ЛЬВІВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ

ВЕТЕРИНАРНОЇ МЕДИЦИНИ

імені С.З. ґЖИЦЬКОГО

ВАСЕРУК НАТАЛІЯ ЯРОСЛАВІВНА

УДК 619: 614. 31: 637.5

Фізіологічний стан бугайців і ветеринарно-санітарна

оцінка яловичини, виробленої в умовах підвищеного

вмісту кадмію за корекції метаболізму хелатами

мікроелементів та вітамінами

16.00.09 – ветеринарно-санітарна експертиза

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата ветеринарних наук

Львів – 2003

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Львівській державній академії ветеринарної медицини імені С.З.ґжицького, Міністерства аграрної політики України

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор, академік УААН, академік АН ВШ України, заслужений діяч науки і техніки України Кравців Роман Йосипович,

Львівська державна академія ветеринарної медицини імені С.З.ґжицького, ректор, завідувач кафедри ветеринарно-санітарної і радіологічної експертизи

Офіційні опоненти: доктор ветеринарних наук, член УААН, заслужений працівник сільського господарства України

Хоменко Віталій Іванович,

Національний аграрний університет, м. Київ

професор кафедри ветсанекспертизи і

гігієни переробки продукції тваринництва

доктор біологічних наук, професор

Власенко Володимир Васильович,

Вінницький державний аграрний університет,

завідувач кафедри мікробіології, технології

переробки та санітарної експертизи

Провідна установа: Харківська державна зооветеринарна академія

кафедра зоогігієни, ТПТ та ветсанекспертизи

Захист відбудеться 10.04. 2003 року о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.826.03 у Львівській державній академії

ветеринарної медицини імені С.З. ґжицького за адресою: 79010, м. Львів, вул. Пекарська, 50, аудиторія № 1.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Львівської державної академії ветеринарної медицини імені С.З. ґжицького за адресою:

79010, м. Львів-10, вул. Пекарська, 50.

Автореферат розісланий 08.03.2003 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

кандидат ветеринарних наук, доцент Салата В.З.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. серед пріоритетних забруднювачів біосфери, що потребують постійного контролю у довкіллі, програмою глобального моніторингу ООН визнаний кадмій (Добровольський В.В., 1983; Cibulka.,1994; Трахтен-берг И.М., 1994). Розміщення у західному регіоні України гірничо-хімічних підприємств, заводів, ТЕС, а також зосередження відходів видобутку та збагачення вугілля зумовлюють утворення локальних техногенних провінцій індустріального походження. Забрудненню довкілля сприяє інтенсивна хімізація сільськогосподарського виробництва (Слободян В.А., 1980; Hutton., 1982). Щорічно в ґрунти України вноситься 170 тисяч тон пестицидів, 150 тисяч тон мінеральних добрив, а разом з ними надходить 400 тон кадмію (Калінін І.В., 1998). При порушенні екологічного стану угідь дослідженнями В.З. Салати (1997), О.О. Дашковського (2001) встановлено формування якісно нових біогеохімічних провінцій із підвищеним у кормах МДР важких металів та зниженням вмісту окремих біотичних мікроелементів.

Таким чином, через погіршення екологічної ситуації все актуальнішим стає питання вивчення можливості безпечного ведення тваринництва у біогеохімічних зонах і на територіях, що зазнали техногенного впливу.

Однією з центральних ланок у біологічному кругообігу кадмію є тварини – джерело продуктів харчування, з якими елемент потрапляє в організм людини (Розпутній О.І., 1999; Засєкін Д.А., 2002). Висока лабільність металу в обмінних процесах потребує врахування багатьох факторів: вміст кадмію у кормах та воді, інтенсивність всмоктування у шлунково-кишковому тракті, надходження в організм і перерозподіл між органами та тканинами, антагоністичні, синергістичні впливи інших елементів (Рейли К., 1985; Авцын А.П., 1991).

Нестача біотичних мікроелементів у раціоні та відносно невисока біологічна доступність (1–25%), антагоністичні властивості між ними, утворення нерозчинних комплексних сполук, а також неадекватність стандартних преміксів до господарських і біогеохімічних особливостей індустріальних зон є однією з важливих причин низької продуктивності тварин та невисокої якості їх продукції (Кальницкий Б.Д., 1985; Кузнецов С.Г., 1991). Хелатні сполуки мікроелементів з амінокислотами легко проникають крізь клітинні мембрани та, конкуруючи з важкими металами, витісняють їх з метаболізму.

Отже, використання мікроелементів хелатного комплексу дозволяє проводити цілеспрямований вплив на обмін речовин і енергії, корегувати дефіцит тих чи інших біологічно активних речовин, підвищувати резистентність, продуктивність, відтворювальні функції тварин та отримувати високоякісну екологічно безпечну продукцію (Tainturier D., 1984; Spears J.W., 1989; Кальницкий Б.Д., 1990; Кравців Р.Й., 1997-2002; Біленчук Р.В., 1999; Марків А.М., 1999).

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційна робота є розділом комплексної теми кафедри ветеринарно-санітарної і радіологічної експертизи Львівської державної академії ветеринарної медицини імені С.З. ґжицького (номер державної реєстрації 0102U001331 “Екологічний моніторинг біологічно-активних речовин в природі і продуктах тваринництва та розробка методів корекції з метою підвищення продуктивності тварин і поліпшення їх продукції”).

Мета і задачі досліджень. Встановити механізми реалізації токсичного впливу кадмію in vitro та in vivo. Розробити і апробувати ефективний спосіб для зниження вмісту кадмію у тканинах тварин, підвищення м’ясної продуктивності та покращення якості яловичини.

Відповідно до мети поставлено завдання:

–

–

–

–

–

–

–

–

Об’єкт досліджень: корми, вода, мітохондрії та мікросомально-цитозольна фракція печінки, культура клітин гранульозного шару фолікулів яєчника, бугайці чорно-рябої породи, кров, яловичина, печінка, кістки, нирки.

