Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 8
1.1.. Современное представление о биологической роли витамина Е (токоферола) 8
1.2 Влияние витамина Е на продуктивность и воспроиз водительную способность животных 19
1.3. Содержание витамина Е в кормовых продуктах 28
1.4. Потребность жвачных животных в витамине Е и факторы ее определяющие 33
2. Материал и методика исследований 42
2.1. Цель и задачи исследований 42
2.2. Схема и методика проведения исследований 43
3. Результаты исследований в неслучной период 50
3.1. Характеристика и питательность кормов 50
3.2. Результаты научно-хозяйственного опыта 52
3.2.1. Поедаемость кормов 52
3.2.2. Живая масса 52
3.2.3. Шерстная продуктивность 54
3.3. Результаты опыта по изучению переваримости и обмена веществ 60
3.3.1. Переваримость питательных веществ рационов 60
3.3.2. Обмен азота 62
3.3.3. Обмен кальция и фосфора 63
3.3.4. Обмен общей серы 64 ЗЛ. Баланс воды 66 3.5 Использование витамина Е 67 3.6. Содержание витаминов А и Е в плазме крови баранов 68
3.7. Клинико-гематологические показатели 70
4. Результаты исследований в случной период 73
4*1* Характеристика и питательность кормов 73
4.2. Результаты научно-хозяйственного опыта 75
4*2Д. Поедаемость кормов 75
4.2»2. Живая масса 77
4.2.3. Шерстная продуктивность 78
4.2.4« Количество и качество спермы 80
4.3. Результаты опыта по изучению переваримости и обмена веществ 85
4.3.1* Переваримость питательных веществ рационов 85
4.3.2. Обмен азота 87
4.3.3. Обмен кальция и фосфора 88
4.3.4. Обмен общей серы 89
4.4. Водный обмен 89
4.5. Использование витамина Е 90
4.6. Содержание витаминов А и Е в плазме крови баранов 91
4.7. Клинико-гематологические показатели 92
5. Экономическая шекгишость использования витамина е в кормлении баранов-производителей 94
6. Производственная апробация результатов исследований 98
7. Обсуддение результатов исследований 100 выводы 118 практические предложения 119
Список литературы
- Современное представление о биологической роли витамина Е (токоферола)
- Потребность жвачных животных в витамине Е и факторы ее определяющие
- Результаты опыта по изучению переваримости и обмена веществ
- Характеристика и питательность кормов
Введение к работе
Решениями ХХУІ съезда КПСС и Продовольственной программой СССР на период до 1990 года ставится задача довести по стране среднегодовое производство мяса (в убойной массе) в II пятилетке до 17-17,5 млн. тонн и в 12-й - 20-20,5 млн. тонн (в том числе баранины 1,0 и 1,2-1,3 млн тонн), молока соответственно 97-99 и 104-103 млн. тонн, шерсти - 470-480 тыс.тонн. Решение этой задачи требует поднятия селекционно-племенной работы, улучшения воспроизводства стада, внедрения системы ветеринарно-профилактиче-ских мероприятий, позволяющих снизить заболевания и падеж скота.
Материальной основой успешного претворения в жизнь перечисленных мероприятий является прочная кормовая база и рациональное кормление сельскохозяйственных животных. Исходя из этого, программой предусматривается создание мощной индустрии кормопроизводства, обеспечивающей увеличение объема производства, улучшение качества и сокращение потерь кормов, с тем чтобы их производство к 1985 году довести до 500 млн.тонн и к 1990 году - до 540-550 млн. тонн корм.ед.
Особое место в комплексе мероприятий по увеличению производства животноводческой продукции отводится повышению полноценности кормовых рационов за счет широкого использования комбикормов и белково-витаминных добавок, включающих аминокислоты, витамины, минеральные и другие биологически активные вещества.
Острая необходимость дополнительного включения в рационы разных энергетических и биологически активных веществ связана прежде всего с тем, что в условиях современного производства корм становится звеном, связывающим животное с окружающей средой.
Причем в этих условиях исключительное значение приобретает проблема витаминного питания сельскохозяйственных животных, реше 5 ниє которой открывает широкие возможности по направленному воздействию на течение обменных процессов, повышению эффективности использования питательных веществ корма, увеличению объема и качества получаемой продукции (А.Р.Вальдман, 1975; Б«Н.Букин,1976; А.П.Дмитроченко, 1976; Б.С.Орлинский, 1984).
