Особенности белкового и углеводного обмена свиней при использовании экзогенного бета-каротина на разных этапах онтогенеза (стр. 1 )

На правах рукописи

МАРЬИНА

ОКСАНА НИКОЛАЕВНА

ОСОБЕННОСТИ БЕЛКОВОГО И УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА СВИНЕЙ

ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЭКЗОГЕННОГО БЕТА-КАРОТИНА

НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ ОНТОГЕНЕЗА

03.00.13 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

кандидата биологических наук

Ульяновск – 2008

Диссертационная работа выполнена на кафедре физиологии, зоологии и водных биоресур­сов в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

доктор биологических наук, профессор

Ведущая организация: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»

Защита диссертации состоится «27» ноября 2008 года в 1500 часов на заседании диссертационного совета Д 212.278.07 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ульяновский государственный университет» по адресу: , корп. 1, ауд. 703.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ульяновского государственного университета, а с авторефератом – на сайте ВУЗа http://www. uni. ulsu. ru.

Отзывы на автореферат направлять , Ульяновский государственный университет, управление научных исследований.

Автореферат разослан «____» ______________2008 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета

кандидат биологических наук, доцент

3

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В современной экономической обстановке одна из главных проблем, которую необходимо решать, это обеспечение населения продуктами питания. Для дальнейшего увеличения объёмов производства свинины наряду с совершенствованием существующих пород исключительное значение имеет создание прочной кормовой базы. Для решения этой проблемы широко используются в рационах свиней биологически активные вещества. При этом особое значение уделяется витаминам (, , 1983; , 1983; , , 1988; , 1990; , , 1997; и др., 2001; 2002; , 2002; , 2007; М., 2007).

Нормированное витаминное питание занимает особое место в повышении продуктивности сельскохозяйственных животных и улучшении качества продуктов животноводства. Значение витаминов для организма заключается, прежде всего, в том, что они влияют на все биологические процессы, протекающие в организме, нормализуют обмен веществ и повышают защитные свойства животных. Их дефицит в рационах, особенно в зимне-весенний период года, приводит к различным заболеваниям, резкому снижению продуктивности и физиологического статуса организма сельскохозяйственных животных, в том числе свиней. (Бременер С. М., 1966; , 1970; , 1977; , 1983; , 1985; с соавт., 1997; с соавт., 2000; 2001; , , 2003; 2004; , 2007; Kolb E. et al, 1991, 1998).

Свиньи особенно чувствительны к недостатку витамина А в кормах, что обусловлено их высокой плодовитостью, коротким периодом супоросности, интенсивным ростом молодняка. Вместе с тем известно, что у поросят в раннем постнатальном онтогенезе каротин практически не усваивается и не трансформируется в витамин А (, 1989).

Недостаточность жирорастворимого витамина А в животноводстве компенсируется введением инъекций масляных форм, недостатком которых является низкая биодоступность, соотношение витаминов в них не является физиологически оптимальным, при внутримышечном введение происходит купирование их в месте инъекции, и не будучи связанным с белком переносчиком, они быстро разрушаются (, , 2004).

Бета-каротин относится к числу наиболее разрушающихся соединений, так как он легко окисляется, разлагается под действием света и температуры. Продолжительность сохранения природного бета-каротина, входящего в состав зелёных кормов, не превышает двух-трех месяцев. Недостаточная витаминная обеспеченность пищи людей и кормов животных, особенно в зимне-весенний период содержания, вызывает необходимость изыскания новых дополнительных источников поступления в организм бета-каротина (, 1977; , 1979; 1986; , 1988; , 1992; , 1992; , и др., 2002; Riso P., Porrini M., 1997; Molina J. A., 1999). С этой целью предпринимаются попытки разработки, апробации и внедрения в практику препаратов и добавок, содержащих бета-каротин.

Большие возможности применения бета-каротина в ветеринарии в целом связаны с разработками новых технологий его производства и выпуска препаратов бета-каротина нового поколения.

