Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
12
НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
НІЩЕМЕНКО МИКОЛА ПРОКОПОВИЧ
УДК 636.2. 053+636.5.033/.087.74
ФІЗІОЛОГО - БІОХІМІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ ВИКОРИСТАННЯ
АМІНОКИСЛОТ ТА ПРЕПАРАТУ МІКОРМ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ
ПРОДУКТИВНОСТІ ТВАРИН
Науковий консультант – |
доктор ветеринарних наук, професор, членкор УААН, заслужений діяч науки і техніки України Мазуркевич Анатолій Йосипович, Національний аграрний університет, професор кафедри фізіології, патофізіології та імунології тварин, |
заслужений працівник народної освіти України
Грибан Віталій Григорович, Дніпропетровський
державний аграрний університет, професор кафедри
фізіології та біохімії тварин
доктор ветеринарних наук, професор
Львівська національна академія ветеринарної медицини
ім. С.З. Гжицького, завідувач кафедри патологічної
фізіології тварин
Актуальність теми. Інтенсифікація технологій у тваринництві є основою для задоволення потреб населення нашої країни в якісних та калорійних продуктах харчування і забезпеченні харчової промисловості сировиною, оскільки продукти тваринного походження формують понад 60% потреби людини у білках. Застосування біологічно сумісних та нешкідливих кормових добавок, отриманих за допомогою біотехнологічних методів, є однією зі складових динамічного розвитку саме таких технологій утримання тварин, які спрямовані на максимальне використання їх генетичного потенціалу.
Застосування біологічно активних препаратів та кормових добавок в тваринництві базується на глибоких знаннях законів біології та активного впливу на функціонування живого організму (Зубець М.В., 2004; Мазуркевич А.Й. із співавт., 2004; Замазій М.Д., 2004; Грибан В.Г. із співавт., 2001; Стояновський В.Г. із співавт., 2000, 2002; Янович В.Г., Сологуб Л.І., 2000; Кальницкий Б.Д., 1998; Дмитриев В.Б., 1998; Mc. Atee J. et al., 1981; Trenkel A., 1981 та інші). Незважаючи на великий обсяг теоретичних та експериментальних робіт з цього питання, механізми багатьох процесів в організмі залишаються недостатньо вивченими.
Дослідженню фізіологічних механізмів регуляції обміну речовин, що забезпечують високу продуктивність різних видів тварин, завжди приділялась належна увага. Ці питання були предметом досліджень багатьох вчених (Мельничук Д.О. зі співавт., 2000; Журбенко А.М., 1983; Снітинський В.В. із співавт., 1996; Алиев А.А., 1980; Георгиевский В.И., 1979; Курилов Н.В., 1990; Романов А.Л. и др., 1959;). Доведено, що рівень та характер живлення, і в першу чергу наявність у раціоні повноцінного білка, суттєво впливає на секрецію ендокринних залоз, функція яких тісно пов'язана з обміном речовин, ростом та розвитком організму (Шамберев Ю.Н., 2004; Mc. Atee J., 1981; Trenkel A., 1981).
Встановлено, що інтенсивність росту тварин залежить від їх віку, а також від рівня годівлі та способу утримання. Проте, навіть при збалансованій годівлі й необхідних умовах утримання, період інтенсивного росту і розвитку молодняку великої рогатої худоби в подальшому сповільнюється, що пов’язано зі зміною гормонального фону у тварин, зокрема, зниженням рівня гормону росту (Lemming G.E., 1986). Водночас змінюється й інтенсивність метаболічних процесів, збільшується відкладання жиру, зменшується приріст маси тіла у тварин, зростають затрати корму на виробництво одиниці продукції (Эрнст Л.К., 2002).
Відомо, що білки рослинного походження, які використовуються для годівлі сільськогосподарських тварин, мають недостатню кількість незамінних амінокислот і особливо лізину, метіоніну, треоніну, триптофану та інших, названих критичними. Їх дефіцит можна поповнити за рахунок амінокислот, отриманих біотехнологічними методами. Застосування біологічно активних речовин у цей період сприяє збільшенню активності залоз внутрішньої секреції, підвищує рівень обміну речовин, що зрештою спричиняє збільшення продуктивності тварин (Журбенко А.М., 1983).
Встановлено, що окремі амінокислоти, введені в організм тварини методом підшкірної імплантації у вигляді гранул, впливають на активність залоз внутрішньої секреції у молодняку тварин (Драганов И.Р. и др., 1994; Шамберев Ю.Н. и др., 1998). Разом з тим, механізм такого впливу на діяльність ендокринних залоз не досліджений.
