провести ряд балансовых опытов на поросятах, стоящих на откорме, с целью диагностики скрытых форм, комбинированных гипомикроэлементозов и коррекции этих синдромов у растущих свиней. Следует отметить, что проблемами физиологии свиней в постнатальном онтогенезе до нас в Астраханской области никто не занимался.

Материал и методы. В предварительном балансовом опыте, продолжавшимся 30 дней, участвовало 5 хрячков и 5 самок аналогичной массы породы крупная белая в возрасте одного месяца. Микроэлементы определяли атомно-абсорбционном методом [9]. Второй тридцатидневный балансовый опыт поставлен на поросятах в возрасте 85 дней с применением органических препаратов селена (ДАФС-25) в дозе 0,2 мг/кг, йода - ЙОДДАР - 0,2 мг на голову в сутки и 0,5 мг/кг CuSO₄.

Результаты и их обсуждение. В предварительном балансовом опыте нами был установлен отрицательный баланс в организме поросят йода, селена и меди. Балансы железа, цинка, кобальта и марганца носили у животных положительный характер (табл. 1). Это показывает хорошую обеспеченность Fe, Zn, Co и Mn организма всеядных животных и не требует дополнительного внесения этих физиологически важных микроэлементов в рацион всеядных животных. Отрицательные балансы J, Se и Cu позволяют считать установленным факт наличия у растущих свиней скрытой формы комбинированного гипомикроэлементоза J, Se и Cu, который согласуется с биогеохимической ситуацией региона Нижней Волги, где йод и селен находятся в дефиците [2, 5, 6] и клинически не проявляется. Весьма интересно, что в тех же биогеохимических условиях нами в тоже время были поставлены балансовые опыты на симментальских коровах, у которых обнаружены отрицательные балансы селена, йода и кобальта, а баланс меди был положительным [3, 4, 5]. Следовательно, уровень микроэлементов в организме определяется не только содержанием химических элементов в среде и кормах, но и видовыми и возрастными различиями [4, 5]. Видимо, кобальт всеядным животным не столь важен, как жвачным, которые способны синтезировать в рубце с помощью этого элемента кобаламин (вит. В₁₂). В тоже время растущим поросятам крайне необходима медь для биосинтеза гемоглобина [1, 3].

Таблица 1

Баланс микроэлементов у 30-дневных поросят, в мг

У поросят контрольной группы баланс меди во втором балансовом опыте, как и в первом, был отрицательным и животные, находясь в клетках, теряли некоторое количество меди из организма (табл. 2).

Таблица 2

Баланс меди у 85-115-ти дневных поросят, в мг

* Р<0,05 относительно контроля

Иная картина наблюдалась у животных из опытных групп. Во второй группе животных, получавшей дополнительно селен, баланс меди в организме стал положительным, хотя и приближался к нулю. У животных в III группе, получавших дополнительно ДАФС-25, «ЙОДДАР» и сернокислую медь, баланс меди был устойчиво положительным, и поросята утилизировали от 31,9 до 36,4% металла в организме. Количество меди в моче поросят возросло относительно контроля (Р<0,05), что подтверждает дополнительное вовлечение меди в процессы промежуточного обмена веществ животных и коррекцию гипомикроэлементозного синдрома. Баланс марганца у поросят контрольной и опытной групп в 85-115-ти дневном возрасте был положительным (табл. 3). Поступление марганца с кормами в контрольной группе животных в среднем составило 53,7 мг, или 39,1 мг/кг сухого вещества, что было вполне достаточно для растущих поросят.

Таблица 3

Баланс марганца у поросят 85-ти дневного возраста (в мг)

