Динамика белкового обмена у откормочных свинок при разном уровне кормления

Динамика белкового обмена у откормочных свинок при разном уровне кормления

Л.Г. Кислинская, к.в.н., В.М. Мешков, д.в.н., профессор, А.П. Жуков, д.в.н., профессор, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ

В свиноводстве широко используются промышленные методы содержания разных половозрастных групп животных [1, 2]. При этом лучшие результаты получаются тогда, когда уровень кормления соответствует этапу откорма. В частности, на заключительном этапе откорма принято переходить на пониженный уровень протеинового питания. В этой связи целью нашей работы было определение динамики белкового обмена у откормочных свинок

при сохранении повышенного уровня протеинового питания на заключительном этапе откорма.

Материалы и методы исследования. Под опыт в ООО «Оренбургский бекон» в 2014 г. были взяты помесные свинки первого поколения породы йоркшир х ландрас. В 115-суточном возрасте у них проведены фоновые исследования показателей белкового обмена сыворотки крови. После чего животных разделили на две группы, численностью по 13 гол. каждая. Представители I гр. получали гроуер, т.е. рацион, содержащий переваримого протеина на 8,2% больше, чем требуется по норме, а животных II гр. перевели на финишный рацион

(с меньшим количеством переваримого протеина). В 122-, 136- и 145-суточном возрасте от пяти особей каждой группы, отобранных методом случайной выборки, получали сыворотку крови для определения общего белка и белковых фракций, активности ферментов АсТ и АлТ, продуктов белкового обмена (креатинина, мочевины и мочевой кислоты).

Исследования проводили в комплексной аналитической лаборатории Оренбургского ГАУ по общепринятым методам. Полученные результаты были подвергнуты математической обработке и статистическому анализу. При этом определяли среднюю арифметическую (Х) и её ошибку ^х), достоверность разницы между показателями животных разного возраста (td) и уровень вероятности (Р). Всего изучено 12 показателей белкового обмена.

Результаты исследования. Представление об изменении изучаемых показателей у свинок обеих групп можно получить при анализе данных таблиц 1 и 2.

Результаты анализа показывают, что с возрастом содержание общего белка в сыворотке крови свинок обеих групп увеличивается, достигнув максимума (Р < 0,05) к 136-суточному возрасту со снижением к 145-суточному. Вместе с тем у особей, выращиваемых на финишных рационах, достоверное повышение уровня общего белка в сыворотке крови наступило уже через неделю, т.е. к 122 сут., после перевода животных на видоизменённый рацион. Полагаем, что такое стало возможным из-за оптимизации белок-синтетической функции печени в условиях снижения протеиновой нагрузки на неё.

За всё время наблюдения в сыворотке крови свинок обеих групп преобладали глобулины. На долю мелкодисперсных белков сыворотки крови – альбуминов приходилось от 35,6 до 38,3% (I гр., использование гроуера). Что же касается свинок II гр., то содержание альбуминов в сыворотке их крови в первую неделю учётного периода достоверно снижалось (Р < 0,02), а по прошествии ещё двух недель существенно повышалось (Р<0,01),

составляя 42,9±2,51%. Данное обстоятельство не могло не сказаться на содержании глобулиновых фракций в сыворотке крови свинок этой группы. В частности, достоверные изменения коснулись а2 -, Р֊ и у-глобулиновых фракций. Доля а2-глобулинов увеличивалась, но существенных различий с фоновыми данными она достигла к 145-суточному возрасту животных (Р<0,01). Известно, что а2-глобулины, связываясь с ренином, дают начало ангиотензину II, который контролирует тонус отводящих артериол почечных клубочков, облегчая диурез на этапе ультрафильтрации [3].

Достоверное увеличение (Р < 0,01) содержания Р-глобулинов произошло через неделю после перевода животных на проверяемый рацион. В дальнейшем отмечалось постепенное уменьшение количества этой глобулиновой фракции, достоверных различий оно достигло к концу наблюдений (Р< 0,01).

На долю у-глобулинов сыворотки крови приходилась примерно 1/4 часть, лишь в 136-суточном возрасте отмечено существенное снижение до 15,7±2,58% (Р<0,05). Учитывая, что р- и у-глобулины служат сырьём для выработки иммуноглобулинов, отмечаем, что у свинок, переведённых на финишный рацион, уже через неделю появились лучшие возможности для гуморальной специфической защиты [4].