Как альтернатива природным источникам каротиноидов современная промышленность в России и за рубежом выпускает препараты, предназначенные для применения

4

в медицине, пищевой индустрии и животноводстве. При этом используются в основном два вида технологии. За рубежом фирмы Байер, Басф (Германия), Хоффман-ля Рош (Швейцария) производят препараты бета-каротина, получаемого методом химического синтеза. Предприятия Витан (Украина), Роскарфарм (Россия) получают бета-каротин методом биотехнологии.

История развития этих двух главных технологических направлений демонстрирует безусловное превосходство биотехнологии, которая обеспечивает высочайшую степень изомерной чистоты бета-каротина (чего нельзя достичь в химическом синтезе) и стабильную тенденцию в снижении себестоимости и увеличения выхода бета-каротина с единицы объема ферментеров (, , 2006).

Очевидным преимуществом перед синтетическими аналогами обладает метод получения бета - каротина микробиологическим синтезом из культуры гриба Blakeslea trispora, так как технология его получения признана экологически безопасной (, 1983; , 1986; , 1986; , 1989; 1991; , 1993; , , 2001; Zhang Z. W., 2000).

С этой целью в (г. Белгород) освоен выпуск препарата «Бетарост». Это комплексный кормовой препарат, полученный методом микробиологического синтеза путем экстракции растворителями биолипидного комплекса из каротин-содержащей биомассы В1акеs1еа trisрога.

В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 каротинсодержащая кормовая добавка «Бетарост» в нативном виде относится к 4 классу - малоопасное вещество. ЛД50 болеемг/кг.

Таким образом, представляет значительный теоретический интерес и практическое значение изучения физиологического действия и эффективности применения в кормлении разных возрастных групп свиней каротинсодержащей добавки, полученной методом микробиологического синтеза из культуры гриба Blakeslea trispora «Бетарост».

Данная работа выполнялась в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ УГСХА по теме «Повышение продуктивности сельскохозяйственных животных за счет совершенствования систем полноценного кормления, разведения и технологии в условиях Среднего Поволжья», № государственной регистрации5.

Цель и задачи работы. Целью исследования явилось изучение влияния экзогенного бета-каротина на метаболические изменения в организме свиней на разных этапах онтогенеза.

Для реализации этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить влияние экзогенного бета-каротина на изменения белкового и углеводного обмена у супоросных и лактирующих свиноматок.

2. Установить воздействие бета-каротина на биохимические показатели крови и печени у поросят на разных этапах онтогенеза.

3. Выявить воздействие пищевой добавки, содержащей бета-каротин, на уровень витамина А в печени поросят.

4. Определить влияние бета-каротина на репродуктивные качества свиноматок и развитие поросят.

5. Оценить экономическую эффективность применения экзогенного бета - каротина.

Научная новизна. В результате экспериментальных исследований впервые проведен анализ влияния каротинсодержащей добавки «Бетарост» на количественные пара метры метаболических процессов в организме супоросных, лактирующих свиноматок и

5

их потомства. Впервые установлено, что использование экзогенного бета-каротина способствует оптимизации показателей белкового и углеводного обменов веществ, а также эритро - и гемопоэза. Выявлено достоверное влияние препарата «Бетарост» на депонирование витамина А в печени молодняка, что доказывает необходимость дополнительного введения его в рационы. Использование экзогенного бета-каротина положительно влияет и на репродуктивные качества свиноматок и выживаемость потомства.

