ВЛИЯНИЕ ДОБАВКИ СЕМЯН РАПСА НА СЕКРЕТОРНУЮ ФУНКЦИЮ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ КУР

На правах рукописи
Цуканова Елена Сергеевна
ВЛИЯНИЕ ДОБАВКИ СЕМЯН РАПСА НА СЕКРЕТОРНУЮ ФУНКЦИЮ
ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ КУР
03.00.13 – Физиология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Новосибирск – 2009
Работа выполнена в лаборатории физиологии и патологии питания животных при кафедре
анатомии, физиологии и валеологии Забайкальского государственного гуманитарнопедагогического университета им. Н.Г. Чернышевского
Научный руководитель:
доктор биологических наук
Вертипрахов Владимир Георгиевич
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, профессор
Дементьева Тамара Александровна
ФГОУ ВПО «Новосибирский государственный
аграрный университет»
доктор биологических наук, профессор
Смолин Сергей Григорьевич
ФГОУ ВПО «Красноярский государственный
аграрный университет»
Ведущая организация:
ФГОУ ВПО «Дальневосточный государственный
аграрный университет»
Защита состоится «12» ноября 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д
220.048.04 при Новосибирском государственном аграрном университете (630039, г.
Новосибирск-39, ул. Добролюбова, д. 160)
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Новосибирский
государственный аграрный университет»
Автореферат разослан «2» октября 2009 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
Князев С.П.
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. В связи с необходимостью увеличения рентабельности
производства и повышения качества животноводческой продукции разработка научно
обоснованных
рационов
кормления
животных,
сбалансированных
по
питательным
веществам и энергии в соответствии с физиологическими потребностями организма,
приобретает в условиях рыночной экономики определяющее значение.
К числу перспективных культур, богатых протеином и энергией, относится рапс.
Несмотря на благоприятный состав питательных веществ, семена из обычных сортов рапса, в
связи с наличием в них глюкозидов и эруковой кислоты, не нашли широкого применения в
комбикормах птицы (И.А. Егоров, 1992). Известно, что поджелудочная железа очень
чувствительна к изменению качества кормов и кормовым добавкам (П.П. Бердников, 1990;
Ц.Ж. Батоев, 2001; В.Г. Вертипрахов, 2004). Однако исследования влияния рапса и
продуктов его переработки на процессы пищеварения животных малочисленны и
разноречивы (И.В. Петрухин, 1989; И.А. Егоров, 1992), а внешнесекреторная функция
поджелудочной железы птиц при добавке в рацион рапса практически не изучена. Это и
явилось основанием для научного поиска.
Цель и задачи исследования. Цель данного исследования состояла в изучении
секреторной функции поджелудочной железы при добавке семян рапса в рацион кур.
Для реализации указанной цели были сформулированы следующие задачи:
- определить содержание в маслосеменах рапса антипитательных веществ;
- изучить влияние на секреторную функцию поджелудочной железы кур семян рапса с
разным содержанием эруковой кислоты;
- исследовать влияние добавок разного количества семян рапса к корму кур (1%, 5%,
10% от массы корма);
- проанализировать динамику выделения сока и панкреатических ферментов при
использовании в рационе кур семян рапса;
- изучить показатель общего белка крови при добавке в рацион семян рапса;
- провести сравнительный анализ действия на секреторную функцию поджелудочной
железы кур добавок семян рапса и сои.
Научная новизна. Впервые в хроническом эксперименте изучена внешнесекреторная
деятельность поджелудочной железы кур при введении в рацион добавки семян рапса в
разных дозах. Установлено, что добавка рапса 5% от массы корма является оптимальной
дозой, поскольку она оказывает наибольшее стимулирующее влияние на ферментативную
активность поджелудочной железы. Активность амилазы при использовании добавки семян
3
рапса возрастает на 9%, протеаз – на 30-50%, липазы – на 13% по сравнению с фоновым
периодом.
Теоретическая
значимость
и
практическая
ценность.
Результаты
экспериментальных исследований по изучению влияния добавки семян рапса на
внешнесекреторную функцию поджелудочной железы кур позволяют определить механизмы
и фазы адаптации пищеварительной системы при использовании белковой добавки, а также
установить оптимальные дозы введения семян рапса в рацион кур-несушек.
Работа представляет научно-практический интерес для биологов, физиологов,
технологов птицеводства. Материалы исследований могут быть использованы при
теоретическом обосновании характера питания птиц, а также в качестве данных для
последующих исследований в научной работе и учебном процессе.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научно-практических
конференциях: «Роль физиологии в современном естествознании» (Чита, 2007); «Проблемы
биологической науки и образования в педагогических вузах» (Новосибирск, 2008),
ежегодных научных конференциях в ЗабГГПУ (2007, 2008, 2009).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ, в том
числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Содержание в семенах рапса эруковой кислоты и влияние семян рапса с избыточным
содержанием эруковой кислоты на панкреатическую секрецию.