Витамины следует рассматривать как биокатализаторы органических систем, которые участвуют в составе коэнзимов. Недостаток того или иного витамина в организме животных вызывает выключение определенного звена в цепи общего обмена веществ, нарушая его, причем отсутствие одного витамина нарушает нормальное усвоение других. Воспроизводительные функции при этом снижаются или полностью прекращаются. Уменьшается сопротивляемость организма к различным заболеваниям, значительно падает продуктивность животных.
Большую роль в жизни животных играет витамин Е. Ни один из известных в настоящее время витаминов не обладает столь широким диапазоном действия, как этот витамин. Его антиокислительные,антистерильные , антидистрофические и другие свойства обусловливают не только качество получаемой продукции и оплату корма этой продукцией, но и состояние здоровья и воспроизводительные функции (ЮД.Максимов, Н.И.Максимова, 1969; А.ВЛруфанов, 1972).
Витамин Е широко распространен в натуральных кормах, поэтому в прошлом считали, что Е-авитаминоз у сельскохозяйственных животных вряд ли возможен. Однако имеется ряд доказательств, свидетельствующих о том, что из натуральных кормов животные, по-видимому, не всегда получают достаточное количество витамина Е. Во-первых, содержание этого витамина в натуральных кормах весьма изменчиво; во-вторых, он быстро разрушается; в-третьих, некоторые кормовые факторы неблагоприятно действуют на него, снижая его усвояемость или увеличивая потребность в нем (например, такие, как ненасыщенные жирные кислоты,антивитамины Е, нитраты и нитриты (Э.Визнер, 1976; А.Хенниг, 1976; Л.М.Двинская, 1981).
Несмотря на большую значимость витамина Е в обменных процессах, большое влияние на продуктивность, воспроизводительные функции и здоровье животных, в литературе совершенно недостаточно информации относительно потребности овец в этом витамине, в частности у баранов-производителей. Между тем знание этих вопросов необходимо для организации рационального использования витаминов в овцеводстве, повышения воспроизводительной способности тонкорунных баранов-производителей, более эффективного использования, ибо от этого во многом зависит результативность всей системы воспроизводства и качественного улучшения стада.
Учитывая важность этой проблемы, в настоящей работе впервые изучена эффективность скармливания Е-витаминных добавок промышленного производства в рационах тонкорунных баранов-производителей и определена потребность животных в этом витамине, необходимая для организации их нормированного кормления. Проведены комплексные исследования с изучением не только влияния разного уровня Е-витаминного питания на поедаемость и переваримость кормов, но и раскрыта взаимосвязь витамина Е с продуктивностью баранов, количественными и качественными показателями спермы, ее оплодотворяющей способностью.
Исследования в указанном направлении проводились согласно тематического плана научно-исследовательских работ отдела кормления ВНИИОК по теме 10.01 "Разработать систему биологически полноценного кормления овец и коз, обеспечивающую повышение шерстной и пуховой продуктивности при снижении затрат кормов на единицу продукции".
Основные положения диссертации, которые выносятся на защиту, сводятся к следующему: 1. В результате комплексных исследований определена потребность у баранов-производителей в витамине Е, которая составила 55-65 мг на I кг сухого вещества корма, или 1,5 мг на I кг живой массы.
2. Увеличение уровня Е-витаминного питания баранов способствовало повьшению витаминного статуса организма,улучшению переваримости и обмена веществ, что положительно отразилось на их шерстной продуктивности и воспроизводительной способности.
3. Целесообразность дополнительного включения витамина Е промышленного производства в рационы баранов-производителей подтверждается произведенными расчетами экономической эффективности.
Современное представление о биологической роли витамина Е (токоферола)
В настоящее время известен ряд соединений, обладающих Е-ви-таминной активностью и получивших название токоферолы. Особое значение в питании животных имеет альфа, бета, гамма, сигма -токоферолы.
По химической природе токоферолы являются метилированными дериватами хроматовых колец, различаясь между собой числом и размещением метильных груш:
Альфа токоферолом называют 5,7,8 - триметилтокол; бета-токоферолом - 5; 8-диметилтокол и т.д.
