Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 10
1.1. Влияние беременности на обмен веществ у животных 10
1.2. Метаболизм и биологическая роль серы в органах и тканях.. 26
2. Условия, материал и методика исследований 40
2.1. Место и природно-климатическая характеристика хозяйства.. 40
2.2. Общая схема исследований 42
2.3. Научно-хозяйственный опыт 45
2.4. Физиологические опыты 47
2.5. Методика и техника оперирования подопытных животных ... 48
2.6. Внутриутробный рост и развитие плода 49
2.7. Химические и биохимические исследования 49
2.8. Методика расчета потребности и норм серы для суягных маток 51
3. Результаты собственных исследований 53
3.1. Абсорбция, обмен и экскреция серы 53
3.1.1. Усвоение серы из рационов суягными овцематками 53
3.1.2. Динамика содержания серы в органах, тканях, плодных водах и желудочно-кишечном тракте овцематок 56
3.1.3. Динамика содержания серы в органах и тканях плода
3.2. Потребность суягных овцематок в сере и ее норма в рационах 75
3.3. Влияние разных уровней серы в рационах на обменные процессы беременных овцематок 3.3.1. Переваримость питательных веществ рационов 77
3.3.2. Баланс и использование азота 79
3.3.3. Баланс и использования кальция, фосфора 81
3.3.4. Баланс и использование серы
5. Интенсивность кровотока у овцематок во время беременности 85
6 Эмбриональное развитие ягнят 87
7. Химический состав маточной крови и крови плода 90
Биохимические показатели крови 94
Влияние различных уровней серы на продуктивность 96
овцематок
Экономическая эффективность использования рационов с различным уровнем серы
Производственная апробация установленных норм серы для суягных овцематок 99
Заключение 101
Выводы , 104
Практические предложения 105
Библиографический список
- Метаболизм и биологическая роль серы в органах и тканях..
- Методика и техника оперирования подопытных животных
- Динамика содержания серы в органах, тканях, плодных водах и желудочно-кишечном тракте овцематок
- Химический состав маточной крови и крови плода
Метаболизм и биологическая роль серы в органах и тканях..
Беременность (gravidities)- особое физиологическое состояние организма самки от оплодотворения до родов. Для удовлетворения возрастающих потребностей развивающегося плода происходят большие изменения во всех системах, тканях и органах овцематки. В связи с этим в питании и обмене веществ материнского организма происходит значительные преобразования. Повышается основной обмен, активирование которого связано с усилением функции желез внутренней секреции. Беременность сопровождается увеличением массы животных, что связано с накоплением в организме азота, воды, минеральных и других веществ (С.А. Лапшин, 1988).
Исследования Н.Л.Гармашевой и ее сотрудников (1959) показывают теснейшие взаимозависимости между организмом матери и плодом. Плод не столько сам приспосабливается к внешней среде, т.е. к организму матери, сколько мать приспосабливается к нему. Поэтому всякое нарушение в состоянии материнского организма сильно отражается на развитии плода. Эти нарушения часто приводят к эмбриональной смертности, мертворожденности, рождению недоразвитого молодняка с низкой будущей продуктивностью. Это наносит большой экономический ущерб овцеводству и другим отраслям животноводства.
Основным органом обеспечивающим, развитие плода является матка. В ней образуется новый орган плацента, обеспечивающий питание плода и его связь с материнским организмом. Плацента является временным органом, имеющимся только у плацентарных млекопитающих. Строго говоря, это единственный орган, состоящий из клеток, имеющих происхождение из двух разных организмов - матери и плода.
Форма, величина, положение и реактивность матки во время беременности значительно изменяются. Она постепенно увеличивается в течение всей беременности в результате гипертрофии мышечных волокон. Х.М.Маликов (1952) указывает, что значительное увеличение матки в размерах и массе по ходу беременности происходит не только за счет гипертрофии мышечных волокон, но и за счет гипертрофии эластического аппарата матки. Эластические волокна увеличиваются в количестве, анастамозируются между собой, оплетая мышечные пучки или даже отдельные волокна. Масса и размеры матки увеличиваются за период беременности в значительных пределах: по А.П.Студенцову (1953, 1970) - в 10-20 раз; по И.А.Бочарову и др. (1967) - в 8-18 раз.
