Морфофункциональное состояние печени и почек бычков при скармливании им зерна узколистного люпина

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ПЕЧЕНИ И ПОЧЕК БЫЧКОВ ПРИ СКАРМЛИВАНИИ ИМ ЗЕРНА УЗКОЛИСТНОГО ЛЮПИНА

ВАЩЕКИН Е.П. МИНЧЕНКО В Н., КОСТЮКОВСКИЙ П.В., РОДИНА И В.

Брянская государственная сельскохозяйственная академия

В научно-производственном опыте изучали влияние скармливания зерна узколистного люпина на физиологические показатели организма и морфофункциональное состояние печени и почек бычков.

В зерне люпина содержится 30 - 38% белка, в зерне гороха, вики, конских бобов - 20 - 26%. Протеин зерна люпина более богат незаменимыми аминокислотами, чем других зернобобовых культур. В зерне люпина присутствуют алкалоиды, но в нем меньше ингибитора трипсина в 2-4 раза, чем в сое и фасоли. В последние годы выведены малоалкалоидные сорта люпина, и открылась возможность использовать его как высокобелковый корм (Такунов И.П., 1996; Купцов Н.С., Такунов И.П., 2006). В литературе мы не нашли сведений о влиянии скармливания зерна люпина на печень и почки бычков.

Цель работы - Изучить влияние скармливания зерна узколистного люпина на морфо-функциональное состояние печени и почек.

Методика исследований. Нами проведен научно-производственный опыт в учхозе «Кокино» Брянской ГСХА с использованием зерна люпина сорта «Кристалл» (алкалоидность 0,087%) в рационах бычков черно-пестрой породы, в возрасте от 6 до 16 месяцев. По принципу парных аналогов были сформированы две группы животных по одиннадцать голов в каждой: 1-ая - контрольная, 2-ая - опытная.

В предварительный период (с 1 по 30 июня) все животные получали одинаковый рацион, в котором на долю дерти зерна люпина и дерти зерна гороха приходилось по 3,5% от сухого вещества (СВ). В опытный период, в возрасте 7-8 месяцев, животные 1-ой группы получали рацион, в который включали дерть зерна гороха (пелюшка) в количестве 7% от СВ, 2-ой группы - такое же количество дерти зерна люпина. В возрасте 9 - 10 месяцев долю дерти зернобобовых в рационах животных обеих групп увеличили до 8%, в возрасте 11-12 месяцев - до 10 %. В возрасте 13-14 месяцев количество зерна гороха и люпина увеличили на 2% для каждой группы, а в возрасте 15-16 месяцев - еще на 1%. Рационы были составлены с учетом норм кормления животных и сбалансированы по обменной энергии, сухому веществу, расщепляемому и нерасщепляемому в рубце сырому протеину и другим компонентам питания с учетом живой массы бычков (Калашников А.П. и сотр., 2003).

В летний период в состав рационов включали сено клеверо-тимофеечное, траву зла-

ково-бобовой смеси, дерть овса и ячменя, отруби пшеничные, витаминно-минеральную добавку П62-1 и соль поваренную, в зимний — сено клеверо-тимофеечное, сенаж клеве-ро-тимофеечный, силос кукурузный, дерть овса и ячменя, отруби пшеничные, свеклу кормовую, мелассу свекловичную, витаминно-минеральную добавку П62-1 и соль поваренная. Животных кормили 3 раза в сутки, поили вволю, содержали в типовом помещении на привязи, предоставляли моцион в загоне по 1,5 ч.