Токоферолы представляют собой прозрачную маслянистую жидкость светло-желтого цвета, вязкие масла, которые без разложения перегоняются при температуре 200-2ЮС и давлении, равном 0,1мм. Все они хорошо растворяются в жирах и органических растворителях (хлороформе, серном и петролейном эфире, бензоле, хуже - в спирте и ацетоне), но не растворимы в воде. Витамин Е термостабилен, устойчив к автоклавированию при температуре 170С и давлении равном 9 атм., чувствителен к ультра-фиолетовому свету; с едкими щелочами реагирует медленно, однако продолжительное воздействие щелочами в условиях высоких температур приводит к его разрушению, к кислотам устойчив, но быстро разрушается при действии окислителей.
Отечественная витаминная промышленность в настоящее время выпускает сыпучие кормовые формы витамина Е: микрокапсулирован-ные, микрогранулированные и на носителе (капсувит Е-25, кормо-вит Е-25, гранувит Е - с витаминной активностью 22-28$)» Они не токсичны, биологически активны и удобны в применении. Стабильность их в сравнении с масляными растворами значительно выше.
Все изомеры витамина Е найдены в кормах и жирах, редко встречается лишь дельта-токоферол.
Витамин Е, как и все другие жирорастворимые витамины, не синтезируется в организме животных, поэтому последние зависят от его поступления с кормом.
Ориентировочно биологическую активность I мг природных токоферолов (Д-формы) можно представить следующими величинами (ИЕ): альфа-токоферол-1,49; бета-токоферол-0,40; гамма-токоферол-0,20; дельта-токоферол-0,012 (Л«АКудрявцева, 1974). Наряду с биологической, токоферолы характеризуются антиокиолительной активностью, которая возрастает в следующем порядке: альфа-, бета-, гамма-, дельта- в соотношении 1,0:1,3:1,8:2,7 (А.В Труфанов, 1972; Л,М. Двинская, 1979).
По данным Brubacher (I9S6), биологическая активность токоферолов находится приблизительно в таком соотношении: альфа-100$, бета-27$, гамма-13$, дельта -1$.
В опытах А.В.Труфанова (1972), где критерием оценки активности служила способность предупреждать гемолиз эритроцитов у крыс, Д-РС-токоферол имел показатель 130, Д-/- токоферол - 20, Д-/- токоферол - от 4 до 22, Д- (Г - токоферол - 3 при показателе для Д// - oL - токоферола 100.
В связи с самой высокой биологической активностью и наименьшей окисляемостью при хранении альфа-токоферол имеет наибольшее значение в кормлении животных. В качестве добавок к рационам используют, как правило, синтетический препарат альфа-токоферола - Д-І-альфа-токоферол-ацетат, активность I мг которого приравнивают к I ME,
Несмотря на большое количество проведенных исследований по данной проблеме, четкого представления о биологической роли витамина Е в организме на сегодняшний день еще не сложилось. Вместе с тем различные формы проявления Е-витаминной недостаточности, многочисленность факторов, способствующих появлению заболеваний, а также многообразие биохимических нарушений на клеточном и субклеточном уровне - все это указывает на активное участие витамина Е в обмене веществ, на его функциональное многообразие в организме. Вот почему некоторые исследователи рассматривают витамин Е как специфическое соединение, которое играет важную роль в обмене веществ (А.ИЛСолотилова, Е.П.Глушаков, 1976; Green et ai„ 1967).
При недостатке витамина Е в рационе у животных возникают многочисленные нарушения, причем в зависимости от принадлежности к виду они проявляются неодинаково.
Дефицит токоферола приводит к дегенеративным процессам в мышечной ткани, морфофункциональным нарушениям печени, повреждению сосудов и форменных элементов крови, снижению продукции стероидных и половых гормонов, концентрации токсических продуктов жирового обмена, нарушению сперматогенеза, а также белкового и углеводного обмена (А.ВЛруфанов, 1959; Л .А .Кудрявцева, 1965; В.А.Шатерников, 1974)
Потребность жвачных животных в витамине Е и факторы ее определяющие
Токоферолы, поступающие с кормом в пищеварительный тракт животных, всасываются в основном в тонком кишечнике при наличии в пище жиров и при участии желчных кислот. Данных о степени усвоения витамина Е у жвачных животных имеется ограниченное количество. При этом альфа-токоферол ассимилируется несколько лучше, чем другие изомеры витамина Е (А.ВЛ руфанов, 1959; В.А.Шатерников, 1974).
