Введение к работе
Трудами советских .и .зарубежных исследователей (Г. И. Азимов, А. А. Алиев, Я. А. Бабин, И. У. Базанова, Н. А, Богомолов, В. Ф. Вракин, В. И. Георгиевский, С. 3. Гжицкий, М. Ф. Гулый, П. И. Жеребцов, Т. У. Измайлов, Н. М. Климов, Д. К. Кунмов, А. А. Кудрявцев, Н. В. Курилов, В. Ф. Красота, Т.-Ф. Коротько, А. П. Костин, Д. Я. Криниции, Ю. В. Кононов, В. В. Ли, В. Н. Никитин, Ю. Ф. Палфий, П. В. Полетаев, С. С. Полтырев, И. С. Самойленко, А. Д. Синещеков, 3. П. Скоро-динский, П. Ф. Солдатенков, М. Т. Таранов, А. Н. Тамбовцев, К. Т. Ташенов, Н. А. Шманенков, Г. К. Шлыгин, А. М. Уголев,-Р. О. Файтельберг, Е. М. Федий, X. Хайрутдинов, С. Т. Хрупкий, Ф. Грей, Б.-Кауфман, Д. Льюис, Д. Смит, А. Филлнпсон, К. Хилл, Е. Эннисон и другие) изучены основные закономерности функции пищеварительных органов и обмена веществ у различных74 видов животных. Многочисленными опытами, проведенными на жвачных животных, показано, что в процессе гидролиза питательных веществ у них активное участие принимают ферменты, синтезируемые микроорганизмами пред-желудков и толстого кишечника. Это обеспечивает им возможность перерабатывать значительное количество клетчатки при высокой степени переваримости других питательных веществ „рациона (В. Н. Баканов, И. А. Даниленко, Н. И. Денисов, А. П. Дмитроченко, А. С. Емельянов, А. П. Калашников, А. В. Модянов, И. С. Попову П. Д. Пшеничный, А. С. Солун, И. Ф. Ткачев, М. Ф. Томмэ и др.).
Однако по опубликованным литературным данным пока невозможно составить энзимограмму желудочно-кишечного тракта, которая бы детально раскрывала значение отдельных органов и ферментативных систем в переваривании питатель-. ных веществ корма у жвачных животных. Еще точно не установлена возрастная динамика активности многих ферментов и адаптационная способность пищеварительных желез в ранний постнатальный период их жизни. Данные об активности ферментов в соках, содержимом желудка и кишечника не увязаны с .показателями переваримости питательных веществ, корма в различные возрястныр прр^ппм жняии животных.
,wl(IJ..i..LjH..jl 1B.."J"J1- »». j
iJoctkiuc;.).! i.',U ; ;'; ..aCo-ibxoj. I
Ограничены наши сведения об источниках и месте воздей
ствия ферментов на субстрат в пищеварительном канале. По
ряду вопросов физиологии н биохимии пищеварения высказы
ваются противоположные взгляды, что обусловлено отчасти
несовершенством методов изучения функции желудка и кишеч
ника, а также способов определения активности ферментов.
Между тем подробные сведения об особенностях механизма
ферментативного гидролиза питательных веществ корма в пи
щеварительном тракте крайне необходимы для организации
рациональной системы кормления жвачных животных. В свя
зи с этим возникает необходимость дальнейшего изучения
функции пищеварительных органов. . ..
В работе ставилась цель:
. . 1. Установить особенности распределения и активность основных ферментов в различных пищеварительных органах у коров и овец в сравнении со свиньями и кроликами. 1
-
Изучить возрастную динамику активности основных пищеварительных ферментов у крупного рогатого скота.
-
Определить возрастные особенности переваривания и использования питательных веществ рационов у крупного рогатого скота в зависимости от активности пищеварительных ферментов. - .1 _ . 1 .
В ходе исследований возникла необходимость разработки и усовершенствования некоторых физиологических методик.
