Физиолого-биохимическое  обоснование использования зерна узколистного малоалкалоидного  люпина в кормлении крупного рогатого скота (05.10.2009)

Автор: Ващекин Егор Павлович

- мясной продуктивности бычков и молочной продуктивности коров;

3. Установить оптимальные дозы скармливания зерна люпина бычкам ремонтным и бычкам на откорме, быкам-производителям, молочным коровам;

4. Определить экономическую эффективность использования зерна малоалкалоидного люпина в кормлении крупного рогатого скота.

Научная новизна. Экспериментально дано физиолого-биохимическое обоснование возможности использования новых сортов узколистного малоалкалоидного люпина в качестве высокобелкового компонента зерносмеси для крупного рогатого скота. Показано, что по влиянию на пищеварение в рубце, азотистый и углеводно-липидный обмен, содержанию незаменимых аминокислот в крови и обеспеченности ими организма животных, а также воздействию на резистентность, иммунный статус, продуктивность и воспроизводительные функции малоалкалоидный люпин превосходит традиционные для России компоненты рациона – горох и подсолнечный жмых.

Практическая значимость работы. Проведенные исследования позволяют рекомендовать малоалкалоидные сорта люпина «Снежеть» и «Кристалл» в качестве высокобелкового компонента зерносмеси для всех половозрастных групп крупного рогатого скота. На основе физиолого-биохимических исследований предложен люпин, нетрадиционный высокобелковый корм для разных половозрастных групп крупного рогатого скота и определены нормы его включения в рацион, который позволяет повысить уровень рентабельности производства молока и мяса, снизить себестоимость спермы бычков выращиваемых на племя и быков – производителей.

Изложенные в диссертации материалы использованы в «Рекомендациях по практическому применению кормов из узколистного люпина в рационах сельскохозяйственных животных» (Брянск, 2009).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на: Международной научной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы повышения продуктивности с.-х. животных» (Саранск, 1998); Международной научно – практической конференции «Наука сельскохозяйственному производству и образованию» (Смоленск, 2004); Международной научно – практической конференции «Производство экологически безопасной продукции растениеводства и животноводства» (Брянск, 2004); Международной научно – практической конференции «Научное обеспечение люпином сеяния в России» (Брянск, 2005); III Международной научно – практической конференции «Современные технологические и селекционные аспекты развития животноводства России» (Дубровицы, 2005); IV Международной конференции «Актуальные проблемы биологии в животноводстве» (Боровск, 2006); Международной научно – практической конференции «Актуальные проблемы инфекционной патологии и иммунологии животных, (Москва, 2006); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы кормления сельскохозяйственных животных» (Дубровицы, 2007); Международной научно-практической конференции «Научные проблемы производства продукции животноводства и улучшения ее качества» (Брянск, 2007); Международной научно-производственной конференции «Селекционно-технологические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных животных в современных условиях аграрного производства» (Брянск, 2008).

Публикация результатов исследований. Основные результаты диссертации изложены в 39 научных работах, в том числе 21 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Скармливание зерна малоалкалоидного люпина сортов «Снежеть» (алкалоидность 0,040 %) и «Кристалл» (алкалоидность 0,060-0,087%) не оказывает отрицательного влияния на физиологическое состояние бычков, выращиваемых на племя и на мясо, быков–производителей и молочных коров черно–пестрой породы.

2. При скармливании быкам–производителям зерна люпина повышается продукция спермы, обладающей более высокой оплодотворяющей способностью в сравнении с контрольными животными на рационах с зерном гороха.

3. Ремонтные бычки и бычки, выращиваемые на мясо, при скармливании им в рационе зерна люпина превосходят контрольных сверстников, получавших в рационе горох, по показателям роста, развития, приросту живой массы, ремонтные бычки по количеству и качеству спермы.

4. Скармливание зерна узколистного малоалкалоидного люпина сортов «Снежеть» и «Кристалл» не оказывает отрицательного влияния на пищеварение в рубце, азотистый и углеводно-липидный обмен, естественную резистентность, иммунный статус, морфофункциональное состояние печени, почек, надпочечников, щитовидной железы и семенников бычков черно–пестрой породы.

5. У стельных сухостойных и лактирующих коров черно–пестрой породы, получавших рационы с зерном люпина, не отмечалось нарушений азотистого и углеводно-липидного обмена, лактирующие коровы превосходили по молочной продуктивности коров–аналогов, получавших рационы со жмыхом подсолнечным.