2. Оптимальная доза введения добавки семян рапса в рационы кур-несушек.
3. Динамика сокоотделения, выделения панкреатических ферментов под влиянием добавки
семян рапса.
4. Сравнительный анализ действия на секреторную функцию поджелудочной железы кур
разных белковых добавок (семян рапса и сои).
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 182 страницах
компьютерного текста. Содержит введение, обзор литературы, материалы и методы,
результаты
исследования,
обсуждение
результатов,
выводы,
рекомендации
для
практического применения и приложения. Список использованной литературы включает 235
источников, в том числе 22 на иностранных языках. Работа иллюстрирована 33 таблицами и
34 рисунками.
4
1. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Эксперименты по изучению внешнесекреторной функции поджелудочной железы
птиц выполняли в период с 2006 по 2009 гг. в лаборатории физиологии и патологии питания
животных кафедры анатомии, физиологии и валеологии Забайкальского государственного
гуманитарно-педагогического университета им. Н.Г. Чернышевского.
Хронические опыты проводили на одиннадцати курах-несушках породы Ломан
Браун, оперированных по методу Ц.Ж. Батоева, С.Ц. Батоевой (1970).
При выполнении работ пользовались методом периодов с обратным замещением в
соответствии с методическими рекомендациями «Комплексное (физиологическое и
зоотехническое) изучение процессов питания у свиней» (1988). Для изучения динамики
секреторной функции поджелудочной железы собирали панкреатический сок в течение 3
часов с 30 минутными интервалами. После первых 30 минут эксперимента курам давали
корм в объеме 30 % от дневной нормы.
Для исследования ферментативной активности панкреатического сока использовали
следующие методы. Активность амилазы устанавливали по Смит-Рою-Уголеву (1965).
Протеолитическую активность определяли по уменьшению концентрации казеина при
фотометрическом контроле (Ц.Ж. Батоев, 1971). Активность липазы панкреатического сока
изучали по гидролизу подсолнечного масла (Ц.Ж. Батоев, Г.Ц. Цыбекмитова, 1985).
Количество эруковой кислоты в масле рапса определяли по методу Мак Грегора
(1952). Активность ингибиторов трипсина в семенах сои и рапса - казеинолитическим
методом по И.И. Бенкену (1987).
Определение общего белка в сыворотке крови кур проводили биуретовым методом.
При этом I группа птиц была контрольной, получала основной рацион. Вторая группа
(опытная) получала в течение пяти дней добавку семян рапса в количестве 5% от массы
корма. Пробы крови отбирали из подкрыльцовой вены.
Статистическую обработку цифровых материалов проводили по В.К. Кузнецову
(1975), используя критерии Стьюдента.
5
2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Содержание в маслосемянах рапса эруковой кислоты, и ингибитора
трипсина - в семенах сои и рапса
Рапс и сою относят к высокобелковым сельскохозяйственным растениям, в которых
помимо полезных для организма веществ содержатся антипитательные вещества (эруковая
кислота, глюкозинолаты) - в рапсе и ингибиторы - в сое. Известно, что антипитательные
вещества, содержащиеся в белковых культурах, оказывают неблагоприятное воздействие на
рост и развития животных и птиц. Однако механизм этого воздействия на процессы
пищеварения до конца не изучен. Это и послужило причиной исследования количества
антипитательных веществ в рапсе и сое.
Мак Грегором (1952) был разработан метод определения содержания эруковой
кислоты в масле семян рапса. Метод основан на зависимости скорости помутнения масла от
концентрации в нем эруковой кислоты. Данные нашего исследования показали, что
содержание эруковой кислоты в масле семян рапса сорта Шпат составило 33%.
Известно, что в белковых культурах содержится антипитательное вещество –
ингибитор трипсина, который значительно снижет питательную ценность бобов (Л.П.
Доморощенкова, 1991). В задачу наших исследований входило изучение наличия данного
вещества в семенах рапса и сои. Исследования выполняли двумя методами. Результаты
анализов казеинолитическим методом показали, что количество ингибитора в семенах рапса
составило 5,2 х 100 мкг, в сое - 7,7 х 100 мкг и в соевом жмыхе – 4,3 х 100 мкг.
Следовательно, в соевом жмыхе трипсинингибирующая активность меньше почти в два раза,
чем в семенах сои.
