Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 9
1.1. Распадаемость сырого протеина кормов и ее значение для обеспечения организма растущих бычков аминокислотами 9
1.2. Количественные аспекты синтеза и распада мышечных белков и общих белков тела и методы их определения 17
1.3. К вопросам регуляции обмена белка и азотистых соединений в организме молодняка крупного рогатого скота в период доращивания и откорма 31
1.4. Характеристика азотистого обмена и факторов его регуляции 39
2. Собственные исследования 48
2.1. Материал и методы исследований 48
3. Результаты исследований и их обсуждение 58
3.1. Состояние азотистого обмена и обеспеченность аминокислотами организма животных 58
3.1.1. Уровень обеспеченности аминокислотами организма бычков на рационах с разной распадаемостью протеина 58
3.1.2. Концентрация свободных аминокислот, мочевины в плазме крови и тканях 61
3.1.3. Активность ферментов переаминирования в тканях 66
3.1.4.. Эффективность использования азотистых веществ корма 68
3.2. Метаболизм белков в скелетных мышцах у растущих бычков 70
3.3. Интенсивность роста, убойные и мясные качества животных 75
3.3.1. Интенсивность роста и убойные качества 76
3.3.2. Характеристика мясной продуктивности 78
3.4. Результаты исследований на растущих бычках в условиях хозяйства на фоне разного уровня и распадаемости протеина в их рационе 82
4. Заключение 89
5. Выводы 99
6. Практические предложения 101
7. Список литературы 102
- Распадаемость сырого протеина кормов и ее значение для обеспечения организма растущих бычков аминокислотами
- Характеристика азотистого обмена и факторов его регуляции
- Концентрация свободных аминокислот, мочевины в плазме крови и тканях
- Результаты исследований на растущих бычках в условиях хозяйства на фоне разного уровня и распадаемости протеина в их рационе
Введение к работе
Актуальность исследований. Несмотря на значительные успехи, достигнутые в области питания молодняка крупного рогатого скота, генетический потенциал мясной продуктивности, как показывает практика, реализуется недостаточно полно. В связи с этим возникает необходимость более детального изучения всех основных факторов, регулирующих продуктивные качества животных. Несомненно, что управление мясной продуктивностью невозможно без познания механизмов и закономерностей наращивания массы скелетной мускулатуры - главного компонента мяса. Поскольку рост скелетных мышц зависит от скорости синтеза и распада мышечных белков, основное внимание исследователей направлено на раскрытие механизмов, управляющих этими процессами. Показано, что у интенсивно растущих бычков одним из факторов, лимитирующих интенсивность процессов биосинтеза белков, является количество аминокислот, поступающее из желудочно-кишечного тракта в метаболический пул организма (Klemesrud M.J. et al., 2000; Archibeque S.L. et al, 2002). Можно полагать, что в случае адекватного потребностям обеспечения организма растущих бычков аминокислотами можно изменить интенсивность и направленность метаболических процессов в сторону увеличения биосинтеза белка, а следовательно, направленного влияния на качество мяса и мясную продуктивность.
В экспериментальных исследованиях, проведенных в Корнель-ском университете (Beermann D.H. et al, 1997), показано, что с увеличением количества казеина, инфузируемого в сычуг бычков, пропорционально увеличивается ретенция азота. В исследованиях других авторов (Huntington G. et al, 2001; Bodine T.N., Purvis H.T., 2003; Cole N.A. et al., 2003) было доказано увеличение отложения белка у растущих бычков при улучшении обеспеченности процессов метаболизма аминокислотами за счет использования рационов с низкой распадаемо-стью протеина. Поступление в организм животных аминокислот, в частности, с разветленной цепью, оказывает сберегающее действие в отношении белка тела (Dhiman T.R., Saner L.D., 1997). Однако, чем в первую очередь обусловлены изменения в скорости отложения белка при скармливании протеина разного качества или количества - изменениями в скорости синтеза, распада или комбинацией этих величин, пока остаются не совсем выясненными и довольно противоречивыми. Так, по данным Saggau Е. et al. (2000); Rossi J.E. et al. (2001), улучшение обеспеченности процессов метаболизма'4(n инНШ71№йЯГРП0Сб"
УВШІ
БИБЛИОТЕКА І О»
-4-ствовало аккреции белка, при этом увеличивалась как скорость синтеза, так и скорость деградации. С другой стороны, в работе Fuller M.F. et al. (1987) не было отмечено существенных изменений в обновлении белков у растущих животных в условиях, когда отложение белка варьировалось за счет изменения уровня лимитирующих аминокислот в изокаллорийных рационах. По мнению Loest С.А. et al. (2001), поступление аминокислот из желудочно-кишечного тракта оказывает белок-сберегающий эффект в организме стимуляцией синтеза белка без изменения скорости его распада. Это свидетельствует о том, что исследования, направленные на познание закономерностей синтеза и обновления белков тела, раскрытие механизмов, контролирующих эти процессы, не утратили актуальности.
