ІНСТИТУТ БІОЛОГІЇ ТВАРИН УААН

ПРОЦИК Ярослав Михайлович

УДК 636.2:636.085.57:577.125

Метаболізм пропіонової і лінолевої кислот

в організмі великої рогатої худоби при додаванні до раціону різних форм сечовини

03.00.04 - біохімія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Львів – 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті землеробства і тваринництва західного регіону УААН

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, с.н.с. Рівіс Йосип Федорович, Інститут біології тварин УААН, головний науковий співробітник лабораторії екологічної фізіології і біохімії.

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, с.н.с. Стапай Петро Васильович, Інститут біології тварин УААН, завідувач лабораторії фізіолого-біохімічних основ вовноутворення;

доктор сільськогосподарських наук, професор Захарів Орест Ярославович, Львівська національна академія ветеринарної медицини ім. С.З.Гжицького, завідувач кафедри мікробіології і вірусології.

Провідна установа: Білоцерківський державний аграрний університет МАП України (кафедра органічної та біологічної хімії).

Захист відбудеться “--”---листопада 2005 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.368.01 в Інституті біології тварин УААН за адресою: 79034, м. Львів, вул. В. Стуса, 38.

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

Автореферат розісланий “21” жовтня 2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Віщур О.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Потреба жуйних тварин, зокрема великої рогатої худоби, в амінокислотах в основному забезпечується за рахунок амінокислот, які звільняються внаслідок розпаду білків мікроорганізмів рубця у тонкому кишківнику. Мікроорганізми рубця використовують у процесах росту ті амінокислоти, які звільняються внаслідок розщеплення протеїну корму, а також синтезуються de novo за рахунок азоту аміаку, що є наявним у вмісті рубця (Пупін І.Г., 1994; Янович В.Г., Сологуб Л.І., 2000; Стояновський В.Г., Доценко Н.В., 2005). Цим пояснюється використання в годівлі жуйних тварин, зокрема великої рогатої худоби, синтетичних азотових сполук для забезпечення потреби мікроорганізмів рубця в азоті при синтезі амінокислот (Яновыч В.Г., Лагодюк П.З., 1991; Кальницкий Б.Д., 2000). Додавання до раціону відгодівельної худоби сечовини як джерела азоту дозволяє забезпечити до 20% її потреби в протеїні за рахунок мікробного синтезу (Makkar H.P.S et al., 1983; Lichvar I., Zatka P., 1985; Sharma V.K., Gupta B.N., 1985; Стапай П.В. та ін., 1998).

Недоліком сечовини є швидке розщеплення її в рубці великої рогатої худоби мікробною уреазою, внаслідок чого значна частина утвореного аміаку не використовується мікроорганізмами в синтезі амінокислот, а всмоктується в кров і після перетворення в печінці в сечовину виділяється з сечею. Тому ряд авторів (Syrjala-Qvist L., Setala J., 1982; Makkar H.P.S et al., 1983; Федорюк Б.П., 1994) рекомендує використовувати замість сечовини як джерело азоту в раціоні великої рогатої худоби метилендисечовину, яка більш повільно розчиняється в рубці, внаслідок чого підвищується ефективність її використання мікроорганізмами у синтезі амінокислот, що позитивно впливає на прирости живої маси відгодівельних тварин (Makkar H.P.S et al., 1983; Федорюк Б.П., 1994). Проте даних про дію метилендисечовини на процеси ферментації в рубці великої рогатої худоби є дуже мало, а про її вплив на гідрогенізацію наявних у кормах поліненасичених жирних кислот та харчову і біологічну цінність яловичини в літературі немає. Мало вивченим є також вплив на вказані процеси в рубці великої рогатої худоби сечовини. Актуальність таких досліджень зумовлена можливим впливом метилендисечовини і сечовини на спрямованість процесів ферментації у рубці та утворення пропіонової кислоти, яка позитивно впливає на енергетичні і синтетичні процеси в організмі відгодівельної худоби та її ріст, а також на гідрогенізацію лінолевої кислоти мікроорганізмами рубця, вміст якої в ліпідах м’яса значно впливає на харчову і біологічну цінність яловичини.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано в лабораторії біологічно активних речовин кормів Інституту землеробства і тваринництва західного регіону УААН у 1986–1989 рр. в межах завдання “Вивчити способи ефективного використання кормів з метою підвищення виробництва продуктів тваринництва і покращення їх якості” (№ державної реєстрації 76083253), у 1991-1996 рр. у межах завдання “Розробити нові технології зберігання та використання кормів із застосуванням екологічно чистих біологічних і хімічних консервуючих речовин” (№ державної реєстрації УА01001655Р) і y відділі фармакології та імунології Державного науково-дослідного контрольного інституту ветеринарних препаратів та кормових добавок в 2001-2005 рр. при виконанні завдання “Розробити і модифікувати методи контролю, провести порівняльну оцінку ефективності нових хіміко-фармацевтичних, біологічно активних, рослинних препаратів та кормових добавок” (№ держреєстрації 0101U006354). У цих завданнях автор вивчав вплив згодовування відгодівельним бугайцям різних форм сечовини на метаболізм пропіонової та різних форм лінолевої кислоти та вдосконалював методи визначення летких і різних форм високомолекулярних жирних кислот.