Результаты исследований С.А.Лапшина (1968, 1972, 1977), В.А.Кокорева (1977, 1978, 1979) показывают, что первую половину суягности наблюдается очень интенсивное увеличение массы и размеров матки, во вторую половину размер матки продолжает увеличиваться, хотя и менее значительно, ее масса остается почти неизменной. По их данным в течение периода беременности масса матки с плацентой увеличилась в 21 раз. Это увеличение наблюдается до 90-го дня беременности, в дальнейшем оно незначительное -183г, или 17,1% за 50 дней. Наиболее интенсивное увеличение массы матки происходит в течение второго месяца беременности.
С.А.Лапшин (1977) отмечает, что во время беременности плацента обеспечивает связь плода с организмом матери.
У разных млекопитающих в зависимости от формы и расположения, а также отношения ворсинок хориона к слизистой оболочке матки различают 4 типа плаценты: эпителиохориальную, десмохориальную, эндохориальную и гемохориальную. У овец десмохориальный тип плаценты. При десмохориальном типе плацента состоит из отдельных долек называемых котиледонами, в которых сгруппированы сильно ветвящиеся ворсинки. Соответственно котиледонам на слизистой оболочке матки развиваются материнские плаценты - карункулы. Они имеют грибовидную форму с множеством углублений на поверхности. В котиледонах ворсинки хориона внедряются в слизистую оболочку матки, разрушая ее эпителий, врастают в соединительно-тканный слой. Благодаря этому связь между оболочкой плода и слизистой оболочкой матки становится более прочной (А.Д.Ноздрачев и др., 2001).
Исследуя плаценту суягной овцематки, С.А.Лапшин (1968, 1972), С.А.Лаппшн и др. (1977), В.А.Кокорев (1977, 1978, 1979) установили количество сформированных котиледонов. По их данным количество сформированных котиледонов возрастает до 70 штук к 60-му дню суягности, затем уменьшается до 58 штук к 90-му дню и сохраняется таким до конца беременности.
E.S.E.Hafez, B.Hafez (2000) пишут, что у овцематок во время суягности 90-100 штук плацентомов равномерно распределяются между беременной и небеременной рогами матки. Размер котиледонов увеличивается в течение первых трех месяцев и в дальнейшем остается неизменным.
Рост плаценты происходит также в основном до 90-го дня беременности. Площадь котиледонного аппарата по С.А.Лапшину (1968, 1972, 1977), В.А.Кокореву (1977, 1978, 1979) увеличивается с 14,1 на 30-м дне до 296 на 90-м дне, а на 140-м дне она равняется 292см2. Они утверждают, что с увеличением площади котиледонного аппарата возрастает интенсивность роста плода.
С.А.Лапшин (1988) подразделил развитие матки и плаценты овец на 3 периода: период качественного изменения матки и формирования плаценты, с момента 45-го дня беременности; период интенсивного роста матки и плаценты, с 45-го по 90-й день; период относительно стабильного состояния матки и плаценты, с 91-го дня до момента родов.
Посредством плаценты осуществляется обмен веществами между матери и плодом, при этом выполняют функции газообмена, трофическую, эндокринную, выделительную и защитную. На протяжении всей беременности функционирует система мать - плацента - плод.
Методика и техника оперирования подопытных животных
По данным СИ. Афонского (1964), В.И. Георгиевского, Б.Н.Анненкова, В.Т. Самохина (1979), в теле большинства лабораторных и сельскохозяйственных животных сера содержится в количестве 0,16-0,23% от живой массы. С возрастом концентрация ее в теле нарастает, что обусловлено, по-видимому, усилением биосинтеза мышечного белка, а также накоплением серы в шерсти. В теле теленка массой 50 кг содержится около 90 г серы, в теле коровы массой 500 кг до 1000 г серы.
Основным депо для отложения серы принято считать кожу (главным образом в тучных клетках, подкожной клетчатке и волосяных фолликулах), где может отложиться до 20-60% неорганической серы (Г.Т. Клиценко, 1975; 1980).