Амінокислотно-ферментний препарат Мікорм, виробництво якого засноване на використанні біотехнологічних методів (Бакай С.М., 1987; Билай В.И., 1982; Ренсевич О.О., 1997), містить такі важливі амінокислоти, як лізин, аргінін, метіонін, тирозин, аланін, треонін та інші, а також вітаміни групи В, каротиноїди, макро- та мікроелементи. Вивчення впливу мікорму як добавки до раціону курок-несучок проводилось епізодично, не було розроблено науково обґрунтованих рекомендацій для його застосування.
У зв’язку із зазначеним вище, досить актуальним є вивчення глибинних механізмів опосередкованого впливу окремих амінокислот, імплантованих підшкірно в біологічно активні зони, на регуляцію фізіологічних та метаболічних процесів, які лежать в основі росту і розвитку тварин. Крім того, суттєве теоретичне і практичне значення має дослідження дії нового препарату Мікорм, включеного до складу раціону несучок, на фізіологічний стан, показники білкового, вуглеводно-ліпідного обміну, ферментативну активність органів травлення і перетравність поживних речовин раціону та продуктивність курей.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота тісно пов’язана з дослідженнями, що виконувались автором у межах участі в опрацюванні державних наукових тем на замовлення Мінагрополітики та Кабінету Міністрів України “Розробка та впровадження методу підвищення м’ясної продуктивності великої рогатої худоби та свиней амінокислотними препаратами, що містять йод”, Постанова Ради Міністрів УРСР 166 Н № 690, № державної реєстрації 0105U008144.
Мета і завдання досліджень. Метою дисертаційної роботи було з’ясування механізму впливу амінокислот лізину, аргініну, метіоніну та тирозину, введених у вигляді гранул методом підшкірної імплантації молодняку великої рогатої худоби на відгодівлі, на рівень гормональної активності аденогіпофіза та підшлункової залози, а також на окремі показники білкового, вуглеводно-ліпідного та мінерального обміну, які тісно пов’язані з м’ясною продуктивністю. Належало з’ясувати вплив мікорму як кормової добавки до раціону, на деякі показники білкового, вуглеводно-ліпідного обміну, активність ферментів органів травлення та перетравність поживних речовин у курок-несучок.
Для досягнення мети необхідно було вирішити наступні завдання:
1. Дослідити рівень соматотропного гормону та інсуліну в крові молодняку великої рогатої худоби після підшкірної імплантації в зону акупунктури амінокислот лізину, аргініну, метіоніну чи тирозину у вигляді гранул і встановити корелятивні зв’язки між рівнем названих вище гормонів та показниками метаболічних процесів у тварин.
2. Вивчити вплив названих амінокислот на стан гемопоезу і рівень білкового, ліпідного, вуглеводного та мінерального обміну у молодняку великої рогатої худоби.
. Встановити оптимальні дози гранул амінокислот лізину, аргініну, метіоніну та тирозину і провести порівняльну оцінку їх впливу на приріст маси тіла тварин.
4. Вивчити вплив імплантованих гранул амінокислот на забійний вихід, хімічний склад та біологічну цінність м’яса дослідних тварин, ветеринарно-санітарну якість отриманих продуктів забою.
5. Вивчити вплив мікорму на фізіологічний стан, показники гемопоезу, білкового, ліпідного та вуглеводного обміну у курей.
. Дослідити вплив мікорму на активність ферментів органів травлення та перетравність поживних речовин у курей.
. Встановити оптимальні дози мікорму та їх вплив на несучість і якісні показники продукції, отриманої від курок-несучок.
8. Визначити економічну ефективність застосування гранул лізину, аргініну, метіоніну і тирозину при відгодівлі молодняку великої рогатої худоби та мікорму як кормової добавки до раціону курок-несучок.
Об’єкт досліджень –фізіологічний стан, обмін речовин та їх регуляція у молодняку великої рогатої худоби після імплантації гранул лізину, аргініну, метіоніну і тирозину; функціональний стан та динаміка показників обміну речовин у курей за згодовування мікорму.
Предмет досліджень –морфологічний склад крові, рівень гормону росту та інсуліну, показники обміну білків, ліпідів, вуглеводів, мінеральних речовин та інтенсивність росту молодняку і оцінка продуктів забою тварин; вплив мікорму на динаміку обміну білків, вуглеводів і ліпідів, активність ферментів крові та органів травлення у курок, а також перетравність поживних речовин за згодовування препарату; несучість і якість отриманої продукції.
Методи досліджень –фізіологічні, клінічні, біохімічні, імуноферментні, зоотехнічні, статистичні.