Мета і завдання досліджень. Метою дисертаційної роботи було встановити вплив сечовини та метилендисечовини при додаванні їх до раціону відгодівельного молодняка великої рогатої худоби на вміст пропіонової кислоти та різних форм лінолевої кислоти у рідині рубця, крові, печінці і скелетних м’язах .

У завдання роботи входило:

- дослідити вплив сечовини та метилендисечовини на кількісний вміст пропіонової кислоти в рідині рубця, крові, печінці та скелетних м’язах відгодівельної худоби;

- вивчити вплив сечовини та метилендисечовини на вміст окремих форм (етерифікованої, неетерифікованої, аніонної) та ізомерів (цис- і транс-) лінолевої кислоти в рідині рубця, крові, печінці і скелетних м’язах відгодівельних худоби;

- встановити вплив сечовини і метилендисечовини на прирости живої маси відгодівельних тварин та вміст лінолевої кислоти в м’ясі;

- удосконалити методи визначення вмісту летких і різних форм високомолекулярних жирних кислот у біологічному матеріалі.

Об’єкт дослідження: метаболізм пропіонової та лінолевої кислот у рідині рубця, крові та тканинах відгодівельних бугайців при додаванні до їх раціону сечовини і метилендисечовини.

Предмет дослідження: визначення вмісту пропіонової кислоти та різних форм лінолевої кислоти в рідині рубця, крові, печінці, скелетних м’язах відгодівельних бугайців удосконаленими методами при додаванні до раціону сечовини і метилендисечовини, прирости живої маси тварин.

Методи досліджень: газохроматографічні (дослідження вмісту пропіонової кислоти та різних форм і ізомерів лінолевої кислоти), зоотехнічні (аналіз кормів і інтенсивність росту тварин), статистичні (середньоарифметична величина, середньоарифметична похибка та вірогідність різниці).

Наукова новизна роботи. Вперше визначено концентрацію різних форм і ізомерів лінолевої кислоти, а також вміст пропіонової кислоти в кормах, рідині рубця, крові, печінці, скелетних м’язах відгодівельних бугайців при використанні в їх годівлі метилендисечовини і сечовини. Вивчено вплив доданих до раціону обох форм сечовини на ріст тварин. Встановлено стимулюючий вплив обох форм сечовини на пропіоновокисле бродіння та інгібуючий вплив на гідрогенізацію лінолевої кислоти в рубці відгодівельної великої рогатої худоби. Вперше виявлено

підвищення загальної концентрації лінолевої кислоти і зменшення кількості її транс- форми у вмісті рубця, крові, печінці, скелетних м’язах великої рогатої худоби при згодовуванні їм сечовини і метилендисечовини. Вдосконалено ряд існуючих методів визначення кількості пропіонової кислоти та різних форм і ізомерів лінолевої кислоти в біологічних об’єктах.

Практичне значення одержаних результатів. Згодовування у складі раціону різних форм небілкового азоту сприяє підвищенню приростів живої маси відгодівельних бугайців. Для збільшення приростів живої маси та поліпшення біологічної цінності м’яса відгодівельних бугайців рекомендується згодовувати їм метилендисечовину разом з сульфатом натрію. Вдосконалено газохроматографічні методи кількісного визначення концентрації окремих летких жирних кислот (ЛЖК) і різних форм та ізомерів ненасичених високомолекулярних жирних кислот (ВЖК) у кормах, тканинах і рідинах тварин.

Особистий внесок здобувача. Автор самостійно виконав весь обсяг запланованих експериментальних досліджень, проаналізував дані літератури, статистично опрацював одержані результати, сформулював основні висновки роботи, підготував ряд статей до публікації та написав дисертацію.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень дисертаційної роботи доповідалися на наукових конференціях співробітників і аспірантів Інституту землеробства і тваринництва західного регіону УААН у 1989, 1990, 1991, 1992 рр. (с. Оброшино), на ХVIII зональній конференції молодих вчених “Вклад молодих вчених в розвиток агропромислового комплексу Українскої РСР” у 1989 р. (м. Херсон), на науково-виробничій конференції “Актуальні напрямки наукового забезпечення агропромислового комплексу західних районів УРСР” у 1990 р. (м. Львів), на 10-му Міжнародному симпозіумі по хроматографічній техніці і методах у 1996 р. (м. Братислава), на розширеному засіданні співробітників лабораторій рослинницького і тваринницького профілю Інституту землеробства і тваринництва західного регіону УААН у 2004 р., на розширеному засіданні співробітників лабораторій Державного науково-дослідного контрольного інституту ветеринарних препаратів та кормових добавок у 2004 р. (м. Львів), на Міжнародній науково-практичній конференції “Біологічні основи продуктивності та здоров’я тварин” у 2004 р. (м. Львів), на Міжнародній науково-практичній конференції “Стан, проблеми та перспективи сучасної аграрної науки і практики” у 2005 р. (м. Львів).