По мнению Ю.К. Олля (1967), в организме взрослого крупного рогатого скота может содержаться от 800 до 1100 г серы. Очень богата серой шерсть (4-5% от массы шерсти), в которой она представлена в основном в виде белка кератина. Относительно много ее в мышечной ткани, до 2 граммов на 1 кг свежей ткани.
Основная масса серы организма (примерно 50%) находится в мышечной ткани, в коже с шерстью и роговых образованиях содержится 15-17%, в костях и хрящах - 9-10, в крови - 6-7, в печени - 5-6, в остальных тканях - 10-13% от общего ее количества (В.И. Георгиевский, Б.Н. Анненков, В.Т. Самохин, 1979).
Изучение содержание серы в различных органах и тканях, а также величины ее ретенции в организме суягных овцематок представляет значительный интерес. В результате исследования нами установлено, что концентрация серы в крови в течение беременности повышается с 0,96 до 1,18 г/кг (табл. 4). Таблица 4 Содержание серы в крови Дни беременности Масса крови, кг Концентрация, г/кг Общее количество, г 45 2,26±0,21 0,96±0,05 2,17±0,18 90 2,65±0,24 1,07±0,13 2,84±0,14 130 2,80±0,26 1,18±0,16 3,30±0,25 Следует отметить, что за счет повышения концентрации возрастает в ней и абсолютное количество изучаемого элемента. Беременность оказывает влияние на процесс накопления и распределения серы в организме животных (Д.Т. Волков, Н.А. Липатова, 1958). W. Lenneit (1959), В Piatkovski (1978), С.А. Лапшин (1970) отмечают, что организм беременной самки, помимо обеспечения нужд плода и удовлетворения физиологических потребностей собственного организма, способен откладывать в своем теле значительное количество минеральных веществ, в том числе и серы, как резерв для последующей лактации. Изучение химического состава внутренних органов и тканей овцематок дает возможность раскрыть сущность промежуточного обмена веществ, в основе которого лежат многочисленные реакции синтеза, распада и превращений веществ, беспрерывно совершающихся в органах, тканях и жидкостях животного в процессе его жизнедеятельности.
В своих исследованиях мы изучали содержание серы в сердце, печени, почках, селезенке, легких, желудочно-кишечном тракте, матке с плацентой, как в органах наиболее тесно связанных с обменом веществ.
В результате проведенных исследований нами установлено, что относительное содержание серы в сердце до середины беременности снижается на 0,13 г/кг, но к 130-дню уровень ее снова повышается и составляет 1,30 г/кг (табл. 5). Таблица 5 Содержание серы в сердце Дни беременности Масса сердца, кг Концентрация,г/кг Общее количество, г 45 0,276±0,02 1,39±0,11 0,38±0,01 90 0,288±0,03 1,26±0,26 0,36±0,02 130 0,292±0,01 1,30±0,18 0,38±0,03 Абсолютное содержание серы в этом органе за период беременности поддерживается на одинаковом уровне и к концу суягности достигает 0,38 г.
По мнению В.В. Ковальского (1952), В.И. Георгиевского, Б.Н. Анненкова, В.Т. Самохина (1979) отложение серы в печени имеет важное значение, так как за счет этих резервов в этом органе поддерживается постоянный уровень ее в крови и осуществляется снабжение серой других органов.
Содержание серы в печени овцематок колебалось от 2,42 до 2,93 г/кг, а общее количество этого элемента в органе, соответственно, от 2,08 до 2,70 г (табл. 6). Таблица 6 Содержание серы в печени Дни беременности Масса печени, кг Концентрация,г/кг Общее количество, г 45 0,86Ш,04 2,42±0,21 2,08±0,17 90 0,882±0,06 2,75±0,18 2,43±0,14 130 0,923±0,03 2,93±0,26 2,70±0,20 Как уровень так и общее количество серы в печени животных к концу беременности увеличивается на достоверную величину. Почки, являясь органами выделения растворимых в воде элементов, выполняют большую работу по регулированию водно-солевого обмена в организме животных. Концентрация серы в почках варьировала в зависимости от физиологического состояния от 1,52 до 1,68 г/кг (табл. 7).
Динамика содержания серы в органах, тканях, плодных водах и желудочно-кишечном тракте овцематок
К 90 дню беременности в артериальной и венозной крови происходит повышение уровня органического вещества с 18,1-17,2 до 19,0-18,2%, а затем некоторое снижение в конце суягности до 17,6-16,7%.