Наукова новизна одержаних результатів. Уперше в Україні запропонований спосіб імплантації окремих амінокислот у вигляді гранул в зону акупунктури для стимуляції фізіологічних процесів у молодняку великої рогатої худоби на відгодівлі.
Отримані нові дані теоретичного та практичного характеру щодо впливу гранул амінокислот лізину, аргініну, метіоніну і тирозину, введених в організм методом підшкірної імплантації, на гормональний гомеостаз, а також можливості його субстратної регуляції у молодняку великої рогатої худоби на відгодівлі з метою підвищення активності фізіологічних та метаболічних процесів, які сприяють збільшенню приросту маси тіла тварин.
Встановлені особливості метаболізму білків, ліпідів, вуглеводів та активності тканинних ферментів свідчать про зростання інтенсивності процесів анаболізму в організмі тварин. Доведено, що імплантація гранул лізину, аргініну і метіоніну сприяла збільшенню кількості еритроцитів та вмісту гемоглобіну в крові тварин, а також позитивно вплинула на обмін кальцію та фосфору в організмі молодняку великої рогатої худоби.
Встановлено особливості метаболізму летких жирних кислот у молодняку великої рогатої худоби під впливом підшкірної імплантації гранул лізину, аргініну або метіоніну.
Вперше на основі комплексних досліджень встановлені позитивні зміни фізіологічного статусу, морфологічного складу крові, показників обміну білків, вуглеводно-ліпідного обміну, активності ферментів органів травлення, продуктивності та якості отриманої продукції несучок за впливу мікорму. Доведено, що згодовування мікорму як кормової добавки до раціону підвищує активність тканинних ферментів крові у курок-несучок, сприяє зростанню їх яєчної продуктивності.
Досліджено динаміку вмісту вільних амінокислот в крові, нуклеїнових кислот в печінці та яєчниках та їх використання у несучок під час інтенсивного відкладання яєць за згодовування мікорму.
Встановлено вплив мікорму на активність ферментів органів травлення курок-несучок та перетравність поживних речовин, які надходять в їх організм у складі раціону.
Практичне значення отриманих результатів. Доведена можливість субстратного впливу амінокислот лізину, аргініну та метіоніну, імплантованих у вигляді гранул молодняку великої рогатої худоби, на синтез гормонів інсуліну та СТГ у тварин і, як наслідок, на стимуляцію їх росту. Результати проведених досліджень значною мірою поглиблюють сучасні уявлення про характер впливу названих амінокислот на процеси обміну речовин в організмі молодняку через підвищення рівня гормонів соматотропіну та інсуліну в крові тварин. Встановлено вірогідне зростання рівня гормону росту та інсуліну в крові тварин після імплантації гранул лізину, аргініну та метіоніну, тоді як імплантація тирозину не викликала вірогідних змін концентрації згаданих гормонів. Доведено, що за цих умов зміни показників білкового, ліпідного та вуглеводного обмінів, кількісні зміни рівня амінокислот в крові і активність окремих тканинних ферментів тісно пов’язані з анаболічною дією СТГ та інсуліну в організмі молодняку великої рогатої худоби. Показано, що амінокислоти лізин, аргінін та метіонін сприяли збільшенню кількості еритроцитів та зростанню рівня гемоглобіну в крові, у той час як тирозин такого впливу не справляв.
Отримані результати є новими –вони розширюють сучасні уявлення про механізм дії амінокислот, введених в організм тварини парентерально у вигляді гранул у зони акупунктури. Застосування амінокислот у вигляді гранул у встановлених дозах, як ефективних стимуляторів для підвищення приросту маси тіла молодняку на відгодівлі, викладені в методичних рекомендаціях “Використання імплантованих амінокислот лізину, аргініну та метіоніну для підвищення м’ясної продуктивності молодняку великої рогатої худоби”, затверджених Науково-технічною радою Міністерства аграрної політики України, протокол № 6 від 14 липня 2004 року (автори –Ніщеменко М.П., Мазуркевич А.Й., Микитюк Д.М.).
Доведено позитивний вплив імплантованих гранул лізину, аргініну і метіоніну на динаміку приросту маси тіла у молодняку на відгодівлі, а також залежність приросту від введеної амінокислоти.
Отримані результати захищені патентами: патент А 01К67/02 України від 15.02.2005, автори Ніщеменко М.П., Мазуркевич А.Й.; патент А 01К67/00 України від 15.11.2005, автори Ніщеменко М.П., Мазуркевич А.Й., Ніщеменко І.М. Підвищення інтенсивності росту молодняку на відгодівлі зумовлене впливом соматотропіну та інсуліну, які посилюють процеси анаболізму в організмі тварин.