Предмет досліджень: Cd, Zn, Cu, Co, Mn, Fe, Ca, Mg, кров (еритроцити, гемоглобін, загальний білок сироватки крові, білкові фракції, АлАТ, АсАТ, SH-групи, глутатіон), яловичина (рН, вологоємкість, кольоровий показник, суха речовина, зола, жир, протеїн, триптофан, оксипролін, білковий якісний показник), дегустаційна оцінка м’яса і бульйону.

Методи досліджень: біохімічні, фізичні, бактеріологічні, органолептичні.

Наукова новизна одержаних результатів. Виявлено неблагополучні за кадмієм локальні зони техногенного навантаження. Вперше апробована модельна тест-система з клітин гранульозного шару фолікулів яєчника корів для виявлення шляхів реалізації цитотоксичного впливу кадмію та підбору компонентного і кількісного складу мікроелементних преміксів. Розроблений та апробований металоорганічний премікс у поєднанні з вітамінними ін’єкціями як засіб для зниженя нагромадження кадмію у тканинах тварин, підвищення продуктивності і покращення якості яловичини.

Практичне значення одержаних результатів. З метою усунення токсичного впливу кадмію та одержання екологічно безпечної високої якості яловичини раціон відгодівельного молодняку, в зонах техногенного навантаження, необхідно балансувати металоорганічними преміксами у поєднанні з ін’єкціями тривітаміну (Заявка на патент України № 2002021370 “Спосіб корекції обміну речовин у бичків в умовах техногенного забруднення кадмієм”).

Для встановлення цитотоксичності кадмію, оптимальних доз антагоністів, апробації комплексних антидотів використовувати у якості біологічної тест-системи клітини гранульозного шару фолікулів яєчника корів (Заявка на патент України № 2002032333 “Біологічна тест-система для виявлення та вивчення токсичного впливу важких металів”).

Особистий внесок здобувача. Експериментальні дослідження по темі дисертаційної роботи, добір і аналіз даних літератури, статистичну обробку, теоретичне обґрунтування одержаних результатів, їх опис та інтерпретацію здійснено пошукачем особисто за методичної і наукової підтримки доктора біологічних наук, професора, академіка УААН, заслуженого діяча науки і техніки України Кравціва Р.Й.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідались, обговорювались і схвалені на наукових конференціях: Міжнародна наукова конференція “С.З. Гжицький і сучасна аграрна наука” (Львів, 2000); Міжнародна науково-практична конференція “Актуальні проблеми розвитку сучасної зооветеринарної науки” (Львів, 2001); Конференція молодих вчених і спеціалістів “Досягнення і перспективи розвитку агробіотехнології в Україні" (Київ, 2002); Міжнародна науково-практична конференція “Біологічні основи підвищення продуктивності тварин” (Львів, 2002); Міжнародна науково-практична конференція молодих вчених та спеціалістів “Молоді вчені у вирішенні проблем аграрної науки і практики” (Львів, 2002).

Публікація матеріалів досліджень. За матеріалами дисертації опубліковано 10 наукових праць, серед яких 8 статей і 2 заявки на патент України.

Обсяг і структура роботи. Дисертація викладена на 191 сторінці комп’ютерного тексту і складається зі вступу, огляду літератури, загальної методики і основних методів досліджень, експериментальної частини, аналізу й узагальнення результатів досліджень, висновків, пропозицій виробництву, списку використаних джерел літератури (405 джерел включаючи 177 зарубіжних) та 2 додатків. Робота ілюстрована 38 таблицями і 10 рисунками.

Загальна методика та основні методи досліджень

Експериментальна частина роботи виконана на кафедрі ветеринарно-санітарної і радіологічної експертизи Львівської державної академії ветеринарної медицини імені С.З. Гжицького протягом 1999-2001 років.

Комплексна робота включала:

1. Вивчення за допомогою атомно-абсорбційного спектрофотометра типу ААS-30 (Бріцке М.Є., 1980) мінерального складу раціону тварин (коренебульбоплодів, соковитих, зернових, концентрованих, грубих кормів і води) у господарствах, розміщених поблизу промислових зон: агрофірми ”Бовшів” Рогатинського району Івано-Франківської області, ССП “Нове життя” і ССП “Волсвинське” Сокальського району, ССП ім. Івана Франка Миколаївського району, а також ТзОВ “Літинське” Дрогобицького району Львівської області, що знаходиться в екологічно безпечній зоні.

2. Модельні експерименти на мітохондріях, мікросомально-цитозольній фракції печінки, культурі клітин гранульозного шару фолікулів яєчника (гранульоза).

Виділяли мітохондрії за методом Р.П. Виноградова, Н.Е. Кучеренко, А.Р. Литвиненко (1977). Для інкубації мітохондрій печінки та компонентів мікросомально-цитозольної фракції використовували середовище: 0,15 М сахарози, 0,015 М калію хлористого, 0,005 М калію фосфату. Культивування гранульози проводили в середовищі RPMI – 1640 (Flow Laboratories) за загальновживаним методом (Голубєва А.К., 1989). Інтенсивність дихання мітохондрій, мікросомально-цитозольної фракції печінки та гранульози визначали полярографічно (нг-атом О/мл суспензії клітин за хвилину) у термостатованій кюветі (t 38оС). Для встановлення впливу кадмію на кисень-залежні процеси у проби вносили CdCl2 в дозах, з розрахунку на кінцеву концентрацію чистого металу 1нг/мл; 10нг/мл; 100нг/мл; 1мкг/мл та 10мкг/мл. Використовували інгібітори: гліколізу – натрію фторид (10–3 M); НАД-залежної ділянки дихального ланцюга – амітал (5·10–3 М); термінальної (цитохромоксидази) – натрію азид (5·10–3 М); вільнорадикального окислення жирних кислот – NaEДTA (6·10–4 М). Апробували іn vitro суміш мікроелементів у формі хелатних сполук з амінокислотою метіоніном, для чого культуру клітин інкубували протягом 12 годин в присутності преміксів та різних доз кадмію.

3. Апробація ефективності застосування БАР для виробництва високоякісної екологічно безпечної продукції тваринництва.