У животных через каждые 2-3 месяца брали кровь из яремной вены до утреннего кормления. В крови подсчитывали количество эритроцитов и лейкоцитов (в камере Горяева), определяли концентрацию гемоглобина — фотометрически, В сыворотке крови определяли концентрацию общего белка рефрактометрически, белковых фракций - нефелометричеким методом, мочевины по реакции с диацетилмонооксимом, активность аспартатаминотрансфе-разы (АСТ) и аланинаминотрансферазы (АЛТ) - по методу Райтмана-Френкеля, концентрацию глюкозы - глюкозооксидазным методом, летучих жирных кислот (ЛЖК) в крови путем возгонки в аппарате Маркгама, кальция - комплексометрическим методом, неорганического фосфора — в безбелковом фильтрате крови с ванадатмолибденовым реактивом по Пулсу в модификации Коромыслова В.Ф. и. Кудрявцевой Л.А, каротина — по Карр-Прайсу в модификации Юдкина, билирубина — по методу Йенрашика-Клеггорна-Грофа, резервную щелочность крови — диффузным методом с использованием сдвоенных колб по Кондрахину И.П. Использовали методы определения биохимических показателей крови, описанные в Справочнике под общей редакцией Кондрахина (Кондрахин И.П. и соавт., 2004).

После убоя животных в возрасте 16 месяцев брали фрагменты печени и почек от пяти бычков из каждой группы. Материал фиксировали в 10% растворе формалина. Для изготовления препаратов использовали метод заливки в парафин. Гистоморфологию органов изучали на срезах толщиной 4-7 мкм, окрашенных гематоксилином и эозином (Сапожников А.Г., Доросевич А.Е., 2000). Окрашенные срезы исследовали под микроскопом Enamed - 2. Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием специальных компьютерных программ. (Иванов В.П., Крапивин И.А., 1996).

Результаты исследований. В течение опыта в общем состоянии бычков обеих групп не отмечалось отклонений от нормы. Аппетит у них был хороший, корма поедались практически полностью. В состоянии пищеварения нарушений не отмечалось.

С возрастом содержание общего белка в сыворотке крови бычков обеих групп возрастало. В возрасте 13-16 месяцев уровень общего белка у бычков опытной группы был на 9% выше, чем у животных контрольной группы. Содержание фракций белка во все периоды опыта было в пределах физиологических колебаний и достоверной разницы между ними не обнаружено. Активность ферментов переаминирования у бычков обеих групп повышалась с

возрастом. Содержание мочевины в сыворотке крови было в пределах физиологических колебаний, что свидетельствует о достаточной сбалансированности протеинового и энергетического питания. Уровень глюкозы в предварительный и опытный период, в возрасте 7-13 месяцев, то есть в период полового созревания бычков, был выше (62-59 мг %) а в 16-месячном возрасте отмечалось его снижение до 52,8-56,2 мг %.

По концентрации ЛЖК в крови между бычками контрольной и опытной групп в летний период существенных различий не наблюдалось. В зимний период в сравнении с летним их уровень повысился на 23% в контрольной группе и на 27% в опытной, что, вероятно, связано с увеличением в рационе сена и заменой травы на сенаж и силос.

В возрасте 16 месяцев в крови бычков обеих групп отмечается увеличение количества эритроцитов на 11-13 % в сравнении с 13-месячным возрастом, уровень гемоглобина возрастает на 11-16 %, но без существенных различий между группами. Содержание кальция, каротина и щелочной резерв у животных обеих групп были в пределах физиологической нормы. Содержание билирубина у животных было в норме достоверных различий между контрольной и опытной группами не выявлено. Можно полагать, алкалоиды люпина не оказали токсического влияния на клетки печени, что видно из гистологических исследований (табл. 1). Вероятно, они как небелковые азотистые вещества расщеплялись рубцовой микрофлорой (Ващекин Е.П., 2005).

Печень бычков опытной и контрольной групп при визуальном осмотре существенных отличий не имеет. Цвет органа буро-красный, выражена мелкая зернистость паренхимы. Желчный пузырь умеренно наполнен желчью зеленого цвета. Снаружи печень покрыта соединительнотканной капсулой и серозной оболочкой.

Результаты микро-морфометрических измерений печени бычков 16-месячного возраста представлены в таблице 1.