Далеко не полностью решен вопрос нормирования протеинового питания и контроля обеспеченности интенсивно растущих бычков доступным белком и отдельными аминокислотами. Поэтому особое место в исследованиях последних лет отводится накоплению экспериментальных данных по уровню обеспеченности незаменимыми аминокислотами организма бычков при скармливании различных рационов, с целью использования их для прогнозирования аминокислотной ценности кормов и рационов. Вместе с тем, детальное изучение метаболических и синтетических изменений, происходящих при улучшении аминокислотного обеспечения организма животных, имеет важное значение для раскрытия и идентификации механизмов, регулирующих процессы формирования мясной продуктивности.
В связи с изложенным целью настоящей работы было изучение особенностей метаболизма и эффективности использования азотистых веществ, количественных характеристик синтеза, отложения и деградации мышечных белков, аминокислотного обеспечения биосинтетических процессов у бычков в период интенсивного выращивания и откорма при разном уровне обеспеченности организма незаменимыми аминокислотами на рационах с разной распадаемостью протеина в рубце. В соответствии с указанной целью, в задачи исследований входило:
изучить обеспеченность аминокислотами организма растущих бычков на рационах с разной распадаемостью протеина; определить количественные параметры обмена белков скелетных мышц;
выявить количественные характеристики метаболизма и использования азотистых веществ в организме бычков на основе определения уровня метаболитов и активности
-5-ферментов азотистого обмена, а также баланса азота.
Научная новизна. Получены новые экспериментальные данные, характеризующие количественные параметры метаболизма мышечных белков у бычков в период интенсивного выращивания и откорма. Показана возможность повышения скорости и эффективности синтеза мышечных белков и соответственно наращивания массы скелетной мускулатуры, что в конечном итоге, приводит к улучшению показателей мясной продуктивности и качества мяса бычков за счет лучшей обеспеченности процессов метаболизма незаменимыми аминокислотами на рационах с низкой распадаемостью протеина в преджелудках.
Практическая значимость работы. Проведенные исследования позволили расширить наши знания о механизмах и факторах, участвующих в регуляции метаболизма мышечных белков и формировании массы скелетной мускулатуры у бычков молочных пород, количественные характеристики которых будут использованы при разработке систем и моделей прогнозирования и регулирования мясной продуктивности у молодняка крупного рогатого скота в период интенсивного выращивания и откорма. Полученные количественные данные по метаболизму азотистых веществ будут использованы для совершенствования системы протеинового и аминокислотного питания растущих бычков, а также при разработке способов повышения эффективности биоконверсии питательных веществ корма в компоненты мяса.
Основные положения диссертации по метаболизму белков и его регуляции у растущих животных рекомендуется использовать в учебном процессе по физиологии и биохимии в высших учебных заведениях.
Положения, выносимые на защиту:
интенсивность процессов синтеза, распада и отложения белка в скелетных мышцах зависит от уровня обеспеченности организма интенсивно растущих бычков незаменимыми аминокислотами;
при интенсивном доращивании и откорме бычков метаболизм и эффективность использования азотистых веществ корма определяется уровнем обеспечения организма незаменимыми аминокислотами.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены: на: международной научно-практической конференции «Научные проблемы производства продукции животноводства и улучшения ее качества» (Россия, Брянск, февраль 2004) и межлабораторном заседании отделов питания и регуляции метаболизма и продуктивности ГНУ ВНИИФБиП с- х. животных (Боровск, 2004).
