Содержание к диссертации
Введение
1 .ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 9
1.1 . Биологическое значение селена для животных и птиц 9
1.2.Влияние соединений селена и других антиоксидантов на продуктивность животных и птицы 20
І.З.Влияние селена и антиоксидантов на воспроизводительную способность сельскохозяйственных животных и птиц 28
2.МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 35
2.1. Мето дика изучения биологической активности селенита натрия,СП-1 и ДАФС-25 на хряках-производителях 36
2.2.Методика изучения биологической активности селенита натрия,СП-1 и ДАФС-25 на свиноматках и их потомстве 39
2.3.Методика изучения влияния различных доз и способов введения селеносодержащих соединений на молодняке свиней 42
2.4. Методика производственного опыта 44
3 .РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 46
3.1 .Влияние селеносодержащих соединений на качество спермы хряков-производителей и ее оплодотворяющую способность 46
3.2.Влияние селенита натрия селенопирана и ДАФС-25 на воспроизводительную способность свиноматок и их потомство 53
3.3 .Морфологические и биохимические показатели крови поросят 57
3 АИзменение показателей энергии роста опытных поросят в связи с возрастом и применением селенсодержащих соединений 63
3.5. Влияние различных доз и способов введения селенсодержащих соединений на показатели крови и энергию роста поросят- отъемышей 66
3.5.1. Изменение морфологических и биохимических показателей крови поросят-отъемышей 66
3.5.1.1.Количественные изменения форменных элементов крови поросят-отъемышей 66
3.5.1.2., Изменение содержания общего белка и его фракций 73
3.5.1.3. Изменение активности АЛТ,АСТ, каталазы в зависимости от уровня селена 77
3.5.2. Изменение показателей энергии роста молодняка свиней 83
3.5.3.Мясная продуктивность подсвинков по результатам контрольного убоя животных 90
3.6.Экономическая эффективность использования селенита натрия, СП-1 и ДАФС-25 по данным производственного опыта 92
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 95
ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ 9 7
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ 118
- Биологическое значение селена для животных и птиц
- Мето дика изучения биологической активности селенита натрия,СП-1 и ДАФС-25 на хряках-производителях
- .Влияние селеносодержащих соединений на качество спермы хряков-производителей и ее оплодотворяющую способность
Введение к работе
Актуальность темы .В настоящее время при организации полноценного мленкория животных важная роль отводится минеральным веществам, в том числе микроэлементу селену (Ермаков В.В., Ковальский В.В. ,1974). Содержание данного микроэлемента в рационах животных должно строго контролироваться (Георгиевский В.И.и др.Ї979,Кальнипкий Б.Д., 1980,1985,1998). Обмен селена в организме тесно связан с метаболизмом витамина Е, полиненасыщенными жирными кислотами и другими компонентами антиоксидантной системы организма .Дефицит данного элемента в кормах вызывает нарушеїше в обмене белков , жиров и углеводов, приводит к возникновению многих заболеваний: некрозу печени ,беломышечной болезни, анемии, дегенерации яичников, снижению резистентности и восприятию света, экссудативному диатезу (Кудрявцев А.А.,1969,Кудрявцева Л. А. ,1974,Никитина Л.П., Иванова В.А.,1995).Особенно страдают из-за недостатка микроэлемента селена беременные и растущие животные .Однако, не менее опасен для органгама и избыток селена в рационе, при котором наблюдаются хронические или острые отравления в результате блокироваїшя SH - групп и нарушения синтеза ряда аминокислот.( КрюксвА.М Г987, Трифонов Г.АЛ 998).
В качестве дополнительных источников селена в рационы животных вводят чаще всего неорганические препараты: селениты и селенаты. Однако, эти препараты являются высокотоксичными и поэтому постоянно ведется поиск более безопасных' соединеїшй, в которых величины токсических и стимулирующих доз отличались ли бы на максимально возможную величину. К их числу '"тносятся новые отечественные низко токсические органические вещества и в частности селенопирана, которое показало высокую эффективность ч опытах на поросятах, птице, овцах, крупном рогатом скоте (Харитонова И.Г. 1992, Боряев Г.И, 1992, ТрифоновГ.А., 1992, КрюковА.М., 1995, Горбунова Н.В.; 1997, Блпнохватов А.Ф., 1997) и ДАФС-25 (Родионова Т.Н., 1989, Трифонов Г.А., 1997).
