ІНСТИТУТ БІОЛОГІЇ ТВАРИН УААН

КОПКО ІРИНА ЄВГЕНІВНА

УДК 612.39: 636:084.636.5

ФОСФОРНІ СПОЛУКИ У ТКАНИНАХ КУРЕЙ ЗА ДІЇ

МІКРОБНОЇ ФІТАЗИ ТА АЛІМЕНТАРНИХ ЧИННИКІВ

03.00.04- біохімія

автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Львів–2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті біології тварин Української академії аграрних наук.

Науковий керівник – доктор сільськогосподарських наук, професор

КИРИЛІВ Ярослав Іванович, Львівська національна академія ветеринарної медицини імені С.З. Гжицького, проректор з наукової роботи, завідувач кафедри дрібних тварин

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор

ЯНОВИЧ Вадим Георгійович, Інститут біології тварин УААН, завідувач лабораторії біології росту і розвитку тварин

доктор біологічних наук, доцент

СТОЛЯР Оксана Борисівна, Тернопільський національний педагогічний університет імені В.Гнатюка, професор кафедри хімії

провідна установа –Львівський національний університет імені І.Я. Франка

Міністерства освіти і науки України, кафедра біохімії, м. Львів

Захист відбудеться “19” квітня 2005 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.368.01 в Інституті біології тварин УААН за адресою: вул. Стуса, 38, м.Львів, 79034.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту біології тварин УААН за адресою: вул. Стуса, 38, м. Львів, 79034.

Автореферат розісланий “18” березня 2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради О.І. Віщур

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Фосфор займає центральне місце в ряді біохімічних процесів в організмі тварин, зокрема у птиці, впливаючи на її життєдіяльність і продуктивність. Він входить до складу нуклеїнових кислот, фосфопротеїнів і фосфоліпідів, бере участь в енергетичних процесах і генерації енергії у вигляді макроергічних сполук, в утворенні кісток, у регуляції біохімічних процесів у клітині шляхом фосфорилювання-дефосфорилювання білків (Ленинжер А., 1986; Овчинников С.А, 1990; Zubay С. et. al., 1994). Дефіцит фосфору в раціоні птиці призводить до затримки росту і зниження яєчної продуктивності (Бауман В.К, 1989). Забезпечення потреби птиці, зокрема курей-несучок, у фосфорі ускладнюється тим, що більша частина фосфору в кормах знаходиться у вигляді фітинової кислоти та її солей, фосфор яких не засвоюється в кишечнику птиці, у зв’язку з відсутністю ферменту фітази, котра розщеплює фітати (Zula K., 1989; Koreleski J. et. al., 1991; КузнецовС.Г., 1991; Mullaney E.J. et. al., 2000). Тому наявний у рослинних кормах фосфор не враховується при балансуванні раціонів для птиці, а її потреба в фосфорі забезпечується шляхом додавання до комбікорму його мінеральних сполук. Між тим в останні роки вивчається перспектива додавання до раціону птиці мікробної фітази з метою підвищення засвоєння наявного в кормах фосфору (Farrell D.J. et.al, 1993; Broz Y. et. al., 1994; Jongbloed A.W., 1999; Keshavarz K.A., 2003). Проте вплив мікробної фітази на розщеплення фітатів у різних кормах у кишечнику курей та на метаболізм фосфору в їхньому організмі з’ясований недостатньо. Потребує більш детального вивчення залежність метаболізму фосфору в організмі курей-несучок від його джерела, якості протеїну корму, рівня незамінних амінокислот у раціоні, складу мінеральних добавок (Кальницкий Б.Д., 1985; Кузнєцов С.Г. и др., 1992). Цим зумовлена актуальність дослідження здатності мікробної фітази розщеплювати фітати в різних кормах, а також впливу складу раціону на її активність та на засвоєння фосфору в кишечнику і його метаболізм у тканинах курей. Вказані чинники впливають на засвоєння фосфору в кишечнику птиці, проте біохімічні механізми їх дії з’ясовані недостатньо.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в 1998-2002 роках відповідно до плану науково-дослідних робіт лабораторії фізіолого-біохімічних основ живлення птиці Інституту біології тварин УААН згідно із завданнями: „Дослідити ефективність використання поживних речовин корму у курей та розробити нову рецептуру комбікормів” (№ державної реєстрації 0196U0104478), “Вивчити роль субстратів у механізмі трансформації поживних речовин корму в птиці та розробити систему ефективного використання рослинної сировини в її раціонах” (№ державної реєстрації 0101U003437); автор досліджувала вміст фосфорних сполук, амінокислотний, макро- і мікроелементарний склад та активність ряду ферментів у тканинах курей за дії мікробної фітази та аліментарних чинників.