Публікації. За темою дисертаційної роботи опубліковано 14 наукових праць, з них 9 статей у фахових наукових виданнях, 2 тези, 3 публікації в іноземному виданні.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається з таких розділів: вступу, огляду літератури, власних досліджень, висновків, практичних пропозицій і списку використаних джерел. Роботу викладено на 108 сторінках машинописного тексту з 32 таблицями і 2 рисунками, які займають 16 сторінок, а також з 2 додатками. Список літератури включає 507 джерел, з яких 112 кирилицею, 395 латиною.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Огляд літератури. В огляді літератури, що складається з трьох підрозділів, представлено аналіз даних літератури, які висвітлюють сучасний стан проблеми використання небілкових азотових сполук у годівлі жуйних тварин, особливостей обміну ЛЖК і ВЖК в їх організмі та існуючі методи визначення цих кислот у біологічному матеріалі.

Загальна методика та основні методи дослідження. Дослідження проведено на 4 групах бугайців 12-місячного віку живою масою 281-289 кг, бурої карпатської породи. Раціон тварин контрольної групи складався з сіна, сінажу різнотравного, куузику та комбікорму, який забезпечував їх потребу в основних елементах живлення згідно з деталізованими нормами (Калашников А.П., 1985). До раціону тварин 1-ї дослідної групи додавали 40 г сечовини (С), тваринам 2-ї дослідної групи – 40 г метилендисечовини (МДС), тваринам 3 дослідної групи – суміш метилендисечовини і сульфату натрію у кількості 40 г і 20 г на голову щоденно. Азотові добавки згодовували тваринам у складі комбікорму. Тривалість досліду – 135 днів.

У кінці досліду, при досягненні тваринами живої маси 402-419 кг, до годівлі, а також через 1 і 4 години після початку годівлі за допомогою зонда, одержували вміст рубця для досліджень. Одночасно до годівлі, а також через 2 і 5 годин після початку годівлі з яремної вени тварин брали кров для досліджень. Після забою від тварин відбирали для досліджень зразки печінки і найдовшого м’яза спини. У рідині рубця, крові, печінці і скелетних м’язах визначали концентрацію пропіонової кислоти та окремих форм (етерифікованої, неетерифікованої та аніонної) та ізомерів (цис- і транс-) лінолевої кислоти. На початку і в кінці досліду визначали живу масу бугайців.

Вміст пропіонової кислоти визначали за удосконаленим нами газохроматографічним методом (Рівіс Й.Ф. та ін., 2004). Удосконаленими газохроматографічними методами визначали також загальну концентрацію лінолевої кислоти (Рівіс Й.Ф. та ін., 1996), лінолевої кислоти загальних ліпідів (Рівіс Й.Ф. та ін., 1996; Rivis I.F. et al., 1996), етерифікованої (Rivis I.F. et al., 1996; Рівіс Й.Ф. та ін., 1997), неетерифікованої (Rivis I.F. et al., 1996; Рівіс Й.Ф. та ін., 1997) та аніонної (Рівіс Й.Ф. та ін., 1996) форм лінолевої кислоти, а також концентрацію її цис- і транс- ізомерів (Procyk Y.M. et al., 1996). Помилка методів не перевищує 1%.

Дослідження концентрації ЛЖК і ВЖК проводили на газо-рідинному хроматографі “Chrom-5” (“Laboratorni pristroje”, Praha). Для визначення окремих ЛЖК використали набивну колонку з нержавіючої сталі довжиною 2400 мм із внутрішнім діаметром 3 мм. Колонку заповнювали сорбентом (Chromaton N-AW, Chemapol, Praha), розмір частинок 0,160-0,200 мм, покритим Reoplex-400 (нерухомою рідкою фазою) в кількості 15%. Розхід газу-носія – хімічно чистого й осушеного азоту (рухома фаза) при проходженні через колонку за умов вхідного тиску 1,5·105 Па становив близько 60 мл/хв. Детектор полум’яно-йонізаційний. Горіння полум’я забезпечували осушеним воднем (25 мл/хв.) і повітрям (350 мл/хв.). Ізотермічний режим роботи заповненої колонки з полярною рідкою фазою утримували на рівні 140?С, а випаровувача і детектора – 190?С. Запис результатів хроматографічного аналізу – диференційований. Ефективність колонки, визначена за Мак-Нейром і Бонеллі (1970), для загальноприйнятого середнього піку на хроматограмі – пропіонової кислоти – становила 1850±95 теоретичних тарілок.