Предложенная нами методика, основана на определении активности ферментов,
которые остаются после образования ферментно-субстратного комплекса. Сущность метода
состоит в сравнении контрольной пробы (активность протеаз панкреатического сока) с
опытными пробами, в которых панкреатический сок смешивался с белковой добавкой (без
термической обработки и после термической обработки).
В таблице 1 представлены сравнительные результаты изменения активности протеаз
панкреатического сока с добавкой семян рапса и сои в связи с их термической обработкой.
6
Таблица 1. Изменение активности протеаз панкреатического сока с добавкой
семян сои и рапса
Название
семян
растений
Исходная
протеолитич
еская
активность
панкреатического сока
%
Рапс
761±64,5
мг/мл/мин
283±18,6
мг/мл/мин
100%
Соя
100%
Активность
протеаз
панкреатического сока с
добавкой
семян,
прошедших
термическую
обработку
731±75,2
мг/мл/мин
168±20,6
мг/мл/мин
%к
контр.
Активность
протеаз
панкреатического сока с
добавкой
семян, без
термической
обработки
%к
контр.
96%
607±32,2
мг/мл/мин
104±16,5
мг/мл/мин
80%
59%
37%
Результаты исследований показали, что содержащийся в семенах рапса белок
разрушается полностью в результате термической обработки. По нашим данным, в нем
содержалось 20% белка. В добавке семян сои подверглось денатурации всего 41%. Разница
между белком, находящимся в связанном виде (63%), и оставшимся после термической
обработки (41%), соответствует количеству ингибитора, который составляет 22%.
Следовательно, в семенах рапса ингибитор практически не содержится, а в семенах
сои его уровень составляет 22%. Поэтому при использовании в рационе кур семян рапса
особое внимание следует
обращать на
количество в них эруковой кислоты и
глюкозинолатов.
2.2. Влияние семян рапса с содержанием 33% эруковой кислоты на секреторную
функцию поджелудочной железы кур
В доступной научной литературе мы не обнаружили данных о влиянии рапса с
разным содержанием эруковой кислоты на процессы пищеварения у животных. Поэтому
одной из задач нашего исследования явилось изучение влияния добавки рапса (5% от массы
корма) с содержанием эруковой кислоты 33% на секреторную функцию поджелудочной
железы кур.
Результаты свидетельствуют о том, что при использовании в рационе кур рапса с
содержанием эруковой кислоты 33% количество панкреатического сока за опыт
уменьшалась на 25% (табл. 2). Амилолитическая активность в 1 мл сока снижалась на 22%, а
7
в объеме сока за опыт - на 38%. Протеолитическая активность увеличивалась в 1,5 раза, а в
объеме сока - в 1,1 раза.
Таблица 2. Влияние семян рапса с содержанием 33% эруковой кислоты в дозе
5% от массы корма на секреторную функцию поджелудочной железы у кур
Показатели
Фон
Опыт
Количество
3,2±0,2
2,4±0,2
панкреатического сока
за опыт, мл
Активность ферментов в 1мл сока, мг/мл/мин
Амилаза
5550±115,7
4328±121,7****
Протеазы
245±13,1
358±11,6****
Активность ферментов в объеме сока за опыт, мг/мл/мин
Амилаза
17408±1459,9
10786±858,7**
Протеазы
791±65,0
884±76,0
Примечание: * P<0,05, ** P<0,02, ***P<0,01, **** P<0,001.
% к контр.
75,0
78,0
146,1
62,0
111,8
Эксперименты, выполненные на курах с хронической фистулой панкреатического
протока, показывают, что сокоотделение поджелудочной железой в течение опыта идет
непрерывно разными порциями (рис. 1).
Корм
Рис. 1. Количество выделения панкреатического сока у куриц при добавлении в рацион 5%
рапса от массы корма
При введении семян рапса, содержащих 33% эруковой кислоты в количестве 5% от
массы корма, динамика (рис. 1) не изменяется, однако данная добавка вызывает снижение
количества сока, поэтому траектория показателя сокоотделения располагается ниже, по
8
сравнению
с
фоновым
уровнем.
Прием
корма
вызывает
увеличение
количества
панкреатического сока в 1,6 раза, по сравнению с исходным уровнем. Затем следует
снижение секреции в течение 90 минут и уровень выделения сока практически приближается
к исходной величине 0,4±0,04 мл. На этом заканчивается сложнорефлекторная фаза и
происходит выделение секрета под действие гуморальной фазы регуляции. В этот период
наблюдается тенденция к увеличению секреции до 0,54±0,06 мл.