Мета і завдання дослідження. Мета дисертаційної роботи - з’ясувати вплив мікробної фітази на розщеплення фітатів у різних кормах, джерела фосфору, якості протеїну, рівня лізину і кремнію в раціонах курей-несучок на засвоєння фосфору в кишечнику і його метаболізм в їхньому організмі.

Для досягнення мети були поставлені наступні завдання:–

дослідити активність рослинної з Triticum vulgare (КФ 3.1.3.26) і мікробної з Aspergillus ficuum (КФ 3.1.3.8) фітаз залежно від рН середовища в умовах in vitro;–

встановити здатність мікробної фітази до розщеплення фітатів у різних кормах в умовах in vitro;–

вивчити вплив мікробної фітази на розщеплення фітатів і всмоктування фосфору в 12- палій кишці курчат in situ;–

дослідити вміст фосфору нуклеїнових кислот, фосфоліпідів, АТФ і неорганічного фосфору в крові і тканинах курей-несучок при додаванні до їх раціону кормів з різним вмістом фосфору та протеїну;–

вивчити вплив лізину при підвищенні його рівня в раціоні курей на вміст вказаних фосфорних сполук у крові і тканинах;–

дослідити вміст макро- і мікроелементів та досліджуваних фосфорних сполук у крові і печінці, активності травних ферментів у слизовій оболонці тонкої кишки курей-несучок при додаванні до їх раціону метасилікату натрію;–

провести порівняльний аналіз вмісту незамінних амінокислот, макро- та мікроелементів у кормах;–

розробити спосіб підвищення ефективності використання фосфору в раціонах птиці, що містять рослинну сировину.

Об’єкт дослідження – процеси обміну фосфорних сполук в організмі курей-несучок за умови впливу мікробної фітази та інших аліментарних чинників.

Предметом дослідження є вплив мікробної фітази на розщеплення фітатів кормів в умовах in vitro та вміст фосфорних сполук, макро- та мікроелементів, активність ферментів в організмі курей залежно від джерела фосфору і протеїну, за екзогенного надходження лізину і метасилікату натрію.

Методи досліджень. Біохімічні–вміст фосфору (неорганічного, ліпоїдного, ДНК, РНК, АТФ), активність загальної АТФ-ази, (КФ 3.6.1.4) Nа, К-АТФ-аз (КФ 3.6.1.2), Са2+-АТФ-ази (КФ3.6.1.3), активність лужної (КФ 3.1.3.1) і кислої (КФ3.1.3.2) фосфатаз, ліпази (КФ 3.1.1.3); хроматографічні – визначення вмісту вітаміну А, амінокислотного складу, вмісту макро- і мікроелементів; статистичні.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведено системні дослідження дії рослинної і мікробної фітаз на розщеплення фітату натрію в умовах in vitro залежно від рН середовища та впливу мікробної фітази на вивільнення фосфору в інкубаційне середовище з інгредієнтів, що входили до раціону курчат, зокрема кормових бобів та злакових культур (пшениці, ячменю). Додавання мікробної фітази в інкубаційне середовище з кормовими бобами було на порядок ефективніше, ніж при додаванні її у середовище із зерном злаків. Встановлено, що висока активність мікробної фітази в умовах in vitro виявляється при рН 2,0-6,5, а рослинної фітази – при рН 5,0-6,5.

Проведено порівняльні дослідження взаємозв’язку між рівнем фосфору і протеїну в кормах та вмістом фосфорних сполук у тканинах курей. Так, при збільшенні в раціоні курей-несучок кормів з високим вмістом фосфору і протеїну (соняшникової макухи, кормових бобів, м’ясо-кісткового борошна) в їх крові підвищується концентрація неорганічного і ліпоїдного фосфору, фосфору РНК і АТФ. При підвищенні рівня лізину в раціоні курей-несучок на 15% в їх крові і печінці зростає концентрація фосфору РНК і АТФ, у слизовій оболонці тонкого кишечника – активність АТФ-аз, лужної і кислої фосфатаз. При додаванні до раціону курей-несучок метасилікату натрію в їх крові і печінці підвищується концентрація ліпоїдного фосфору і фосфору АТФ, у слизовій оболонці тонкого кишечника – активність Na, K-АТФ-аз.

Розроблено мінерально-амінокислотну добавку до раціону курей-несучок з метою стимуляції обміну речовин в їхньому організмі та підвищення яєчної продуктивності.