Цель и задачи исследований. Целью данной диссертационной работы яр-ляется - изучение эффективности грименения новых органических соединений, содержащих селен (СП-1 и ДАФС-25) в свхшоводстве, на основе изучения фігзиолого-биохимпческого состояния и репродукпшных качеств свиней.
При этом ставились следующие задачи:
1.У становить оптимальную дозу введения селенсодержащих соединений і организм свиней в зависимости от содержания данного микроэлемента в ра ционе животных;
2.Изучить влияние СП-1 , ДАФС-25 и селенита натрия на качество спер мопродукции хряков-производителей и ее оплодотворяющую способность;
3.Изучить влияние СП-1 , ДАФС-25 и селенита натрия на воспроизводи тельные качества свиномпток и жизнеспособность потомства;
4.Изучить биологическую активность вышеназванных* препаратов на по росятахчлъемышах и провести биохимический и гематологический анали крови подопытных поросят;
5.Изучить влияние данных препаратов на изменение живой массы поре сят-отьемышей в разные возрастные периоды;
б.Изучить мясные качества и выход продукции от свиней, получавших « ленсодержащие соединения;
7.0пределигь экономическую эффективность применениь данных преш ратовпри откорме молодняка свиней.
Научная новизна . В данной работе впервые разработаны оптимальные доз: использования новых органических селенсодержащих соединений (СГЫ і ДАФС-25), положительно влияющих на физиолого-биохимическое состояние репродуктивные качества свиней, способствующих повышению продуктивна ста и качеству продукции.
Практическая значимость .Обеспечение селеном взрослого поголовья и м( лодняка свиней крупной белой породы в количестве 0,1 мг/кг живой массы 0,3 мг/кг корма способствует улучшению воспроизводительных качест взрослого поголовья, повышению энергии роста и улучшению физиолог биохимических показателей и мясных качеств молодняка свиней. Апробаиия результатов работы. Основные материалы доложены: 1 .На научных конференциях Пензенской ГСХА (г.Пенза, 1997-99г.) ' 2.На заседании кафедры Биологии животных ПГСХА.(г. Пенза 1996-99г) З.На Ученом Совете технологического факультета ПГСХА(г.Пенза1998-99 г) Положения выносимые на защиту..!.Показатели воспроизводительной сп собности свиноматок и качество спермопродукции хряков-производителей щ внутримышечных инъекциях селенсодержащих соединений на фоне селени финитного рациона;
з '.Морфологические и биохимические показатели, характеризующие обменные троцессы и резистетность организма растущего молодняка свиней при исполь-ювашга различных соединений селена;
З.Динамика содержания общего белка ,белковых фракций, эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина , билирубина , селена, активность АСТ,АЛТ, каталазі і фови молодняка свиней в постнатальном онтогенезе;
^.Показатели роста и мясные качества поросят-отьемышей при разных способах и дозах введения селенсодержащих соединений, при выращивании на рационе с дефицитом селена
5.Экономоческая оценка применения селенсодержащих препаратов при выращивании молодняка свиней.
Публикация. По результатам исследований опубликовано 6 научных статей. Реализация результатов исследований.Апробация результатов работы проведена на поросятах-отъемышах крупной белой породы на свиноферме Учхоза ПГСХА.
Структура и объем работы. Диссертация написана на 115 страницах. Диссертация состоит из введения-, обзора литературы .методики и материала исследований, результатов исследований и их обсуждения, выводов и практических предложений,заключения, библиографического списка, состоящего га 160 наименований, в том числе на иностранных языках и приложений .
class1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ class1 9
Биологическое значение селена для животных и птиц
Многочисленными исследованиями установлена важная роль микроэлементов в жизнедеятельности организма животных. Микроэлементы вхо-іят в состав гормонов, ферментов, витаминов, определяют их активность и этим оказывают непосредственное влияние на интенсивность процессов обмена веществ и энергии, на состояние естественной резистентности, иммун-яо - биологической реактивности, на воспроизводительную способность, уіясную, молочную, шерстную продуктивность, жизнеспособность взрослого тоголовья и нарождающегося молодняка и их сохранность[19,95].