Дослідження впливу БАР проводили у господарствах з різною інтенсивністю техногенного навантаження – агрофірмі “Бовшів” (розміщена поблизу Бурштинської ТЕС; вміст Cd у кормах і воді перевищує МДР) та ТзОВ “Літинське” (екологічно благополучне господарство; вміст Cd не перевищує МДР). У господарствах відібрано по 50 голів бичків-аналогів чорно-рябої породи за живою масою та віком. Сформовано чотири дослідні групи (табл. 1).

Таблиця 1

Схема проведення досліду

Групи | К-ть тварин

у групі | Характер годівлі

Контроль | 10 | основний раціон (ОР)

І дослідна | 10 | ОР + тривітамін в/м 4 мл кожні 2 тижні

ІІ дослідна | 10 | ОР + метіонін (Met) 0,1 мг/кг живої маси

ІІІ дослідна | 10 | ОР + MnMet 0,05+CuMet 0,05+CoMet 0,03+ZnMet 0,05 +FeMet 0,025 мг/кг живої маси

ІVдослідна | 10 | ОР + MnMet 0,05+CuMet 0,05+CoMet 0,03+ZnMet 0,05+FeMet 0,025 мг/кг живої маси +

тривітамін в/м 4мл кожні 2 тижні

Дослідження морфо-біохімічних показників крові проводили протягом експерименту з інтервалом 90 днів. Для отримання цільної крові у пробірки вносили 0,025 мл гепарину і визначали:–

кількість еритроцитів на спектрофотометрі Specord M 400 (Гаврилець Є.С., Демчук М.В., 1966);–

вміст гемоглобіну (Дервіз Г.В., Воробйов А.І., 1959);–

концентрацію Cd, Zn, Cu, Co, Mn, Fe, Ca, Mg на атомно-абсорбційному спектрофотометрі типу ААS-30 (Бріцке М.Є., 1980).

Для отримання сироватки кров інкубували протягом 1 години у термостаті при t 370С, центрифугували при 2500 об/хв і визначали:

–

–

–

–

–

Через 270 днів експерименту у господарствах провели забій (по п’ять тварин з кожної групи). Ветеринарно-санітарну експертизу та якісні показники туш і внутрішніх органів проводили відповідно до “Правил ветеринарного огляду забійних тварин і ветеринарно-санітарної експертизи м’яса і м’ясних продуктів” (1988). Визначали:

–

–

–

–

–

–

Отримані результати оброблені статистично (Плохінський М.В.,1969). Результати середніх значень вважали статистично вірогідними при *– Р<0,05; **– Р<0,01; ***– Р<0,001.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

1. Санітарно-гігієнічна оцінка мінерального складу кормів та води дослідних господарств. Дослідженнями мінерального складу кормів п’яти господарств, чотири з яких розміщені у зонах техногенного навантаження, встановлено формування локальних біогеохімічних провінцій – порушене природне співвідношення між мікро- та макроелементами (виявлено нестачу Ca, Mg, Cu, Co, Zn, Mn). Встановлено тенденцію до нагромадження кадмію в окремих видах кормів дослідних господарств, найвищі значення показників – у агрофірмі “Бовшів” (у коренебульбоплодах вміст металу перевищує МДР на 33%; соковитих – 69,03; грубих – 78,7; зернових і концентрованих – на 19,1%, воді – у 2,9 раза). Найнижчий вміст кадмію виявлено у кормах та воді ТзОВ “Літинське”, розміщеного у екологічно чистій зоні.

2. Модельні дослідження. З метою з’ясування механізмів реалізації токсичного впливу кадмію і встановлення оптимальних концентрацій та співвідношень мікроелементів-антагоністів проведено модельні експерименти: на мітохондріях і мікросомально-цитозольній фракції печінки ВРХ (тканина органу характеризується високим коефіцієнтом біологічної кумуляції металу) та культурі клітин гранульози (для виявлення процесів, що ведуть до порушення метаболізму в цілій клітині).

Дослідженнями встановлено, що наростаючі дози кадмію непропорційно підвищують інтенсивність споживання кисню мітохондріями печінки ВРХ за рахунок активації ПОЛ та зменшують використання сукцинату і суміші малат+глутамат. Доза Сd 10 мкг блокувала використання субстратів окислення в дихальному ланцюзі. Стимулювання поглинання кисню мікросомально-цитозольною фракцією на фоні додавання кадмію не виявлено, проте як і в попередньому експерименті зростала величина ПОЛ.

При внесенні кадмію у середовище інкубації культури клітин гранульозного шару фолікулів яєчника корів встановлено перерозподіл споживання кисню у бік зростання частки ціанідрезистентного дихання та стимуляцію процесів ПОЛ. Токсичні для клітин дози кадмію 1 та 10мкг/мл. Встановлено кадмійпротекторну дію та оптимальну ефективність застосування метіонатів мікроелементів у складі преміксу (CuMet – 0,05, CoMet – 0,03, ZnMet – 0,05, MnMet – 0,05, FeMet – 0,025мкг/мл) – інтенсивність дихання зростала у 7,5 раза, метаболічна активність культури зберігалася при внесенні кадмію у дозі 10мкг/мл.

3. Дослідження впливу кадмію та ефективності застосування БАР.

3.1. Вплив кадмію і БАР на морфо-біохімічні показники та мінеральний склад крові. У крові тварин господарства з підвищеним рівнем кадмію у кормах, порівняно з екологічно благополучним, встановлено нижчі на 8,2% кількість еритроцитів, на 7,3% вміст гемоглобіну, на 5,9% загального білка, на 1,5% альбумінів, на 12,3% вільних SH-груп, на 7,4% вміст загального глутатіону і на 10,1% його відновленої форми та підвищений на 9,3% – окисленої. Активність АсАт була вища у тварин агрофірми “Бовшів” на 23,6%, АлАТ – на 23,9%.

Отже, у зонах інтенсивного техногенного навантаження в організмі тварин знижена інтенсивність використання поживних речовин, синтез енергетичних запасів та підвищені процеси катаболізму.