Практичне значення одержаних результатів. На основі одержаних результатів науково обґрунтовано доцільність використання кормового препарату мікробної фітази NATUPOS у вигляді добавок до ячмінно-бобового раціону курей у кількості 0,05% від маси корму з метою підвищення засвоєння фосфору з наявних у рослинних кормах фітатів. Запропоновано кормову добавку як спосіб підвищення ефективності використання фосфору в раціонах курей, що містять рослинну сировину. Одержані результати і теоретичні узагальнення можуть бути використані в курсі лекцій з біохімії та годівлі сільськогосподарських тварин у вищих навчальних закладах.

Особистий внесок здобувача. Відповідно до поставленої мети і завдань дисертаційної роботи автором самостійно виконано весь запланований об’єм експериментальних досліджень, аналіз літературних даних, проведено статистичну обробку одержаних результатів та їх аналіз, сформульовано основні висновки роботи, підготовлено до друку наукові публікації. У плануванні напрямків досліджень, обговоренні їх результатів, формулюванні висновків брав участь науковий керівник.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати досліджень доповідались на: VIII Українському біохімічному з’їзді (Чернівці, 1-3 жовтня 2002 р.); польсько-українській конференції “Тваринництво у ХХІ столітті” (Krakow, 2001р.); ІІІ Міжнародному симпозіумі “Україно-Австрійське сільське господарство: наука і практика” (м. Чернівці, 14-16 вересня 2000 р.); Міжнародному симпозіумі “Україно-Австрійське сільське господарство: наука і практика” (м.Київ, 9-11 вересня 2004 р.); Міжнародній конференції “Біологічні основи живлення сільськогосподарських тварин” (Львів, 15-18 вересня 1998 р.); Міжнародних науково-практичних конференціях “Молоді вчені у вирішенні проблем аграрної науки і практики” (м. Львів, 26-27 червня 2002; 2003 р.р.) та щорічних звітних конференціях аспірантів Інституту біології тварин УААН.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 8 наукових праць, із них - 5 статей (4 статті у фахових виданнях), отримано 1 патент на винахід та 2 тез доповідей.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, огляду літератури, матеріалів та методів досліджень, узагальнення та аналізу одержаних результатів, висновків, рекомендацій виробництву та списку використаної літератури, у якому міститься 360 джерел. Дисертація викладена на 135 сторінках, містить 22 таблиці і 1 рисунок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Огляд літератури. Здійснено огляд літератури про біологічну роль фосфору, біохімічні механізми його всмоктування і використовування в метаболічних процесах в організмі птиці, про вплив аліментарних чинників на засвоєння фосфору. На основі аналізу літератури обгрунтована актуальність вивчення науково-практичних аспектів використання мікробної фітази у вигляді добавок до комбікорму для птиці з метою підвищення засвоєння фосфору з рослинних кормів.

Загальна методика та основні методи досліджень. Експериментальні дослідження виконувалися протягом 1998-2002 років на курях-несучках кросів “Тетра-СЛ”, “Іза-браун” та півниках кросу “Ломанн-браун”. З метою вивчення впливу мікробної фітази і складу раціону на засвоєння фосфору і його метаболізм в організмі курей-несучок було проведено чотири досліди. У першому досліді досліджували вплив рослинної з Triticum vulgare (КФ 3.1.3.26) і мікробної з Aspergillus ficuum ( КФ 3.1.3.8) фітаз при різному рН в інкубаційному середовищі на розщеплення фітату натрію та вплив мікробної фітази з Aspergillus ficuum ( КФ 3.1.3.8) на розщеплення фітатів у ячмені, пшениці, кормових бобах, соняшниковій макусі і кормових дріжджах. При дослідженні оптимуму рН дії рослинної і мікробної фітаз використовували ферменти фірми Sigma (США). активність фітаз досліджували шляхом їх інкубації з фітатом натрію в фізіологічному розчині при рН 2-8, протягом двох годин при температурі 370С. Після інкубації в інкубаційному середовищі визначали концентрацію неорганічного фосфору (Fiske С.Н., Subbarow J., 1925).

При дослідженні розщеплення фітатів у кормах мікробною фітазою подрібнені зразки досліджуваного корму інкубували в фізіологічному розчині, який містив фітазу при рН 5,5. Контролем служили аналогічні зразки без фітази. Після 2-годинної інкубації при температурі 370С в ультратермостаті в інкубаційному середовищі визначали концентрацію неорганічного фосфору. Аналогічні дослідження проводили при інкубації кормів із вмістом порожньої кишки курчат.