Исчерпывающих данных относительно путей транспортировки витамина Е из кишечника не имеется, однако по некоторым источникам можно считать, что прохождение слизистой осуществляется по механизму пассивной диффузии, после токоферолы поступают в лимфу,связываются с липопротеидами и в их составе транспортируются кровью к органам и тканям (А.В.Труфанов, 1972; Л.М.Двинская и др., 1979; Н.К .Надиров, 1981).
Изучение всасывания витамина Е в балансовых опытах весьма затруднено, поскольку ряд метаболитов может экскретироваться с желчью (А.Р.Вальдман, 1977). При парентеральном введении 20-30$ дозы витамина Е удаляется с мочой в виде водорастворимых метаболитов, важнейшими из которых являются глгакурониды.
На поступление витамина Е из кишечника в кровь животных и его последующее отложение в органах оказывает влияние ряд факторов. Большое значение имеет содержание и характер жиров и других зфиров жирных кислот в пище.
Изучая всасывание витамина Е из кишечника в кровь животных, T.Green et.al. (1967) с помощью радиоактивного (0 ) альфа-токоферола обнаружил, что для поступления витамина Е из кишечника в кровь животных и его последующего отложения в органах имеет зна чение и характер жиров, жирных кислот и эфиров жирных кислот в пище. Авторы доказали, что одновременное введение альфа-токоферола в сочетании со сложными эфирами олеиновой кислоты в 2 раза лучше всасывается и накапливается в тканях, чем в сочетании с метиллинолеатом (сложный эфир полиненасыщенной линолиевой кислоты).
Упомянутые авторы объясняют это тем, что полиненасыщенные жирные кислоты и их эфиры, а также богатый ими рыбный жир активно разрушают витамин Е в кишечнике животных и снижают его всасывание Подтверждается это тем, что введение олеиновой кислоты в кровяное русло (минуя кишечник) не изменяет концентрацию витамина Е в ткани и не вызывает явлений Е-витаминной недостаточности Аналогичные результаты получены в исследованиях Л.МДвинской (1976,1977).
H.Astrup (1974) на козах изучал персистентность альфа-токоферола в желудочно-кишечном тракте. 10 мг меченого витамина Е в смеси с гидрогенизированным рыбьим жиром вводили через фистулу в сычуг и учитывали выделение метки с калом. Результаты исследований свидетельствуют об отсутствии расщепления и превращения витамина Е в желудочно-кишечном тракте. Выход меченого витамина с калом составлял 35-46$ от введенной дозы В среднем абсорбировалось его 58$.
Всасывание витамина Е в кишечнике ухудшается при повышенном содержании в кормах нитратов и при наличии антагонистов (Э.Виз-нер, 1976).
Большое значение для усвоения витамина Е имеет удовлетворение потребности в сере и метионине (А.А Беляев, 1970).
Органами, депонирующими витамин Е у животных, являются печень, внутренний жир, семенники, гипофиз.
Обнаружена прямая зависимость между количеством альфа-токо ферола и его содержанием в печени животных, хотя эта зависимость может нарушаться при очень высоком содержании его в пище. Максимальное отложение в печени происходит через 6 часов после поступления альфа-токоферола в пищеварительный тракт. Ацетат ДЬ - « - -токоферол всасывается значительно медленнее, чем альфа-токоферол.
Повышение потребности животных в витамине Е вызывает скармливание зерна бобовых (горох, бобы). Объясняется это содержанием в бобах антагонистов витамина Е, которые препятствуют абсорбции витамина из кишечника. pudelkiewicz et al. (I960) обращают внимание на то, что из люцерны и клевера, богатого альфа-токоферолом, птица и телята используют только 1/3 часть витамина Е. В то же время если люцерновую муку обработать горячим спиртом (удалить антивитамины), то витаминная активность возрастает в 3-4 раза.