Найбільш ефективним в агрофірмі “Бовшів” та ТзОВ “Літинське” було комплексне застосування п’ятикомпонентного металоорганічного преміксу з ін’єкціями тривітаміну – протягом досліду зростали відповідно: кількість еритроцитів на 8,2-10,9% (р<0,05) та 3,6-9,8% (р<0,05), вміст гемоглобіну на 8,3-12,1% (р<0,05) та 5,4-11,4% (р<0,05), загального білка на 4,4-7,2% (р<0,05-0,01) та 6,1-8,8% (р<0,01- р<0,001); альбумінів на 1,5-2,8% (р<0,05); SH-груп – на 6,0-13,1% (р<0,05-0,01) та 5,2-14,4% (Р<0,05-0,001); глутатіону загального на 23,2-24,7% (р<0,05-0,01) та 15,6-20,0%, його відновленої форми на 32,1-39,5 (р<0,05-0,01) та 26,1-33,8% (р<0,05-0,01), окислена – знижувалася на 5,8-28,0% (р<0,05-0,001) та 19,0-23,4% (р<0,05-0,001); підвищувалася активність ферментів переамінування – АсАТ на 27,2-37,0 (р<0,05- 0,01) та 23,0-31,0% (р<0,05- 0,01); АлАТ – на 25,0-38,0 (р<0,05- 0,01) та 20,0 -31,7% (р<0,05-0,01).

При додаванні до раціону тварин дослідних господарств преміксу хелатів мікроелементів (ІІІ група) приріст кількості еритроцитів складав 2,6 - 6,8%; вмісту гемоглобіну 2,9-9,1% (р<0,01); загального білка 4,4-7,3% (р<0,05-0,01); SH-груп 4,5-12,3% (р<0,05-0,01); глутатіону загального 8,8-24,9% (р<0,05), відновленої форми 12,6-35,9% (р<0,05), окислена знижувалася у крові бугайців агрофірми “Бовшів” на 0 -16,9%; ТзОВ “Літинське”– на 3,8-10,3%.

Згодовування метіоніну (ІІ група) тваринам агрофірми “Бовшів” стимулювало приріст вмісту SH-груп на 2,3-6,0%; ТзОВ “Літинське” – на 3,1-11,0% (р<0,05-р<0,01); загального білка на 2,5-4,7% (р<0,05) та 4,0-5,4% (р<0,05); загального глутатіону на 9,7-12,6% та 2,9-10,2%, відновленої форми – на 6,0 -20,7% та 6,1-15,9%, підвищувалася активність АсАТ на 14,6-24,3% та 6,8-14,0%; АлАТ на 8,0-12,0 та 11,4-19,5%.

Ін’єкції вітамінного препарату (І група) тваринам агрофірми “Бовшів” сприяли збільшенню вмісту загального глутатіону на 5,6%, відновленої форми – на 6,5% та зменшенню окисленої – на 9,8%.

Таким чином, металоорганічний премікс при поєднанні з ін’єкціями тривітаміну забезпечив в організмі тварин нормалізацію фізіологічних показників крові, системи антиоксидантного захисту і посилення синтетичних процесів.

Дослідженнями мінерального складу крові протягом експерименту встановлено у контролі агрофірми “Бовшів” вищий, ніж у ТзОВ “Літинське” на 51,6% вміст кадмію та нижчий – Co, Cu, Fe, Zn, mn та Са на – 31,7; 22,7; 12,2; 21,5; 6,0 та 8,0% відповідно. Отже, при тривалому надходженні в організм невисоких доз кадмію елемент вступає в антагоністичні відношення з кобальтом, міддю, залізом та цинком на рівні всмоктування у шлунково-кишковому тракті.

Мінеральний склад крові найбільше змінився у тварин ІІІ і ІV дослідних груп: вміст кадмію знижувався у крові бугайців агрофірми “Бовшів” відповідно на 22,7 і 23,6% (р<0,05-0,01); ТзОВ “Літинське” – на 5,8 і 9,3%; зростав рівень біотичних мікроелементів: Co – на 46,8 і 59,9% (р<0,01); 16,6 і 28,1% (р<0,05-0,01); Cu – 27,7 і 43,0% (р<0,05-0,01); 22,7 і 26,5% (р<0,05-0,01); Fe – 15,5 і 14,0% (р<0,05-0,01); 13,1 і 15,1% (р<0,05-0,01); Zn – 3,7 і 6,5% (р<0,05-0,01); 1,0 і 2,2% (р<0,05-0,01); Mn – 19,9 і 19,7% (р<0,05); 17,1 і 25,0% (р<0,05-0,01) та макроелементу Ca на 6,5 (р<0,05) та 2,5 і 4,0% (р<0,05-0,01).

Отже, при застосуванні мікроелементів у вигляді металоорганічних сполук з метіоніном встановлено високий коефіцієнт їх засвоєння, що дозволяє розглядати хелатні сполуки металів як засіб, що знижує абсорбцію кадмію та забезпечує нормалізацію мікроелементного складу крові.

3.2. Вплив Сd і БАР на продуктивність тварин та забійні показники туш.

Найбільший вплив на продуктивні якості тварин встановлено при додаванні до раціону металоорганічного преміксу, особливо у поєднанні з ін’єкціями тривітаміну. Так, у ІІІ та ІV дослідних групах тварин агрофірми “Бовшів” середньодобові прирости зростали на 79 та 109г; ТзОВ “Літинське” – на 106 та 117г; забійний вихід відповідно – на 2,76 (Р<0,05) і 3,14% (Р<0,01); 1,96 (Р<0,05) і 2,19% (Р<0,01) (табл.2).