Публикации результатов исследований. Основные результаты диссертации изложены в 3 научных работах.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 126 страницах, содержит 30 таблиц и 5 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследований, результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов, практических предложений, списка литературы. Список литературы включает 231 источника, в том числе 180 на иностранных языках.
Распадаемость сырого протеина кормов и ее значение для обеспечения организма растущих бычков аминокислотами
Одним из факторов, определяющих эффективность использования азотистых веществ жвачными животными, является расщепляемость протеина корма в рубце. Определение расщепляемых и нерасщепляе-мых фракций протеина в кормах связано с необходимостью нормирования потребности в азоте микроорганизмов рубца, удовлетворяемую за счет расщепления протеина корма, и потребности в аминокислотах самого животного, обеспечиваемую за счет нерасщепленного кормового белка и синтезированного микробного белка.
Все существующие современные системы протеинового питания жвачных базируются на учете распадаемости протеина кормов в преджелудках. Известно, что протеин корма не полностью распадается в преджелудках, часть его переходит в кишечник, где переваривается с помощью пищеварительных ферментов до аминокислот и усваивается. При избытке легкораспадаемого протеина в рационе наблюдается повышенное выделение азота с мочой вследствие неполного его использования в процессах микробного синтеза. С уменьшением доли распа-даемого протеина в рационах увеличивается количество обменных аминокислот в кишечнике и соответственно увеличивается ретенция азота в организме, что способствует повышению продуктивности животных (Григорьев Н.Г. и др., 1989; Курилов Н.В., 1987; Алиев А.А., Аитова М.Д., Габел М. И др., 1997). Поэтому степень распада в рубце кормового протеина рассматривается как один из важных параметров при изучении вопросов, касающихся исследования метаболизма азотистых веществ корма. Распадаемость (расщепляемость, разрушаемость, деградируемость) характеризует скорость и величину гидролиза протеина в рубце под действием протеолитических ферментов до промежуточных и конечных продуктов, используемых в синтезе микробного белка. Определяется распадаемость отношением протеина, поступившего в двенадцатиперстную кишку к потребленному количеству с кормом (Материкин A.M., Харитонов Е.Л., 1998). Необходимость всестороннего изучения этого свойства протеина обусловлена тем, что его распадающаяся фракция является источником азота для рубцовой микрофлоры, а нераспадающаяся в сочетании с микробным протеином при поступлении в нижележащие отделы желудочно-кишечного тракта, служит основным источником аминокислот для хозяина, определяющим уровень его продуктивности.
В настоящее время процесс распада сырого протеина принято считать трехфакторным, зависящим от физико-химических свойств самого протеина, активности рубцовой микрофлоры и скорости эвакуации содержимого из преджелудков (Sommer A., Gerensnakova Z., 1982; Харитонов ЕЛ., 2003).
На интенсивность переваривания питательных веществ и использования азота корма существенное влияние оказывает степень разрушения протеина корма в рубце. Распадаемость в значительной мере зависит от физико-химических свойств протеина, определяющих растворимость различных белковых фракций и доступность их для воздействия протеолитических ферментов. При снижении деградируемо-сти протеина рациона увеличивается поток в дуоденум протеина корма, избежавшего распада в рубце.
Количество протеина, распадающегося в рубце, в значительной мере зависит от показателей его растворимости. Растворимость - физическое свойство протеина корма, которое характеризуется долей протеина, переходящего в растворимое состояние (Фицев А.И., Воронкова Ф.В., 1987; Материкин A.M., Харитонов Е.Л., 1998). Белки, растворимые в жидкости рубца, более доступны для разрушения, чем нерастворимые, так как белки из раствора адсорбируются на поверхности микробной клетки, а нерастворимые разрушаются только в процессе контактного переваривания (Цюпко ВВ., 1987).
Интенсивность и величина расщепляемости протеина зависит от физического состояния корма, величины частиц, скорости образования жидкости в рубце, уровня потребления корма и метода его скармливания в составе смешанного рациона или в чистом виде (Ling J.R. et al., 1983).
Распадаемость протеина кормов во многом зависит от протеоли-тической активности микроорганизмов, которая в свою очередь определяется величиной рН рубцовой среды (Barthe J. et al., 1986). Интенсивный распад протеина корма наблюдается при величине рН равной 6-7, что является наиболее оптимальным условием для активного действия протеаз и дезаминаз рубца.