Ідентифікацію піків ЛЖК на хроматограмі проводили методом розрахунку “вуглецевих чисел” (Ackman R.G., 1969; 2002), а також шляхом використання хімічно чистих стандартних водних розчинів ЛЖК. Розрахунок вмісту окремих ЛЖК проводили за формулою, яка включає поправочні коєфіцієнти. Останні знаходили як відношення висоти піка пропанолу (внутрішнього стандарту) до висоти піка досліджуваної ЛЖК при концентрації 1:1 за умов ізотермічного режиму роботи газо-рідинного хроматографічного приладу (метод внутрішнього нормування).

Для досліджень метилових ефірів ВЖК використали набивну колонку з нержавіючої сталі довжиною 3700 мм і внутрішнім діаметром 3 мм. Колонку заповнювали сорбентом (Chromaton N-AW), розміром частинок 60-80 меш, силанізованим HMDS (гексаметилдисілізаном) і покритим полідіетиленглікольадипінатом у кількості 10% та імпрегнованим нітратом срібла в кількості 1,5%. Розхід газу-носія, хімічно чистого й осушеного азоту (рухома фаза), через колонку при вхідному тиску 1,5·105 Па становив близько 65 мл/хв. Горіння полум’я забезпечували воднем (25 мл/хв) і повітрям (380 мл/хв). Ізотермічний режим роботи набивної колонки з полярною рідкою фазою утримували на 196?С, а випаровувача і полум’яно-йонізаційного детектора – на 245?С. Запис результатів хроматографічного аналізу був диференційний. Ефективність колонки, визначена за Мак-Нейром і Бонеллі (1970), для загальноприйнятого середнього піка на хроматограмі, метилового ефіру пальмітинової кислоти, становила 1700104 теоретичних тарілок.

Ідентифікацію піків ВЖК на хроматограмі проводили методом розрахунку “вуглецевих чисел” (Ackman R.G., 1969; 2002) з використанням хімічно чистих, стандартних, розчинів метилових ефірів жирних кислот. Розрахунок вмісту окремих ВЖК за результатами газохроматографічного аналізу проводили за виведеною нами формулою, яка включає поправочні коефіцієнти для кожної досліджуваної жирної кислоти. Останні знаходили як відношення площі піка (зокрема, висоти піка) гептадеканової кислоти (внутрішній стандарт) до площі піка (висоти) досліджуваної кислоти при концентрації 1:1 і ізотермічному режимі роботи газо-рідинного хроматографа.

З метою перевірки ефективності метилендисечовини проведено дві виробничі перевірки: одна з них проведена в умовах Гірсько-Карпатської дослідної станції Закарпатської області на бугайцях бурої карпатської породи, інша - в ТзОВ “Нива” Кам’янка-Бузького району Львівської області на бугайцях чорно-рябої породи. Досліди проведені на чотирьох групах тварин (по 30 голів у кожній): бугайцям контрольної групи згодовували раціон, дефіцитний за протеїном (10%), тваринам першої дослідної групи додавали сечовину (40 г), бугайцям другої дослідної – метилендисечовину (40 г) і тваринам третьої дослідної - метилендисечовину (40 г) разом з сульфатом натрію (20 г) на голову щоденно. Тривалість дослідів становила по 135 днів.

Варіаційно-статистичне опрацювання отриманих результатів проводили з використанням критерію Стьюдента за допомогою комп’ютерної програми Microsoft Excel.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Вміст пропіонової кислоти у рідині рубця, крові, печінці та найдовшому м’язі спини відгодівельної худоби при згодовуванні різних форм сечовини. Встановлено, що з усіх кормів, які згодовували піддослідним тваринам, пропіонова кислота містилася тільки в сінажі різнотравному (177,0 г-3/кг). У комбікормі, сіні різнотравному та куузику пропіонова кислота була виявлена в слідових кількостях.

У результаті проведених досліджень встановлено, що концентрація пропіонової кислоти в рідині рубця піддослідних тварин залежала від часу після годівлі тварин і знаходилася в межах 1,14-2,54 г/л. Зокрема, найменшу концентрацію пропіонової кислоти в рідині рубця піддослідних тварин виявлено перед годівлею (1,14-1,86 г/л), а найбільшу – через 4 години після початку годівлі (2,14-2,54 г/л).

Через 1 годину після початку годівлі концентрація пропіонової кислоти в рідині рубця тварин 1 і 3 дослідних груп, а через 4 години після початку годівлі – в рідині рубця тварин всіх дослідних груп (рис. 1) була вірогідно більшою (Р<0,05-0,01), ніж у рідині рубця тварин контрольної групи.

Рис. 1. Вміст пропіонової кислоти в рідині рубця (А) і цільній крові (Б) піддослідних бугайців.

Примітка- - тут і надалі різниці статистичної достовірності по відношенню до контрольної групи тварин.