Таблиця 2

Вплив Cd і БАР на продуктивність тварин та забійні показники туш, М±m, n=5

Показники | г-во | ГРУПИ ТВАРИН

контроль | І дослідна | ІІ дослідна | ІІІ дослідна | ІV дослідна

Середньодобовий приріст, г | А

Б | 601

648 | 615

662 | 650

722 | 680

754 | 710

769

Маса парної

туші, кг | А

Б | 174,6±5,21

196,0±0,98 | 180,0±3,46

201,6±5,07 | 188,0±5,13

210,7±4,50* | 194,5±4,04*

215,4±4,83* | 199,9±4,15**

219,1±4,76**

Маса охолод-

женої туші, кг | А

Б | 169,9±5,02

190,9±5,07 | 175,3±3,91

196,2±4,83 | 183,5±4,84

205,6±4,21* | 190,0±4,36*

210,7±4,97* | 195,9±4,30*

214,7±4,86**

Вихід туші, % | А

Б | 46,18±0,34

47,99±0,58 | 46,99±0,53

48,63±0,30 | 47,97±0,46*

49,26±0,92 | 48,63±0,64**

49,75±0,78 | 48,86±0,49**

49,98±0,63*

Маса внутрішнього жиру, кг | А

Б | 5,74±0,43

7,16±0,63 | 6,26±0,62

7,46±0,56 | 6,58±0,53

7,99±0,39 | 7,00±0,61

8,29±0,48 | 7,49±0,57*

8,44±0,50

Вихід внутрішнього жиру, % | А

Б | 3,29±0,18

3,65±0,09 | 3,48±0,14

3,70±0,08 | 3,50±0,09

3,79±0,17 | 3,60±0,12

3,85±0,15 | 3,75±0,10*

3,85±0,12

Забійний

вихід, % | А

Б | 49,47±0,52

51,64±0,36 | 50,47±0,48

52,33±0,45 | 51,47±0,65*

53,05±0,48* | 52,23±0,72*

53,60±0,53* | 52,61±0,69**

53,83±0,42**

М’ясний

коефіцієнт | А

Б | 2,96

3,14 | 3,02

3,26 | 3,09

3,35 | 3,28

3,37 | 3,32

3,38

Примітка до таблиць 2,3: А – агрофірма “Бовшів”, Б – ТзОВ “Літинське”.

М’ясний коефіцієнт туш бугайців господарства з нижчим рівнем кадмію у кормах вищий на 6,8%. Приріст величини значення у ІІІ групі агрофірми “Бовшів” – 10,81%, ТзОВ “Літинське” – 7,32%, а у ІV – відповідно 12,16 та 7,64%. Встановлено збільшення виходу м’язової тканини на 1,61–2,21% (Р<0,05-0,01) та жирової – на 0,03 – 0,29% (Р<0,05) при одночасному зниженні на 0,41– 0,66% сполучної і на 0,99 –1,88% (Р<0,05) кісткової тканин.

Отже, ін’єкції тривітаміну мали стимулюючу дію при поєднанні з мікроелементним преміксом, а метіонін краще використовувався у якості пластичного матеріалу з комплексних металоорганічних сполук. Найбільш оптимальним для корекції раціонів було комплексне застосування метіонатів мікроелементів з ін’єкціями тривітаміну.

3.3. Вплив кадмію і БАР на фізико-хімічні властивості та поживну цінність яловичини. Після проведення контрольного забою не виявлено видимих патологоанатомічних змін та вад зовнішнього вигляду, кольору, консистенції, запаху м’яса, стану жиру, сухожиль і м’язів на розрізі. За основними фізико-хімічними показниками і санітарними властивостями м’ясо бугайців контрольної та дослідних груп агрофірми “Бовшів” і ТзОВ “Літинське” після забою (парне) та через 48 годин (охолоджене) було доброякісним і придатним до зберігання. Якісні реакції з сірчанокислою міддю, формаліном, реактивом Неслера після 48-годинного зберігання м’яса були від’ємними, а проби з бензидином і реакція на пероксидазу – позитивними. При дослідженні мазків-відбитків з м’яса (найдовший м’яз спини), виготовлених безпосередньо після забою, встановлено наявність поодиноких (3-6) мікроорганізмів, переважно кокових форм.

У процесі зберігання яловичини при низьких плюсових температурах (від 0 до +2 0С) перші ознаки псування виявлено у контролі агрофірми “Бовшів” на 10-11 добу, у контролі ТзОВ “Літинське” – на 12-13 добу.

Стійкішим до псування було м’ясо тварин, які отримували з раціоном п’ятикомпонентний металоорганічний премікс. М’ясо тварин ІІІ дослідної групи було віднесене до категорії сумнівної свіжості на 15-16, а ІV – на 17-18 добу. Крім цього, м’ясо, отримане від тварин ІІІ і ІV дослідних груп, характеризувалося нижчим на 2,4– 6,5% (Р<0,001) значенням рН та вищим на 6,2–11,6% (Р<0,05-0,001) кольоровим показником (табл.3).

При застосуванні тваринам агрофірми “Бовшів” та ТзОВ “Літинське” БАР речовин змінився хімічний склад найдовшого м’яза спини – зростали відповідно: вміст золи у ІІІ групі – на 0,09% (Р<0,05) та 0,02; ІV – 0,04 та 0,01%; вміст жиру – у І на 0,24 та 0,23%; ІІ – 0,60 та 0,49%; ІІІ – 0,72 (Р<0,05) та 0,68% (Р<0,05); ІV – 0,89 (р<0,05) та 0,71% (р<0,01); вміст протеїну – у І – на 0,08 та 0,16%, ІІ – 0,14 та 0,28%, ІІІ – 0,44 (Р<0,05) та 0,53% (Р<0,05), ІV – 0,84 (Р<0,05) та 0,73%Р<0,01). Калорійність м’яса контрольних тварин ТзОВ “Літинське” була вищою на 5,1%, порівняно з агрофірмою “Бовшів”. У І дослідній групі бугайців обох господарств величина показника зростала – на 2,8%; ІІ –5,6 (Р<0,05) та 5,9%; ІІІ – 8,0 та 8,2% та у ІV – 9,2 (Р<0,01) та 11,6% (Р<0,05) відповідно.

Співвідношення триптофану до оксипроліну було вище на 8,2% у м’ясі контрольних тварин ТзОВ “Літинське”. Приріст величини показника у ІІ групі склав 12,8 (Р<0,05), у ІІІ –14,2 (Р<0,01) та у ІV–16,4% (Р<0,01); у ІІІ групі тварин агрофірми “Бовшів” – 14,9 (Р<0,05); ІV– 16,7% (Р<0,01).