Многие ученые (Eliman М.Е., Orskov E.R., 1982, Reid C.S.W. et al., 1979; Tamminga S., 1983) считают, что величина распадаемости сырого протеина значительно зависит от скорости оттока кормовых частиц из рубца. На скорость оттока частиц оказывает влияние количество потребленного корма. Оно оказывает наибольшее влияние на процессы распадаемости в рубце и переваримости в кишечнике. При увеличении уровня потребления корма и частоты кормления снижается распадаемость протеина рациона. Скорость оттока или обращения рубцовой жидкости - величина, обратная времени задержки кормовых частиц в рубце и зависит от уровня и частоты кормления, состава и структуры рациона (Warner A.C.I., 1981).
Основным конечным продуктом распада протеина в преджелудках является аммиак. По данным ряда исследователей 60-92 % азота, поступившего с кормом, превращается в аммиак (Курилов Н.В., Копиров А.Н., 1979; Gabel М,, 1984), а его концентрация колеблется от 3 до 60 мг%. Оптимальная концентрация азота аммиака, необходимая для синтеза бактериального белка находится в пределах 5-11 мг% (Курилов Н.В., Кошаров А.Н., 1979), В аммиак прежде всего превращаются почти полностью: небелковые азотистые вещества корма, мочевина слюны и мочевина, поступившая в рубец через его стенку (Satter L.D., Roffler R.E., 1975). Другими растворимыми низкомолекулярными азотистыми соединениями являются пептиды и аминокислоты. Около 30 % вновь синтезированного в рубце микробного белка также распадается в нем (Nolan J.V., LengRA, 1972).
Характеристика азотистого обмена и факторов его регуляции
Как было отмечено выше, независимо от функционального состояния организма, синтез и распад тканевых белков происходит в нем непрерывно. Исход результатов двух этих противоположно направленных процессов зависит от соотношения их скоростей. При одинаковых скоростях наблюдается динамическое равновесие. Когда же синтез превышает деградацию, происходит увеличение массы белка, при обратном соотношении наблюдается ее уменьшение.
Для обеспечения непрерывного процесса обновления, а также дополнительных количеств белка в распоряжении тканей постоянно находятся свободные аминокислоты. Сумму свободных аминокислот всего организма называют фондом или пулом организма. Если сравнить количество аминокислот, имеющихся в тканях в форме белков, с количеством их в свободном состоянии, то концентрация последних, очень мала. Например, в теле крыс содержится около 20 % белка, из которых свободные аминокислоты составляют около 0,5 % от общего количества аминокислот, находящихся в теле животных (Herbert et al., 1966), т.е. примерно двухсотую часть белоксвязанных аминокислот.
Известно, что для каждого органа характерен свой фонд аминокислот, то есть разный уровень их содержание и соотношение, что отражает специфику метаболизма аминокислот в органах и тканях животных.
Пул свободных аминокислот в плазме крови представляет собой только небольшую часть общего количества свободных аминокислот в организме. В связи с этим, незначительное повышение использования свободных аминокислот крови в процессе синтеза белка или формирования фондов органов и тканей, а также небольшое снижение скорости распада белков, может привести к существенному изменению уровня и соотношения аминокислот, циркулирующих в плазме крови (Leung P.M.D., Rogers OR., Harper А.Е., 1968).
Мышцы - носители большого пула свободных аминокислот, составляющего до 50 % (а для некоторых аминокислот до 80 %) от общего фонда свободных аминокислот тела. В то время как в плазме крови содержится лишь небольшая часть общего пула, которая варьирует от 0, до 6 % для различных аминокислот (Herbert R, Hovell F.D., Reeds P.J., 1985). Более высокая концентрация некоторых свободных аминокислот в печени дает неверное представление, что печень наиболее важное «депо» для свободных аминокислот. Она составляет 4-5 % от массы животного, тогда как мышцы до 45 %, поэтому роль мышц в формировании фонда аминокислот значительно выше (Lewis D.} 1965, Adibi S.A., 1971).