Жизненно необходимыми микроэлементами для сельскохозяйственных животных, в том числе и Пензенской области, являются железо, медь, марганец, молибден, йод, кобальт. Однако, огромное биологическое значение для животных имеют также селен, мышьяк, ванадий.
В конце 50-х годов появились первые сообщения о биологическом значении селена, а 15 - 20 лет спустя первые сводки на эту тему на русском языке.
Селен - химический элемент главной подгруппы шестой группы периодической системы Д.И. Менделеева, открыт в 1817 году шведским ученым Берцелиусом. Селен имеет две аллотропные модификации: серый и красный, последняя модификация термодинамически неустойчива. Селен является ближайшим аналогом серы, что объясняется его электронной гомологией. Образует две кислоты - селенистую (H2Se03) и селеновую (H2Se04), соли которых соответственно называются селенитами и селенатами [18,30,112 ].
Среди многочисленных радиоактивных изотопов в биологической практике нашел применение один -75 Se , он содержится в больших количествах в сульфидных рудах, фосфористых и серных месторождениях. Известно более 40 микроминералов, содержащих селен [83].
В земной коре селена 6х10"5%, в морской воде 1х10"б%, в организме растений и животных 2x10"6 %. Из этих данных следует, что растения и животные способны накапливать селен, поступающий извне.
В ряде географических областей (Западных и Центральных штатах США, в Канаде, Колумбии, на Гавайских островах и др.) имеются огромные пространства, где селен в почвах находится в опасных для жизни концентрациях (до 0,004 %). Содержание селена в почвах Русской равнины составляет по А.П. Виноградову 0,000001 % [ 15,97,123 ] .
В почвах бывшего Советского Союза содержание селена колеблется от 8х10"5 % до 11х10 6%. Почвы, где селена меньше 0,05мг/кг принято считать дефицитными по содержанию селена [46].
Поволжье долгое время считалось регионом, мало изученным в отношении микроэлементного состава почв , растений , кормовых средств. По данным Потатуевой Ю.А почвы Среднего Поволжья, бедны селеном, кобальтом, медью, йодом.
Подобно другим микроэлементам, селен может усваиваться из почвы растениями и иногда скапливаться в таком количестве, что при поедании животными, у последних возникают отравления.
Уровень селена в растительных кормах колеблется в пределах 0,005-500 мг на 1 кг сухого вещества и зависит не только от видовых особенностей растений и концентрации его в почве , но и от реакции последней .На щелочных почвах , где селен находится в форме водорастворимых соединений, растительные организмы легко поглощают его и накапливают в значительных количествах . Аккумуляция селена в почве зависит и от агрохимических мероприятий [90,91].
Селен не является необходимым элементом для растений , но находится во всех его частях в виде селенсодержащих аминокислот и частично в виде селенит и селенат ионов. Наиболее важную роль в почвах играют селениты, являющиеся основной формой растворимых соединений этого элемента .
Много селена содержится в бобовых, мало его или совсем нет в осоковых травах и других растениях, произрастающих в низменных или заболоченных местах. В травостое естественных угодий селена больше , чем в растениях культурных пастбищ. Что касается видовых особенностей растений , то наиболее бедны им злаковые травы -8-15 мкг/кг , зерновые содержат -30-80 мкг, а бобовые и крестоцветные более 80 мкг на 1 кг массы [81].
По данным отчетов НИР ПГСХА содержание селена в кормах Учхоза ПГСХА колеблется в следующих пределах - силос кукурузный из бурта 0,093 мг/кг , сено разнотравное 0,037 мг/кг ,сенаж травяной 0,096 мг/кг , сено костровое 0,146 мг/кг ,зерно овса 0,054 мг/кг , зерно ячменя с горохом 0,042 мг/кг ,витаминно-травяная мука 0,152мг/кг сухого вещества корма.[86].
Накапливаясь в растениях , селен заменяет серу в ряде биологически важных соединений: селенсодержагдих аминокислотах, витамине В1. ферментах, включающих группу SH. После попадания з организм животного селен очень быстро включается в белок и замещает серу в серосодержащих аминокислотах [35,111 ].
В начале селен транспортируется альбумином, затем перекосится на а и В -глобулины, причем в зависимости от формы, з которой находится селен , возможны существенные перераспределения [63,130].