Обеспеченность животного этим витамином также играет большую роль в усвоении токоферола. Усвоение токоферола значительно ухудшается при Е-авитаминозе.
Из наблюдений B.Bassman et al. (1966) следует, что у Е-авитаминозных крыс масляный раствор альфа-токоферола всасывается на 60-70$ хуже, чем у здоровых животных.
В то же время schmandke (1964) указывает, что в тканях здоровых животных накопление токоферола идет быстро, в течение первых 18 дней. Затем, несмотря на поступление его с пищей, содержание витамина понижается до исходной величины, тогда как у Е-авитаминозных животных накопление токоферола в органах продолжается в течение более длительного времени.
Результаты опыта по изучению переваримости и обмена веществ
Повышение переваримости питательных веществ рационов при включении витамина Е в рационы подтверждается работами Р.СБели-ченко (1970) и других. Скармливание овцам витаминных добавок в опытах БК.Балакаева (1976), К.К.Ашимбетова (1977), Л.С.Ермоловой (1979) также оказало благоприятное влияние на переваримость сухого вещества, протеина, жира и клетчатки.
При увеличении уровня витамина Е в рационе до 200 мг на голову (У группа) имеет место снижение коэффициента переваримости питательных веществ, что согласуется с работами Р.ВЛаговец и др. (1975), В.ИДудина (1982). Бараны У группы переваривали сухое вещество на 1,62$, органическое вещество на 2,17$, протеин, жир и БЭБ соответственно - на 3,44; 0,35 и 2,45$ хуже, чем животные Ш опытной группы.
Это можно объяснить тем, что обезвреживание избытка витаминов, как и компенсация их дефицита, требует повышенных затрат энергии, что может быть сопряжено с изменением эффективности использования питательных веществ корма. Обмен азота Б общем обмене веществ у животных ведущее место принадлежит белковому обмену (или обмену азота), поскольку он является важнейшим показателем всех жизненных процессов, происходящих в органах и тканях. Степень его использования определяет продуктивность животных.
Данные о балансе азота и минеральных веществ существенно дополняют результаты опыта по переваримости и позволяют получить некоторое представление о степени использования переваримого протеина и уровня минерального обмена»
Результаты исследований по использованию азота баранами-производителями представлены в таблице З.П.
Из анализов материалов таблицы З.П видно, что баланс общего азота у животных всех групп был положительным. Имела место тенденция к увеличению отложения азота в теле при повышении уровня Е-витаминного питания баранов-производителей. При этом лучшее отложение азота отмечено у животных, получавших витамин Е в дозе 100 мг (Ш группа). Б то же время увеличение уровня витамина Е до 200 мг привело к снижению степени использования азота.
Большее отложение азота по отношению к принятому с кормом у животных опытных групп (на 1,29-3,56%) объясняется, по-видимому, усилением ферментных систем в организме с поступдением витамина Е и лучшей поедаемостью кормов» Полученные материалы согласуются с данными по приросту живой массы и настригу шерсти.
Улучшение усвоения азота при включении витамина Е в рационы ярок отмечают в своих исследованиях М.Айтуганов, В.Корохова (1982).
Среди факторов, определяющих полноценность кормления сельскохозяйственных животных, большое значение имеют минеральные вещества. Кальций и фосфор входят в состав тела и жизненно важных соединений, участвуют в процессах синтеза и распада, всасывания и выведения веществ, создают благоприятную среду для нормального действия ферментов, гормонов, витаминов, поддерживают осмотическое давление.
Недостаток их, а также избыток в рационе отрицательно сказываются на продуктивности и здоровье животных.
Уровень потребления баранами кальция и фосфора с кормами в обменном опыте вполне соответствовал существующим нормам ВИЖ (М.Ф.Томмэ, 1X9). Соотношение кальция к фосфору в рационах животных контрольной и опытных групп колебалось в пределах 1,52-1,60:1.
Баланс кальция и фосфора в опыте 1982-1983 гг. был положительным (таблица 3.12).
Отложение кальция и фосфора было большим у баранов Ш группы, получавших витамин Е в дозе 100 мг, на 2,22 и 1,21% по сравнению с контролем. В усвоении фосфора животными контрольной, П,1У и У (опытных) групп существенных различий не наблюдалось.