Для з’ясування впливу фітази на засвоєння фосфору при додаванні її до комбікорму, що містить кормові боби, і його метаболізм в організмі курчат проведено дослід на двох групах курчат, по 20 голів у кожній. Курчатам 1-ї групи (контрольної) згодовували стандартний комбікорм, курчатам 2-ї (дослідної) групи – комбікорм, що містив кормові боби і фітазу. У крові, слизовій оболонці 12-палої кишки та хімусі тонкого кишечника курчат визначали вміст окремих фосфорних сполук. Крім того, на 6-ти півниках контрольної і дослідної груп був проведений дослід in situ з метою дослідження впливу фітази на засвоєння фосфору в тонкій кишці півників. Під ефірним наркозом в ізольовану лігатурами ділянку порожньої кишки вводили 2 мл 200 мкг/л фітази на фізрозчині і через 2 години визначали вміст окремих фосфорних сполук у хімусі тонкого кишечника, у слизовій оболонці 12-палої кишки і крові.

Метою 2-го досліду було дослідження впливу джерела фосфору і протеїну корму на засвоєння фосфору і його метаболізм в організмі курей-несучок. Для цього було сформовано 5 груп курей-несучок 210-денного віку, по 20 голів у кожній. Кури 1-ї (контрольної) групи отримували стандартний комбікорм рецепту ПК-1-18, а кури 2-, 3-, 4- і 5-ї (дослідних) груп – комбікорм, 30% протеїну якого забезпечувалося відповідно за рахунок соняшникової макухи, екструдованих кормових бобів, м’ясо-кісткового борошна і кормових дріжджів. Дослід тривав 90 днів. Облік яєчної продуктивності курей здійснювався щоденно. У 300-денному віці було проведено забій по 5 курей з кожної групи і в одержаних від них зразках крові і печінці визначали вміст загального, неорганічного і ліпоїдного фосфору (Кондрашова М.А.,1965), фосфору РНК, ДНК і АТФ (Кузнєцов С.Г., 1979), їх яєчну продуктивність та морфометричні і деякі біохімічні показники якості яєць.

У третьому досліді з’ясовували вплив підвищеного на 15% від норми вмісту лізину в раціоні курей-несучок на засвоєння фосфору і його метаболізм в їх організмі та активність травних ферментів у слизовій 12-палої кишки. Для цього було сформовано три групи курей, по 20 голів у кожній. Кури 1-ї групи (контрольної) отримували стандартний комбікорм ПК-1-18, кури 2-ї групи – раціон, 30% сирого протеїну в раціоні яких забезпечувалося за рахунок екструдованих кормових бобів, кури 3-ї групи – той самий раціон, до якого додавали 15% лізину. Щоденно реєстрували яєчну продуктивність курей. Через 90 днів було проведено забій 5-ти курей з кожної групи. У крові і печінці курей визначали вміст загального, неорганічного і ліпоїдного фосфору, фосфору РНК, ДНК і АТФ, у слизовій оболонці 12-палої кишки – активність ліпази (КФ 3.1.1.3) за методом Тітца (1959), кислої (КФ 3.1.3.2) і лужної (КФ 3.1.3.1) фосфатаз за методом Bessey (Кальницкий Б.Д., 1997), загальної (КФ 3.6.1.4), Ca- (КФ 3.6.1.3) i Na, K-залежної (КФ 3.6.1.2) АТФ-ази. (Якушева И.А., 1970).

У четвертому досліді вивчали вплив метасилікату натрію при додаванні його до згодовуваного курям-несучкам комбікорму в кількості 0,5% від його маси на засвоєння і метаболізм фосфору в їхньому організмі та мінеральний склад їх тканин і яєць. Для цього було сформовано дві групи курей: перша – контрольна, курям якої згодовували стандартний комбікорм, друга – дослідна, курям якої протягом 90 днів згодовували комбікорм, що містив метасилікат натрію. У кінці досліду по 5 курей кожної групи забивали шляхом декапітації. Для біохімічних досліджень використовували зразки крові, печінки, слизової оболонки 12-палої кишки, яйцепроводу, білок і жовток яйця, підшкаралупові оболонки і шкаралупу. У крові і тканинах визначали вміст загального, неорганічного, ліпоїдного фосфору, фосфору РНК, ДНК. Крім того у печінці визначали вміст кальцію, фосфору, магнію, алюмінію, кремнію), заліза, цинку, міді, марганцю, хрому, олова, барію та стронцію на атомно-адсорбційному спектрофотометрі AAS – 3. У слизовій оболонці дванадцятипалої кишки визначали вміст розчинного білка (Lowry О.Н. et al, 1951), активність ліпази, лужної і кислої фосфатаз та АТФ-аз, а також вказаних вище макро- і мікроелементів. У яйцепроводі визначали вміст загального і неорганічного фосфору. У жовтку яйця визначали вміст каротиноїдів (Скурихин В.Н., 1991), вітаміну А (Маслиева О.И., 1975) і глікогену (Головацький І.Д., 1961). Крім того, визначали яєчну продуктивність птиці за період досліду та морфометричні характеристики яєць: їх масу, масу білка, жовтка і шкаралупи. У підшкаралуповій оболонці і шкаралупі визначали вміст вказаних вище макро- і мікроелементів.