Корм
Рис.2. Динамика активности амилазы у кур при добавке в рацион 5% рапса от массы корма
Корм
Рис.3. Влияние добавки 5% рапса от массы корма на протеолитическую активность
панкреатического сока у кур
9
При введении рапса с содержанием 33% эруковой кислоты в объеме 5% от массы
корма (рис. 2) динамика амилолитической активности не изменяется, но траектория
показателя выделения ферментов находится ниже фонового уровня.
Существенные изменения наблюдали и в динамике протеолитической активности
после добавки семян рапса с избыточным содержанием эруковой кислоты (рис. 3). После
приема корма через 30 минут активность протеаз увеличивалась в 1,3 раза. Первый пик
активности наступал через 90 минут после кормления и составлял 323±18,2 единиц в
фоновый период, а в опытный - 474±12,8 единиц. Данная величина протеолитической
активности оказывалась выше в 1,5 раза соответствующей величины в фоновой серии
опытов. Второй пик активности фермента происходил через 150 минут от начала опыта, что
в 1,4 раза было выше фонового периода.
Таким образом, причиной снижения количества секрета и уменьшения активности
амилазы поджелудочного сока является качество семян рапса. Рапс, использованный в виде
добавки к основному рациону кур, содержал большое количество эруковой кислоты (33%)
при допустимой норме 5%, а повышение протеолитической активности в данном случае
можно объяснить увеличением содержания белка в рационе.
2.3. Экзокринная функция поджелудочной железы кур при добавке разного количества
семян рапса (1%, 5%, 10% от массы корма)
Для того, чтобы эффективно использовать белковые добавки, необходимо знать
оптимальное их количество, способное давать наивысшую конверсию корма в продукцию. С
этой целью мы решили сравнить соотношение добавок семян рапса (1%, 5% и 10% от массы
корма) с активностью панкреатических ферментов (табл. 3).
Сравнивая влияние семян рапса в разных дозах, можно отметить, что в опытный
период имело место снижение количества сока в случае добавления в рацион кур семян
рапса в дозе 1% и 5% от массы корма - на 4% и 14%, а при добавке 10% от массы корма,
наоборот, увеличение выделения панкреатического сока в 1,1 раза. Однако разница
существенна только при использовании семян рапса в дозе 5% от массы корма.
Амилолитическая активность увеличивается в опытный период на 2%, 9% и 9%
соответственно дозам рапса, а в объеме секреция сока за опыт остается без существенных
изменений.
Протеолитическая активность в период опыта увеличивалась при введении в корм
курам 5% и 10% семян рапса от массы корма в 1,5 раза и 1,3 раза в единице сока, а в объеме
10
сока за опыт увеличивалась, соответственно, в 1,2 и 1,4 раза, по сравнению с фоном.
Добавление семян в объеме 1% от массы корма не влияло на протеолитическую активность.
Следовательно, наибольшее увеличение активности протеаз (в 1,5) раза наблюдалось
в опытный период, при кормлении кур семенами рапса в дозах 5% от массы корма.
Липолитическая активность при добавлении курам семян рапса в дозе 5% и 10% от
массы корма увеличивалась в 1,1 раза.
Таблица 3. Внешнесекреторная функция поджелудочной железы кур при
добавлении в рацион семян рапса
№
п\
п
1.
Показатели
Ед.
изм
Количеств мл
о сока за %
опыт
Доза добавки семян рапса
1% от массы
5% от массы
10% от массы
корма
корма
корма
фон
опыт
фон
опыт
фон
опыт
7,5±0,4 7,2±0,4 6,6±0,2 5,7±0,2** 5,0±0,2
5,7±0,3
100%
96,0%
100%
86,4%
100%
114,0%
Активность ферментов в 1 мл сока, мг/мл/мин
5250±
5344±
4284±
4664±
4204±
119,1
174,1
118,4
176,9
188,7
100%
101,8%
100%
108,9%
100%
3. Протеазы
ед.
249±
220±
236±
342±
323±
%
14,0
9,5
11,8
13,1****
9,4
100%
88,3%
100%
144,9%
100%
4. Липаза
ед.
18±04
18±0,4
10±0,5
11±0,4
15±0,6
%
100%
100%
100%
110,0%
100%
Активность ферментов в объеме сока, мг/мл/мин
5. Амилазы
ед.
43872± 42353± 28397±
27205±
23650±
%
2837,3
3134,8
1066,0
1759,7
1784,3
100%
96,5%
100%
95,8%
100%
6. Протеазы
ед.
1966±
1668±
1489±
1846±
1679±
%
160,8
139,5
78,3
60,0****
94,5
100%
84,8%
100%
124,0%
100%
7
Липаза
ед.