Таблица 1. Микрометрические показатели печени

Показатели Контрольная группа Опытная группа

Диаметр центральной вены, мкм 58,33±5,46 54,80±3,21

Ширина печеночных балок, мкм 31,67±0,88 29,90±0,58

Диаметр ядра гепатоцитов, мкм 8,83±0,17 9,17±0,23

Диаметр гепатоцитов, мкм 21,83±0,59 22,12±0,38

Объем ядра гепатоцитов, мкм 381,47±20,04 407,24±35,73

Объем цитоплазмы, мкм3 4868,57±56,43 5265,48±64,5

Ядерно-плазменное отношение 12,76±1,88 12,32±1,38

Примечание: * - Р<0,5

Печеночные дольки бычков обеих групп имеют неправильную форму и разделены прослойками соединительной ткани, в которой расположены сосуды печеночной триады и междольковый проток. Диаметр и просвет междольковой вены различны в зависимости от направления среза. Её стенка образована эндотелием, пучками циркулярной мышечной ткани и адвентицией, переходящей в соединительную ткань.

Междольковые артерии имеют меньший диаметр в сравнении с междольковой веной, они спавшиеся, с толстыми стенками. Заметны внутренняя, средняя и наружная оболочки. Стенки междольковых желчных протоков изнутри выстланы однослойным кубическим эпителием, снаружи покрыты элементами соединительной ткани. Гепатоциты образуют извилистые печеночные балки, радиально направленные к центральной вене дольки. Расположение клеток в балках преимущественно однорядное.

Стенка междольковых вен бычков опытной группы более тонкая, чем в печени контрольных бычков, состоит из эндотелия, гладкомышечных клеток и адвентиции. Междольковые артерии мелкие, с небольшим просветом, просматривается характерное разделение на три оболочки образующие стенку.

Гепатоциты в дольках печени бычков опытной группы, имеют многоугольную форму, расположены радиально по направлению к центральной вене дольки. Печеночные балки, образованные гепатоцитами, характеризуются в основном однорядным, столбчатым расположением клеток. Между балками просматривается сеть синусоидных капилляров, в них местами находятся эритроциты.

Диаметр центральной вены печеночных долек у бычков контрольной группы составляет 58,33±5,46 мкм, опытной групп 54,80±3,21 мкм. Различия не достоверны. Ширина печеночных балок у животных обеих групп достоверных отличий не имеет.

Ядра гепатоцитов базофильны, округлой формы с включениями в кариоплазме. Цитоплазма печеночных клеток светлооксифильна, просматриваются гранулированные включения. Ядра гепатоцитов бычков опытной группы значительно дифференцированы, сферической и несколько уплощенной формы, светлобазофильные с отчетливыми включениями в кариоплазме. Диаметр ядер гепатоцитов у бычков опытной группы в среднем равен 9,17±0,23 мкм, у контрольных 8,83±1,17 мкм. Объем ядер гепатоцитов в контрольной группе составляет 381,47±20,04 мкм , а в опытной - 407,24±35,73 мкм3 . Р аз личия недостоверны. Диаметр цитоплазмы гепатоцитов у бычков контрольной группы 21,83±0,59 мкм, а у животных опытной группы - 22,12±0,38 мкм. Различия недостоверны. Объем цитоплазмы гепатоцитов у бычков, получавших в рационе зерно люпи-

33

на, составил 5265,48±64,5 мкм против 4868,57±56,43 мкм в контрольной группе. Различия недостоверны. Ядерно-цитоплазменное отношение в относительных цифрах у жи-

вотных контрольной группы составило 12,76±1,88, а опытной группы 12,92±1,38. Различия недостоверны.

Таким образом, у бычков опытной группы отмечается незначительное изменение диаметров и объемов ядер и цитоплазмы печеночных клеток и увеличение показателя ЯЦО, что свидетельствует о меньшей мере функциональной нагрузки печеночных клеток. Эти изменения не носят патологического характера, их можно считать адаптивными.

Таким образом, использование в рационах бычков зерна люпина не оказывает отрицательного влияния на микроморфологические показатели печени, что согласуется с нормальным уровнем билирубина в крови.