Таблиця 3

Вплив Cd і БАР на фізико-хімічні властивості яловичини М±m, n=5

Показники | г-во | ГРУПИ ТВАРИН

контроль | І дослідна | ІІ дослідна | ІІІ дослідна | ІV дослідна

рН

(через 48 год) | А

Б | 5,84±0,02

5,79±0,03 | 5,74±0,03*

5,74±0,01 | 5,83±0,04

5,67±0,04 | 5,70±0,02***

5,60±0,02** | 5,62±0,03***

5,58±0,03***

рН

(через 14 діб) | А

Б | 6,61±0,03

6,42±0,04 | 6,30±0,02

6,28±0,03 | 6,42±0,02

6,39±0,02 | 6,22±0,04***

6,08±0,03*** | 6,18±0,03***

6,02±0,02***

Вологоємкість | А

Б | 63,9±1,17

63,2±1,20 | 62,7±1,21

62,6±1,19 | 63,0±1,24

62,6±1,25 | 62,6±1,27

61,3±1,17 | 62,0±1,32

60,6±1,22

Кольоровий

показник (екстинція x1000) | А

Б | 380±5,9

419±7,0 | 406±8,1*

437±6,3 | 399±7,9

439±6,1* | 415±6,8**

445±7,6* | 424±7,2***

450±7,4*

Суха

речовина, % | А

Б | 22,71±0,28

23,52±0,18 | 23,03±0,19

23,91±0,20 | 23,45±0,26

24,29±0,15 | 23,87±0,20**

24,73±0,17** | 24,44±0,24***

24,96±0,26***

Протеїн, % | А

Б | 20,70±0,29

21,21±0,13 | 20,78±0,15

21,37±0,15 | 20,84±0,37

21,49±0,20 | 21,14±0,18*

21,74±0,17* | 21,54±0,22*

21,94±0,19**

Жир, % | А

Б | 2,01± 0,23

2,31±0,17 | 2,25±0,30

2,54±0,24 | 2,61±0,19

2,80±0,18 | 2,73±0,21*

2,99±0,14* | 2,90±0,29*

3,02±0,13**

Зола, % | А

Б | 1,01±0,02

0,97±0,03 | 0,95±0,03

0,93±0,04 | 1,04±0,03

0,94±0,01 | 1,10±0,02*

0,99±0,03 | 1,05±0,03

0,98±0,02

Калорійність, ккал | А

Б | 99,42±3,2

104,48±2,5 | 102,23±2,1

107,42±1,6 | 105,25±4,9

110,34±1,3* | 107,55±3,0

112,89±1,9* | 110,98±4,3*

114,11±1,5**

Білковий якісний показник | А

Б | 4,62±0,15

5,00±0,16 | 4,78±0,19

5,32±0,20 | 4,78±0,14

5,64±0,11* | 5,31±0,20*

5,71±0,14** | 5,39±0,18**

5,82±0,18**

3.4. Вплив кадмію та БАР на мінеральний склад тканин бугайців.

У тканині найдовшого м’яза спини бугайців контрольної групи агрофірми “Бовшів” встановлено вищий вміст кадмію на 43,5% (Р<0,001), ніж у ТзОВ “Літинське” (табл. 4), проте нижчий Cu – на 88,8% (Р<0,001), Co – на 97,1% (Р<0,001), Mn – на 38,9, Fe – на 28,8 (Р<0,05), Zn на – 22,9 % (Р<0,05),Cа – на 39,5% (Р<0,001). Мінеральний склад найдовшого м’яза спини відрізнявся від контролю у бугайців ІІІ і ІV дослідних груп агрофірми “Бовшів” та ТзОВ “Літинське”: знижувався вміст кадмію відповідно на 22,0 (Р<0,05) і 37,7% (Р<0,01) та 22,5 і 23,9%; зростали: вміст Co – на 41,4 (Р<0,01) і 40,0 (Р<0,01) та 16,3 (Р<0,05) і 24,3% (Р<0,01); Mn – на 27,8 і 38,9 та 28,0 і 32,0%; Fe – на 21,2 (Р<0,05) і 27,7 (Р<0,05) та 19,8 (Р<0,05) і 22,4% (Р<0,05); Cu – на 11,2 (Р<0,01) і 14,0 (Р<0,01) та 5,9 (Р<0,05) і 11,9% (Р<0,001); Zn – на 17,9 і 18,7 та 20,8 і 21,4%; Ca – на 5,8 і 7,6 та 6,7 (Р<0,05) і 12,6 % (Р<0,01).

У печінці бугайців агрофірми “Бовшів” встановлено вищий, ніж у тварин ТзОВ “Літинське” вміст Cd на 55,7% (Р<0,001) і Zn на 27,6% (Р<0,01) та нижчий вміст Fe – на 10,4%, Cu – у 2,7 раза (Р<0,001), Co – на 5,3%, Mn – на 27,4% (Р<0,01) та Ca – на 10,7% (Р<0,001). При додаванні до раціону тварин агрофірми “Бовшів” та ТзОВ “Літинське” металоорганічного преміксу встановлено зниження вмісту Cd в межах 28,0 – 42,9% і приріст величини показників Со – у ІІІ групі – 4,0 і 8,9; ІV – 4,0 і 7,6 %; Сu – у ІІІ – 68,3 і 8,3; ІV – 65,9 і 9,2%; Mn – у ІІІ – 3,6 і 19,6; ІV – 4,8 і 20,6%; Zn – у ІІІ – 27,1 і 22,4; ІV – 26,7 і 24,3%; Fe – у ІІІ – 23,1 і 35,3; ІV – 35,7 і 36,3% відповідно.