138±7,5 138±8,9 71±4,9
68±4,8
79±5,9
%
100%
100%
100%
95,8%
100%
Примечание: *Р<0,05, ** Р<0,02, *** Р<0,01, **** Р< 0,001
2.
Амилаза
ед.
%
4593±
153,0
109,2%
417±
10,0****
129,1%
17±0,6*
113,3%
23820±
2440,9
100,7%
2400±
152,7***
142,9%
105±9,5*
132,9%
Таким образом, поджелудочная железа кур реагирует на разницу в добавках семян
рапса изменением секреции сока. Так, наименьшая доза (1% от массы корма) существенно не
изменяет сокоотделение и активность панкреатических ферментов. Однако 5% от массы
корма вызывает снижением секреции панкреатического сока на 14%, но при этом
увеличивается его протеолитическая активность в 1,5 раза (в единице секрета и в 1,2 раза в
объеме сока за опыт).
11
Добавка семян рапса в количестве 10% от массы корма стимулирует активность
протеаз в 1,3 раза в единице сока и в 1,4 раза в объеме сока за опыт. Учитывая увеличение
количества рапса по сравнению с предыдущей дозой, в два раза, следует отметить, что
наиболее выраженной реакция поджелудочной железы отмечается при добавке семян рапса в
количестве 5% от массы корма. Поэтому данная доза является наиболее оптимальной.
2.4. Динамика секреции панкреатического сока и ферментов при использовании
в рационе кур семян рапса
Поджелудочная
железа
птиц
реагирует
на
прием
корма
усилением
своей
деятельности, которая вызывает одновременное увеличение объема панкреатического сока и
повышение
активности
ферментов.
В
регуляции
внешнесекреторной
функции
поджелудочной железы принимают участие нервные и гуморальные механизмы. Так,
внешнесекреторная функция железы кур в основном увеличивается за счет повышения
активности амилазы, протеаз и липазы (Ц.Ж. Батоев, 2001). Одной из задач настоящего
исследования явилось изучение динамики выделения панкреатического сока и ферментов до
- и после добавки в рацион семян рапса.
Для того, чтобы изучить как меняется секреторная функция поджелудочной железы
кур на введение в рацион семян рапса, следует рассмотреть динамику секреции
панкреатического сока и его ферментативной активности.
Наши экспериментальные данные, представленные на рисунке 4,5,6,7, показывают
изменения экзокринной функции поджелудочной железы кур в 1 мл получасовой порции
сока под влиянием добавки рапса в объеме 5% от массы корма.
Корм
12
Рис. 4. Количество панкреатического сока у кур при добавлении в рацион 5% рапса от массы
корма
Итак, усиление внешнесекреторной функции поджелудочной железы кур связано с
приемом корма. Наибольшее количество сока за опыт выделяется через 30 и 150 минут после
кормления. В опытный период эти показатели на 18% и на 20% были ниже исходного
периода (рис. 4).
Ферментативная
активность
изменяется
по-разному.
При
добавлении
рапса
существенных изменений в динамике активности амилазы и липазы не установлено (рис.
5,7). Активность липазы достигает максимального значения через 30 и 150 минут после
приема корма в 1,1 раза, а активность амилазы - через 60 и 150 минут, соответственно, в 1,7
раза, по сравнению с исходной активностью. Динамика активности протеаз (рис. 6) в течение
опыта принципиально не изменялась, по сравнению с фоном, но в опытный период значения
активности протеаз значительно превосходили показатели без добавления рапса (р< 0,001).
Пики активности фермента регистрировали через 90 и 150 минут, соответственно, в 1,6 раза.
Корм
Рис. 5. Динамика активности амилазы у кур при добавке в рацион 5% рапса от массы корма
13
Корм
Рис. 6. Влияние добавки 5% рапса от массы корма на протеолитическую активность
панкреатического сока у кур
Корм
Рис. 7. Динамика активности липазы у кур при добавке в рацион 5% рапса от массы корма
Результаты наших исследований согласуются с данными, полученными на цыплятахбройлерах (Вертипрахов В.Г., 1989), где было отмечено, что при выделении панкреатических
ферментов после приема корма наблюдается определенный паралеллизм, и в то же время
наибольшей активности ферменты достигают в следующей последовательности: липаза,
амилаза, протеаза.
Добавка семян рапса оказывает существенное влияние на динамику протеолитической
активности. Базовая активность фермента в 1 мл сока в опытный период возрастает в 1,3
раза, что свидетельствует о долговременной адаптации функции органа к белковой добавке.