Мето дика изучения биологической активности селенита натрия,СП-1 и ДАФС-25 на хряках-производителях
С целью изучения влияния селенсодержащих соединений на физиоло-го-биохимические показатели и репродуктивные качества свиней проводились исследования в условиях учебно-опытного хозяйства ПГСХА и совхозов «Пятилетка», «Прогресс» Пензенского и Колышлейского районов Пензенской области на супоросных свиноматках крупной белой породы и хряках-производителях той же породы.
Кроме того, нами изучено влияние селенсодержащих соединений на физиологическое состояние и продуктивные качества потомков, полученных от матерей и отцов, обработанных препаратами селена, а также исследования проведены на поросятах-отъемышах крупной белой породы в условиях учхоза ПГСХА.
СП-1- 9 - фенил-симм.-октагидроселеноксантен синтезирован в Саратовском НИИ органической химии и Пензенской СХА, профессором Бли-нохватовым А.Ф., представляет собой жирорастворимый порошок желтого цвета без запаха .Содержит 24% селена, отличительной особенностью которого является- низкая токсичность - ЛД50=-500,0-800,0мг/кг живой массы, что в 100-400 раз ниже, чем у селенита натрия .Химическая формула его следующая:
АФС-25- диацетофенонилселенид синтезирован в Саратовском Госуниверситете Древко В.И. и Древко Р .И., представляет собой жирорастворимый порошок светло-желтого цвета со специфическим запахом .Содержит
25% селена, обладает средней токсичностью - ЛД50=70-350 мг/кг живой массы, что в 10-50 раз ниже, чем у селенита натрия. Химическая формула этого соединения следующая:
Эти селенсодержащие соединения имеют органическое происхождение Селенит натрия (Na2 Se 03) - натрий селеноватистокис- ТУ-6-09-В - 88 неорганическое соединение белого цвета, растворим в воде, без запаха. Содержит 45% селена и обладает высокой токсичностью- ЛД50=2,0-5,0 мг/кг живой массы [ 104,105 ]. 2.1 .Методика изучения биологической активности селенита натрия, СП-1 и
ДАФС-25 на хряках-производителях. Опыт 1. Целью опыта явилась проверка стимулирующего действия селенита натрия , СП-1 и ДАФС-25 на воспроизводительные функции хряков-производителей и их потомство. В ходе работы решали следующие задачи:
-влияние селенсодержащих соединений на оплодотворяющую способность хряков-производителей;
-влияние селенсодержащих соединений на качественные и количественные показатели спермопродукции хряков.
Для проведения эксперимента было сформировано 4 группы хряков производителей крупной белой породы в возрасте 4 лет по 5 голов в каждой группе по принципу пар аналогов [ 7,85 ].
В опыте было использовано три селенсодержащих соединения: селенит натрия , СП-1 и ДАФС-25.В практике животноводства селенит натрия вводят двумя способами: с кормом и внутримышечно. В нашем эксперименте препараты вводили хрякам-производителям в/м, индивидуально каждому животному .Для в/м введения СП-1 и ДАФС-25 в дозе 0,1мг/кг живой массы разводили в 5 мл тривитамина, а селенит натрия в той же дозе разводили в дистиллированной воде , причем, этой группе и контрольным хрякам так же вводилось по 5 мл тривитамина внутримышечно. Препараты были введены 2-х кратно - за неделю до взятия спермы и через неделю после первого взятия спермы.
Наблюдение за хряками-производителями вели в течение двух месяцев, качественные показатели спермопродукции исследовали за неделю перед введением препаратов, затем через неделю после первого введения и через неделю после второго введения селенсодержащих соединений .Схема опыта 1 приведена в таблице 1
.Влияние селеносодержащих соединений на качество спермы хряков-производителей и ее оплодотворяющую способность
. Влияние селенсопержащих соединений на качество спермы хряков-производителей и ее оплодотворяющую способность. По современным научным данным нарушение воспроизводительной функции животных не только обусловлено генетически, а также зависит и от многих факторов окружающей среды. Токсические продукты окисления могут привести к структурным изменениям липидного слоя мембран, в т. ч. и акросомы, а также к повреждениям внутренних структур спермиев. Наиболее чувствительны к продуктам окисления липидов спермин хряка и барана, что объясняется высоким содержанием в фосфолипидах спермы данных животных непредельных жирных кислот, наиболее подверженных процессам переокисления . Поэтому включение в рацион сельскохозяйственных животных препаратов микроэлемента Se, некоторых витаминов (А и Е) и антиок-сидантов позволяет улучшить качественные и количественные показатели спермопродукции (Горбунова Н.В., Шубина Л.А., Дегтярь И.Н. и др.1974,1982,1997).