У всіх кормах, що використовували у досліді, визначали амінокислотний склад на амінокислотному аналізаторі ААА-339 Т та вміст макро- і мікроелементів.

Одержані цифрові дані опрацювали статистично (Плохінський Н.А., 1970р.) з використанням персонального комп’ютера типу Pentium.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Активність рослинної і мікробної фітаз залежно від величини рН середовища. На першому етапі роботи було проведено дослідження активності мікробної та рослинної фітаз залежно від рН середовища (t=37оС). Для одержання відповідного рН середовища використовували 0,1 М буфери: рН 3,5-6 – гліцин / НСІ;рН 3,5-6 – Na – ацетат / NaOH; рН 6-7 – тріс / НCl – ацетат; рН 7-9 – тріс / НСІ; рН 9-10 – гліцин / NaOH.

У результаті проведених досліджень встановлено, що мікробна фітаза проявляє каталітичну дію у більш широкому діапазоні рН, ніж рослинна фітаза, хоч оптимум активності обох ферментів спостерігається при рН від 5,5 до 6,5 (рис. 1). Ці дані свідчать про обгрунтованість викорис-тання мікробної фітази у вигляді добавок до комбікорму для птиці з метою підвищення засвоєння наявного у кормах фосфору.

Рис. 1. Активність мікробної і рослинної фітаз залежно від величини рН середовища при температурі 37 0С.

Вплив мікробної фітази на розщеплення фітатів різних кормів in vitro. Дослідження in vitro ступеня вивільнення в інкубаційне середовище неорганічного фосфату із різних кормів при інкубації їх у середовищі без фітази і з доданою фітазою показали, що досліджувані корми значно відрізняються між собою за активністю власної фітази (рис.2).

Рис. 2. Вміст фосфору у середовищі після інкубації досліджуваних кормів з фітазою і без фітази (M±m, мкг/л, n=6): 1-кормові боби; 2-пшениця; 3-ячмінь; 4-соняшникова макуха; 5-кормові дріжді.

Примітка. Тут і надалі*-р**-р0,01; ***-р0,001.

найвища активність ферменту виявлена в кормових дріжджах, а в кормових бобах вона найнижча. Пшениця, ячмінь і соняшникова макуха займають проміжне положення. При додаванні мікробної фітази до інкубаційного середовища, що містило подрібнену пшеницю, ячмінь, кормові боби, соняшникову макуху і кормові дріжджі, кількість вивільненого фосфору в ньому зросла відповідно в 2,1; 1,54; 10,1; 6,0 і 7,6 разів.

З цих даних випливає висновок про обгрунтованість вико-ристання мікробної фітази у вигляді добавок до комбікорму з метою підвищення засвоєння наявного в ньому фітатного фосфору (Jongbloed A.W., 1999; Keshavarz K.A., 2003).

При інкубації за аналогічних умов подрібненої пшениці, ячменю і кормових бобів із вмістимим тонкого кишечникка курей концентрація неорганічного фосфору в середовищі зросла відповідно в 1,5; 1,4 і 2,2 разу (рис. 3).

Рис. 3. Вміст фосфору в інкубаційному середовищі при інкубації досліджуваних кормів з вмістимим тонкої кишки курей (М± m, мкг/л, n=6): 1-пшениця; 2-ячмінь; 3-кормові боби.

Ці результати свідчать про незначне розщеплення наявних у кормах фітатів у тонкому кишечнику птиці.

вплив мікробної фітази на всмоктування фосфору в тонких кишках курчат в умовах in situ і його вміст у крові і тканинах. метою цього досліду було вивчення впливу мікробної фітази при додаванні її до раціону курчат, що містив кормові боби, з одного боку – на розщеплення наявних у кормах фітатів у тонких кишках in situ, а з другого – на ріст курчат, вміст фосфорних сполук і деякі показники обміну речовин в крові, хімусі і слизовій 12-палої кишки. Про інтенсивність розщеплення фітатів судили за вмістом неорганічного фосфору в хімусі тонкої кишки, в крові, печінці і слизовій тонкої кишки курчат дослідної і контрольної груп.