Таблиця 4

Вміст Cd у тканинах бугайців після застосування БАР, мкг/кг, М±m, n=5

Тканина | ГРУПИ ТВАРИН

контроль | І дослідна | ІІ дослідна | ІІІ дослідна | ІV дослідна

агрофірма “Бовшів”

М’язова | 37,7±2,51 | 35,1±1,95 | 40,8±4,02 | 29,4±2,82* | 23,5±3,18**

Печінкова | 74,2±4,73 | 70,7±3,52 | 79,4±4,91 | 44,1±4,60** | 42,4±5,42**

Ниркова | 99,2±5,02 | 90,4±3,47 | 102,1±3,47 | 65,2±5,17*** | 57,8±4,69***

Кісткова | 264,2±5,63 | 260,2±4,82 | 266,5±6,13 | 248,1±3,78 | 247,1±5,18

ТзОВ “Літинське”

М’язова | 21,3±1,24 | 19,7±2,10 | 24,2±3,24 | 16,5±1,42 | 16,2±2,51

Печінкова | 32,9±2,27 | 29,3±1,92 | 32,8±2,01 | 23,7±1,82 | 21,4±1,42*

Ниркова | 63,3±4,27 | 59,1±4,02 | 63,7±3,95 | 42,3±4,87** | 37,6±5,21**

Кісткова | 242,8±7,19 | 240,9±4,40 | 244,2±6,12 | 231,5±4,36 | 231,0±4,20

У кістковій тканині тварин агрофірми “Бовшів” встановлено вищий на 8,1% (Р<0,05) вміст Cd, ніж у ТзОВ “Літинське” та нижчий вміст Са і біотичних мікроелементів. Застосування металоорганічних сполук бугайцям агрофірми “Бовшів” (ІІІ і IV дослідні групи) забезпечило зниження вмісту Cd на 6,1- 6,5% та приріст величини показників Zn на 15,9 і 15,7; Cu – 12,7 і 13,2; Mn –10,8 і 12,7% відповідно; у ТзОВ “Літинське” найвищий приріст виявлено відносно Mn – 9,2 і 9,5; Co – 7,4 і 9,1 та Cu – 7,5 і 8,0% при зниженні Cd на 4,7 і 4,9%.

Вміст Cd, Fe, Cu, Zn та Co у нирках тварин агрофірми “Бовшів” був вищий, ніж ТзОВ “Літинське” відповідно на 36,2 (Р<0,001); 20,1 (р<0,001); 16,7 (р<0,01); 20,2 (р<0,01) та 16,2% (р<0,05). При додаванні металоорганічного преміксу (ІІІ і IV дослідні групи) вміст Cd знижувався в межах 33,2 – 41,7% (р<0,001 – р<0,01).

3.5. Дегустаційна оцінка м’яса та бульйону. При порівнянні органолептичних характеристик м’яса вищі показники дегустаційної оцінки встановлено у тварин господарства, благополучного щодо вмісту кадмію у кормах. Загальна оцінка м’яса контрольної групи тварин ТзОВ “Літинське”–7,24; бульйону – 7,30 бала; агрофірми “Бовшів” – 6,88 та 6,60 бала (рис. 1). У І дослідній групі органолептичні показники м’яса та бульйону майже не відрізнялися від контролю. Внаслідок підгодівлі метіоніном (ІІ група) тварин агрофірми “Бовшів” встановлено покращення органолептичних показників м’яса та бульйону, порівняно з контролем на 0,3-1; ТзОВ “Літинське” – на 0,8-1,4 бала.

Рис. 1. Загальна бальна оцінка дегустації м’яса і бульйону.

Після додавання до раціону бугайців металоорганічного преміксу в комплексі з ін’єкціями тривітаміну загальна оцінка м’яса і бульйону були найвищими і становили відповідно у агрофірмі “Бовшів” 8,20±0,21 та 8,10±0,24 бала, а у ТзОВ “Літинське” – 8,44±0,18 та 8,50±0,14 бала.

3.6. Економічна ефективність застосування БАР. Рентабельність у контрольній групі тварин ТзОВ “Літинське” була вищою, ніж у агрофірмі “Бовшів” і становила відповідно 28,02 та 24,1%. Внаслідок застосування ін’єкцій тривітаміну збільшився рівень рентабельності на 3,48 та 1,0%; додавання метіоніну на – 15,28 та 2,3%; металоорганічного преміксу – на 17,28 та 9,0%; хелатів мікроелементів у поєднанні з ін’єкціями тривітаміну – на 16,98 та 11,6% відповідно.

Отже, у господарстві розміщеному в екологічно благополучній зоні ефективність застосування БАР була вищою. На основі проведених розрахунків рекомендовано використовувати корекцію раціонів металоорганічними сполуками, а у агрофірмі “Бовшів” доцільне їх поєднання з ін’єкціями тривітаміну.

ВИСНОВКИ

1. Встановлено, що при тривалому надходженні невисоких доз кадмію в організмі тварин відбувається взаємодія елементу з іншими двовалентними металами, як у процесі всмоктування так і на тканинному рівні, змінюється метаболізм мікроелементів, знижується інтенсивність використання поживних речовин, синтез енергетичних запасів та підвищуються процеси катаболізму. Корекцію обміну речовин у тварин, підвищення продуктивності та покращення якості яловичини, виробленої в умовах підвищеного вмісту кадмію, проведено шляхом включення до раціону метіонатів мікроелементів у поєднанні з ін’єкціями тривітаміну.

2. Виявлено тенденцію до нагромадження кадмію в окремих видах кормів дослідних господарств: найвищі значення показників у агрофірмі “Бовшів” (у коренебульбоплодах вміст металу перевищує МДР на 33 %; у соковитих – 69,03%; у грубих – 78,7%; у зернових і концентрованих – на 19,1%, у воді – у 2,9 раза.

3. Встановлено ефективність використання біологічної модельної тест-системи – культури клітин гранульозного шару фолікулів яєчника корів. За впливу Cd виявлено перерозподіл споживання кисню гранульозою у бік зростання частки ціанідрезистентного дихання та стимуляцію процесів ПОЛ. Токсичні для клітин дози кадмію 1 та 10 мкг/мл. Встановлено кадмійпротекторну дію та оптимальні дози метіонатів мікроелементів у складі преміксу (CuMet – 0,05, CoMet – 0,03, ZnMet – 0,05, MnMet – 0,05, FeMet – 0,025 мкг/мл) -– інтенсивність дихання зростала у 7,5 раза, зберігалася метаболічна активність культури при внесенні Cd у дозі 10 мкг/мл.