Главным источником пополнения фонда свободных аминокислот являются белки корма, особенно это характерно для незаменимых аминокислот. Заменимые аминокислоты синтезируются в тканях всех видов животных и недостатка в них, при наличии достаточного количества протеина в рационе, не наблюдается. Литературные данные свидетельствуют о том, что при промежуточном обмене многих аминокислот в организме наиболее активно протекают реакции переаминирования или трансаминирования, которые характерны для всех органов и тканей у всех видов животных и играют исключительно важную роль в процессах биосинтеза аминокислот. Наибольшей синтетической способностью обладают печень и почки, меньшей - мышца, в особенности, сердечная, мозг, кровь и др.
Кроме белков корма, важным источником пополнения пула свободных аминокислот, является распад тканевых белков. По мнению Gan J.C., Jeffay Н. (1967), катаболизм белка у нормально питающихся крыс дает до 50 % в печени и 30 % в мышцах внутриклеточного фонда свободных аминокислот. При голодании до 90 % аминокислот печени образуется из эндогенных белков со значительным поступлением в плазму для обеспечения других органов. После истощения запаса печеночных белков усиливается протеолиз мышечных белков, дающий до 63 % свободных аминокислот в мышцах. Распад белков идет даже тогда, когда в плазме находится достаточно аминокислот, но роль распада тканевых белков в формировании фонда свободных аминокислот повышается при голодании.
Благодаря синтезу белков происходит постоянное удаление из пула аминокислот, поэтому размер фонда каждой свободной аминокислоты в тканях является результатом баланса между поступлением и использованием на метаболические цели ее. При стимуляции скорости белкового синтеза, аминокислоты извлекаются в пропорциях, которые необходимы для синтеза новых белковых молекул, следовательно, концентрация свободных аминокислот пропорционально уменьшается. Установлено, что в тех тканях, где высокая скорость обновления белка (печень, пищеварительный тракт), интенсивность синтеза белка тесно коррелирует с концентрацией свободных аминокислот в них. При более высокой скорости синтеза белка, в тканях особенно заметно снижается уровень незаменимых аминокислот (Lee V.B. et al., 1973). Kabayashi К. et al. (1966) установили, что в печени цыплят при усилении интенсивности роста, обусловленной лучшей сбалансированностью их рациона по лизину, происходит суммарное снижение уровня свободных аминокислот. Acselson С.Е., Balloun S. (1963) снижение уровня свободных аминокислот в крови интенсивно растущих животных объясняют активным использованием их тканями для синтеза белков. Также известно, что при применении ростстимулирующих гормональных препаратов, уровень свободных аминокислот в крови снижается (Подильчак М,Д.5 Макар ДА., 1961; Бугров Е.В., 1968; Дюкар И.В., 1970; Радченков В.П., 1971).
Концентрация свободных аминокислот, мочевины в плазме крови и тканях
Известно, что для каждого органа и ткани животных характерен свой фонд свободных аминокислот, их разное содержание и соотношение, что отражает специфику метаболизма аминокислот в этих органах и тканях. Пул свободных аминокислот в плазме крови представляет собой только небольшую часть общего фонда свободных аминокислот организма животных. Тем не менее, Leung Р.М.В. et а!., (1968) отмечают, что даже незначительное повышение интенсивности использования свободных аминокислот крови в процессе обмена белков или формирования фондов органов и тканей, может привести к изменению уровня и соотношения аминокислот, циркулирующих в крови.
Как было отмечено выше, при снижении расщегшяемости сырого протеина рационов в рубце бычков увеличивается поступление в дуоденум незаменимых аминокислот, в основном за счет протеина кормового происхождения, избежавшего разрушения в преджелудках. Данные наших исследований по содержанию свободных аминокислот в плазме крови также свидетельствуют об усилении потока аминокислот из кишечника в кровь у бычков, получавших рационы с более высоким уровнем трудно деградируемых протеинов в рубце. Так, у бычков опытной группы уровень свободных аминокислот в плазме крови через 3 часа после кормления был на 5,7 % выше, чем у контрольных животных (табл. 6). При этом наиболее заметное увеличение отмечалось по незаменимым аминокислотам (на 10,5 %).