Теоретическая и практическая значимость работы. В результате проведенных исследований доказана целесообразность использования в рационах супоросных, лактирующих свиноматок и их потомства экзогенного бета-каротина, который оказывает благоприятное влияние на физиолого-биохимические показатели крови свиноматок и полученного от них потомства, способствует оптимизации функционального состояния печени, а также увеличению интенсивности роста и сохранности приплода. Результаты исследований внедрены в – Агропродукт» Ульяновского района Ульяновской области. Материалы проведенной научной работы используются в учебном процессе при чтении лекций и при проведении практических занятий со студентами 2…3 курсов очного и заочного обучения на кафедрах химии и физиологии, зоологии и водных биоресурсов Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. Полученные новые данные об особенностях белкового и углеводного обменов при использовании каротинсодержащей добавки на разных этапах онтогенеза свиней рекомендуется использовать при написании соответствующих разделов учебных пособий, монографий, справочных руководств по физиологии, биохимии, кормлению, свиноводству, а также при проведении научно-исследовательских работ.

Положения, выносимые на защиту.

1.  Использование экзогенного бета-каротина способствует оптимизации белкового и углеводного обменов, улучшению показателей функционального состояния печени в организме у супоросных, лактирующих свиноматок и их потомства в раннем онтогенезе.

2.  Применение добавки бета-каротина способствует накоплению витамина А в печени молодняка.

3.  Включение в пищевой рацион свиней экзогенного бета-каротина положительно влияет на репродуктивные качества свиноматок: увеличивается многоплодие, крупноплодность и интенсивность роста поросят.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на: Всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука и образование в реализации национального проекта «Развитие АПК» (Ульяновск, 2006), II-й Открытой Всероссийской научно-практической конференции молодых учёных «Молодёжь и наука ХХΙ века» (Ульяновск, 2007), ХΙV Международной научно-практической конференции по свиноводству «Современные проблемы интенсификации производства свинины» (Ульяновск, 2007), в научно-производственном журнале «Ветеринарный врач» (Казань, 2007; 2008), Международной научно-практической конференции «Биотехнология. Вода и пищевые продукты» (Москва, 2008), Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы аграрной науки и образования», посвященной 65-летию Ульяновской ГСХА (Ульяновск, 2008); в журнале «Ветеринарная практика» (Санкт – Петербург, 2008), межкафедральном заседании кафедры физиологии, зоологии и водных биоресурсов Ульяновской ГСХА (Ульяновск, 2008).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 10 научных работ, из них 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объём и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 124 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и

6

методов исследований, результатов исследований и их обсуждения, выводов, предложений производству, списка литературы, приложения. Диссертация содержит 18 таблиц, 30 рисунков. Список литературы включает 242 источника, в том числе 43 на иностранных языках.

ΙΙ. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для решения намеченных задач нами в период с 2005 по 2006 годы в зимне-осенний период на свинокомплексе хозяйства -агропродукт» Ульяновского района Ульяновской области были проведены две серии опытов: физиологический и научно-хозяйственный на свиноматках и полученных от них потомства крупной белой породы, всего в эксперименте участвовало 220 голов свиней. Общая схема исследований представлена на рис. 1.

Все животные, подобранные для опыта, являлись аналогами. Условия кормления и содержания были одинаковыми для всех групп животных и проводились по распорядку, принятому в хозяйстве. Свиноматки были осеменены искусственно. Вначале свиноматки содержались в групповых станках, а перед опоросом в индивидуальных.

Физиологический эксперимент проведен на свиноматках крупной белой породы второго опороса, разделенных по принципу аналогов на 2 группы и на их потомстве.

Научно - хозяйственный опыт проводили на поросятах в период от рождения до 46 суточного возраста. Использованные в опыте поросята были получены от двух групп свиноматок-аналогов, по 10 голов в каждой группе.

Свиноматки, с живой массой 180…200 кг подопытных групп получали основной рацион (О. Р.). Животные первой группы (контроль) получали О. Р. без дополнительных добавок. Вторая группа свиноматок (опыт) ежедневно дополнительно к основному рациону, начиная с 70…72 суток супоросности до самого опороса, получали каротинсодержащий препарат «Бетарост» во время утреннего кормления из расчета 1,3 г на голову в сутки. Лактирующие свиноматки опытной группы, получали препарат из расчета 1,9 г на голову в сутки ежедневно. После опороса свиноматки с новорожденными поросятами содержались вместе до отъема в отдельных станках.