В группе свинок, выращиваемых на рационах с повышенным уровнем протеинового питания, наблюдалось достоверное изменение содержания всех изучаемых продуктов белкового обмена – креатинина, мочевины и мочевой кислоты, но происходило оно в разные временные сроки. Так, пиковых значений уровень креатинина и мочевой кислоты в сыворотке крови достиг к 122-суточному возрасту, а мочевины — к 145-суточному. Всё это свидетельствует об интенсивности обменных процессов и, как следствие, напряжённом функционировании печени.

1. Возрастная динамика показателей белкового обмена у свинок

при повышенном уровне протеинового питания

Достоверность разницы

Возраст животных, сут. (X±Sx) между показателями у животных

Показатель разного возраста

115 122 136 145 122 и 136 и в среднем на

136 сут. 145 сут. 1 исследование

Общий белок, г/л 70,8±2,70 72,4±2,07 85,4±5,30 77,0±2,39 2,458 1,720 75,1

Альбумины, % 38,3±2,42 35,6±0,71 37,6±2,69 38,0±2,50 37,4

аМлобулины, % 4,7±0,70 4,2±0,42 3,4±0,18 11,5±6,48 1,810 9,4

а2-тобулины, % 11,8±0,74 13,7±0,89 13,4±0,59 11,3±2,03 1,690 12,6

Р-глобулины, % 17,9±0,69 26,9±1,50 21,6±1,09 22,5±2,75 22,2

у-глобулины, % 27,3±0,90 19,6±2,04 24,0±1,94 16,7±0,85 7,836 21,9

Креатинин, мкМ/л 96,6±7,39 151,1±9,82 89,0±4,63 89,7±17,10 5,720 106,6

Мочевина, мМ/л 5,0±0,79 4,4±0,33 5,5±0,64 6,3±0,43 3,500 5,25

Мочевая кислота, мкМ/л 97,4±5,23 140,0±10,41 70,3±24,83 109,6±9,65 2,582 104,1

АЛТ, ЕД/л 115,1±10,80 107,8±10,50 77,4±9,97 99,8±19,51 2,565 100,0

АСТ, ЕД/л 165,3±32,27 114,1±9,58 63,7±8,19 111,9±11,94 3,991 3,329 138,7

Коэф. де Ритиса 1,4±0,23 1,1±0,13 0,85±0,09 1,2±0,13 2,230 1,1

Динамика рассматриваемых показателей у свинок, в кормлении которых использовали финишный рацион (табл. 2), характеризуется хорошей стабильностью. По всей видимости, метаболизм белков в печени у представителей этой группы проходил более рационально.

О качестве белкового обмена в организме подопытных свинок можно также судить по активности ферментов АЛТ и АСТ в сыворотке крови и по коэффициенту де Ритиса (отношение АСТ и АЛТ) [5]. Установлено, что у свинок, выращиваемых на рационах с повышенным уровнем кормления, при фоновых исследованиях активность АЛТ и АСТ была самой высокой за всё время наблюдения, а коэффициент де Ритиса соответствовал норме. В дальнейшем происходило уменьшение всех рассматриваемых показателей, которое достигло достоверных различий к 136-суточному возрасту (Р < 0,05 и Р < 0,01). На заключительном этапе наблюдения отмечено повышение активности обоих ферментов, но лишь для АСТ оно было существенным (Р< 0,01).

Анализ динамики рассматриваемых показателей у свинок, получавших финишный рацион (табл. 2), убеждает в том, что она подчиняется тем же закономерностям, с той лишь разницей, что активность АЛТ существенно снижается к 122-суточному возрасту (Р < 0,05) и далее постепенно повышается к 145-суточному возрасту.

Коэффициент де Ритиса у представителей обеих групп был минимальным в 136-суточном возрасте, что существенно отличало его от показателя у особей 122-суточного возраста (Р < 0,05 и Р < 0,001). Вполне очевидно, что у животных этого возраста возникли структурные изменения в печени, которые быстрее устранялись у особей, получавших финишный рацион.

Белки выполняют в организме разнообразные функции: они идут на построение клеток, тканей и

органов; используются для кодирования наследственной информации и памяти; входя в состав ферментов, гормонов, катализируют биохимические реакции; изменяя свои габариты, обеспечивают движение; в кислой среде они ведут себя как основания, а в щелочной – как кислоты, т.е. выполняют буферную гомеостатическую функцию [6]. Белки транспортируют газы и другие жизненно необходимые вещества. Они обеспечивают защиту организма от веществ и тел с чужеродной информацией. Таким образом, белки – основа жизни. Ф. Энгельс определил жизнь как способ существования белковых тел, существенным моментом которого является обмен веществ.

