Содержание к диссертации
Введение
I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 8
1. Биологическая роль кальция, фосфора и магния 8
2. Обмен кальция, фосфора и магния 12
а) Всасывание 12
б) Содержание и распределение в организме 18
в) Метаболизм 22
г) Пути экскреции 26
д) Регуляция 29
3. Рекомендуемые нормы потребности 32
4. Влияние лактации и беременности на обмен кальция, фосфора и магния 37
II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА 46
1. Условия и схема проведения опытов 46
2. Физиологические и биохимические методы исследований 47
III. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 49
1. Характеристика общего состояния и продуктивности животных 49
2. Поступление кальция, фосфора и магния в организм животных с рационом 53
3. Показатели обмена в зависимости от физиологического состояния 56
а) Содержание кальция, фосфора и магния в жидкости рубца 56
б) Динамика кальция, фосфора и магния в сыворотке и цельной крови 63
в) Динамика кальция, фосфора и магния в молоке . 80
г) Содержание кальция, фосфора и магния в волосе и моче 87
д) Результаты балансовых опытов 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
РЕКОМЕНДАЦИИ 114
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ 144
- Биологическая роль кальция, фосфора и магния
- Условия и схема проведения опытов
- Характеристика общего состояния и продуктивности животных
Введение к работе
Основными направлениями экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года, а также решениями майского Пленума Щ КПСС (1982 г.) предусмотрено обеспечить дальнейший рост производства продукции животноводства, повышение продуктивности скота и птицы. Так в одиннадцатой пятилетке намечено довести среднегодовое производство мяса до 17-17,5 млн.тонн (в убойном весе), молока до 97-99 млн.тонн. Такое увеличение производства мяса, молока и других продуктов животноводства невозможно без повышения продуктивности скота, роста поголовья, эффективного использования кормов, совершенствования племенной работы, механизации труда и внедрения прогрессивной технологии.
В связи с переводом животноводства на промышленную основу, интенсивным использованием животных, изменением технологии производства и приготовления кормов все большее значение приобретает балансирование рационов по всем питательным веществам. В организации полноценного, сбалансированного кормления животных минеральным элементам отводится особая роль, поскольку от наличия минеральных веществ в рационе в большой степени зависит эффективность использования органических веществ. Недостаток или избыток, а также неправильное их соотношение в рационах приводят к снижению эффективности использования кормов и нарушению обмена веществ.
В настоящее время в странах с интенсивным молочным скотоводством большим препятствием на пути увеличения продуктивности животных являются болезни обмена, поражения скелета, расстройства воспроизводительной функции, послеродовые осложнения. Одной из важных причин этих нарушений является дисбаланс минеральных элементов, вследствие недостаточного поступления их в организм, а также усвоения из кормов, интенсивного выделения с молоком, повышенной потребности в них особенно высокопродуктивных животных.
Знание биохимических и физиологических закономерностей обмена минеральных элементов в зависимости от физиологического состояния и направления продуктивности позволит более обоснованно подходить к проблеме удовлетворения потребности животных в минеральных элементах.
В последние годы во многих странах мира, в том числе и в нашей стране, проводится большая работа по изучению обмена макро-и микроэлементов у сельскохозяйственных животных (А.Хеяниг,1976; А.А.Пташкин и др. 1976, 1977; М.С.Долгова, А.А.Пташкин, 1977; Б.Д.Кальницкий, 1978; Б.Д.Кальницкий, О.В.Харитонова, 1979; В.И. Георгиевский,'Б.Н.Анненков, В.Т.Самохин, 1979; И. (хїіпМлт , 1970, 1975; h.llo,H.(}iirt&r , 1971; ї/t.Moor е cd. , 1975; G.UJUner >t dt. , 1980). Однако до сих пор в литературе отсутствуют систематические данные об обмене кальция, фосфора и магния у лакти-руюших коров на протяжении полной лактации и сухостойного периода. Это затрудняет определение степени обеспеченности коров данными элементами при разном физиологическом состоянии, а также нормирование этих элементов в рационах.