Наша работа является частью проблемы «Пищеварение и обмен веществ у жвачных животных в онтогенезе», разрабатываемой на кафедре физиологии, и биохимии ТСХА. . .
Методика исследований - -
Всего в эксперименте было использовано 104 фистульных
и интактных животных. . _—_
Изучение распределения энзимов в пищеварительной си
стеме и уровня их активности в соках, слизистой оболочке и
содержимом желудочно-кишечного тракта производилось на
полифистульных овцах, получавших зимой сено (26%), куку
рузный силос (44%) и ячменно-овсяную дерть (30%), а ле
том— траву и концентратную смесь. В этой серии опытов
было 31 животное, из них с хроническими фистулами пище
вода —г 4, . рубца — 8, сычуга — 4, двенадцатиперстной киш
ки — 8, желчно-поджелудочного протока — 3, тонкого кишеч
ника— 4, с.изолированным.участком рубца — 3, двенадцати
перстной кишки—4, сычуга—3,.тощей кишки (начало, сере
дина, конец) —9, слепой кишки — 3. Отдельные животные име
ли по ходу кишечника по.7.трубок. Чистый панкреатический
сок получали у нетелей из поджелудочного протока с помощью
фистулы с катетером. . . '. —
С целью выяснения видовых особенностей активности ферментов исследованию были подвергнуты кусочки секретирую-щих тканей и содержимое пищеварительных органов 6 коров, 9 овец, 6 свиней и 5 кроликов, выдержанных перед убоем на двенадцатичасовон голодной диете. Коровы, овцы и кролики находились на типовых зимннх рационах (кукурузный силос— 45—50, разнотравное сено —24—26 и ячменно-овсяная дерть— 24—30% по питательности). Свиньи получали комбикорм и кукурузный силос вволю.
Изучение переваримости питательных веществ рационов и возрастной динамики активности пищеварительных ферментоь произведено в условиях научно-хозяйственного опыта на 24-х телятах, отобранных при рождении и разделенных по принципу аналогов на 3 группы. Для физиологических исследований из каждой группы выделялось по 3—4 теленка. Животные 1-й группы до 6-месячного возраста выращивались по схеме кормления ВИЖа, которая включала 300 кг цельного молока и 200 кг обрата. В рационе телят 2-й и 3-й групп 180 кг цельного молока было заменено специальным комбикормом, реко-. мендованным СевНИИЖ в качестве частичного заменителя молока (В. П. Дегтярев, А. С. Козлов, 1968). Различия между 2-й и 3-й. группами заключались лишь в способе дачи комбикорма: 2-я получала его в сухом состоянии, а 3-я — в виде болтушки, приготовленной на обрате или воде. Общий расход питательных веществ на выращивание телят до 6-месячного возраста составил по контрольной группе 515 к. ед. и 54 кг переваримого протеина, по 2-й и 3-й группам соответственно 519 и 58 кг. Среднесуточный привес у телят составлял 621 — G50 г.
Переваримость питательных веществ рационов у молодняка крупного рогатого скота определяли по методике ВИЖа: в возрасте 5, 15, 30, 60, 90, 120, 270, 360, 900 дней. Одновременно у животных контрольной группы изучали ферментативную активность смешанной слюны, содержимое рубца и сычуга, добываемое с помощью специального зонда (В. П. Дегтярев, и А. С. Козлов, 1971).
О ферментативной активности кишечного сока и химуса в соответствующие возрастные периоды судили по данным, полученным в опытах на 6 телятах с изолированным участком тонкого кишечника между внешними анастомозами.
Для установления изменения активности ферментов в тканях желез и слизистых оболочках органов пищеварения у крупного рогатого скота в основные периоды онтогенеза были забиты четыре 8-месячных плода, извлеченные из матки коров путем кесарева сечения, 4 новорожденных, три 10-днев-иых теленка и 4 полуторагодовалых бычка.