Сейчас обо всём этом знают не только учёные, но и хозяйственники, обслуживающий персонал, владельцы животных. Чтобы получить больше продукции лучшего качества, следует обеспечить должное протеиновое питание животных. Вопрос об уровне протеинового питания был изучен У.В. Олексейчук и др. [7] на свиньях породы дюрок канадской селекции. Поставив несколько научно-производственных опытов, авторы пришли к выводу о целесообразности повышения уровня протеина и коррекции аминокислотного состава на 10% от существующих норм, поскольку это улучшает морфологический и биохимический состав крови и экономические показатели. Вместе с тем не был детализирован белковый обмен у подопытных животных. Именно поэтому мы решили изучить содержание общего белка и его фракций в сыворотке крови, активность ферментов, катализирующих белковый обмен, а также содержание в сыворотке крови продуктов белкового обмена – креатинина, мочевины и мочевой кислоты у помесей первого поколения, выращиваемых в условиях промышленного производства, в кормлении которых на заключительном этапе откорма используются рационы с повышенным и пониженным уровнем протеинового питания.

2. Возрастная динамика показателей белкового обмена у свинок

при пониженном уровне протеинового питания

Достоверность разницы

Возраст животных, сут. (X ±Sx) между показателями у животных

Показатель разного возраста

115 122 136 145 115 и 122 и 136 и в среднем на

122 сут. 136 сут. 145 сут. 1 исследование

Общий белок, г/л 70,8±2,70 78,9±1,59 88,4±3,87 84,1±10,26 2,589 2,271 80,5

Альбумины, % 38,3±2,42 30,8±1,42 42,9±2,51 37,8±1,92 3,020 4,196 37,45

а1-глобулины, % 4,8±0,70 3,9±0,45 5,6±1,40 5,6±0,31 5,0

а2-гаобулины, % 11,8±0,74 13,4±0,26 13,7±1,10 15,1±0,64 3,427 13,5

Р-глобулины, % 17,9±0,69 27,4±2,20 22,1±1,17 15,9±1,36 4,120 3,456 20,6

у-глобулины, % 27,2±0,90 24,5±1,23 15,7±2,38 25,6±1,53 2,679 2,829 23,3

Креатинин, мкМ/л 96,6±7,39 98,6±3,19 98,8±7,78 108,0±6,76 100,3

Мочевина, мМ/л 5,0±0,79 6,7±0,35 6,4±0,41 6,4±0,42 6,12

Мочевая кислота, 97,4±5,23 130,1±6,07 103,2±20,92 88,7±4,69 104,85

мкМ/л 114,0

АЛТ, ЕД/л 115,1±10,84 66,0±3,92 71,0±7,38 105,2±13,60 4,260 6,136 108,0

АСТ, ЕД/л 165,3±32,27 95,2±10,08 56,1±4,66 115,5±8,48 2,073 3,519 2,339 1,22

Коэф. де Ритиса 1,4±0,23 1,5±0,19 0,8±0,06 1,2±0,16 5,176 3,122

Содержание общего белка в сыворотке крови свинок обеих групп с возрастом повышалось. Это вполне объяснимо с точки зрения закона сохранения энергии – большим показателям массы тела соответствуют лучшие значения материального носителя энергии – общего белка сыворотки крови. Существенное повышение этого параметра жизнедеятельности у свинок, получавших меньше переваримого протеина, произошло уже через неделю после перевода их на проверяемый рацион, в то время как у сверстниц это случилось на две недели позже, т.е. в 136-суточном возрасте. Больше того, в расчёте на одно исследование содержание общего белка в сыворотке крови у них составило

80,5 против 75,14 г/л у свинок, получавших рацион с повышенным уровнем переваримого протеина. Полагаем, что в условиях гиперпротеиноза организм вынужден использовать белки для энергетических целей. На это указывает повышенный уровень креатинина в их сыворотке крови и большая активность фермента АСТ (138,7 вместо 108,0 ед/л на одно исследование).

Как известно, а1-глобулины представляют собой комплекс, включающий липопротеины высокой плотности и билирубин. У свинок I гр. содержание а1-глобулинов к концу наблюдения значительно повышалось, что создало предпосылки для токсикоза организма непрямым билирубином [8]. У особей II гр. этот показатель характеризовался стабильностью.

Поскольку в состав р-глобулинов входит трансферрин, церулоплазмин и протромбин, то у животных I гр. в течение всего срока наблюдения создавались более благоприятные условия для транспортировки железа, меди и функционирования свёртывающей системы крови.

Содержание у-глобулинов в сыворотке крови свинок II гр. в три срока исследования из четырёх было выше, чем у сверстниц из I гр., отсюда количество этой фракции, приходящееся на одно исследование, было больше. Следовательно, животные II гр. имели лучшие возможности для гуморальной специфической защиты.