Свободным аминокислотам отводится центральное место в регуляции процессов метаболизма белка, поскольку синтез молекул белка в тканях организма происходит, главным образом, из них. По данным ряда исследователей доказано, что пул свободных аминокислот пополняется в основном из двух источников: за счет аминокислот, поступающих из желудочно- кишечного тракта и в результате катаболизма постоянно обновляющихся тканевых белков. Размер фонда каждой свободной аминокислоты в тканях - есть баланс между поступлением ее в пул и извлечением из него для синтеза белка в тканях. В связи с этим существует зависимость между уровнем свободных аминокислот в тканях и интенсивностью белкового синтеза. При более высокой скорости синтеза белка в тканях особенно заметно снижается уровень незаменимых аминокислот. В пользу последнего утверждения свидетельствуют и данные по концентрации свободных аминокислот в длиннейшей мышце спины (табл. 7). Так, в длиннейшей мышце спины бычков опытной группы уровень свободных аминокислот (суммарно) был ниже на 5,7 % по сравнению с контролем. Наиболее значительное снижение отмечено для незаменимых аминокислот. Более выраженное снижение было характерно для лейцина (на 11 %), валина (на 11 %), лизина (на 8 %), аргинина (на 12 %), метионина (на 18 %), треонина (на 12 %), фенилаланина (на 16 %), среди заменимых - аспарагиновой кислоты (на 13 %), тирозина (на 6 %), глицина (на 12 %) (табл. 7). Различия между группами в уровне свободных аминокислот в печени были незначительными, что может свидетельствовать о более лучшем использовании аминокислот на биосинтетические цели в мышечной ткани и менее эффективном использовании их печенью, что подтверждаются данными других биохимических исследований, которые представлены ниже (табл. 8).
Известно, что в рубце жвачных животных при распаде азотистых соединений корма образуется аммиак, который через эпителий данного органа диффундирует в кровь. В печени аммиак с помощью ферментов орнитинового цикла превращается в мочевину, большая часть которой выделяется из организма с мочой, а меньшая возвращается обратно в рубец со слюной или через рубцовую стенку. Это свидетельствует о том, что исследуя содержание мочевины в крови, можно выявить причины неодинаковой эффективности усвоения азота в организме животных. Кроме того установлено, что мочевина является единственным метаболитом, с которым удаляется из организма НСОз", образующийся при катаболизме аминокислот, не использованных в биосинтетических процессах. У жвачных животных до 70 % азота мочевины крови является продуктом катаболизма аминокислот, к тому же между концентрацией мочевины крови и усвоением азотистых веществ в организме выявлена достоверная отрицательная коррелятивная зависимость (Alfred J. et al., 1990).
Данные, представленные в таблице 9, показывают, что у бычков сравниваемых групп, исходная концентрация мочевины в плазме крови была практически одинаковой. В течение экспериментального периода у бычков опытной группы, по сравнению с контролем, уровень мочевины - конечного продукта азотистого обмена в плазме крови до кормления был ниже на 8,2-12,2%, тогда как через 3 часа после кормления он был несколько ниже у животных контрольной группы, в связи с содержанием синтетических азотистых соединений в кормовой добавке.
Результаты исследований на растущих бычках в условиях хозяйства на фоне разного уровня и распадаемости протеина в их рационе
Несмотря на значительные успехи, достигнутые в области питания молодняка крупного рогатого скота, генетический потенциал мясной продуктивности, как показывает практика, реализуется недостаточно полно. В связи с этим возникает необходимость более детального изучения всех основных факторов, регулирующих продуктивные качества животных. Несомненно, что управление мясной продуктивностью невозможно без познания механизмов и закономерностей наращивания массы скелетной мускулатуры - главного компонента мяса. Поскольку рост скелетных мышц зависит от скорости синтеза и распада мышечных белков, основное внимание исследователей направлено на раскрытие механизмов, управляющих этими процессами. Количественное формирование общего пула белков в скелетных мышцах зависит от изменений в скорости одного или одновременно двух этих процессов. Для изучения указанных вопросов целесообразно использовать ситуацию, когда происходит усиление синтеза или снижение распада белка в тканях. Показано, что у интенсивно растущих бычков одним из факторов, лимитирующих интенсивность процессов биосинтеза белков, является количество аминокислот, поступающее из желудочно-кишечного тракта в метаболический пул организма (Klemesrud M.J. et al., 2000; Archibeque S.L. et al., 2002).
