Влияние селенсодержащих препаратов на физиологическое состояние, обмен веществ и продуктивность коров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.13, кандидат биологических наук Портнов, Денис Владимирович

• Портнов, Денис Владимирович
• кандидат биологических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Портнов, Денис Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Миграция селена в системе «почва-растение-животное-человек»

1.2. Биологическая роль и обмен селена в организме сельскохозяйственных животных

1.3 Эффективность скармливания различных форм селена в рационах животных в условиях эндемических провинций по селену 2В 1.4. Влияние обогащения рационов животных различными формами селена на пищевую ценность и физико-химические показатели продукции животноводства

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Материал и методы исследований

2.2. Влияние скармливания различных форм и доз селена на обмен веществ, продуктивность коров и качество молока

2.2.1. Условия содержания и кормления подопытных животных

2.2.2. Биохимические состав сыворотки крови и обмен веществ в организме дойных коров, получавших различные формы и дозы селена

2.2.2.1. Состояние белкового обмена

2.2.2.2. Углеводный и липидный обмен

2.2.2.3. Минеральный обмен и концентрация макро - и микроэлементов в крови

2.2.2.4. Активность ферментов сыворотки крови

2.2.3. Продуктивность коров и качество молока

2.2.3.1. Химический состав молока

2.2.3.2. Аминокислотный состав молока

2.2.3.3. Микроэлементный состав молока

2.2.4. Физиологическое состояние и интенсивность роста телят, полученных от подопытных животных

2.3. Влияние скармливания различных доз селена и витамина Е на обмен веществ, продуктивность коров и качество молока и молочных продуктов

2.3.1. Условия содержания и кормления подопытных животных

2.3.2. Биохимический состав сыворотки крови и обмен веществ в организме дойных коров, получавших различные дозы селена и витамина Е

2.3.2.1. Состояние белкового обмена

2.3.2.2. Углеводный и липидный обмен

2.3.2.3. Минеральный обмен и концентрация макро- и микроэлементов в крови 2.3.2.4. Активность ферментов сыворотки крови *

2.3.3. Продуктивность коров и качество молока и молочных продуктов

2.3.3.1. Химический состав молока

2.3.3.2. Аминокислотный состав молока

2.3.3.3. Микроэлементный состав молока

2.3.3.4. Химический состав молочных продуктов

2.3.3.5. Витаминный состав молока и молочных продуктов

2.4. Влияние скармливания различных форм селена и доз серы на обмен веществ, продуктивность коров и качество молока

2.4.1. Условия содержания и кормления подопытных животных 77 2.4.2 Биохимические состав сыворотки крови и обмен веществ у дойных коров, получавших различные формы селена и дозы серы

2.4.2.1. Состояние белкового обмена

2.4.2.2. Углеводный и липидный обмен

2.4.2.3. Минеральный обмен и концентрация макро- и микроэлементов в крови

2.4.2.4. Активность ферментов сыворотки крови

2.4.3. Продуктивность коров и качество молока

2.4.3.1. Химический состав молока

2.4.3.2. Микроэлементный состав молока 86 2.5. Экономическая эффективность применения различных селеносодержащих препаратов в комплексе с биологически активными веществами в молочном скотоводстве

3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

4. ВЫВОДЫ

5. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние селенсодержащих препаратов на физиологическое состояние, обмен веществ и продуктивность коров»

Актуальность темы. Как известно, микроэлементы участвуют в регуляции процессов обмена веществ животных, способствуют повышению активности различных ферментативных систем, обладают иммунотропным действием. Они являются кофакторами и входят в состав гормонов, ферментов, витаминов, таким образом, принимают участие в метаболических процессах. При этом особое место среди веществ, характеризующихся одновременно антиоксидантными и адаптогенными свойствами, занимают селен и его соединения, дефицит или избыток которых оказывает влияние на здоровье и продуктивность животных (С.Н. Касумов, 1979; Н.Д. Придыбайло, 1991; Ю.Н. Прытков, 2007).

Для решения проблемы селенодефицита в животноводстве традиционно на протяжении многих лет применялись неорганические источники селениты или селенаты. Однако за последние годы в исследованиях многих ученых указываются преимущества использования органических источников селена, которые характеризуются большим включением в обменные процессы и меньшей токсичностью. Особый интерес в этом направлении представляет препарат «Сел-Плекс» производства фирмы ALLTECH Inc. Не менее 50 % селена в препарате находится в форме селенометионина, остальное - в форме f селеноцистеина, селеноцистатиона и др. селеноаминокислот.