З цих даних випливає, що всі форми сечовини стимулюють пропіоновокисле бродіння в рубці тварин, що приводить до збільшення кількості пропіонової кислоти в його вмісті. Ці дані свідчать також про позитивний вплив обох форм сечовини на засвоєння енергії корму в рубці великої рогатої худоби, оскільки утворення пропіонової кислоти внаслідок ферментації корму супроводжується меншими втратами енергії, ніж утворення оцтової та масляної кислот (Янович В.Г., Сологуб Л.І., 2000).

Концентрація пропіонової кислоти в крові піддослідних бугайців протягом досліджень знаходилася в межах 82,6-178,8 г-3/л. Так само, як у рідині рубця, вона значною мірою залежить від часу після початку годівлі тварин. Зокрема, до годівлі концентрація пропіонової кислоти в крові тварин була значно меншою (82,6–104,2 г-3/л), ніж через 2 години після початку годівлі (136,4–162,0 г-3/л).

При додаванні до раціону тварин 2 і 3 дослідних груп відповідно метилендисечовини та її суміші з сульфатом натрію, концентрація пропіонової кислоти в їх крові через 2, і особливо через 5, годин після початку годівлі є значно більшою, ніж при додаванні сечовини, і вірогідно перевищує концентрацію цієї кислоти в крові тварин контрольної групи (Р<0,05–0,01).

Загалом, одержані дані свідчать про прямий зв’язок між продукцією пропіонової кислоти в рубці та її концентрацією в крові тварин при додаванні до їх раціону обох форм сечовини.

Оскільки пропіонова кислота є основним попередником глюкози у жуйних тварин (Янович В.Г., Сологуб Л.І., 2000), то з одержаних результатів випливає, що обидві форми сечовини при додаванні їх до раціону бугайців позитивно впливають на субстратне забезпечення процесу глюконеогенезу в печінці.

Вміст пропіонової кислоти в печінці та скелетних м’язах тварин 1, 2 і 3 дослідних груп був вірогідно меншим, ніж її концентрація в досліджуваних тканинах тварин контрольної групи (Р<0,05–0,01). З цих даних випливає, що пропіонова кислота в печінці та скелетних м’язах тварин дослідних груп більшою мірою використовується в метаболічних процесах, ніж у тварин контрольної групи. Основним шляхом метаболізму пропіонової кислоти в печінці тварин є використання її в синтезі глюкози. Крім того, в тканинах жуйних тварин із пропіонової кислоти через стадію глюконеогенезу синтезується альфа-гліцерофосфат, який є основним акцептором неетерифікованих форм ВЖК при синтезі ліпідів.

Вміст різних форм лінолевої кислоти в кормах раціону піддослідних бугайців. Встановлено, що лінолева кислота в кормах знаходиться в етерифікованій, неетерифікованій та аніонній формах.

У загальній кількості лінолевої кислоти у комбікормі її етерифікована, неетерифікована та аніонна форми становили відповідно 96,2, 2,7 і 1,1 %; у сінажі різнотравному – 80,7, 12,1 і 7,2%; у сіні різнотравному – 97,2, 2,0 і 0,8%; у куузику – 94,8, 3,8 і 1,4%. Ці дані можуть свідчити про те, що на вміст неетерифікованої форми лінолевої кислоти впливає технологія заготівлі кормів. Про це свідчить значно більша (у 4,5 раза) кількість неетерифікованої форми лінолевої кислоти в сінажі, ніж у сіні. Ці дані становлять значний інтерес у зв’язку з тим, що етерифікована форма лінолевої кислоти, на відміну від неетерифікованої, не гідрогенізується в рубці жуйних тварин ферментами мікроорганізмів (Алиев А.А., 1980).

Вміст різних форм лінолевої кислоти в рідині рубця, крові, печінці та скелетних м’язах бугайців при додаванні до їх раціону різних форм сечовини. У результаті проведених досліджень встановлено, що незалежно від часу після початку годівлі в рубцевій рідині бугайців, до раціону яких додавали сечовину і метилендисечовину, вірогідно збільшується концентрація загальної кількості лінолевої кислоти, також її етерифікованої, неетерифікованої та аніонної форм (рис. 2).

Рис. 2. Динаміка концентрації етерифікованої форми лінолевої кислоти в рубцевій рідині піддослідних бугайців (г-3/л).

Ці дані вказують на інгібуючий вплив обох досліджуваних форм сечовини при додаванні їх до раціону великої рогатої худоби на процеси гідрогенізації лінолевої кислоти в рубці.

Незалежно від часу після початку годівлі у плазмі крові бугайців, до раціону яких додавали сечовину і метилендисечовину, вірогідно (Р<0,05-0,001) підвищується загальна кількість лінолевої кислоти, і зокрема кількість лінолевої кислоти, у складі загальних ліпідів (рис. 3).

Рис 3. Динаміка вмісту лінолевої кислоти загальних ліпідів у плазмі крові піддослідних бугайців (г-3/л).