Креатинин является одним из дериватов белкового обмена. У свинок I гр. его содержание в сыворотке крови было подвержено колебаниям от 89 до 151 мкмоль/л, что мы расцениваем как сигнал проблемности с обменом белка в организме. У представителей II гр. вариабельность этого показателя составляла 7—14%.

Мочевина и мочевая кислота также являются продуктами белкового обмена, но они стоят особняком. В частности, в результате дезаминирования и переаминирования амнокислот появляется весьма токсичный продукт — аммиак, который в печени трансформируется в мочевину, поступающую в кровь и выделяющуюся оттуда с мочой почками, с потом — кожей, с экскретами — пищеварительным трактом. Таким образом, мочевина служит инди-

катором как межуточного обмена белков, так и функционального состояния печени. Применительно к нашим подопытным свинкам констатируем, что у особей с пониженным уровнем протеинового питания анализируемый показатель в среднем на одно исследование оказался выше, что мы квалифицируем как полезное для организма состояние. Между тем у свинок I гр. содержание мочевины в сыворотке крови уменьшилось. Это может быть связано с ослаблением мочевино-образовательной функции купферовских клеток печени.

Мочевая кислота возникает в ходе межуточного обмена нуклеопротеидов. При распаде нуклеиновых кислот в клетках появляются пуриновые и пиримидиновые основания, доставляемые током крови в печень. Здесь они превращаются в мочевую кислоту [6]. В нашем случае содержание мочевой кислоты у свинок обеих групп менялось волнообразно, и в среднем на одно исследование оно было почти одинаковым. Значит, как при пониженном, так и при повышенном уровне протеинового питания организм бережно относится к РНК и ДНК клеток, уменьшая их долю в энергетическом обмене.

Аланинаминотрансфераза (АЛТ) в лучшей мере проявила себя у животных II гр., т.е. при пониженном уровне протеинового питания. Это означает, что в печени, сердечной ткани, скелетных мышцах, почках, где преимущественно накапливается этот фермент, создаются менее благоприятные условия для функционирования.

Аспартатаминотрансфераза (АСТ) наиболее активной была у свинок при повышенном уровне протеинового питания. Поскольку этот фермент главным образом образуется в печени, то такой результат может свидетельствовать о деструктивных процессах в этом органе.

Выводы. 1. Сохранение повышенного уровня протеинового питания на заключительном этапе откорма свинок в расчёте на одно исследование привело к уменьшению содержания общего белка в сыворотке крови, повышению количества креатинина в сыворотке крови и возрастанию активности АСТ.

2. Перевод свинок на заключительном этапе откорма на пониженный уровень протеинового питания позволил обеспечить повышение содержания общего белка и мочевины в сыворотке, усиление активности АЛТ, не затронул уровень альбумина, мочевой кислоты и коэффициент де Ритиса, в то же время понизил уровень креатинина и активность АСТ.

Литература

1. Косилов В.И., Перевойко Ж.Д. Воспроизводительные качества свиноматок крупной белой породы при сочетании с хряками разных линий // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. № 6 (50). С. 122—126.

2. Перевойко Ж.Д., Косилов В.И. Воспроизводительная способность свиноматок крупной белой породы и её двух-трёхпородных помесей // Известия Оренбургского

государственного аграрного университета. 2014. № 6 (50). С. 161–163.

3. Георгиевский В.И. Физиология сельскохозяйственных животных. М.: Агропромиздат, 1990. 511 с.

4. Кислинская Л.Г., Мешков В.М., Жуков А.П. Биохимические показатели сыворотки крови помесных свиней в возрасте 2–6 месяцев // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. № 3 (47). С. 92–94.

5. Марьина О.Н. Ценность исследования ферментативной активности белковых катализаторов в сыворотке крови животных при применении микробиологического бета-каротина //

Актуальные вопросы аграрной науки и образования: матер. междунар. науч.-практич. конф., посвящ. 65-летию Ульяновской ГСХА. Ульяновск, 2008. Т. 2. Ч. 1–2. С. 100–104.

6. Кононский А.И. Биохимия животных: учеб. пособие для вузов. Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1980. 432 с.

7. Олексейчук У.В., Козлов А.А., Лунин А.В. и др. Пути повышения эффективности производства свинины // Вестник Орел ГАУ. 2008. № 2 (11). С. 19–20.

8. Дементьева Т.А., Жучаев К.В. Показатели обмена белков в крови свиней // Фундаментальные исследования. 2008. № 10. С. 36.