6. Установлены оптимальные нормы включения в рационы зерна люпина сортов «Снежеть» и «Кристалл» в зависимости от уровня их алкалоидности ремонтным бычкам и, выращиваемым на мясо, быкам–производителям и лактирующим коровам в первую половину лактации.

7. Скармливание зерна люпина ремонтным бычкам и выращиваемым на мясо, быкам–производителям и молочным коровам экономически более эффективно, в сравнении с горохом и жмыхом подсолнечным.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 444 страницах, содержит 99 таблицы, 6 рисунков и 41 приложений. Состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследований, результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов, практических предложений, списка литературы, приложений. Список литературы включает в себя 695 источника, в том числе 171 на иностранных языках.

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Материалы и методы исследований

Экспериментальная работа проводилась с 1996 по 2007 гг на 15 ремонтных бычках, 22 откармливаемых бычках, 33 быках-производителях, 40 стельных сухостойных и лактирующих коровах черно-пестрой породы. Научно-производственные опыты проведены в элевере Федерального государственного предприятия «Брянское» по племенной работе, Брянского района, Брянской области, в Федеральном государственном унитарном предприятии «Брянское» по племенной работе Брянской области, в племхозе учебно-опытном хозяйстве «Кокино» Брянской ГСХА, Выгоничского района, в Государственной организации научного обслуживания (ГОНО) племзаводе «Дятьково», Дятьковского района, Брянской области.

При проведении опытов учитывали методические рекомендации Овсянникова А.И. (1976). Опыты в хозяйствах в зависимости от условий и цели проводили методом групп, периодов и латинского квадрата. Животных подбирали по принципу пар–аналогов. При проведении опытов применяли общепринятые по структуре и сбалансированные по основным питательным веществам и энергии рационы в соответствии с действующими на время поведения опытов нормами кормления (Калашников А.П. и соавт., 1985, 2003).

Во всех физиологических экспериментах для изучения количественных характеристик расщепления протеиновых кормов в рубце использовали коров с канюлями (3-5 см) рубца. Хирургические методы описаны Алиевым (Алиев А.А. 1998). Для получения характеристик расщепления протеина и изменения аминокислотного состава кормов применяли метод in sacco (Orskov E.R., Grubb D.A., 1979). Для этого проводили инкубацию образцов кормов, подготовленных на мельницах с соответствующими ситами для получения образцов с размером частиц 0,25-2 мм., в нейлоновых мешочках (9х16см; артикул ткани -56003). Определяли содержание аминокислот в кормах рациона до и после инкубации в рубце в течение 7-12 часов на автоматическом аминоанализаторе ААА-Т-339 по Radha et. all..

Для характеристики ферментативных процессов в рубце в динамике в хозяйствах отбирали пробы рубцового содержимого через пищеводный зонд, в которых определяли концентрацию ЛЖК методом паровой дистилляции на аппарате Маркгама с последующей отгонкой на газовом хроматографе (Хром -42 и Цвет-800), аммонийного азота по Конвею, общего азота по Кьельдалю, рН на потенциометре ЭВ-74, целлюлозолитическую и амилолитическую активность, количество бактерий и инфузорий. Подробно методы анализа изложены в методическом руководстве (Курилов Н.В., Севастьянова Н.А. и др. Изучение пищеварения у жвачных. Методические указания ВНИИФБиП, Боровск, 1987).

Химический состав и питательность кормов определяли с использованием классических методов зоотехнического анализа (Дрозденко Н.П., Калинин В.В., Раецкая Ю.И., 1981). Содержание алкалоидов в дерти зерна люпина - йодометрическим методом (Бойко Е.В., 1959).