Встановлено, що використання мікорму як добавки до раціону сприяє збільшенню активності протеолітичних, ліполітичних та амілолітичних ферментів органів травлення, що позитивно впливає на засвоєння поживних речовин у курей, і, як наслідок, на підвищення їх продуктивності. Отримана продукція від курей дослідних груп за якісними показниками відповідала необхідним вимогам. Обґрунтовано також доцільність використання мікорму як продукту, отриманого біотехнологічним методом, у промисловому птахівництві. Запропоновані оптимальні дози мікорму при згодовуванні як кормової добавки до раціону курок-несучок для покращення їх несучості.
Результати досліджень використовуються у науково-дослідній роботі та навчальному процесі на кафедрі нормальної та патологічної фізіології тварин, кафедрах біолого-технологічного факультету Білоцерківського державного аграрного університету, Львівської національної академії ветеринарної медицини ім. С.З. Гжицького, факультеті ветеринарної медицини Національного аграрного університету, Сумського НАУ.
Особистий внесок здобувача. Автором самостійно розроблені схеми проведення досліджень і узагальнені їх результати. Обґрунтовано наукову концепцію, що покладена в основу дисертаційної роботи, здійснений пошук та аналіз літератури, проведені дослідження, які описані у відповідних розділах дисертації. Визначення рівня летких жирних кислот у вмісті рубця молодняку великої рогатої худоби автором проводилось у лабораторії НДІ внутрішніх хвороб тварин при Білоцерківському ДАУ у співпраці з к.в.н., доцентом Чубом О.В. Концентрацію соматотропного гормону гіпофіза у плазмі крові досліджували в міжкафедральній лабораторії новітніх досліджень, а вміст інсуліну в плазмі крові тварин визначали у лабораторії радіоізотопних досліджень. Теоретично обґрунтовано практичне застосування методів та робочих схем для дослідження крові й тканин організму великої рогатої худоби і птиці.
Частка співавторства в публікаціях узгоджена автором з іншими співавторами на підставі використання результатів власних досліджень.
Апробація результатів дисертації. Результати роботи доповідались на: Всесоюзній конференції “Биотрансформация вторичного растительного сырья в белковые кормовые продукты” (Тбилиси, 1987); Всесоюзній науково-технічній конференції “Применение биотехнологии в животноводстве, растениеводстве и ветеринарной медицине” (Ленинград, 1993); ХІІ, ХІІІ, ХІV та ХVI з’їздах Українського фізіологічного товариства (Львів, 1986; Харків, 1994; Донецьк; 1998, Вінниця, 2002); Міжнародній науковій конференції “До 120-річчя від часу заснування Львівської ветеринарної школи” (Львів, 2001); Міжнародній науково-практичній конференції “Досягнення та перспективи сучасної ветеринарної медицини” (Полтава, 2002); Міжнародній конференції “Актуальні проблеми ветеринарної медицини в умовах сучасного ведення тваринництва” (Крим, Феодосія, 2003); Міжнародній науково-практичній конференції “Проблеми ветеринарного обслуговування дрібних домашніх тварин” (Національний аграрний університет. –Київ, 2004); Міжнародній науковій конференції „ Актуальні проблеми розвитку тваринництва, ветеринарної медицини, харчових технологій, економіки та освіти” (Львів, 2004); науковій конференції “Состояние и перспективы развития биотехнологии в животноводстве” (Харьков, 1988); конференції “Ветеринарная медицина –экологические и социальные проблемы” (Харків, 1990); науковій конференції “Проблеми підвищення продуктивності тварин та ефективності їх лікування” (Дніпропетровськ, 1994); ІІІ конференції Всеукраїнського товариства ветеринарних патологів (Харків, 2004); V Українській конференції по птахівництву з міжнародною участю (Крим, Алушта, 2004); наукових конференціях Білоцерківського державного університету 1986-2004 рр.
Публікації. Основні положення дисертації викладено у 34 наукових працях, iз яких 23 статті опубліковано у фахових виданнях, затверджених ВАК України (з них 12 одноосібних), 1 –в методичних рекомендаціях, у матеріалах з’їздів і конференцій – 8, а також отримано 2 деклараційних патенти на винахід України.
Обсяг і структура дисертації. Дисертація викладена на 280 сторінках комп’ютерного тексту, включає 60 таблиць, 4 рисунки. Робота складається зі вступу, огляду літератури, матеріалу і методів досліджень, восьми розділів результатів власних досліджень, їх аналізу і узагальнення, висновків, практичних рекомендацій, списку літературних джерел, який включає 635 найменувань, у тому числі 415 українською та російською мовами, іншими мовами –та 8 додатків.