В максимальных точках траектории показатели выделения протеаз в опытный период были
14
выше в 1,5 раза. В динамике выделения протеолитических ферментов в объеме сока имел
место наибольший подъем в сложнорефлекторную фазу регуляции, т.е. через 30-90 минут
после кормления. Это связано, по-видимому, со своеобразными вкусовыми качествами семян
рапса.
Таким образом, наши данные согласуются с результатами исследований Ц.Ж. Батоева
и его научной школы. Процесс пищевого возбуждения связан с приемом корма и протекает в
две фазы: первая – сложнорефлекторная (в течение двух часов), а вторая – нейрогуморальная
(до 5-6 часов после приема корма).
2.5. Влияние добавки семян рапса в рацион кур на показатели общего белка в
сыворотке крови
Белки крови являются индикатором обменных процессов в организме животных.
Количество общего белка в сыворотке крови у разных видов животных колеблется в
определенных пределах, у кур показатели сывороточного белка в крови (4-6%) уступают
млекопитающим.
В задачу наших исследований входило изучить влияние добавки семян рапса к корму
кур на уровень общего белка в сыворотке крови.
Результаты исследований показали, что в контрольной группе у птиц содержание
общего белка составляло 58±2,0 г/л, а в опытной - 65±0,34 г/л, т.е. выше на 12%. Это
свидетельствовало о том, что семена рапса (5% от массы корма) оказывают стимулирующее
влияние на процессы пищеварения и усвоение белка. В связи с тем, что добавка семян рапса
производилась к сбалансированному корму, то показатель общего белка в опытной группе
несколько превышал физиологическую норму кур. Такое отклонение можно считать
физиологичным, поскольку согласно данным С.Г. Смолина (2004), у кур отмечаются
сезонные колебания и в зимний период содержание общего белка в сыворотке крови может
достигать 74,1±16,17 г/л.
Таким образом, добавка семян
рапса
в
объёме
5% от
массы
корма к
сбалансированному рациону повышает уровень общего белка в сыворотке крови на 12%, по
сравнению с контролем. Это свидетельствует о том, что семена рапса оказывают
стимулирующее влияние на процессы пищеварения и обмен веществ.
15
2.6. Сравнительный анализ действия на секреторную функцию поджелудочной железы
кур добавки семян рапса и сои
Среди всех возделываемых в мире сельскохозяйственных культур соя является одной
из самых высокобелковых кормовых растений. По качеству белка она значительно
превосходит многие другие растения, в том числе масличные и зерновые.
Основным биохимическим компонентом семян сои является белок. Семена ее
содержат 17-26% жира, 36-42% сбалансированных по аминокислотному составу белка и
более 20% углеводов. По белковому комплексу и содержанию незаменимых аминокислот
(лизин, метионин, триптофан и др.) соевый протеин ближе к белкам животного
происхождения, следовательно, организм животных и человека затрачивает минимальные
усилия для превращения соевого белка в белки своего тела. Высокая растворимость соевого
альбумина в воде делает его легкоусвояемой пищей для людей и ценным кормом для
животных и птицы.
В задачу наших исследований входило изучение влияния на пищеварительную
функцию поджелудочной железы добавки разных белковых культур в рацион кур.
Результаты экспериментов показывают, что секреторная функция поджелудочной железы
кур реагирует на увеличение протеина корма за счет добавки семян сои в объёме 5% от
массы корма (табл. 4).
Таблица 4. Влияние семян сои (5% от массы корма) на секреторную функцию
поджелудочной железы кур
Показатели
Фон
Опыт
Количество
5,6±0,3
5,0±0,4
панкреатического сока за
опыт, мл
Активность ферментов в 1мл сока, мг/мл/мин
% к контр.
89,3
Амилаза
3960±376,5
4732±235,1
119,5
Протеазы
265±13,4
452±24,7**
170,6
Липаза
16±0,6
19±0,5*
118,8
Активность ферментов в объеме сока за опыт, мг/мл/мин
Амилаза
23388±1745,5
26952±3425,3
115,2
Протеазы
1643±110,2
2575±236,6*
156,7
Липаза
95±6,1
102±8,5
107,4
Примечание: * P<0,01, ** P<0,001.
16
Результаты свидетельствуют о том, что количество панкреатического сока за опыт у
кур существенно не изменялся, хотя и имела место тенденция снижения секреции на 11%.
Активность амилазы в 1 мл за опыт и в объеме сока увеличивалась в 1,2 раза (p>0,1).
Протеолитическая активность в 1 мл сока при использовании добавки сои повысилась у кур
в 1,7 раза, а в объеме сока за опыт - в 1,6 раза. Активность липазы в 1 мл сока и объеме сока
возрастала, соответственно, - в 1,2 и в 1,1 раза. Следовательно, при введении в рацион кур
семян сои в объёме 5% от массы корма происходило изменение протеолитической
активности, что можно объяснить увеличением содержания сырого протеина в корме.