Почки крупного рогатого скота по строению бороздчатые, многососочковые, имеют 17- 24 долек. При рассмотрении долек невооруженным глазом на срезе почки по выпуклой поверхности хорошо заметна более темная периферическая часть — корковое вещество, а в центральной части расположена светлая зона — мозговое вещество. В мозговом веществе находятся собирательные трубочки, тонкие канальцы, проксимальные и дис-тальные канальцы нефрона. Почки контрольных и опытных животных покрыты капсулой из волокнистой соединительной ткани. Толщина капсулы почек у контрольных животных составляет 3,14±0,01мкм, а у опытных животных 3,17±0,02 мкм. (табл.2.) На границе коркового и мозгового веществ располагаются дуговые артерии и вены, которые находятся среди прослоек рыхлой соединительной ткани. В некоторых местах среза можно увидеть, как мозговое вещество вдается в корковое в виде узких мозговых лучей, основу которых составляют собирательные трубочки.

Между канальцами коркового и мозгового веществ находятся тонкие прослойки рыхлой соединительной ткани, в которых проходят кровеносные капилляры. Верхушка мозговой пирамиды открывается в полость почечной лоханки, выстланной переходным эпителием.

В корковом веществе хорошо заметны интенсивно окрашенные образования округлой формы — почечные тельца, между которыми находятся срезы канальцев разных отделов нефрона. В состав почечного тельца входит капиллярный клубочек с плотно прилегающим внутренним листком капсулы нефрона. Между внутренним и наружным листками капсулы находится щелевидный просвет — полость капсулы. Объем почечных телец, а так же просветы почечных телец у контрольных животных больше, чем у опытных животных соответственно в 1,03 и 1,09 раза. Разница недостоверна. Объем сосудистых клубочков почек у животных контрольной группы и составляет 262836,55±1039,66 мкм , опытной группы 262437,54±1178,31 мкм3. Разница недостоверна. Вокруг почечного клубочка расположено множество проксимальных извитых канальцев. Они имеют узкий, нечетко заметный просвет, срезы их легли в разных направлениях. Стенка канальцев построена из одного слоя

эпителиальных клеток (нефроцитов), имеющих кубическую форму, мутную оксифильную цитоплазму, на апикальном полюсе щетковидную каемку и базальную исчерченность.

Диаметр канальцев у животных опытной группы выше в 1,01 раза и составляет 60,49±0,65 мкм, у контрольной группы 59,89±0,90 мкм. Высота нефроцитов этого отдела в контроле составляет 29,70±0,15 мкм, в опыте 29,60±0,20 мкм. Просвет канальцев этого отдела составляет в контроле 30,17±0,74 мкм, в опыте - 30,89±0,53 мкм. Объем цитоплазмы эпите-лиоцитов проксимальных извитых канальцев нефронов почек у животных контрольной группы в 1,01 раза больше, чем у опытной группы. Объем их ядра, наоборот, у опытных бычков в 1,1 раза выше. ЯЦО у контрольных животных составляет 47,85±5,56, у опытных - 42,62±4,19. Достоверных различий нет.

Таблица 2. Гистометрические показатели нефрона

Показатели Контрольная группа Опытная группа

Толщина капсулы почек, мкм 3,14±0,01 3,17±0,02

Объем почечного тельца, мкм3 Объем сосудистого клубочка, мкм3 Просвет почечного тельца, мкм3 482875,61±13524,27 262836,55±1039,66 219938,94±1300,12 464376,59±20472,23 262437,54±1178,31 201939,06±1249,10

Проксимальная часть извитого канальца

Диаметр канальца, мкм Просвет канальцев, мкм Высота нефроцитов, мкм Объем цитоплазмы клеток, мкм3 Объем ядра, мкм3 ЯЦО 59,89± 0,90 30,17± 0,74 29,70± 0,15 13717,17± 214,51 280,80 ±32,84 47,85 ±5,56 60,49±0,65 30,89±0,53 29,60±0,20 13571±283,18 311,10±31,90 42,62±4,19

Дистальная часть извитого канальца

Диаметр канальца, мкм Просвет канальцев, мкм Высота нефроцитов, мкм Объем цитоплазмы клеток, мкм3 Объем ядра, мкм3 ЯЦО 49,90±0,95 41,94±0,93 7,96±0,18 265,08±18,03 61,68±2,14 3,09±0,15 50,92±0,24 42,88±0,34 8,03±0,25 272,83±24,91 54,37±1,75* 3,83±0,60