МАТЕРІАЛ І МЕТОДИ ВИКОНАННЯ РОБОТИ
Експериментальна частина роботи виконана на кафедрі нормальної та патологічної фізіології тварин Білоцерківського державного аграрного університету протягом 1986-2005 рр., а також на тваринах в КСП ім. Островського Маньківського району Черкаської області, в радгоспі “Степовий”
Миколаївського району Миколаївської області, ВАТ “Терезине”Білоцерківського району, на птахофабриках “Білоцерківська”та “Васильківська”Київської області.
Дослідження виконувались також в Інституті внутрішніх хвороб тварин і лабораторії новітніх методів досліджень при Білоцерківському державному аграрному університеті, Київському НДІ мікробіології та вірусології ім. Д.К. Заболотнього.
Об’єктом досліджень був молодняк великої рогатої худоби віком 8-9 та 10-11 місяців. У контрольні та дослідні групи відбирали тварин за методом аналогів з врахуванням віку, маси тіла, породи, статі та енергії росту. Тварини дослідних та контрольних груп знаходились в одному приміщенні, їх годівля проводилась за збалансованими раціонами згідно з рекомендованими нормами (Калашніков А.П. і співавт., 1985). Поголів’я, на якому проводились експерименти, було вільне від інфекційних та інвазійних хвороб. В контрольних та дослідних групах знаходилось по п’ять або десять тварин, залежно від поставленої мети.
У серіях дослідів на молодняку великої рогатої худоби вивчали вплив імплантованих під шкіру в зону акупунктури гранул амінокислот лізину, аргініну, метіоніну та тирозину на фізіологічний стан та морфологічний склад крові, гормональний статус, білковий, ліпідний, вуглеводний та мінеральний обміни, приріст маси тіла (схема дослідів, табл.1).
Для приготування гранул амінокислот використовували прес –конструкції Баруліна К.Н. та ін. (1972). Як формоутворюючу речовину використовували каолін. Після пресування та дозування гранули стерилізували при температурі 105°С протягом 30-ти хв та зберігали при кімнатній температурі в стерильних банках з темного скла.
Гранули амінокислот лізину, аргініну, метіоніну та тирозину вводили підшкірно в основу вушної раковини з каудо-вентральної сторони, за допомогою голки ЦІЕМ з дотриманням правил асептики і антисептики. Тут знаходиться зона акупунктури залоз внутрішньої секреції (Плахтин М.В., 1966). Вибір методу підшкірної імплантації гранул амінокислот обумовлений їх специфікою впливу на організм тварин. Механізм дії амінокислот при підшкірній імплантації у вигляді гранул значно відрізняється від механізму їх дії під час надходження в організм з кормом. Інтенсивність росту молодняку великої рогатої худоби визначали шляхом зважування тварин в день введення гранул амінокислот, а потім через кожні 15 днів та в кінці експерименту. Вивчення впливу мікорму як кормової добавки, що містить амінокислоти лізин, аргінін, метіонін, тирозин, треонін та деякі ін., на фізіологічний стан, обмін речовин, процеси травлення і продуктивність курок-несучок проводилося у віварії кафедри нормальної та патологічної фізіології тварин Білоцерківського державного аграрного університету (схема дослідів, табл. 2).
Науково-виробничі досліди проводилися на Білоцерківській та Васильківській птахофабриках Київської області. Поголів'я птиці, на якому проводили дослідження, було вільне від інфекційних та інвазійних хвороб. Для проведення експериментів у контрольну та дослідні групи відбирали курок-несучок породи леггорн кросу "Білорусь-9" за методом аналогів, віком 6–міс. Умови утримання, світловий режим та мікроклімат відповідали зоогігієнічним вимогам і технологічним нормам, які характерні для вищезгаданих господарств. Вони були однаковими від початку і до кінця експерименту для птиці контрольних і дослідних груп. Проби крові та іншого біологічного матеріалу для лабораторних досліджень відбирали у курей контрольних та дослідних груп.
У віварії кафедри нормальної та патологічної фізіології тварин вивчали перетравність поживних речовин у курей. До складу раціону несучок входив мікорм, який згодовували у відповідності до "Рекомендаций по производству и использованию микорма в кормлении сельскохозяйственных животных и птицы", розглянутих та схвалених Науково-технічною Радою секції тваринництва Держагропрому України від 14 листопада 1986 р. та тимчасової
Таблиця 1 –Схема дослідів з вивчення впливу імплантованих гранул амінокислот на обмін речовин у молодняку великої рогатої худоби
d2, ,
1 –
c4
c4
c4