Збільшення загальної кількості лінолевої кислоти та етерифікованої лінолевої кислоти у скелетних м’язах досліджуваних бугайців, так само як у печінці, виявлено при додаванні до їх раціону сечовини і метилендисечовини. Ці дані свідчать про підвищення харчової та біологічної цінності яловичини, яка значною мірою залежить від вмісту у ній лінолевої кислоти. Вміст останньої в ліпідах м’яса бугайців значно зростає при додаванні до їх раціону сечовини або метилендисечовини (рис. 4).

Рис.4. Вміст етерифікованої лінолевої кислоти в печінці і скелетних м’язах піддослідних бугайців (г/кг).

Ізомерний склад лінолевої кислоти в кормах. Визначено ізомерний склад лінолевої кислоти кормів, які споживали піддослідні бугайці. Встановлено, що в досліджуваних кормах 78,0-89,6% лінолевої кислоти знаходиться у вигляді цис-, цис- ізомеру, 9,4-18,9% –цис-, транс- ізомеру, 1,0-3,1% – транс-, транс- ізомеру. Найвищий рівень цис-, транс- ізомеру лінолевої кислоти виявлено в сінажі різнотравному, а найнижчий – в куузику. Такі ж різниці виявлені і в кількості транс-, транс- ізомеру лінолевої кислоти в досліджуваних кормах. З цих даних випливає, що найбільшою біологічною цінністю характеризується лінолева кислота куузику, а найнижчою – сінажу різнотравного.

Ізомерний склад лінолевої кислоти в рідині рубця, крові, печінці та скелетних м’язах відгодівельних бугайців при згодовуванні різних форм сечовини. Незалежно від часу після початку годівлі при згодовуванні бугайцям раціону з добавками сечовини і метилендисечовини в рідині рубця зменшується частка цис-, цис- ізомеру лінолевої кислоти та вірогідно (Р<0,05-0,01) збільшується частка цис-, транс- і транс-, транс- ізомерів. Ці дані свідчать про стимулюючий вплив сечовини і метилендисечовини на ріст мікроорганізмів, які піддають лінолеву кислоту редуктивній модифікації.

Незалежно від часу після початку годівлі при додаванні до раціону бугайців сечовини і метилендисечовини в плазмі крові вірогідно (Р<0,02) зменшується частка транс-, транс- ізомеру лінолевої кислоти, основним шляхом метаболізму якого в тканинах великої рогатої худоби є ?-окиснення (Precht D. et al., 2001; Western R.J. et al., 2002; Lie M.S.F. et al., 2003). При додаванні до раціону тварин сечовини і метилендисечовини в печінці та скелетних м’язах вірогідно зменшується частка транс-, транс- ізомеру лінолевої кислоти.

Ці дані свідчать про підвищене використання наведеного вище ізомеру лінолевої кислоти в енергетичних процесах у тканинах бугайців дослідних груп (Нестерович М.Р. і ін., 1994; Wolf R.L., 2002). Проведені дослідження показують, що в печінці бугайців частка цис-, транс-ізомеру лінолевої зменшується при додаванні до їх раціону всіх форм сечовини, а у скелетних м’язах – при додаванні МДС окремо та разом з сульфатом натрію (рис. 5).

Рис 5. Ізомерний склад лінолевої кислоти в печінці та найдовшому м’язі спини піддослідних бугайців.

Вплив добавок різних форм сечовини до раціону бугайців на їх ріст. Встановлено, що жива маса бугайців 1, 2 і 3 дослідних груп, до раціону яких додавали відповідно сечовину, метилендисечовину і суміш метилендисечовини з сульфатом натрію, у кінці досліду була на 10,20–13,97% вищою, ніж у тварин контрольної групи (рис. 6).

Рис. 6. Продуктивність бугайців при згодовуванні різних форм сечовини.

Отримані результати підтверджені даними дослідів виробничої перевірки. У досліді, проведеному в умовах Гірсько-Карпатської дослідної станції, середньодобові прирости бугайців контрольної групи становили 725 г, тих яким згодовували сечовину, – 792,8 г, метилендисечовину – 822 г, метилендисечовину разом з сульфатом натрію – 864,9 г. У досліді, проведеному в ТзОВ “Нива”, середньодобові прирости бугайців контрольної групи становили 703 г, тих яким згодовували сечовину – 775,33 г, метилендисечовину – 832,52 г, метилендисечовину разом з сульфатом натрію – 866,0 г.

ВИСНОВКИ

Вивчено вплив сечовини і метилендисечовини окремо та разом з сульфатом натрію при додаванні їх до раціону відгодівельних бугайців, дефіцитного за протеїном на вміст пропіонової і різних форм (етерифікованої, неетерифікованої та аніонної) та ізомерів (цис-, цис-; цис-, транс- і транс-, транс-) лінолевої кислоти у рідині рубця, крові, печінці та скелетних м’язах. Встановлено більшу продуктивну дію метилендисечовини окремо і в суміші з сульфатом натрію, ніж сечовини, при використанні їх як джерела азоту у раціонах відгодівельної худоби, дефіцитних за вмістом протеїну.