Тонкий отдел петли Генле

Диаметр канальца, мкм Просвет канальцев, мкм Высота нефроцитов, мкм Объем цитоплазмы клеток, мкм3 Объем ядра, мкм3 ЯЦО 18,13±0,67 10,66±0,32 5,46±0,22 218,69±18,81 42,69±8,03 4,12±0,27 18,35±0,28 11,68±0,24* 5,02±0,26 208,50±6,68 36,02±2,57 4,79±0,41

Примечание: * Р<0,5;

Более ясный внутренний контур у разрезов дистальных извитых канальцев. Каналец выстлан низким цилиндрическим эпителием. Диаметр канальцев, высота эпителия, просвет канальцев, объем цитоплазмы клеток, а также ЯЦО дистального отдела извитой части неф-рона почки у бычков опытной группы незначительно больше, чем у контрольных животных соответственно по перечисленным показателям в 1,02, 1,01, 1,02, 1,03, и 1,2 раза. Разница

между перечисленными показателями недостоверна. Объем ядра клеток эпителия этих канальцев у контрольных животных в 1,2 раза больше, чем у опытных и составляет 61,68±2,14 мкм3, против 54,37±1,75мкм3 (р<0,5).

Тонкий отдел петли характерен светлым низким эпителием и широким просветом трубки. Ядросодержащая часть клеток выступает в просвет канальца. Диаметр канальцев, просвет канальцев и ЯЦО почек опытных животных больше в 1,01, 1,1, и 1,2 раза, чем у контрольных и составляет 18,35±0,28 мкм, 11,68±0,24 мкм и 4,79±0,27, против 18,13±0,67 мкм, 10,66±0,32 мкм и 4,12±0,69 соответственно. Объем цитоплазмы и ядра клеток, а также высота эпителия у кон-

33

трольных животных составляет 218,69±18,81 мкм , 42,69±8,03 мкм и 5,46±0,22 мкм, у опыт-

33

ных животных эти показатели составляют 208,50±6,68 мкм , 36,02±2,57 мкм и 5,02±0,26 мкм соответственно, что в 1,05, 1,2 и 1,1раза больше, чем в опыте. Разница достоверна для просвета канальца Р<0,5. Из цифровых данных следует, что зерно люпина не оказывает существенного влияния, как на почечное тельце, так и на тубулярный аппарат нефрона.

Положительные результаты, по выращиванию бычков на мясо, на рационах с малоалкалоидным люпином получили Кадыров Ф.Г., Кадырова Н.В. (2000),а так же по выращиванию ремонтных бычков Ващекин Е.П. (2005).

Выводы. Скармливание зерна люпина сорта «Кристалл» (алкалоидность 0,087%) бычкам в возрасте 6-16 месяцев в количестве 7-13% от сухого вещества рациона не вызывает нарушений гистоструктуры и функционального состояния печени и почек. Зерно люпина можно включать в рацион бычков.

Литература:

1. Такунов И.П. Люпин в земледелии России. Брянск.-Придесенье.-1996.-371 с.

2. Купцов Н.С., Такунов И.П. Люпин - генетика, селекция, гетерогенные посевы Брянск, Клинцы, изд. ГУП «Клинцовская городская типография».- 2006.- 576 с.

3. Калашников А.П., Фисинин В.И., Щеглов В.В. и др. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных М.- 2003.- 456 с.

4. Кондрахин И.П., Архипов А.В., Левченко В.И. и др. Методы ветеринарной клинической лабораторной диагностики.- М.: КолосС.- 2004.-520 с.

5. Сапожников А.П., Доросевич А.Е. Гистологическая и микроскопическая техника. Руководство. Смоленск, «САУ».- 2000.- 476 с.

6. Кадыров Ф.Г., Кадырова Н.В. Использование узколистного люпина в кормлении молодняка крупного рогатого скота // Доклады РАСХН. - 2000, №2.-С. 45-47.

7. Ващекин Е.П., Метаболизм азотистых веществ у ремонтных бычков при разных источниках кормового белка в рационе // Сельскохозяйственная биология .- 2005.- №6 .С. 40-46.