Характеристика и питательность кормов
Важно следить за тем, чтобы производители в период искусственного осеменения сохраняли заводскую кондицию, то есть не были ни истощенными, ни ожиревшими. Показателями нормального состояния животных служит их подвижность, высокая половая активность, хороший аппетит, быстрое и полное поедание задаваемых концентратов (А.И.Лопырин, 1971) Динамика живой массы баранов в случной период представлена в таблице 4 4«
По среднесуточному приросту на первом месте стоит пятая группа (на 42 г больше по сравнению с контролем, Р 0,001), а П,Ш и ІУ группы занимают промежуточное положение (на 15-30 г больше, Р 0,05) Животные к концу опыта находились в состоянии заводской упитанности, при этом не было замечено признаков ожирения.
Таким образом, включение в рационы баранов альфа-токоферол-ацетата оказало положительное влияние на изменение живой массы
Влияние скармливания Е-витаминных добавок в рационы на шерстную продуктивность баранов проверялось нами и в опыте случного периода на площадках бочка животного размером 100 сиг.
Диаметр шерстных волокон (тонина шерсти) увеличился у животных всех групп. Динамика этого показателя представлена в таблице 4.5.
Тонина шерсти в течение опыта, как и в неслучной период, в среднем соответствовала 60 качеству по Брадфордской классификации. Наибольшее увеличение шерстных волокон (на 0,18 мкм и 0,23 мкм в неслучной период) по сравнению с началом опыта наблюдалось у баранов третьей группы (Р/,0,1). Увеличение тонины шерсти отмечено также во П,1У и У группах на 0,06-0,08 мкм по сравнению с началом опыта, тогда как этот показатель составил в контрольной группе всего 0,03 мкм при статистически недостоверной разнице (Р 0,1).
При анализе таблиц 4,6 и 4.7 можно отметить следующую закономерность : с включением в рацион баранов витамина Е в различных дозах увеличивается прирост шерсти в длину и ее масса.
Лучший относительный прирост шерстных волокон в длину был во второй и третьей группах. Разница с контролем по этому показателю составила 4,51-5,41$ (Р 0,005), Высокий относительный прирост массы шерсти, как и в опыте неслучного периода, оказался в третьей группе - на 8,98$ выше по сравнению с контролем (Р 0,05).
Известно, что только через 40-50 дней после начала опытного кормления (что соответствует времени полного развития и созревания сперматозоидов), кормовые факторы могут оказывать существенное влияние на сперматогенез (А.И.Лопырин, 1971). На количество и качество спермы существенное влияние оказывают уровень кормления и состав кормового рациона. Качество спермы начинает улучшаться лишь на 10-15 день, а полностью влияние полноценного кормления сказывается только на 40-50 день. Поэтому в нашем опыте бараны находились на опытном кормлении в течение 45 дней,после чего были начаты исследования спермы.
Б подготовительный период было получено и исследовано по четыре эякулята от каждого барана (для последующего сравнения результатов с данными в конце учетного периода) В конце учетного периода от каждого барана получено и исследовано Г7 эякулятов (первая и вторая садки), В таблице 4.8 дана количественная характеристика спермы баранов.
Наибольший по сравнению с контролем объем эякулята от первой садки в учетный период получен в пятой группе - на 20,49$ (Р 0,05), в ІУ, Ш и П группах соответственно на 16,39,18,85 и 9,02$ (Р4 0,1; Р3 0,05; Р2 0,1), от второй садки - в третьей и пятой группах на 30,0$ и 29,1$ (Р3 0,001; Pg 0,001), во второй и четвертой группах - соответственно на 13,64 и 18,18$ (Pg 0,01; Р4 0,05).
Концентрация спермы от первой садки в пятой и четвертой группах была выше, чем в контроле на 7,92-7.04$ (Р5 0,01; Р 0,05), от второй садки - в пятой и третьей группах - на 9,76 -8,88$ (Р5 0,01; Р3 0,05).
По количеству сперматозоидов в эякуляте от первой и второй садок превосходили бараны опытных групп. Разница по данному показателю составила от первой садки 14,11-29,43$ (Р .0,05), от второй садки - 19,84-41,29$ (PZ. 0,01).