1. Додавання до раціону відгодівельних бугайців сечовини і метилендисечовини окремо та разом з сульфатом натрію призводить до вірогідного підвищення вмісту пропіонової кислоти в рідині рубця і крові, що свідчить про стимулюючий вплив синтетичних азотових сполук на пропіоновокисле бродіння в рубці.

2. Вміст пропіонової кислоти в печінці відгодівельної худоби в 6,2-7,9 разів більший, ніж у скелетних м’язах. Він вірогідно підвищується при додаванні до раціону тварин сечовини і метилендисечовини окремо і разом з сульфатом натрію.

3. Лінолева кислота в кормах (сіні, сінажі, куузику, комбікормі) знаходиться в етерифікованій (її вміст у комбікормі становить 10748,1±90,7 г-3/кг, у сінажі різнотравному – 336,4±7,28 г-3/кг, у сіні різнотравному – 294,4±8,89 г-3/кг, у куузику – 20,2±0,90 г-3/кг), неетерифікованій (кількість її в цих кормах становить відповідно 303,9±8,96, 50,6±0,88, 6,1±0,90, 0,8±0,01 г-3/кг) та аніонній (122,3±4,12, 29,8±0,51, 2,4±0,45, 0,3±0,01 г-3/кг) формах. 78,0-89,6% лінолевої кислоти в досліджуваних кормах знаходиться у вигляді цис-, цис- ізомеру, 9,4-18,9% – цис-, транс- ізомеру, 1,0-3,1% – транс-, транс- ізомеру.

4. Згодовування у складі основного раціону небілкових азотових сполук приводить до вірогідного збільшення у рідині рубця вмісту лінолевої кислоти та її етерифікованої, неетерифікованої та аніонної форм як до годівлі, так і через 1 і 4 години після годівлі тварин дослідних груп порівняно до контрольної групи.

5. Додавання до раціону відгодівельної худоби, дефіцитного за вмістом протеїну, сечовини і метилендисечовини окремо і разом з сульфатом натрію приводить до вірогідного збільшення вмісту лінолевої кислоти, а також її цис-, транс і транс-, транс- ізомерів у рідині рубця.

6. У крові відгодівельних бугайців до годівлі 85,7–97,3, 1,8–10,4 і 0,9–3,8% лінолевої кислоти знаходиться відповідно в етерифікованій, неетерифікованій та аніонній формах, а 84,3–85,6, 13,2–14,3, 1,2–1,4% вище наведеної поліненасиченої жирної кислоти знаходиться у вигляді відповідно цис-, цис-; цис-, транс- і транс-, транс- ізомерів. Через 2–5 годин після початку годівлі тварин кількість етерифікованої, неетерифікованої та аніонної форм лінолевої кислоти в крові становить відповідно 83,2–94,2, 4,1–12,1 і 1,7–4,7%, а кількість її цис-, цис; цис-, транс- і транс-, транс- ізомерів – 85,0–85,9, 12,8–13,6 і 0,6–1,4%.

7. Вміст етерифікованої, неетерифікованої та аніонної форм лінолевої кислоти в печінці відгодівельних бугайців становить відповідно 84,0 – 87,6%, 9,1 – 11,5% і 3,0 – 4,5%, у скелетних м’язах - 92,1–94,9%, 3,4–5,6% і 1,7–2,3%. Кількість лінолевої кислоти, яка знаходиться в печінці тварин у вигляді цис-, цис- , цис-, транс- і транс-, транс- ізомерів становить відповідно 85,3–88,8, 10,6–13,8, 0,6–0,9%, а у скелетних м’язах – 82,1–85,1, 14,1–16,7, 0,8–1,2%. Кількість лінолевої кислоти вірогідно зростає, а частка цис-, транс- і транс-, транс- ізомерів у печінці і скелетних м’язах при додаванні до раціону тварин сечовини і метилендисечовини окремо і разом з сульфатом натрію зменшується.

8. Згодовування у складі раціону різних форм небілкового азоту сприяє збільшенню середньодобових приростів живої маси тварин, до раціону яких додавали сечовину, метилендисечовину окремо і разом з сульфатом натрію відповідно на 10,20, 12,89 і 13,97%, у порівнянні до тварин контрольної групи.

9. Удосконалено методи кількісного визначення вмісту окремих ЛЖК і різних форм та ізомерів ВЖК у біологічному матеріалі, що дозволяє давати об’єктивну оцінку їх концентрації. Помилка цих методів не перевищує 1%.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. Для підвищення приростів живої маси відгодівельної худоби за дефіциту 10% протеїну в раціоні та поліпшення харчової цінності яловичини рекомендується згодовувати тваринам метилендисечовину в суміші з сульфатом натрію в кількості відповідно 40 і 20 г на голову в день у вигляді добавок до комбікорму.