Таким образом, добавление семян сои в объёме 5% от массы корма оказывает
стимулирующее влияние на протеолитическую активность сока поджелудочной железы кур,
(в 1,7 раза).
Сою и рапс относят к кормовым и высокобелковым культурам. Известно, что
качественный состав их несколько отличается (И.В. Петрухин, 1989). Задача наших
исследований состояла в том, чтобы сравнить качество добавок биологическим методом,
используя адаптивные возможности поджелудочной железы кур (рис. 8,9,10,11).
Рис. 8. Количество выделенного панкреатического сока в сравнение сои и рапса (5% от
массы корма) в сравнении
Из рисунка 5 видно, что количество панкреатического сока (рис. 8), выделенного за
опыт, достоверно снижалось при кормлении их семенами рапса - на 14% (с 6,6±0,2 мл до
5,7±0,2 мл); семенами сои - на 11% (с 5,6±0,3 мл до 5,0±0,4 мл).
17
Рис. 9. Динамика активности амилазы у кур при добавке в рацион корма сои и рапса (5% от
массы корма) в сравнении
Рис. 10. Влияние добавки сои и рапса (5% от массы корма) на протеолитическую активность
панкреатического сока у кур
18
Рис. 11. Динамика активности липазы у кур при добавке в рацион сои и рапса (5% от массы
корма) в сравнении
Амилолитическая активность (рис. 9) при введении добавок семян сои и рапса
существенно не изменялась, а протеолитическая активность (рис. 10) увеличивалась в
опытный период в 1,7 раза (с 265±13,4 мг/мл/мин до 452±24,7 мг/мл/мин) при добавлении в
рацион кур семян сои, а при добавке к корму семян рапса данный показатель увеличиваля в
1,5 раза (236±11,8 мг/мл/мин до 342±13,1 мг/мл/мин). Это связано с тем, что в семенах сои
содержится больше протеина (36-42%), чем в семенах рапса (20-30%). Поэтому
внешнесекреторная функция поджелудочной железы кур адекватно реагировала на
изменение сырого протеина в суточном рационе.
Использование в рацион кур добавки сои повышает активность липазы в 1,2 раза (с
16±0,6 мкмоль/мл/мин до 19±0,5 мкмоль/мл/мин) по сравнению с фоновым уровнем (рис.
11).
Таким образом, внешнесекреторная функция поджелудочной железы кур наиболее
интенсивно реагирует на добавление в рацион семян сои, чем рапса. Так, при введении в
корм семян сои в объёме 5% от массы корма наблюдается увеличение протеолитической
активности в 1,7 раза, а при добавке рапса в таком же объёме увеличение составляет - 1,5
раза. Добавление в рацион кур семян сои вызывает увеличение липолитической активности в
1,2 раза, по сравнению с фоновым периодом.
19
ВЫВОДЫ
1. Рапс - кормовая культура, в которой наряду с высоким содержанием белка и жиров
содержаться
антипитательные
вещества
(эруковая
кислота,
глюкозинолаты).
В
исследованных нами пробах количество эруковой кислоты достигало 33%, что значительно
превышало допустимую норму (5%). Установлено, что в семенах рапса отсутствует
ингибитор трипсина, что подтверждено ферментно-субстратным и казеинолитическим
анализами.
2. Добавление рапса с высоким содержанием эруковой кислоты (33%) в объеме 5% массы
корма угнетает функцию поджелудочной железы кур, снижая количество панкреатического
сока и активность амилазы. Однако протеолитическая активность в данном случае возрастает
на 35%, что можно объяснить повышением уровня белка в данном виде корма.
Введение в рацион кур семян рапса в объеме 5%, с допустимым содержанием
эруковой кислоты, стимулирует продукцию панкреатического сока и его протеолитическую
активность в 1,5 раза.
3. Объем панкреатического сока, секретируемого поджелудочной железой зависит от дозы
рапса, вносимого в корм суточного рациона птиц: при объеме 1% от массы корма изменения
в секреции были недостоверны; при 5% добавке секреция снижалась на 14%, при
одновременном увеличении его протеолитической активности в 1,5 раза. Добавка рапса в
объеме 10% от массы корма также приводила к снижению секреции сока, а
протеолитическая и липолитическая активность были, соответственно, выше в 1,3 и 1,1 раза.
Последнее позволило нам прийти к заключению о том, что наиболее оптимальной по
эффективности является добавка рапса в объеме 5% массы корма суточного рациона.