Таблиця 1

Вміст неорганічного фосфору в хімусі тонкої кишки курчат при додаванні до

раціону фітази в умовах in situ (М±m, мкг/л, n=5)

Об’єкт дослідження | Групи птиці

контрольна | дослідна

Кров | 63,34±6,53 | 105,72±2,02***

Печінка | 874,74±9,05 | 1055,06±13,23***

Слизова оболонка тонкої кишки | 442,75±5,66 | 438,55±37,24

Вмістиме тонкої кишки | 455,49±14,01 | 738,34±53,06***

з наведених даних табл.1 видно, що концентрація неорганічного фосфору в хімусі тонкого кишечника курчат дослідної групи була більша відповідно на 62,0% (р<0,001), у крові – на 66,6% (р<0,001), у печінці – на 20,6% (р<0,001), ніж у курчат контрольної групи. Ці дані свідчать про високу здатність мікробної фітази розщеплювати наявні в кормах фітати, про пряму залежність між вмістом неорганічного фосфору в хімусі тонкого кишечника в плазмі крові і печінці курчат. При цьому різниці в концентрації неорганічного фосфору в слизовій тонкої кишки курчат дослідної і контрольної груп були відсутні. Загалом, одержані результати свідчать про значне підвищення фонду доступного для метаболізму фосфору в організмі курчат при додаванні до їх раціону фітази.

Вплив джерела фосфору та протеїну в раціоні курей-несучок на вміст окремих фосфорних сполук в їх тканинах. Джерело фосфору і протеїну в раціоні курей-несучок значно впливає на засвоєння фосфору і його концентрацію в крові курей-несучок. Зокрема, концентрація загального фосфору в крові курей 2-, 3-, 4- і 5-ї груп, до раціону яких додавали відповідно соняшникову макуху, екструдовані боби, м’ясо-кісткове борошно і кормові дріжджі, була відповідно в 1,42; 1,35; 1,34 і 1,06 рази більша (р<0,001; р<0,001; р<0,001; р<0,5), ніж у крові курей контрольної групи.

З одержаних результатів випливає, що найбільше засвоюється в кишечнику курей-несучок фосфор при додаванні до раціону соняшникової макухи, найменше – при додаванні кормових дріжджів, а ступінь його засвоєння при додаванні екструдованих бобів і м’ясо-кісткового борошна приблизно однаковий.

Концентрація неорганічного фосфору в крові курей 3-ї групи була вірогідно більша (р<0,001), а в крові курей 4-ї і 5-ї груп – вірогідно менша (р<0,05; р<0,001), ніж у курей контрольної групи. Різниця в концентрації неорганічного фосфору у крові курей 2-ї групи порівняно з його концентрацією в крові курей контрольної групи невірогідна (р<0,5). Ці дані свідчать, що позитивний вплив на рівень неорганічного фосфору в крові птиці має додавання до їх раціону екструдованих кормових бобів. При додаванні до раціону курей-несучок м’ясо-кісткового борошна і особливо кормових дріжджів спостерігається зниження рівня неорганічного фосфору в крові.

При аналізі одержаних результатів звертає на себе увагу вірогідно більша концентрація ліпоїдного фосфору в крові курей 2-, 3- і 4-ї груп порівняно до його концентрації в крові курей контрольної групи (р<0,05-0,01). Ці дані свідчать про вплив джерела фосфору і протеїну не тільки на засвоєння фосфору в кишечнику курей, а і на синтез фосфоліпідів плазми крові, який проходить у печінці.

Зміни концентрації фосфору РНК, ДНК і АТФ у крові курей-несучок специфічні для кожної з цих фосфоровмісних сполук залежно від джерела фосфору і протеїну в їх раціоні. Зокрема, концентрація фосфору ДНК у крові курей 2-ї групи вірогідно більша (р<0,05), у крові курей 3-ї групи – менша (р<0,05), ніж у крові курей контрольної групи, а різниці в її концентрації у крові курей 4-ї і 5-ї груп, порівняно до курей контрольної групи, невірогідні (р<0,5). Концентрація фосфору РНК в крові курей 3-ї і 4-ї груп була в 1,5 раза більша, ніж в крові курей контрольної групи (р<0,001), а різниці в концентрації РНК у крові курей 2-ї і 5-ї груп порівняно до їх концентрації в крові курей контрольної групи виражені незначною мірою (р<0,5). Різниці в концентрації фосфору АТФ у крові курей-несучок. здебільшого збігаються з різницями у концентрації фосфору РНК і ДНК Виняток становлять лише кури 3-ї групи, у яких низький вміст фосфору АТФ в крові виявляється на фоні високого вмісту ДНК і РНК. Загалом, вміст майже всіх фосфорних сполук у крові курей-несучок 5-ї групи був менший, ніж у крові курей 2-ї, 3-ї, 4-ї груп, що свідчить про низький ступінь засвоєння наявного в кормових дріжджах фосфору в кишечнику птиці.