Отбор проб содержимого и кусочков органов производили
тотчас после обескровливания и вскрытия брюшной полости. Кусочки обмывали холодной водой, гомогенизировали и фарш смешивали с водой в соотношении 1 : 10. Ферменты экстрагировали в присутствии консерванта при температуре +5 в течение 1 часа — для иротеаз и карбогидраз и одних суток —дли ьстераз. Активность ферментов определяли в иадосадочной жидкости. В ряде опытов использовали натуральные кусочки стенки желудка и кишечника. В получаемых от фистульных и забитых животных материалах (сок, химус, экстракт) определяли активность ферментов, содержание сухих веществ, общего, аминного и аммиачного азота, фосфора и величину рН. В необходимых случаях учитывали интенсивность секреции и количество химуса.
Активность амилазы (К73.2.1.1) определяли по убыли крахмала в инкубируемой смеси по Вольгемуту в модификации Л. С. Фоминой (1969). Кроме того в желудочно-кишечном содержимом ее определяли по приросту редуцирующих Сахаров. Активность сахаразы (КФ 3.2.1.26), мальтазы (КФ 3.2.1.20) и лактазы (КФ 3.2.1.23) устанавливали по приросту редуцирующих Сахаров с помощью реактива Барфреда (Сав-ронь Е. С. и др., 1967) или глюкозы — глюкозооксидазным методом (В. К. Городецкий, 1962). Активность карбогидраз выражали количеством мг расщепленного сахарида в фосфатном буфере, в расчете на 1 мл/г/час.
Активность липазы (КФ 3.1.1.3) определяли по Г. К. Шлы-гину (1962), фосфомоноэстераз — по Л. С. Фоминой (1962) с использованием в качестве субстрата фенолфталеинфосфа-та натрия в аммиачном буфере при рН-10 для щелочной (КФ 3.1.3.1) и фталатном буфере при рН-4,8 для кислой фос-фатазы (КФ 3.1.3.2.). Активность эстераз выражали в условных единицах. Активность аденозинтрифосфатазы (КФ 3.6.1.3) определяли модифицированным методом И. Б. Збар-ского и др. (1949) с использованием АТФ-натрия в боратном буфере при конечном значении рН = 7,3. Мерой активности фермента служило количество мкг ортофосфорной кислоты, отщепляемой от АТФ 1 мл сока в течение часа.
Активность пепсина (КФ .3.4.4.1.) в соке, - содержимом и вытяжках из слизистой оболочки желудка, определяли по приросту пептидов в растворе казеина при рН = 2 (Панюков, 1956). Активность трипсина (КФ 3.4.4.4.) в соке, экстрактах поджелудочной железы и кишечном химусе определяли также, как и пепсин, но при рН=8,0. Панкреатический сок активировали кишечной энтерокиназой. Активность пептидгидролаз выражали количеством мг пептона, образуемого из казеина в течение 20 минут под действием 1 мл сока. Активность уреа-зы (КФ 3.5.1.5) в рубцовой жидкости определяли по накоплению в инкубируемой смеси (фермент+раствор мочевины в
фосфатном буфере с рН = 7,0) аммиака — методом Russell-Асатиани (1957). Активность выражали в мкг азота аммиака, отщепляемого от мочевины 1 мл рубцовой жидкости в течение 20 минут. Активность глутсімико-аспарагиновой трансамн-назы (КФ 2.6.2.1) в рубцовой жидкости определяли по методике Т. С. ПаехшюП (1Э59).
Химический состав кормов, химуса, экскрементов определяли по общепринятым методам зоотехнического анализа (П. X. Попандопуло, 1956; Н. А. Лукашик, В. А. Тащилин, 1965).
Полученные цифровые данные подвергнуты биометрической обработке на достоверность с вычислением в необходимых случаях коэффициента корреляции (Е. К. Меркурьева, 1964).