4. Введение семян рапса в рацион кур в качестве добавки сопровождается стимуляцией
секреции панкреатического сока, связанной с временным фактором и гетерохроностью
изменения ферментативной активности сока. Максимум значений активности липазы
регистрируются через 30 и 150 минут после приема корма; амилазы - через 60 и 150 минут (в
1.7 раза выше исходной активности) и протеазы через 90 и 150 минут (в 1,6 раза). Все это
является отражением сложно-рефлекторной и нервно-гуморальной регуляции процессов
пищеварения.
Исходная активность протеаз, в пересчете на 1 мл сока, в опытный период возрастала
в 1,3 раза, что свидетельствует о долговременной адаптации поджелудочной железы к
белковой добавке.
20
Итак,
сравнительные
исследования
выявили,
что
динамика
показателей
протеолитической активности панкреатического сока под влиянием добавки рапса
достоверна была выше.
5. Пятипроцентная добавка семян рапса к массе корма суточного рациона стимулирует
синтез сывороточного белка крови - превышение данного показателя в опыте составило 12%.
6. Экспериментально установлено, что у птиц, получавших добавки рапса и сои к корму
суточного рациона, поджелудочная железа с разной интенсивностью отвечала секрецией
ферментов панкреатического сока: на введение семян сои в объеме 5% к корму
протеолитическая активность увеличивалась в 1,7 раза, а на рапс – в 1,5 раза. При этом в
обоих случапях зарегистрировано повышение липолитической активности в 1,2 раза.
Предложения для практического применения
1. Результаты исследований позволяют рекомендовать для использования в научнопроизводственных опытах добавку семян рапса в дозе 5% от массы корма. В этом
случае
отмечается
максимальный
уровень
стимуляции
секреторной
функции
поджелудочной железы.
2. Предлагаем использование хронических опытов на курах с фистулой панкреатического
протока (метод Ц.Ж. Батоева, С.Ц. Батоевой, 1970) для определения оптимальной
дозировки различных биологически активных добавок в корм, в том числе содержащие
антипитательные
вещества
(эруковую
кислоту,
ингибиторы),
поскольку
поджелудочная железа четко адаптируется к качественному составу корма.
3. Разработанный нами метод проведения ферментно-субстрантного анализа качества
кормов, позволяет определить содержание протеина, в том числе ингибитора трипсина
в белковых культурах.
4. Материалы диссертации могут быть использованы для теоретического обоснования
характера питания птиц, а также в качестве данных для последующих исследований в
научной работе и в учебном процессе.
Список опубликованных работ по теме диссертации
1.
Вертипрахов В.Г. Адаптация панкреатической секреции к уровню белка в
рационе кур / В.Г. Вертипрахов, М.И. Сердцев, Е.С. Цуканова // Вестник
Красноярского государственного аграрного университета. - 2008. - Вып. 2. – С.
187-189.
21
2. Цуканова
Е.С.
Секреторная
функция
поджелудочной
железы
кур
при
использование в рацион добавки маслосемян рапса (5% от массы корма) / Е.С.
Цуканова // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. – 2009. - № 3. - С.
129-132.
3. Вертипрахов В.Г. Влияние семян рапса с разным содержанием эруковой
кислоты на секреторную функцию поджелудочной
железы кур / В.Г.
Вертипрахов, Е.С. Цуканова // Вестник Красноярского государственного
аграрного университета. - 2009. - Вып. 8. – С. 110-113.
4. Вертипрахов В.Г. Адаптация панкреатической секреции кур и цыплят-бройлеров к
уровню протеина в рационе / В.Г. Вертипрахов, Е.Г. Фоменко, Е.С. Цуканова //
Проблемы биологической науки и образования в педагогических вузах: Материалы V
Всероссийской научно-практической конференции. – Новосибирск, 2008. – С. 101103.
5. Вертипрахов В.Г. Сравнительный анализ действия на секреторную функцию
поджелудочной железы кур добавки семян рапса и сои / В.Г. Вертипрахов, Е.С.
Цуканова // «Боловсрол судлал», Монголия, Улан-Батор. - № 6. – 2009. – С. 136-143.
6. Цуканова Е.С. Использование рапса в качестве белковой добавки в рационах
животных Молодая наука Забайкалья – 2007: аспирантский сборник / ЗабГГПУ –
Чита, 2007. – С. 313-316.
7. Цуканова Е.С. Ингибиторы пищеварительных ферментов в бобовых культурах
Молодая наука Забайкалья – 2008: аспирантский сборник / ЗабГГПУ – Чита, 2008. –
Ч. 1. - С. 46-50.
22