Широко разводимая в нашей стране черно-пестрая порода скота в силу широкой зональной распространенности характеризуется большой разнотипностью конституциональных и продуктивных качеств. И в некоторых хозяйствах она уже не отвечает современным требованиям по уровню продуктивности. С целью быстрого улучшения большого поголовья черно-пестрого скота в последние годы осуществляется все более широкое производственное использование быков - б - голштино-фризскои породы для прилития крови маточному поголовью черно-пестрой породы. Основанием для этого являются высокая молочная продуктивность и скорость молокоотдачи, а также хорошая акклиматизационная способность у животных голштино-фризскои породы. В связи с этим изучение особенностей минерального обмена у коров указанных пород представляет и теоретический и практический интерес.
Данная работа является фрагментом комплексной темы по изучению минерального обмена и минерального питания лактирующих коров: "Пищеварение и обмен веществ у сельскохозяйственных животных в онтогенезе", разрабатываемой сотрудниками и аспирантами кафедры физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных ТСХА под руководством члена-корреспондента ВАСХНИЛ профессора В.И.Георгиевского. Тема является составной частью проблемы № 16: "Разработка системы кормления и способов повышения качества продуктов животноводства", проходящей по тематике ГКНТ. Регистрационный номер 051.07.02, раздел 02.01 .Ш.
Целью нашей работы являлось изучение обмена кальция, фосфора и магния у лактирующих коров в длительном эксперименте на протяжении полной лактации и сухостойного периода. Опыты проводили в условиях хозяйства с типом кормления и содержания, характерными для промышленных молочных ферм и молочных комплексов Нечерноземной зоны.
В задачу наших исследований входило: изучить влияние физиологического состояния коров на обмен и отложение кальция, фосфора и магния в их организме; выявить возможные особенности обмена указанных элементов у коров черно-пестрой, голштино-фризскои пород и помесей первого поколения, полученных при скрещивании коров черно-пестрой по- роды с быками голштияо-фризской породы; - изучить степень обеспеченности животных кальцием, фосфором и магнием в зимне-стойловый и летне-пастбищный периоды.
Другими сотрудникшли и аспирантами кафедры на этих же животных изучался обмен натрия, калия, хлора, серы, селена, меди, цинка, марганца и железа.
Биологическая роль кальция, фосфора и магния
Для организма животных кальций имеет очень большое значение. Основная масса кальция (97-99/) находится в скелете в составе фосфорных и углекислых солей (В.И.Георгиевский и др., 1979; СИ. Афонский, 1970; А.Хеннинг, 1976). Однако физиологическая роль кальция не ограничивается участием в опорной функции скелета.
Ионы кальция способствуют нормальной деятельности центральной и периферической нервной системы, понижая ее возбудимость. Влияние ионов кальция на деятельность центральной и периферической нервной системы обусловлено их участием в регуляции ионной проницаемости мембран и генерации процесса возбуждения в теле нейрона и нервных окончаниях (В.И.Георгиевский и др., 1979). При недостатке во внеклеточной жидкости ионы кальция начинают переходить из клеток в тканевую жидкость. Нервные клетки при этом становятся чрезмерно возбудимыми и это ведет к спонтанной передаче импульсов и возникновению тетании (П.Клегг, А.Клегг, 1971).
В нервно-мышечных синапсах ионы кальция способствуют выделению ацетилхолина и связыванию его с холинрецептором, а при избытке ацетилхолина активируют расщепляющий его фермент - холин-эстеразу. Ионы кальция участвуют в возбуждении сердечной мышцы, а также необходимы для нормального функционирования скелетных и гладких мышц (В.И.Георгиевский, 1970; А.Хеннинг, 1976).
Кальций активирует ферменты актомиозин - аденозинтрифосфота-зу, лецитеназу, энтерокиназу и тормозит функции энолазы, дипептидаз (С.И.Афонский, 1970; М.Диксон, Э.Уэбб, 1966). Ионы кальция увеличивают активность фосфофруктокиназы, глицеральдегидрофосфат-дегидрогеназы, лактатдегидрогеназы и глюко-6-фосфат-дегидрогеназы ( B.Sc&ui-le, et a.,Wlb ). Активность аденозинтрифосфотазы и амилазы также зависит от уровня концентрации ионов кальция в среде U-ScAcc 1975 ). Ионы кальция оказывают влияние и на активность дезоксирибонуклеаз и рибонуклеаз. Действие липаз и фосфо-липаз активируется ионами кальция. Ионы кальция и магния активируют синтетазу ацетил-КоА и АТФ-азу (Ю.К.Василенко,1978). Предполагается необходимость ионов кальция для протеолитического действия трипсина (А.Хеннинг, 1976).