В крови определяли количество эритроцитов и лейкоцитов путем подсчета в камере Горяева, гемоглобин – фотометрически (гемоглобинцианидным методом), гематокрит – в микроцентрифуге, скорость оседания эритроцитов (СОЭ) – используя прибор Панченкова. Лейкоцитарную формулу определяли - в мазках, окрашенных по Романовскому-Гимза (по 600 клеток в 2-3 мазках), содержание популяции Т-лимфоцитов (Е-РОЛ %) - методом реакции розеткообразования лимфоцитов с эритроцитами барана, В-лимфоцитов (М-РОЛ, %) - с эритроцитами мыши (Понякина И.Д., Лебедев К.А., Васенович М.И. и соавт., 1984). Субпопуляции иммунорегуляторных Т-лимфоцитов, обладающих преимущественно хелперной (Е-РОЛтр, %) и супрессорной (Е-РОЛтч %) активностью, - в тесте с теофиллином (Петров Р.В., и др. 1989). Содержание иммуноглобулинов в сыворотке крови - по Манчини (Бэм Э. 1987). В качестве значений физиологической нормы принимали интервалы соответствующих показателей, приведенные в литературе (Чумаченко В.Е., Высоцкий А.М., Сердюк Н.А. и соавт., 1990; Карпуть И.М. 1986; Tizard I.R . 2000). Фагоцитарный показатель (ФП,%) рассчитывали как процент нейтрофилов, способных к поглощению частиц латекса, фагоцитарный индекс (ФИ, у.е.) - среднее число частиц латекса, поглощенных одним активным нейтрофилом, абсолютный фагоцитоз крови (АФ, 109/л) – общее количество частиц латекса, поглощаемое нейтрофилами в литре крови (Чумаченко В.Е. и др., 1990). Функционально-метаболическую активность нейтрофилов оценивали по восстановлению нитросинего тетразолия (Шубич М.Г., Нестерова И.В., Старченко В.М., 1980). Индекс активации нейтрофилов (ИАН) вычисляли согласно инструкции "Риакомплекс" по использованию НСТ-тест набора. Поглотительную способность нейтрофилов (ФП, %, ФИ, у.е., АФ, 109/л) и активность их оксидазных систем (+НСТ, %, ИАН) оценивали в двух состояниях: базальном (баз.) - в свежевзятой крови стабилизированной гепарином, и стимулированном (стим.) - после внесения в пробы крови зимозана, что моделирует условия бактериального заражения и характеризует адаптационные резервы поглотительной и кислородозависимой микробицидной способности нейтрофилов (Хаитов Р.Б., Пинегин Б.В., Истамов Х.И., 1995). Показатель резерва оксидазной способности нейтрофилов периферической крови (ПР) и коэффициент их метаболической активации (К) рассчитывали по Пахмутову И.А., Ульяновой М.С. (1984). Кислородонезависимую микробицидность нейтрофилов оценивали по содержанию в них катионных белков по методу В.И. Жибинова (1983), рассчитывая средний цитохимический коэффициент (СЦК) по формуле, предложенной Н.А.Макаревичем (1988).

В плазме крови определяли концентрацию глюкозы глюкозооксидазным методом, ЛЖК – путем возгонки на аппарате Маркгама по Цюпко В.В., Каплану В.А. (1968), соотношение ЛЖК на газовом хроматографе (Цвет-800), уровень свободных аминокислот – на аминокислотном анализаторе ААА Т-339, пировиноградной кислоты – по Умбрайту, молочной кислоты – по реакции с параоксидифинилом, количество общих липидов в сыворотке крови по методу Фолча (1957), фосфолипидов – по Бартлетту – Ушеру, триглицеридов – по Сардесаю и Маннингу, неэтерифицированных жирных кислот (НЭЖК) – по Лауреллу и Тибблингу, общего холестерина – по Люберману – Бурхарду в модификации Илька, ?-липопротеидов в сыворотке крови – по Бурштейну в модификации Виноградовой. Содержание в крови тироксина, гидрокортизона (кортизола), тестостерона и дегидроэпиандростендиола (ДГЭА-С) определяли радиоиммунологическим методом.

В сыворотке и плазме крови определяли общий белок – рефрактометрически, белковые фракции – нефелометрическим методом с помощью фотоэлектроколориметра (КФК-2МП) (Кондрахин И.П., Курилов Н.В., Малахов А.Г. и др., 1985), концентрацию мочевины – по реакции с диацетилмонооксимом по Coulambe, Fawrcon (1963), креатинина - по реакции Яффе (Меньшиков В.В., 1987), активность аспартатаминотрансферазы (АСТ) и аланинаминотрансферазы (АЛТ) – по Reitman, Frankel (1976) в модификации Коровкина Б.В., общий кальций – комплексонометрическим методом с применением в качестве индикатора мурексида, неорганический фосфор –по Пулсу в модификации Коромыслова В.Ф., Кудрявцевой Л.А., каротин – по Карр-Прайсу в модификации Юдкина в описании Кондрахина И.П., Курилова Н.В. и др. (1985), щелочной резерв крови – диффузным методом по Кондрахину И.П., билирубин – унифицированным методом Йенрашика–Клеггорна–Грофа, кетоновые тела –йодометрическим методом (Кондрахин И.П., Архипов А.В., Левченко В.И. и соавт., 2004).