В результате проведенного I опыта по использованию селенсодержа-щих соединений на хряках-производителях изменились качественные показатели спермопродукции. Во всех опытных группах животных в начале исследования объем эякулята колебался в пределах 162±8,3мл в первой опытной группе и до 170±5,0 мл во второй опытной группе. ( та.Бл.6)
Концентрация сперматозоидов и их активность существенно не различались и колебались по группам хряков в пределах 0,14±0,02 - 0,16±0,02 млрд/мл и 6,8±0,02 - 7,4±0,3 балла. Таким образом, исследуемые хряки-производители по качеству спермы в начале опыта существенно не различались между собой.
За весь период исследований в контрольной группе отмечается тенденция увеличения объема эякулята со 160 мл до 174 мл и концентрации сперматозоидов с 0,14±0,02 млрд/мл до 0,15±0,02 млрд/мл. Во всех трех опытных группах хряков-производителей, получавших селенсодержащие препараты в виде инъекций (Na2Se03; СП-1; ДАФС-25) отмечается существенное увеличение объема эякулята, концентрации сперматозоидов и их активности. Так в группе хряков-производителей с селенитом натрия после первого введения объем эякулята увеличился на 22 мл или на 13%, концентрация сперматозоидов и их активность снизилась незначитильно на 0,01 млрд/мл и 0,4 балла соответственно. В группах, где применялись органические препараты, наблюдалась следующая картина: во второй опытной группе (СП-1) объем эякулята повысился незначительно, всего на 0,4 мл (2%), а вот концентрация сперматозоидов и их активность увеличилась соответственно на 0,05 млрд/мл (3%) и на 0,4 балла (5%). В третьей группе наблюдалось существенное увеличение объема эякулята на 46 мл (28%), концентрация сперматозоидов увеличилась на 0,03 млрд/мл (18%), а активность спермиев осталась на прежнем уровне. Полученные данные превышали контрольную группу по объему эякулята на 6 - 40 мл (3 - 24%) , концентрации сперматозоидов на 0,04 - 0,05 млрд/мл (Р 0,05) и активность сперматозоидов на 0,2 -0,6 баллов (Р 0,05-0,01).
После второй инъекции исследуемых селенсодержащих препаратов сохраняется их стимулирующее действие на качественные показатели спермы хряков-производителей. По группе с селенитом натрия объем эякулята увеличился на 9 мл (4%), концентрация сперматозоидов на 0,04 млрд/мл (28% ), а активность спермиев осталась на прежнем высоком уровне. В группах с селенопираном и ДАФСом тенденция к сохранению данных показателей была на высоком уровне.
В конце опыта сохраняется стимулирующий эффект применения селенсодержащих препаратов на хряках-производителях. В группе с селенитом натрия объем эякулята, концентрация сперматозоидов и их активность изменяется несущественно и сохраняется на высоком физиологическом уровне.
По группе с селенопираном объем эякулята увеличился на 10 мл (5%), концентрация сперматозоидов изменяется несущественно, а активность немного снижается на 0,2 балла (2%) и по группе с ДАФСом-25 объем эякулята увеличился на 2 мл (1%), концентрация сперматозоидов на 0,01 млрд/мл (5,8%), активность спермиев на 0,6 балла (8,5%).
Общее количество сперматозоидов в объеме эякулята также изменялось по группам хряков-производителей. В начале опыта в контрольной группе хряков общее количество сперматозоидов в объеме эякулята составило 23,6±8,5 млрд/мл, в опытных группах хряков данный показатель колебался в пределах 21,9±2,0 - 25,4±4,8 млрд/мл . После инъекций хрякам селенсо-держащих препаратов общее количество сперматозоидов в эякуляте возросло в группе с Na2Se03 на 11,1% (Р 0,05) и с ДАФСом-25 на 48,8% (Р 0,05). Полученные результаты указывают на взаимосвязь между содержанием микроэлемента Se и показателями спермопродукции хряков-производителей.