В экспериментальных исследованиях, проведенных в Корнель-ском университете (Beermann DM. et al., 1997), показано, что с увеличением количества казеина, инфузируемого в сычуг бычков, пропорционально увеличивается ретенция азота. В исследованиях других авторов (Huntington G. et al., 2001; Bodme T.N., Purvis H.T., 2003; Cole N.A. et al., 2003) было доказано увеличение отложения белка у растущих бычков при улучшении обеспеченности процессов метаболизма аминокислотами за счет использования рационов с низкой распадаемостью протеина. Поступление в организм животных аминокислот, в частности, с развет-ленной цепью, оказывает сберегающее действие в отношении белка тела (Dhiman T.R., Salter L.D., 1997). Однако, чем в первую очередь обусловлены изменения в скорости отложения белка при скармливании протеина разного качества или количества — изменениями в скорости синтеза, распада или комбинацией этих величин, пока остаются не совсем выясненными и довольно противоречивыми. Так, по данным Saggau Е. et al. (2000), Rossi J.E. et al. (2001), улучшение обеспеченности процессов метаболизма аминокислотами способствовало аккреции белка, при этом увеличивалась как скорость синтеза, так и скорость деградации. С другой стороны, в работе Fuller M.F. et al. (1987) не было отмечено существенных изменений в обновлении белков у растущих животных в условиях, когда отложение белка варьировалось за счет изменения уровня лимитирующих аминокислот в изокаллорийных рационах. По мнению Loest С.A. et al. (2001), поступление аминокислот из желудочно-кишечного тракта оказывает белок-сберегающий эффект в организме стимуляцией синтеза белка без изменения скорости его распада. Это свидетельствует о том, что исследования, направленные на познание закономерностей синтеза и обновления белков тела, раскрытие механизмов, контролирующих зги процессы, не утратили актуальности. Вместе с тем, детальное изучение метаболических и синтетических изменений, происходящих при улучшении аминокислотного обеспечения организма животных, имеет важное значение для раскрытия и идентификации механизмов, регулирующих процессы формирования мясной продуктивности.
Настоящая работа предусматривала изучение количественных параметров синтеза и деградации белка в скелетных мышцах, особенностей метаболизма и эффективности использования азотистых веществ, аминокислотного обеспечения биосинтетических процессов у бычков в период интенсивного доращивания и откорма при разном уровне обеспеченности организма незаменимыми аминокислотами на рационах с различной распадаемостью протеина с целью выявления и идентификации факторов и механизмов, стимулирующих и лимитирующих накопления белка в скелетных мышцах и уточнения норм протеинового питания.
Результаты исследований, представленные в данной работе, показали, что у бычков в период интенсивного доращивания и откорма в условиях сбалансированного питания при снижении расщепляемое сырого протеина рационов в рубце с 71 до 64 % возрастало количество поступающих в дуоденум незаменимых аминокислот на 8 % (с 277,5 до 299,7 г/сутки), которое происходило в основном за счет аминокислот протеина кормового происхождения, избежавшего разрушения в рубце. При этом заметное увеличение отмечалось по таким незаменимым аминокислотам как лизин, лейцин, треонин, изолейцин, валин, фенилала-нин.
Улучшение аминокислотного обеспечения биосинтетических процессов в организме бычков положительно сказалось на повышении эффективности использования азотистых веществ корма, что в свою очередь способствовало изменению характера обмена белков в скелетных, мышцах. Так, бычки опытной группы по уровню и интенсивности наращивания скелетной мускулатуры и по отложению белка в мышцах превосходили животных контрольной группы. Например, прирост мышечной массы у них был выше контроля на 18,4 % (656 ± 35,9 против 554 ± 25,1 г/сутки), отложение белка в скелетных мышцах при этом повысилось на 18,6 % (134 ± 6,8 против 113 ± 4,9 г/сутки).
Известно, что величина отложения мышечных белков и прирост мышечной ткани зависит от уровня соотношения интенсивности двух противоположных процессов - синтеза и распада белков. Данные наших опытов в расчете количественных параметров обмена мышечных белков на кг метаболической массы тела свидетельствуют, что более высокое накопление мышечных белков у бычков опытной группы обусловлено как повышением скорости их синтеза, так и деградации, но интенсивность синтеза белков превалировала над распадом и у них она была выше на 5,5%. Соответственно выше была и скорость их отложения. В результате этого у опытных бычков эффективность синтеза мышечных белков повысилась на 12,4% по сравнению с контролем (рис. 4).