Прирост живой массы и среднесуточный прирост бычков вычисляли по результатам ежемесячного индивидуального взвешивания, брали основные промеры тела, рассчитывали индексы телосложения (Красота В.Ф., Джапаридзе Т.Г., 1999).

В 16-месячном возрасте произвели убой бычков на ОАО «Обнинский колбасный завод». Морфологический состав туш определяли путем обвалки левых полутуш с предварительной разрубкой на пять отрубов: шейный, плечелопаточный, спиннореберный, поясничный и тазобедренный (Левантин Д.Л., 1977). Брали пробы органов от пяти бычков из каждой группы. Материал фиксировали в 10% растворе формалина. Для изготовления препаратов использовали метод заливки в парафин. Гистоморфологию органа изучали на срезах толщиной 4-7 мкм, окрашенных гематоксилином и эозином (Сапожников А.В., Доросевич А.Е., 2000). Гистологические срезы рассматривали под микроскопом Enamed - 2 (Германия).

Сперму от подопытных быков получали на искусственную вагину два раза в неделю дуплетной садкой с интервалом 15 минут. Определяли: объем эякулята - (Осташко Ф.И., 1990), подвижность сперматозоидов - по 10-балльной шкале визуально под микроскопом, концентрацию сперматозоидов – фотоколориметрическим методом, процент живых и морфологически измененных сперматозоидов по методу Морозова В.А., общее количество и количество живых сперматозоидов в эякуляте – расчетным методом, дегидрогеназную активность сперматозоидов по Шергину Н.П., (1967) в модификации Максимова Ю.Л. (1969), резистентность сперматозоидов – по Милованову В.К. и Короткову А.И. (Милованов В.К.,1962); содержание фруктозы в сперме, индекс фруктолиза - по Mann Т. в описании Шергина Н.П. (1967), подвижность сперматозоидов после оттаивания спермы микроскопией капли спермы. Выраженность половых рефлексов у быков - производителей оценивали по 4 балльной шкале на основании учета времени, силы и характера их проявления.

Сперму разбавляли лактозо-желточно-глицериновой средой, замораживали на фторопластовой пластине в виде гранул объемом 0,1 – 0,2 мл. Спермой подопытных быков были осеменены коровы, определили процент оплодотворяемости.

Половую активность оценивали - по шкале Трофимова Ю.Н. (1968) (Метод. рекомендации, 1998). Индекс фертильности (Иф) рассчитывали по методике Святовца Г.Д. (1981).

Анализы проводились в лаборатории кафедры нормальной и патологической физиологии, зоогигиены и вет. радиобиологии ФГОУ ВПО Брянской ГСХА и отделе питания ГНУ ВНИИФБиП с.-х. животных. Воспроизводительную функцию ремонтных бычков и быков-производителей изучали в условиях лаборатории ФГУП «Брянское» по племенной работе.

При выполнении исследований химического состава молока определяли: жирность - методом Гербера (ГОСТ 5867-69); белок - методом формольного титрования; сухое вещество, СОМО - расчетным путем; плотность - с помощью молочного ареометра – ГОСТ 3625-71; кислотность - титрометрическим методом. По данным зоотехнического учета были рассчитаны некоторые показатели, характеризующие воспроизводительные функции коров (сервис-период и индекс осеменения).

Полученные данные подвергли статистическому анализу с использованием компьютерной программы для биометрической обработки фактического материала опытов на животных (Иванов В.П., Крапивин И.А., 1994). Использован математический аппарат с определением критерия достоверности по Стьюденту (Плохинский Н.А., 1969).

2.2. Результаты собственных исследований и их обсуждение

2.2.1. Физиолого-биохимическая оценка использования зерна люпина

в рационах бычков, выращиваемых на племя

Целью исследований являлось физиологическое обоснование рационального использования зерна люпина как нетрадиционного белкового компонента в рационах ремонтных бычков. В задачи исследований входило изучить влияние зерна узколистного малоалкалоидного люпина сорта «Кристалл» как компонента рациона кормления на: состояние рубцового пищеварения у бычков, азотистого обмена и обеспеченность животных аминокислотами, морфологические и биохимические показатели крови бычков, состояние естественной резистентности и клеточного и гуморального иммунитета животных, рост и воспроизводительную функцию ремонтных бычков.

Опыт проведен на выращиваемых на племя бычках черно-пестрой породы с 6,5-7–месячного до 16,5-17–месячного возраста. Были сформированы по принципу пар - аналогов три группы по 5 животных в каждой, с учетом возраста, живой массы и происхождения (бычки-аналоги были братьями по отцу). Схема кормления представлена в таблице 1.


загрузка...