4. Встановлено у крові тварин господарства з підвищеним рівнем кадмію у кормах нижчу кількість еритроцитів на 8,2%, вміст гемоглобіну на 7,3%, загального білка на 5,9%, альбумінів на 1,5%, вільних SH-груп на 12,3%, загального глутатіону на 7,4% та його відновленої форми на 10,1% і вищу – окисленої на 9,3%.

5. Встановлено нормалізацію функціонування системи антиоксидантного захисту і посилення синтетичних процесів у організмі тварин при комплексному застосуванні металоорганічного преміксу з ін’єкціями тривітаміну. У бугайців агрофірми “Бовшів” та ТзОВ “Літинське” приріст кількості еритроцитів протягом досліду становив відповідно 8,2 – 10,9 та 3,6 – 9,8%; вмісту гемоглобіну 8,3 – 12,1 та 5,4 – 11,4%; загального білка 4,4 – 7,2 та 6,1 – 8,8%; альбумінів 1,5 – 2,8%; SH-груп 6,0 – 13,1 та 5,2 – 14,4%; глутатіону загального на 23,2–24,7 та 15,6 – 20,0%, його відновленої форми на 32,1–39,5 та 26,1-33,8%, окислена форма знижувалася – на 5,8 –28,0 та 19,0 –23,4%.

6. Порівняльним аналізом мінерального складу крові встановлено у контролі агрофірми “Бовшів” вищий, ніж у ТзОВ “Літинське” на 51,6% вміст кадмію та нижчий Co – на 31,7; Cu – на 22,7; Fe – на 12,2; Zn – 21,5%. При застосуванні мікроелементів у вигляді металоорганічних сполук з метіоніном встановлено високий коефіцієнт їх засвоєння та зниження абсорбції кадмію. У крові бугайців ІІІ і ІV дослідних груп агрофірми “Бовшів” та ТзОВ “Літинське” знижувався вміст елементу відповідно на 22,7 і 23,6% та 5,8 і 9,3% та зростав рівень біотичних мікроелементів у межах фізіологічної норми.

7. Встановлено, що додавання металоорганічного преміксу забезпечило підвищення продуктивності тварин. У ІІІ та ІV дослідних групах агрофірми “Бовшів” зросли середньодобові прирости тварин на 79 та 109 г, ТзОВ “Літинське” – на 106 та 117 г; забійний вихід – на 2,76 і 3,14 та 1,96 і 2,19%. Збільшився м’ясний коефіцієнт на 10,81 і 12,16; 7,32 і 7,64%; вихід м’язової тканини на 1,61-2,21% та жирової – на 0,03-0,29% при одночасному зниженні сполучної на 0,41- 0,66% і кісткової тканин на 0,99-1,88%.

8. Виявлено на 10-11 добу зберігання перші ознаки псування яловичини, отриманої від тварин контрольної групи агрофірми “Бовшів”; на 12-13 добу – у контролі ТзОВ “Літинське”. М’ясо тварин ІІІ дослідної групи було віднесене до категорії сумнівної свіжості на 15-16, а ІV - на 17-18 добу.

9. Встановлено нижче на 2,4-6,5% значення рН та вищий на 6,2-11,6% кольоровий показник яловичини одержаної від тварин ІІІ та ІV дослідних груп.

10. Встановлено вищі на 5,1% калорійність і на 8,2% білковий якісний показник найдовшого м’за спини контрольних тварин ТзОВ “Літинське”. Додавання до раціону бугайців агрофірми “Бовшів” і ТзОВ “Літинське” металоорганічного преміксу забезпечило приріст вмісту жиру в яловичині тварин ІІІ дослідної групи на 0,72 і 0,68%; ІV – на 0,89 і 0,71%; протеїну – на 0,44 і 0,53%; 0,84 і 0,73%; підвищення калорійності – на 8,2 і 8,0%; 11,6 і 9,2%; білкового якісного показника – на 14,9 і 14,2; 16,7 і 16,4% відповідно.

11. При проведенні дегустаційної оцінки м’яса та бульйону встановлено вищі показники у господарстві, благополучному щодо вмісту кадмію у кормах – загальна оцінка м’яса тварин контрольної групи ТзОВ “Літинське”–7,24; бульйону – 7,30 бала; агрофірми “Бовшів” – 6,88 та 6,60 бала. Додавання до раціону бугайців металоорганічного преміксу в комплексі з ін’єкціями тривітаміну забезпечило зростання загальної оцінки м’яса і бульйону у агрофірмі “Бовшів” до 8,20 та 8,10 бала, а у ТзОВ “Літинське” до 8,44 та 8,50 бала.

12. Виявлено неоднозначний вплив кадмію на обмін мікроелементів на тканинному рівні. Встановлено вищий вміст кадмію у м’язовій та кістковій тканинах бугайців агрофірми “Бовшів”, ніж у ТзОВ “Літинське” відповідно на 43,5% та 8,1%, проте нижчий Cu, Co, Mn, Fe, Zn та Ca; у печінці – вищий на 55,7% вміст Cd і на 27,6% Zn та нижчий Fe, Cu, Co, Mn і Cа; у нирках вищий вміст Cd, Fe, Cu, Zn та Co відповідно на 36,2; 20,1; 16,7; 20,2 та 16,2%.

13. Встановлено після застосування металоорганічного преміксу бугайцям ІІІ і Іv дослідних груп агрофірми “Бовшів” та ТзОВ “Літинське” зниження вмісту кадмію відповідно у м’язовій тканині на 22,0 і 37,7 та 22,5 і 23,9%; у печінковій на 40,6 і 42,9 та 28,0 і 35,0%; у нирковій на 34,3 і 34,5 та 33,2 і 40,6%; у кістковій на 6,1 і 6,5 та 4,7 і 4,9% при одночасному прирості в межах фізіологічної норми біотичних мікроелементів.

14. Розраховано економічну ефективність застосування БАР, встановлено найбільше підвищення рентабельності у ІІІ і ІV групах. У ТзОВ “Літинське” – на 17,28 та 16,98; агрофірмі “Бовшів”– на 9,0 та 11,6%