По данным G.N. Schrauzer (2003), между неорганической и органической формами селена имеются ключевые различия в ассимиляции и метаболизме в организме животных. Природной формой селена является селенометионин или органический селен - главная форма селена в различных кормовых культурах, включая зерно и масличные растения. Эволюционно животные потребляли именно эту форму, а их пищеварительная система приспособилась i к ней.

Следует отметить, что ухудшающаяся экологическая обстановка, особенно в больших городах, требует наличия эффективной антиоксидантной защиты населения. Поэтому потребность в селене, как в одном1 из обязательных компонентов антиоксидантной системы организма, будет все более возрастать.

Кроме того, низкая концентрация селена в крови человека ассоциируется с увеличением риска выкидышей, бесплодием мужчин, высокой смертностью по причине раковых заболеваний. Существует обратная взаимосвязь между содержанием селена в крови и сердечно-сосудистыми заболеваниями (L.C. Clark etal., 1996).

Поэтому, принимая во внимание эссенциальность селена и сообщение Института питания РАМН о том, что 80 % населения РФ испытывают дефицит данного микроэлемента, решение проблемы селенодефицита у населения в настоящее время весьма актуально. Наиболее оптимальным способом является производство обогащенных продуктов питания посредством скармливания животным специальных селеносодержащих премиксов с двумя основными положительными моментами: 1) исключается вероятность отравления селеном населения, так как животные выполняют буферную роль; 2) применяемые добавки оказывают положительное влияние на функциональное состояние и продуктивность животных.

Настоящая работа посвящена изучению эффективности применения селенита натрия и «Сел-Плекса» в комплексе с биологически активными веществами в рационах коров для получения продуктов питания с высоким содержанием селена.

Диссертация является обобщением результатов исследований, выполненных в 2006.2008 гг. по решению задания РАСХН: «Разработать рецепты специальных премиксов и технологию производства лечебно-профилактических продуктов питания (молоко, мясо) с учетом мониторинга селена в системе «растения-животные-продукты питания» по агроклиматическим зонам Республики Татарстан».

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы являлось изучение физиологического состояния, метаболизма, продуктивности дойных коров, а таюке химического состава, качества молока и молочных продуктов на фоне добавки в рацион селенсодержащих препаратов, витамина Е и серы.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- провести анализ химического состава, питательности кормов и установить степень дефицита основных элементов питания, в т.ч. селена, в рационах дойных коров и с учетом полученных данных разработать состав премиксов для подопытных животных с содержанием различных доз селеносодержащих препаратов, серы и витамина Е;

- изучить биохимический и микроэлементный состав крови, • дать характеристику интенсивности белкового, углеводно-жирового и минерального обменов в организме дойных коров, получавших селенсодержащие добавки;

- определить молочную продуктивность и химический состав молока при включении в рацион подопытных коров селенсодержащих препаратов, витамина Е и серы; рассчитать экономическую эффективность использования селенсодержащих добавок в кормлении дойных коров.

Научная новизна работы. С учетом мониторинга микроэлементов, в т.ч. селена, в системе «растения - животные - продукты питания» по агроклиматическим зонам РТ разработаны составы специальных премиксов для дойных коров, обеспечивающих балансирование кормов по наиболее важным биологически активным веществам и производство лечебно-профилактических продуктов питания. Изучены обмен веществ, * продуктивность коров, а также химический состав молока и молочной продукции при использовании в составе добавок селеносодержащих препаратов в комплексе с серой и витамином Е. Проведена сравнительная оценка эффективности введения в организм дойных коров селенита натрия и органической формы селена «Сел-Плекс».

Практическая значимость работы. Полученные в результате НИР данные по технологии производства молока с повышенным содержанием селена и витаминов подлежат широкому внедрению в производство и должны способствовать решению проблемы селенодефицита у сельскохозяйственных животных, а также оздоровлению населения.

Положение диссертации, выносимое на защиту. Научно-экспериментальное обоснование эффективности применения различных форм и доз селеносодержащих препаратов в комплексе с биологически активными веществами в молочном скотоводстве в целях улучшения физиологического состояния животных, а также повышения продуктивности, качества молока и обогащения молочной продукции селеном.