Артериально-венозная разница по органическому веществу, наоборот снижается в середине и увеличивается в конце опытного периода на 10-11,2% (Р 0,01).
Скармливание разных уровней серы не оказывает заметных изменений в содержании органического вещества в маточной крови в течение всего изучаемого периода.
В питании плода и в его жизнедеятельности, наряду с органическими веществами, большую роль играют неорганические элементы. Они составляют основу формирования скелета, входят в состав всех других тканей и органов развивающего организма, многих сложных органических соединений — белков, ферментов, гормонов, витаминов, активно участвуют в биохимических процессах обмена веществ.
При участии минеральных веществ связывается и разносится по телу кислород и выводится из организма углекислый газ, поддерживается осмотическое давление в клетках, обеспечиваются соответствующие реакции для действия ферментов, гормонов и их нормальная возбудимость тканей, обезвреживаются ядовитые продукты обмена. (В.И.Георгиевский, Б.Н.Анненков, В.Т.Самохин, 1979; А.А.Алиев, 1997).
Литературные данные по динамике неорганических веществ в крови беременных овец и их обмена малочисленны и весьма разноречивы.
Изучение концентрации неорганического вещества в материнской крови показывает, что его содержание в артериальной крови постепенно повышается с 0,71-0,76 в начале, до 0,90-0,93% в конце беременности (табл. 34).
В венозной крови его концентрация меньше, по динамике такая же как и в артериальной. Артериально-венозная разница с ходом беременности возрастает с 0,09 до 0,19, наиболее интенсивно в течение последнего месяца суягности.
Увеличение с ходом суягности артериально-венозной разницы можно, по-видимому, объяснить тем, что у беременных животных, особенно во вторую ее половину, повышается проницаемость капилляров. В кровь, проходящую через капилляры плаценты возможно, поступает часть лимфы, которая по своему химическому составу несколько выше плазмы крови.
Особенно эта разница наблюдается в возрасте трех месяцев. В крови матери в это время содержится больше сухих веществ на 6,6%, органических 7,7%, чем в крови плода. С возрастом плода количество этих веществ увеличивается. Если в 90-дневном возрасте сухого вещества содержалось 12,2-12,8%, то в 130-дневном оно равнялось 14,4-15,5%, органического вещества, соответственно 10,9-11,6% и 12,6-13,4%.
Уровень неорганического вещества в крови плода с его возрастом значительно повышается с 1,19 до 1,52%. Если сопоставить кровь с материнской, то можно заметить, что в крови 90-дневного плода неорганического вещества больше на 0,34% (РО,01), а в крови 130-дневного плода его уровень был таким же, как и в материнской крови.
Скармливание беременным овцематкам рационов с различным уровнем серы не вызывало существенных изменений в содержании неорганического вещества в крови матери и плода в течение изучаемого периода.
Кровь находится в самом тесном контакте со всеми органами и тканями, поэтому в ней отражаются изменения основных биохимических процессов в организме. Многообразие выполняемых функций ставит кровь в исключительно важном положении, так как обмен веществ в организме, продуктивность и состояние здоровья животных во многом определяются постоянством ее состава в физиологически допустимых пределах колебаний (Е.В. Эйдригевич, В.В. Раевская, 1966).
Для контроля физиологического состояния и биохимических процессов в организме подопытных овцематок под влиянием разных уровней серы мы провели ряд исследований крови и ее сыворотки (табл. 36).