Різниці у вмісті фосфорних сполук у печінці курей дослідних груп порівняно до курей контрольної групи вираженні значно менше, ніж крові. З них можна відмітити лише вірогідно більший вміст загального і ліпоїдного фосфору в печінці курей 2-, 3- і 4-ї груп, ніж у печінці курей 1-ї групи. З цих даних також випливає, що соняшникова макуха, екструдовані кормові боби і м’ясо-кісткове борошно при використанні їх як джерела фосфору і протеїну в раціоні курей-несучок так само, як і в крові, більшою мірою впливають на вміст окремих фосфорних сполук у печінці, ніж кормові дріжджі.

Яєчна продуктивність курей-несучок 2-, 3-, 4- і 5-ї груп за період досліду була відповідно на 0,58; 3,63; 1,48 і 1,95% більша, ніж яєчна продуктивність курей-несучок 1-ї групи. З цих даних випливає, що найбільшою мірою яєчна продуктивність курей-несучок підвищується при введенні в раціон екструдованих кормових бобів, далі йдуть кормові дріжджі, м’ясо-кісткове борошно і соняшникова макуха. Причиною цього може бути, з одного боку, високий вміст у протеїні кормових бобів лізину, який є найбільш лімітуючою амінокислотою в раціонах птиці (Akinwande A.I.et.al.,1995), а з другого – кальцію, який відіграє важливу роль у формуванні шкаралупи яйця. В яйцях, одержаних від курей-несучок, яким згодовували екструдовані кормові боби, була найбільша маса білка, жовтка і шкаралупи.

Вплив лізину при підвищенні його рівня в раціоні курей-несучок на вміст фосфорних сполук у крові, печінці і слизовій оболонці тонких кишок. У результаті проведених досліджень встановлено, що підвищення рівня лізину в раціоні курей-несучок на 15% порівняно до норми привело до вірогідного підвищення рівня низки досліджуваних фосфорних сполук у крові і печінці, та активності ферментів у слизовій оболонці тонких кишок. Зокрема, рівень загального і неорганічного фосфору та фосфору РНК і АТФ у крові курей дослідної групи був вищий відповідно на 10,4; 11,8; 17,2 і 19,6% (р<0,05-0,01), ніж у крові курей контрольної групи. Ці дані свідчать про стимулюючий вплив лізину при підвищенні його рівня в раціоні курей на засвоєння фосфору в тонких кишках і використання його в метаболічних процесах.

З таким висновком узгоджуються результати, одержані при дослідженні вмісту фосфорних сполук у печінці курей. Проведені дослідження показали, що вміст неорганічного фосфору, а також фосфору РНК і АТФ у печінці курей дослідної групи був вірогідно більший (р<0,05–0,01) порівняно до їх вмісту у печінці курей дослідної групи. З цих даних випливає, що лізин при підвищенні його засвоєння в кишечнику курей проявляє стимулюючий вплив на різні ланки метаболізму, пов’язані з використанням фосфору, в печінці. Найбільш вірогідний механізм цього впливу полягає в стимуляції синтезу ферментів у печінці курей при підвищенні кількості лізину в фонді вільних амінокислот в органі. У слизовій оболонці тонких кишок курей-несучок при підвищенні рівня лізину в раціоні порівняно до курей-несучок контрольної групи виявлено вірогідно більший вміст розчинних білків (P<0,05), що узгоджується з цим припущенням, вищу активність лужної і кислої фосфатази, загальної АТР-ази (р<0,05 - 0,01). Ці дані свідчать про стимулюючий вплив лізину при підвищенні його всмоктування у кишечнику курей-несучок на синтез ферментів, пов’язаних з транспортом і метаболізмом фосфору у слизовій оболонці тонкої кишки. Як відомо, АТФ-ази відіграють важливу роль у транспорті метаболітів та іонів через апікальну мембрану ентероцитів.

Загалом, одержані в цьому досліді результати свідчать про стимулюючий вплив лізину при підвищенні його рівня в раціоні курей-несучок на різні сторони обміну речовин, у тому числі на метаболізм фосфорних сполук, в їх організмі. Цей вплив можна пояснити насамперед підвищенням інтенсивності синтезу білків, зокрема ферментів, у тканинах курей при збільшені відносного вмісту лізину у внутрішньоклітинному фонді вільних амінокислот, внаслідок чого підвищується їх каталітична дія на метаболічні процеси.

Вплив метасилікату натрію на мінеральний обмін в організмі курей-несучок. Відомо, що додавання кремнію у вигляді метасилікату натрію до раціону курей і гусей позитивно впливає на різні сторони продуктивності і деякі показники обміну речовин в їх крові та тканинах (Кирилів Я.І.,1992). Даних про вплив сполук кремнію при додаванні їх до раціону птиці на мінеральний обмін в їх організмі ми в літературі не виявили.