Важная роль принадлежит ионам кальция в процессе свертывания крови. Они непосредственно принимают участие в ферментативных процессах на первых двух стадиях свертывания крови (образование тромбопластина и образование активного тромбина) (А.Хенниг, 1976; В.И.Георгиевский и др., 1979).
Условия и схема проведения опытов
Экспериментальные исследования были проведены в мясо-молочном совхозе "Вороново" Подольского района Московской области с ноября 1978 по март 1980 года. Объектом исследований являлись коровы второй лактации, из которых были сформированы три группы. I группа - коровы черно-пбстрой породы, П группа - коровы голштино-фризской породы, Ш группа - помесные животные первого поколения от родительских пар указанных пород (отец - голштино-фризской, мать - черно-пестрой породы). Каждая группа представлена четырьмя животными - аналогами, трем из которых были наложены хронические фистулы рубца по В.А.Басову.
Условия содержания всех групп животных были одинаковыми: в зимнее время - стойлово-выгульное, в летнее - стойлово-пастбищное. Коровы находились в двухрядном типовом коровнике, оборудованном индивидуальными кормушками и автопоилками. Доение трехкратное, механизированное.
Потребность животных в основных питательных веществах рассчитывали на основании норм ВИЖа. Тип кормления сенажно-концентрат-ный в зимне-стойловый период и травяно-концентратный в летне-пастбищный период. В стойловый период основной рацион для сухостойных коров состоял из сенажа, травяной муки и комбикорма (приложение 5). На сенаж приходилось 69$, на травяную муку - 11$ и комбикорм - 20$ от общей питательности. В рацион для лактирующих коров в зимне-стойловый период, кроме указанных кормов, входили также сено 3,5 кг и патока 1,4 кг (приложение 6).
Летом животных выпасали на долголетних культурных пастбищах и дополнительно в кормушки давали зеленую массу и комбикорм (300 г на I кг молока, приложение 7).
В качестве минеральных добавок использовали кормовой обес-фторенный фосфат и поваренную соль.
Контроль за молочной продуктивностью животных осуществляли посредством контрольных доек, которые проводили два раза в месяц. Учет поедаемости кормов проводили во время балансовых опытов и при периодическом ежемесячном контроле. Полный зоотехнический анализ кормов осуществляли во время балансовых опытов, а контроль за минеральным составом кормов проводили ежемесячно.
Характеристика общего состояния и продуктивности животных
Резервная щелочность сыворотки крови животных подопытных групп изменялась в пределах 46,30 + 0,85 - 48,37 + 2,34 об % С02«
В качестве нормальной величины резервной щелочности И.П.Кон-драхин (1978), И.П.Кондрахия, Ю.А.Кубальский (1978) приводят цифь-ры в пределах 46 - 66 об % С02» Достоверных различий между группами животных, а также внутри групп по месяцам лактации не установлено. Хотя просматривалась некоторая тенденция к понижению щелочного резерва в сухостойный период и в первую треть лактации, что обусловлено некоторым напряжением окислительно-восстановительных процессов в эти периоды. Аналогичные данные были получены в работах И.Г.Гуменюк и др. (1975), Г.А.Трифонова (1977).
Для характеристики эффективности использования животными кормов были проведены три балансовых опыта, результаты которых представлены в таблице 4.
При рассмотрении данных, приведенных в таблице 4, видно, что в сухостойный период наиболее выгодно отличались по переваримости сухого вещества рациона, органического вещества, сырого жира и клетчатки коровы голштино-фризской породы. Наименьшие показатели переваримости указанных питательных веществ имели животные черно-пестрой породы. Коэффициент переваримости БЭФ был несколько выше у помесных животных.
В период наивысших суточных удоев помесные животные лучше других переваривали сухое вещество рациона, органическое вещество, сырой жир, сырую клетчатку, а также БЭФ. Наименьшие показатели переваривания питательных веществ в этот период имели коровы черно-пестрой породы, а животные голштино-фризской породы занимали промежуточное положение.