Морфологические и биохимические показатели крови 3е во.U Эритро циты,млн/3мм Лейкоциты,тыс/3мм Гемог лобин Общийбелок,г% В том числе Альбуми ноглобу-линовое отношение Сахар, мг% Кисло тная емкость мг% сера Альбу мин глобу лин I 10,6± 0,12 9,36± 0,19 9,8± 0,31 7,46± 0,14 3,67± 0,19 3,79± 0,21 0,97± 0,03 61,4± 0,41 454± 11,6 1,19± 0,16 II 11,8± 0,16 9,21± 0,21 10,1± 0,29 7,68± 0,21 3,79± 0,22 3,89± 0,16 0,97± 0,04 61,7± 0,35 469± 12,7 1,20± 0,21 III 11,4± 0,14 9,75± 0,18 9,9± 0,33 7,59± 0,18 3,57± 0,17 4,02± 0,17 0,89± 0,01 61,3± 0,43 460± 16,8 1,20± 0,17 Данные таблицы показывают, что наиболее благоприятная картина крови наблюдалась у животных второй группы. Достоверная разница отмечена по содержанию эритроцитов во второй группе по отношению к первой, где содержание его составило 10,6 млн/мм и в третьей группе - 11,4 млн/мм3. Содержание гемоглобина было выше во второй группе на 1,20 г %, чем в первой и на 0,40 г % по сравнению с третьей группой.
Содержание лейкоцитов находилось в пределах физиологической нормы, но в зависимости от уровня серы в рационе отмечались некоторые колебания.
Количество общего белка сыворотки крови у овцематок было не одинаковым. Данные наших исследований показывают, что у животных, получавших серу по установленным нормам, белковый обмен протекал более интенсивно. Увеличение или уменьшение количества серы в рационах на 18% сверх расчетной нормы способствовало снижению содержания общего белка в крови на 1,2-3,9% (Р 0,05). Причем, происходило это главным образом за счет снижения количества альбуминов, которые имеют прямую связь с интенсивного роста животных.
В жизнедеятельности организма животного большое значение принадлежит глобулинам крови, который является носителем антител и выполняет защитную функцию.
Из данных нашего исследования видно, что содержание глобулинов в крови животных третьей группы на 3,3% больше по сравнению с их аналогами из второй и первой групп. Наблюдаемое изменение глобулина в крови овцематок вышеуказанной группы обусловлено, на наш взгляд, реакцией животного организма на повышенный уровень серы в рационе и образование в связи с этим защитных и иммунных тел, содержащихся преимущественно в глобулине. За период опыта содержание сахара имело незначительное отклонение между группами в связи с различным уровнем серы в рационе. Количество сахара составило в первой группе 61,4 мг %, во второй 61,7 мг%, и в третьей 61,3 мг%. Кислотная емкость в сыворотке крови животных второй группы равнялась 469, первой 454 и в третьей 460 мг%. Оптимальный уровень серы повысил этот показатель в крови второй группы в среднем на 9-15 мг % по сравнению с первой и третьей группой.
Исходя из полученных данных, можно отметить, что обеспечение рационов суягных овцематок серой согласно расчетным нормам способствует активизации обменных процессов и гематологических показателей
Химический состав маточной крови и крови плода
Производственная апробация расчетного уровня серы была проведена в СПК «Чилгир» Яшкульского района Республики Калмыкия.
Для проведения апробации отобрали курдючных овцематок в возрасте 3 лет со средней живой массой 65,0 кг, которые по принципу аналогов были распределены на 2 группы: I- контрольная и II - опытная.
Состав и структура рационов, режим кормления и способ содержания животных соответствовал ранее проведенным научно-хозяйственным опытам.
Различия в кормлении заключались в том, что овцематки первой группы получали основной рацион, сбалансированный по питательным и минеральным веществам в соответствии нормам РАСХН (2003), а опытная -согласно расчетных нами норм для конкретного периода содержания и физиологического состояния животного. Результаты производственной апробации показали, что овцематки второй группы, получавшие оптимальный уровень серы за изучаемый период увеличили свою массу на 2,1% по сравнению с первой группой (табл. 39).
Такая же закономерность наблюдается и по среднесуточным приростам. В целом за опыт среднесуточные приросты овцематок второй группы на 21,9% (Р 0,001) выше по сравнению с аналогами, получавшими рационы дефицитные по сере. Наиболее высокая плодовитость овцематок отмечается при обеспечении их оптимальным уровнем серы в рационе. Следует также подчеркнуть, что ягнята, родившиеся от овцематок второй группы, были более крупнее и выравнее, чем их сверстники из первой группы.
В комплексе мер по организации полноценного питания овец важное место отводится минеральным веществам. Правильное включение их в рацион способствует лучшему усвоению питательных веществ и повышению продуктивности животных.
Важная роль в синтезе белка, витаминов группы В], в детоксикационных процессах и усвоении организмом животных питательных веществ кормов принадлежит сере.