У результаті проведених досліджень встановлено, що вміст ряду макро- і мікроелементів у слизовій оболонці 12-палої кишки курей-несучок дослідної групи, яким згодовували комбікорм з добавкою метасилікату натрію, в кількості 0,5% від його маси порівняно до курей-несучок контрольної групи виявлено вірогідно менший вміст кальцію, магнію, алюмінію, міді, хрому, олова і стронцію (р<0,05 – 0,001) та більший вміст фосфору, заліза (р<0,01), кремнію (р<0,001). Різниці у вмісті марганцю і барію в слизовій оболонці кишки курей-несучок дослідної групи, порівняно до курей контрольної групи, були невірогідні (р<0,5). З цих даних випливає, що кремній при додаванні його до раціону курей-несучок проявляє інгібуючий вплив на всмоктування більшості досліджуваних макро- і мікроелементів, а також стимулюючий вплив на всмоктування кремнію, фосфору і заліза в 12-палій кишці, що дозволяє пояснити різниці у вмісті деяких макро- і мікроелементів у печінці курей-несучок дослідної і контрольної груп.

Так, у печінці курей-несучок дослідної групи порівняно до курей-несучок контрольної групи було виявлено вірогідно менший вміст кальцію, міді, цинку, марганцю і барію (р<0,05-0,001). Разом з тим, у печінці курей-несучок дослідної групи виявлено більший вміст заліза (р<0,05) і хрому (р<0,001), ніж у печінці курей контрольної групи, а різниці в концентрації фосфору, магнію і кремнію невірогідні. При аналізі цих даних слід врахувати, що в слизовій оболонці 12-палої кишки всмоктується лише частина наявних у кормах мінеральних елементів, внаслідок чого причиною меншого вмісту їх у печінці курей-несучок контрольної групи може бути підвищене використання їх в утворенні шкаралупи і підшкаралупової оболонки яйця.

Проведені дослідження показали, що, не дивлячись на менший вміст багатьох мінеральних елементів у печінці і слизовій оболонці 12-палої кишки курей-несучок, яким згодовували комбікорм з добавками метасилікату натрію, вміст їх у шкаралупі яєць і підшкаралуповій оболонці значно більший, ніж у шкаралупі і підшкаралуповій оболонці яєць, одержаних від курей-несучок контрольної групи. Зокрема, в шкаралупі яєць, одержаних від курей-несучок дослідної групи, виявлено вірогідно більший вміст фосфору (р<0,01), магнію (р<0,001), заліза (р<0,01), кремнію (р<0,001), у підшкаралуповій оболонці – більший вміст фосфору (р<0,01), кремнію (р<0,001), марганцю (р<0,01), хрому (р<0,001), олова (р<0,001), ніж у шкаралупі і підшкаралуповій оболонці курей контрольної групи. З одержаних результатів випливає, що метасилікат натрію при згодовуванні його курям-несучкам у вигляді добавок до комбікорму впливає не тільки на всмоктування макро- і мікроелементів у слизовій оболонці 12-палої кишки і їх метаболізм у печінці, а і на використання багатьох з них у формуванні шкаралупи і підшкаралупової оболонки яйця, яке відбувається в яйцепроводі. Загалом, одержані результати свідчать про вплив кремнію при підвищенні його доступності для метаболізму в організмі курей не тільки на різні ланки обміну речовин (Кирилів Я.І.,1992), а також на всмоктування багатьох мінеральних елементів в тонкій кишці та їх використання у формуванні яйця.

ВИСНОВКИ

У дисертації теоретично узагальнено і по-новому вирішено наукове завдання, що знайшло своє відображення у встановленні впливу мікробної фітази, лізину, метасилікату натрію та кормів з різним вмістом фосфору і протеїну при додаванні їх до раціону курей-несучок на засвоєння фосфору та його метаболізм в тканинах. Розроблено мінерально-амінокислотну добавку до раціону курей-несучок з метою стимуляції обміну речовин в їхньому організмі та підвищення яєчної продуктивності. У результаті вирішення наукової проблеми зроблені такі наукові та прикладні висновки:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. З метою підвищення засвоєння фітатного фосфору, наявного в кормах рослинного походження, рекомендується додавати до комбікорму для курей-несучок мікробну фітазу в кількості 0,05% від маси корму.

2. з метою стимуляції обміну речовин в організмі курей-несучок, підвищення їх продуктивності і якості яєць рекомендується додавати до їх раціону мінерально-амінокислотну добавку, що містить метасилікат натрію, лізин, цеоліт у відношенні 1:0,5:5 у кількості 1% від маси комбікорму.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.