Опытные животные (III гр.) лучше усваивали марганец - 62,9% от принятого, против 47,0% у животных контрольной группы (Р<0,05). Следовательно, подкормка поросят III группы органическими препаратами селена, йода и меди оказывала положительное влияние на процессы пищеварения, повышая ассимиляцию питательных веществ, в том числе и марганца, увеличивая его активность в биохимических процессах, протекающих в организме. При этом следует отметить, что марганец не только регулирует многие окислительно-восстановительные реакции, но и входят в состав супероксиддисмутазы (СОД) - антиоксидантного фермента, участвующего в регулировании перекисного окисления липидов [3]. Известно, что недостаток в организме жвачных Se, J и Со обуславливает возникновение гипомикроэлементоза, который ведет в к повышению в крови продуктов пероксидации и уровень активности СОД играет в антиоксидантной системе ведущую роль [3, 5, 6]. Анализ метаболизма селена во II опыте показал, что у одного поросенка в контрольной группе был отрицательный баланс этого элемента, у другого - положительный, а у третьего - был равен нулю (табл. 4). В среднем поросята в контроле ежедневно теряли 0,01 мг селена на голову в сутки. Во второй опытной группе у поросят получены устойчивые положительные балансы селена. более высокий уровень усвоения селена наблюдался в III группе. Различия между группами статистически достоверны (Р<0,05). Нет сомнения, что поросята III группы имели наивысший уровень обменных процессов, что подтверждается и наличием наибольшего содержания селена в моче, относительно II и I групп (Р<0,05), гематологическими показателями [3], лучшими суточными привесами и более высокой массой опытных животных [5].

Таблица 4

Баланс селена у поросят 85-ти дневного возраста (в мг)

Известно, что селен и его соединения стимулируют синтез белков, в т.ч. фракцию иммуноглобулинов, повышая иммунный статус организма, процессы тканевого дыхания, выступая в качестве антиоксиданта, регулируя обмен липидов, окислительное фосфорилирование, влияя, таким образом, на увеличение привесов растущих животных, их массу и жизнестойкость [4, 5], что и обусловливает необходимость применения селеновых препаратов в животноводстве, которое следует проводить осторожно с обязательным комплексным учетом биогеохимической обстановки и уровня обменных процессов этого физиологически важного элемента в организме [6]. Только все это в совокупности и позволяет теоретически грамотно выбрать недостающий элемент питания, определить дозировку применения его в животноводстве конкретного региона, что способствует коррекции скрытых форм гипомикроэлементоза. По мнению академика В.И. Фисинина [8], в стресс-условиях, когда происходит окисления не только липидов, но и белков, Se не может быть заменен витамином Е, и если селена в рационе достаточно (положительный баланс в организме), то дополнительно вводить вит. Е в корма не следует, что подчеркивает важность этого элемента в коррекции эндемических заболеваний, в т.ч. гипомикроэлементозов всеядных животных. Исследуя балансы йода у поросят (табл. 5), мы понимали, что баланс этого элемента в организме, изучаемый существующими методами проведения балансовых опытов, несовершенен, т.к. часть этого элемента, в отличие от других микроэлементов, может испаряться, например, с выдыхаемым воздухом, и мы не улавливаем всего йода, и он частично теряется. Следует иметь в виду, что в литературе существует определенное мнение, что в приморских областях потребность человека и животных в йоде может быть удовлетворена за счет йода, поглощаемого при дыхании, а в других регионах и субрегионах организм с вдыхаемым воздухом получает до 4% этого физиологически важного элемента. Примерно такое же количество йода и выводится из организма с выдыхаемым воздухом и через кожу [1, 3, 4, 7]. Данные по балансу йода в организме у растущих поросят в литературе отсутствуют. Мы в своих экспериментах решили пренебречь (величинами йода в воздухе), т.к. погрешность была одинакова как для опытных, так и для контрольных групп. Баланс йода у поросят контрольной группы был отрицательным, что говорит о слабой обеспеченности среды и кормов этих элементов. Дополнительное введение поросятам селена изменило баланс йода в организме растущих животных опытных групп, и он стал положительным (табл. 5). Вероятно, селен как-то «экономит» расход йода и он выводится из организма с калом в меньших количествах (II группа), чем в контроле. Увеличилось и содержание йода в моче (в среднем в 3 раза), что является свидетельством более активного вовлечения йода в процессы метаболизма поросят опытных групп. Дополнительное введение 0,2 мг йода поросятам в рацион предопределило устойчивый положительный баланс в организме этого важного химического элемента у животных III группы.