По данным О.А. Вербича (1973), C.J. Elam (1975), В.А. Дистерло (1975), В.Н. Огалевой, Г.А. Вершининой (1978), Т.М. Кусова, Б.Х. Галиева, М.Х. Федоринова (1980), добавление в рационы серусодержащих препаратов положительно сказывается на усвоении питательных веществ рационов и продуктивности животных.
Анализ литературных источников показывает, что вопросы метаболизма серы в организме овец мясо-сального направления продуктивности и нормирование их потребности в данном элементе в зависимости от физиологического состояния остается малоизученным.
Также следует отметить, что в течение последних лет РАСХН рекомендует проводить углубленные работы по уточнению существующих и разработке новых научно-обоснованных норм кормления животных по важнейшим элементам питания, применительно к конкретным зональным условиям, технологическим приемам и биологическим особенностям животных. С учетом этих обстоятельств нами проведена работа по установлению потребности, разработке биологически обоснованных норм серы для курдючных овцематок в разные периоды суягности, изучению особенностей метаболизма данного элемента в их организме.
В научно-хозяйственном опыте изучено влияние разных уровней серы в рационах на эффективность использования кормов, биохимические показатели, а также на продуктивность животных и некоторые экономические показатели.
Материалы наших исследований показывают, что с ходом беременности овцематок усвоение серы из рационов значительно возрастает. Отложение данного элемента в организме животных за изучаемый период увеличивается в 2,5 раза (Р 0,01), а процент использования на 16,8%. Следует отметить, что вьщеление этого элемента из организма овцематок происходит преимущественно с мочой. Проведенные нами исследования показывают, что сера содержится во всех органах и тканях, но в разных относительных и абсолютных концентрациях, которые с беременностью животных изменяются.
С ходом беременности овцематок в их теле происходит накопление серы. Наибольшее содержание этого элемента наблюдается в коже с шерстным покровом.
Из исследованных нами органов большое количество отмечается в печени, легких и почках, что согласуется с данными В.И.Георгиевского, Б.Н.Анненкова, В.Т.Самохина (1979), Б.С.Убушаева (1984), А.Ф.Крисанова (1989). В пищеварительном тракте больше всего сера накапливается в отделах желудка, особенно в книжке и рубце. Меньше серы в кишечнике, особенно в тонком его отделе.
Исследования содержания серы в организме беременных овцематок показали, что общее ее количество за весь изучаемый период увеличивается с 60,6 до 114,3 г.
Проведенные эксперименты позволили также установить, что суммарная истинная суточная потребность животных в сере определяется в основном ее отложением и неизбежными эндогенными потерями с калом и мочой.
В зависимости от суточного отложения элемента и эндогенных потерь по нашим расчетам истинная потребность суягных маток в сере равняется в начале беременности 2,79, в середине - 3,23, в конце - 4,10 г. Учитывая то, что сера используется животными из рационов на 67,0-76,2%, то беременным овцематкам необходимо давать с кормом на голову в сутки в начале суягности - 4,10 г, в середине - 4,50 г и в конце - 5,30 г. Из полученных нами экспериментальных данных можно заключить, что концентрация в 1 кг сухого вещества 2,25-2,42 г серы является наиболее оптимальной, так как переваримость питательных веществ при этом была самой высокой (51,3-82,4%).
Из результатов физиологических опытов следует, что баланс азота, кальция, фосфора и серы во всех группах на протяжении всего научно-хозяйственного опыта был положительным.
Положительный баланс вышеуказанных элементов свидетельствует о том, что в рационах всех групп было достаточное их количество для нормального функционирования организма и образования продукции. При этом в большинстве случаев усвоение этих элементов было наилучшим у животных второй группы.
Биохимические исследования крови показали, что при оптимизации уровня серы в рационах беременных овцематок прослеживается закономерность увеличения в крови общего белка и его фракции, которые выше во второй группе на 1,2-2,9%, чем у аналогов из первой и третьей группы.
По результатам изучения весового роста, продуктивности и экономической эффективности можно судить, что оптимизация концентрации серы в рационах овцематок положительно влияет на интенсивность их роста, репродукцию и на экономические показатели.
