Введение к работе
Актуальность
Среди глобальных проблем человечества А-витаминная недостаточность стоит на втором месте после белкового дефицита (D.E.Ong, 1985). В силу географического положения и специфики климата в нашей стране жвачные животные имеют крайне неравномерную обеспеченность в витамине А: летом они потребляют избыточное количество каротина (провитамина А), зимой чаще всего испытывают недостаток в каротине и витамине А. В зимний стойловый период основным источником каротина для скота служат грубые корма (сено, силос, сенаж), в которых содержание каротина изначально невелико и в процессе хранения снижается (В.К.Менькин, А.Д.Тумриев, 1978 ; А.Хенниг, 1976; A.E.Cullison, R.S.Lowry, 1987).
Функциональной особенностью микроэлементов и витаминов является то, они необходимы животному организму в ничтожно малых количествах. Однако, недостаточность потребления животными этих нутриентов может иметь катастрофические последствия. Специфика алиментарной недостаточности как витамина А, так и цинка заключается в том, что ее клинические проявления имеют отсроченный, пролонгированный характер и маскируются системными патологиями (А.Р.Вальдман, 1977; В.И.Георгиевский, Б.Н.Анненков, В.Т.Самохин, 1979; А.А.Дмитровский, 1979).
Положение усугубляется и тем, что между цинком и витамином А существует метаболическое взаимодействие. Недостаток (или избыток) одного нутриента провоцирует развитие недостаточности другого (В.К. Бауман, 1989; Ф.Ф.Заринь, ЭЛ.Таущшь, 1959; J.C.Smith, 1980; S.RXynch, J.D.Cook, 1980; A.CRoss, 1993).
Помимо чисто физиологических эффектов у животных А-витаминная недостаточность приводит к снижению продуктивности животных и витаминной ценности молока. Следовательно, предупреждение А-витаминной недостаточности у продуктивных животных, повышение эффективности использования ими каротина кормов остается важной задачей.
Однако исследования метаболизма ретиноидов под влиянием цинка у жвачных животных немногочисленны. Многие стороны взаимодействия ретиноидов и цинка в метаболизме жвачных остаются неясными. И прежде всего, это относится к метаболизму ретиноидов в желудочно-кишечном тракте животных, их взаимодействию на уровне лактопоэза. Таким образом, обсуждаемая проблема представляется актуальной как в познавательном, так и прикладном отношении.
ЦЕНТРАЛЬНАЯ МАУЧР/Л . -..л-.ОТГКА
МоСК, С?ЛЬСЧ МО \ ?!'СД«ЫИЧ
Цели и іадачи исследования
Основными цеіями исстедования являлись
-
Изучение механизмов взаимодействия иинка и ретиноидов в организме жвачных животных.
-
Определение роли желудочно-кишечного тракта в метаболизме ретиноидов под влиянием цинка
Для достижения этих целей перед исследователями были поставлены задачи
Выяснить влияние разного уровня цинка в рационе на метаболизм ретиноидов молочных коров разной продуктивности
Изучить состояние обмена веществ и А-витаминную обеспеченность высокоудойных коров, получающих с кормом разное количество цинка
Исследовать адаптационные возможности тактирующих коров с разным статусом цинковой обеспеченности при переходе с зимнего стойлового содержания на летнее пастбищное содержание
Определить влияние разного уровня цинка в рационе коров на концентрацию каротина, витамина А и цинка в молоке
Изучить метаболизм ретиноидов в желудочно-кишечном тракте жвачных животных
Положения, которые выносятся на защиту:
1_ Многоуровневое взаимодействие между цинком и ретиноидами в обмене
веществ жвачных животных 2_ Улучшение статуса витамина А за счет оптимизации цинкового питания
жвачных животных без дополнительных затрат на витаминные препараты 3_ іависимость адаптационной способности лактирующих коров при смене
условий кормления от степени обеспеченности животных цинком 4_ Трансформация каротина в витамин А в рубце
-
«Функциональный дрейф» каротина по фракциям химуса в процессе пищеварения
-
Плотная эндогенная фракция химуса (полостная стизь) как участник метаболизма каротина в жетудочно-кишечном тракте жвачных животных.
Научная новизна и практическая значимость работы
Работа объединяет комплекс иссіедований, выполненных в рамках научной проблемы, разрабатываемой коллективом кафедры физиологии и биохимии животных МСХА «Пищеварение и обмен веществ у сельскохозяйственных животных в онтогенезе»
Комплексно исследованы разные стороны взаимодействия цинка, каротина и витамина Л в метаболизме жвачных животных. Описан механизм редукции каротина в рубце и роль отдельных фракций рубцового химуса в процессе трансформации каротина в витамин А. Впервые изучен рубцовый метаболизм ретиноидов под влиянием добавок цинка в составе минеральных и органических солей.
Впервые показано распределение каротина по фракциям химуса у жвачных животных на фоне разной обеспеченности цинком. Установлена зависимость метаболизма ретиноидов и цинка от лактации и беременности. Доказана причастность молочной железы к трансформации каротина в витамин А и зависимость этого процесса от обеспеченности животных цинком. Исследована активность ряда цинк- и медьзависимых ферментов крови лактирующих коров при разной обеспеченности микроэлементами.
Разработана схема многоуровневого взаимодействия между цинком и ретиноидами в организме жвачных.
Полученные результаты могут быть использованы в нормах кормления высопродуктивных молочных коров.
Результаты исследований позволяют изменить представления о метаболизме каротина у жвачных животных.
Материалы диссертации могут быть использованы при изучении метаболизма каротина, витамина А и цинка в рамках учебных курсов «Физиология сельскохозяйственных животных» и «Биохимия сельскохозяйственных животных».
Апробация
Положения диссертации доложены на научных форумах:
Научные конференции ученых Московской сельскохозяйственной академии имени К.А.Тимирязева 1977, 1989, 1991, 1992,2001 гг.
Всесоюзная школа молодых ученых и специалистов по промышленным . технологиям молока. Вологда, 1980.
Всесоюзное совещание «Производство и использование растительного белка». Краснодар, 1981.
Всесоюзный симпозиум по биохимии животных. Витебск, 1982.
Всесоюзный симпозиум «Биохимия сельскохозяйственных животных и Продовольственная программа». Вильнюс, 1989.
Пленарное заседание комиссии Всесоюзного физиологического общества им.И.П.Павлова по преподаванию физиологии в вузах страны 4-6 июля 1989 г. Львов, ЛГМИ, 1989.
2 я Всесоюзная конференция по биологической роли микроэлементов и их применению в сельском хозяйстве и медицине. Самарканд, 1990
Семинар по питанию жвачных животных Мичиганского Государственного Университета США, Мичиган, Ист Лэнсинг, 1993
Midwestern Section AS AS/ADS A Meeting USA, Iowa, Des Moines, 1993
2-я Международная конференция «Сельское хозяйство и природные ресурсы» Москва, МСХА, 2001
По теме диссертации опубликованы 27 работ
Объем диссертации
Диссертационная работа включает: введение, обзор литературы, материал и методику исследований, результаты экспериментальных исследований и их обсуждение, заключение, выводы, практические предложения, список использованной литературы Материал изложен на<г&?страницах машинописного текста, содержит 50 таблиц и 55 рисунков Список литературы включает 258 источников