Таблица 5

Баланс йода у поросят 85-ти дневного возраста (в мг)

Уровень селена в моче опытных поросят из III группы был выше, чем в контроле в 5 раз (Р<0,05), что свидетельствует о более высоком уровне промежуточного метаболизма. Среднесуточный баланс цинка в организме контрольных поросят был положительным (табл. 6). Подкормка опытных поросят недостающими микроэлементами оказывала положительное влияние на обмен цинка, несколько повышая процент его усвоения организмом, но различия из-за малой выработки балансового опыта оказались статистически недостоверны (Р>0,5). Однако уровень цинка в моче опытных групп был выше, чем у контрольных животных. Следовательно, он более активно вовлекался в процессы метаболизма у опытных поросят, чем в контроле. Нам предоставляется, что в биогеохимических условиях Нижней Волги содержание цинка в количестве 29,4-30,7 мг корма рациона оказалось вполне достаточным, чтобы обеспечить физиологическую потребность поросят 85-115-дневного возраста в этом эксперименте.

Таблица 6

Баланс цинка у поросят 85-дневного возраста (в мг)

Среднесуточный баланс кобальта у поросят контрольной группы и опытных групп был положительным, но обмен его у различных животных протекал по-разному (табл. 7). Довольно высокий процент усвоения кобальта у поросят II и III групп, очевидно, связан с более высоким коэффициентом переваримости корма у опытных животных, т.е. более высоким уровнем обменных процессов и вовлечение кобальта в процессы метаболизма животных. Наличие в моче большого количества кобальта у поросят 85-115-дневного возраста во II и, в III группе лишь подтверждает наше мнение о более высоком уровне промежуточного метаболизма в организме поросят этой группы и большим участии кобальта в обмене веществ. А как известно, этот элемент необходим для прироста белка мышечной ткани, что подтверждается лучшими привесами опытных поросят в течение всего периода выращивания животных [3].

Таблица 7

Баланс кобальта у поросят 85-дневного возраста (в мг)

Это обстоятельство следует рассматривать, как подтверждение правильности выбранного нами физиолого-биогеохимического принципа подбора микроэлементов для применения животным не только с точки зрения их физиологической роли в организме, но, непременно, с учетом результатов балансовых опытов и биогеохимической ситуации конкретного региона.

Таблица 8

Переваримость сухого вещества корма у поросят 85-ти дневного возраста

Подкормка растущих свиней недостающими микроэлементами оказывала положительное влияние на физиологические процессы пищеварения (табл. 8). Коэффициент переваримости сухого вещества у подопытных групп поросят (II и III группы) 85-115-ти дневного возраста был на 0,6-0,7% выше, чем у контрольных (Р<0,05), что служит подтверждением полезности и необходимости применения per os органических препаратов селена, йода и сернокислой меди для организма растущих свиней в биогеохимических условиях низкого уровня этих элементов в среде обитания и кормах всеядных животных, с целью получения дополнительного количества продукции (живая масса контрольных поросят в конце откорма равнялась 91,01 кг, во II гр. - 98,02 кг и III гр. - 107,09 кг), что послужит определенным вкладом в решение проблемы импортозамещения мясных продуктов.

Заключение. Нам представляется, что применение органических препаратов ДАФС-25 и «ЙОДДАР», а также легко усвояемой сернокислой меди, в изучаемом регионе Нижней Волги, способствует восстановлению физиологически нормального микроэлементного гомеостаза, который у значительного процента растущих свиней может нарушаться при недостаточном поступлении эссенциальных микроэлементов и возникновении скрытых форм комбинированных гипомикроэлементозов [3, 4, 5], что мы наблюдали у контрольных животных (отрицательные балансы J, Se и Cu) при проведении балансовых опытов. Поэтому применение органических препаратов Se, J и CuSO₄ в биотических количествах per os в совокупности оказывает положительное влияние на все виды метаболизма животных, улучшая в целом их физиологическое состояния и предопределяя повышение интегративных функций продуктивности во II гр. - на 7,01 кг, а в III гр. на 16,08 кг или 17,7% на голову относительно контроля.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 14-08-01292 а.

Рецензенты:

Зайцев В.Ф., д.с-х.н., профессор, заведующий кафедрой «Гидробиология и общая экология» Астраханского государственного технического университета, г. Астрахань;

Федорова Н.Н., д.м.н., профессор, профессор кафедры «Гидробиология и общая экология» Астраханского государственного технического университета, г. Астрахань.