Апробация материалов диссертации. Основные результаты исследований доложены и одобрены участниками ежегодных научно-производственных конференций ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана» (Казань, 2008),, отчетной сессии молодых ученых ГНУ Татарского научно-исследовательского института сельского хозяйства РАСХН (Казань, 2007-2009). Рекомендации по использованию «Сел-Плекса» для получения молока с высоким содержанием селена в настоящее время внедряются в ООО «Уразаево» Азнакаевского района РТ.

Публикация результатов исследования. Материалы диссертационной работы опубликованы в 5 научных статьях, из них 3 в изданиях, рекомендуемых ВАК.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 130 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических предложений и библиографического указателя использованной литературы, включающего 131 наименование отечественных и 67 иностранных работ. Работа содержит 31 таблицу и 1 рисунок.

Заключение диссертации по теме «Физиология», Портнов, Денис Владимирович

4. ВЫВОДЫ

1. Селеноорганический препарат «Сел-Плекс» оказывает благоприятное действие на физиологическое состояние животных, способствует усилению интенсивности белкового, углеводно-жирового и минерального обменов. При этом отмечается тенденция к увеличению содержания в крови общего белка, глюкозы, общего кальция, щелочной фосфатазы, ферментов трансаминирования и снижению содержания холестерина, триглицеридов и мочевины. При скармливании «Сел-Плекса» в комплексе с витамином Е наиболее благоприятное влияние на обмен веществ дойных коров оказывает введение препарата в дозе 0,3 г/кг сухого вещества (СВ) рациона. При использовании как неорганического так и органического селена в дозе 0,6 мг/кг СВ, увеличение содержания серы в рационе на 0,1 г/кг СВ способствует улучшению обменных процессов в организме животных.

2. Скармливание подопытным животным добавок содержащих селен в различных формах и дозах, также в различных дозах витамин Е и серу не оказало достоверного влияния на молочную продуктивность и химический состав молока. Однако при использовании «Сел-Плекса» отмечается тенденция к повышению среднесуточных удоев в пересчете на базисную жирность на 0,9. 4,4 % и увеличению содержания белка в молоке на

1,2.2,3 % по сравнению с контролем, где использовался селенит натрия. Аналогичная тенденция повышения молочной продуктивности и содержания белка в молоке подопытных животных отмечается при повышении дозы витамина Е и серы в исследуемых селенсодержащих добавках.

3. Суммарное содержание всех исследованных аминокислот положительно коррелировало с содержанием белка в молоке. Аминокислотный индекс (отношение незаменимых аминокислот к заменимым), характеризующий питательную и биологическую полноценность молока, оказался выше в группах, где подопытным животным скармливался «Сел-Плекс», и составил 1,37 и 1,38 против 1,28 при использовании селенита натрия.

4. «Сел-Плекс» по влиянию на переход селена из корма в молоко имеет преимущество перед селенитом натрия. Эффективность перехода селена из корма в молоко при использовании селенита натрия в дозе 0,3 мг/кг СВ составила 12,39 %, а в дозе 0,6 мг/кг - от 6,60 % до 8,43 %, в зависимости от уровня серы в рационе. Биоконверсия селена из корма в молоко при скармливании дойным коровам «Сел-Плекса» в дозе 0,3 г/кг СВ составила

Ill

13,64 %. Однако, при увеличении дозы органического селена до 0,6 мг/кг .отмечалось снижение эффективности перехода селена в молоко до 10,16.11,52 %. Отмечается положительное влияние витамина Е на биоконверсию селена и отрицательное - серы. При содержании органического селена в рационе дойных коров 0,3 и 0,6 мг/ кг сухого вещества молоко насыщается микроэлементом до уровня 50,5 и 71,7 мкг/кг, соответственно, а при использовании селенита натрия эти показатели составляют 43,9 и 54,3 мкг/кг.

5. Применение селеноорганического препарата «Сел-Плекс» в рационах дойных коров экономически эффективно - на 1 рубль дополнительных затрат получено 1,52 и 3,52 рублей. При использовании «Сел-Плекса» в комплексе с витамином Е более эффективен с экономической точки зрения рацион с содержанием селена 0,3 мг/кг СВ. Дополнительное включение серы в рационы, содержащие повышенные дозы как селенита натрия так и «Сел-Плекса», положительно влияет на экономическую эффективность.

5. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На основании проведенных научно-хозяйственных опытов и полученных экспериментальных данных, рекомендуется балансировать рационы дойных коров органической формой селена Сел-Плекс в дозе 0,3 мг/кг сухого вещества рациона, а для большего насыщения молока селеном, в целях получения высокоселенированных лечебно-профилактических продуктов питания, дозу селена можно увеличить до 0,6 мг/кг. При этом особое внимание следует обращать на уровень витамина Е и серы в рационе. Для повышения экономической эффективности использования относительно дорогостоящих органических источников селена необходимо увеличивать цены реализации высокоселенированного молока и молочных продуктов, как «функциональных» продуктов питания.

2. Теоретические и практические аспекты диссертации рекомендуется использовать в учебном процессе профильных ВУЗах и факультетах повышения квалификации специалистов, а также при написании научно-практических справочников и учебных пособий по физиологии, биохимии, ветеринарно-санитарной экспертизе и кормлению сельскохозяйственных животных и птиц.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Портнов, Денис Владимирович, 2009 год

1. Авцын, А.П. Микроэлементозы человека / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.А. Риш. М.: Медицина, 1991.

2. Аминокислотное питание высокопродуктивных коров / А.С. Емельянов и др.. Вологда, 1976. 136 с.

3. Арилов, А.Н. Совершенствование микроминерального питания бычков калмыцкой породы в условиях резко континентального климата: автореф. дис. . док. сельскохозяйственных наук // А.Н. Арилов. Саранск, 1994. 33 с.

4. Асрян, С.С. Содержание селена в органах и тканях коров / С.С. Асрян // Зоотехния. 1989. №3. С. 40 41.

5. Атлавин, А.В. Биологическая роль селена в питании птицы. / А.В. Атлавин, М.Р. Апсите // Пищеварение и всасывание у животных. Рига: Зинатне, 1979. С. 119-127.

6. Ахмедов, Н.М Влияние селена на продуктивность, воспроизводительную способность и эмбриональное развитие кур в условиях Апшерона / Н.М. Ахмедов, Т.А. Керимов // Селен в биологии: Материалы 2 Научной конференции. Баку, 1976. С. 82 84.

7. Бабенко, Г.А. Применение микроэлементов в медицине / Г.А. Бабенко, Л.П. Решеткина. Киев, 1974. 140 с.

8. Бакиров, М.Я. Влияние селена на изменение гематологических показателей и ферментную активность крови и продуктивность кур / М.Я. Бакиров, З.М Халилов, З.М. Ализадзе // Селен в биологии: материалы 2 научной конференции. Баку, 1976. С. 80 81.

9. Батаков, С. Взаимосвязь состава крови помесных телят с интенсивностью роста / С. Батаков, Г.Березкина // Молочное и мясное скотоводство. 2003. №8. С. 35 37.

10. Бирта, Г.А. Белковый состав крови свиней при разной интенсивности выращивания/Г.А. Бирта//Зоотехния. 2002. №11. С. 30-31.

11. Вальдман, А.Р. Витамины в животноводстве / А.Р. Вальдман. Рига: Зинатнс, 1977. 352 с.

12. Васильева, Е.А. Клиническая биохимия сельскохозяйственных животных / Е.А. Васильева. М.: Агропромиздат, 1985. 342 с.

13. Венедиктов, A.M. Справочник по кормлению сельскохозяйственных животных / A.M. Венедиктов. М.: Россельхозиздат, 1983. 303 с.

14. Визнер, Э. Кормление и плодовитость сельскохозяйственных животных / Э. Визнер. М.: Колос, 1976. 160 с.

15. Виноградов, А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах / А.П. Виноградов. М.: АН СССР, 1957. 79 с.

16. Виноградов, В. Эффективность использования селена (ДАФС-25) в кормлении высокопродуктивных коров / В. Виноградов, М. Кирилов, С. Кумарин, Ю. Кузнецов, В. Шмаков // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. 2006. № 12. С. 42.

17. Владимиров, Ю.А. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах / Ю.А. Владимиров, А.И. Арчков. М.: Наука, 1982. 252 с.

18. Войнар, А.О. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека / А.О. Войнар. М.: Высшая школа, 1960. 544 с.

19. Газдаров, А.К. Материалы по биохимии витамина Е и селена и их применению в медицине и животноводстве / А.К. Газдаров, В.Б. Спиричев. Киев:"Наукова Думка", 1973. 25 с.

20. Георгиевский В.И. Минеральное питание сельскохозяйственной птицы / В.И. Георгиевский. М.: Колос, 1970. 325 с.

21. Георгиевский, В.И Минеральное питание животных / В.И. Георгиевский, Б.Н. Анненков, В.Т. Самохин. М.: Колос, 1979. 470 с.*