2. При дослідженні жирнокислотного складу кормів та біологічного матеріалу організму тварин рекомендується застосовувати вдосконалені кількісні методи (в абсолютних одиницях) визначення вмісту окремих летких жирних кислот і окремих форм та ізомерів довголанцюгових жирних кислот.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Процик Я.М. Вплив окремих форм сечовини при додаванні їх до раціону відгодівельних бугайців на вміст окремих форм лінолевої кислоти у хімусі рубця //Науковий вісник Львівської національної академії ветеринарної медицини імені С.З. Гжицького. – 2005. - Т. 7 (№ 2). - Ч. 1. - С. 126–130.

2. Процик Я.М. Вміст лінолевої кислоти в ліпідах вмісту рубця, плазми крові і тканин відгодівельних бугайців при додаванні до їх раціону сечовини і метилендисечовини // Науково-технічний бюлетень Інституту біології тварин і ДНДКІ ветпрепаратів та кормових добавок. – 2005. - Вип. 6. - № 1. - С. 145-149.

3. Процик Я.М. Ізомерний склад лінолевої кислоти в ліпідах печінки і найдовшого м’яза спини бугайців при додаванні до їх раціону різних форм сечовини // Науково-технічний бюлетень Інституту біології тварин і ДНДКІ ветпрепаратів та кормових добавок. – 2005. - Вип. 6. - № 2. - С. 189-191.

4. Процик Я.М. Концентрація пропіонової кислоти у вмісті рубця, крові і тканинах відгодівельних бугайців при згодовуванні різних форм сечовини // Науковий вісник Львівської національної академії ветеринарної медицини імені С.З. Гжицького. – 2005. - Т. 7 (№ 2).- Ч. 6. - С. 130-133.

5. Процик Я.М. Вплив різних форм сечовини на вміст неетерифікованої лінолевої кислоти в тканинах і рідинах організму відгодівельних бугайців

// Сільський господар. – 2004. - № 11 – 12. - С. 5 – 6.

6. Рівіс Й.Ф., Скорохід А.В., Процик Я.М. Газохроматографічне визначення окремих летких жирних кислот в біологічному матеріалі // Науково-технічний бюлетень Інституту біології тварин. - 2004. – Вип. 5, № 3. - С. 61-65. (Дисертант брав участь в лабораторних дослідженнях, аналізі матеріалу і написанні статті, провів аналіз хроматограм і статистичну обробку отриманих даних).

7. Одночасне газохроматографічне визначення окремих етерифікованих і неетерифікованих високомолекулярних кислот у біологічному матеріалі / Й.Ф. Рівіс, І. В. Скорохід, Б. Б. Данилик, Я. М. Процик // Український біохімічний журнал. - 1997. - Т. 69, № 2. - С. 110-115. (Дисертант провів аналіз хроматограм, статистично обробив отримані дані, брав участь у лабораторних дослідженнях, аналізі результатів дослідження, формулюванні висновків і написанні статті).

8. Рівіс Й. Ф., Данилик Б. Б., Процик Я. М. Вміст окремих жирних кислот фосфоліпідів, тригліцеридів і ефірів холестерину в рослинах, тканинах і біологічних рідинах організму сільськогосподарських тварин і птиці // Вісник аграрної науки. - 1994. - № 8. - С. 91-93. (Дисертант провів аналіз хроматограм, статистично обробив отримані результати, брав участь у виділенні етерифікованої форми жирних кислот, аналізах результатів досліджень та написанні статті).

9. Рівіс Й. Ф., Данилик Б. Б., Процик Я. М. Метод визначення аніонних високомолекулярних жирних кислот у біологічному матеріалі // Вісник аграрної науки. - 1996. - № 8. - С. 46-47. (Дисертант брав участь у проведенні лабораторних досліджень, узагальненні результатів досліджень, формулюванні висновків та написанні статті).

10. Процык Я.М. Особенности рубцового пищеварения при использовании в рационах бычков медленнодиссоциирующих азотистых компонентов /Тезисы докладов к ХVIII зональной конференции молодых ученых “Вклад молодых ученых в развитие агропромышленного комплекса Украинской ССР”. - Херсон, 1989. - С. 72-73.

11. Процик Я.М., Фостик І.М., Гамкало З.Г. Вплив згодовування азотовмісних сполук (уреаформ) на гістоструктуру печінки відгодівельних бичків //Збірник тез доповідей науково-виробничої конференції “Актуальні напрямки наукового забезпечення агропромислового комплексу західних районів УРСР” (Львів, 25-26 січ. 1990 р.) – Львів, 1990. - С.98. (Дисертант підібрав тварин, провів дослід, визначив продуктивні показники досліду, брав участь в узагальненні отриманих даних, формулюванні висновків і написанні статті).

12. Danylic B. B., Rivis I. F., Procyk Y. M. Assay of the results of gas-chro-matographic tests // 10th International Symposium “Advances and application of chromatography in industry”: Abstracts of papers (Bratislava, june 30 - july 4, 1996). Bratislava, 1996. - P. 151. (Дисертант брав участь у лабораторних дослідженнях, формулюванні висновків і написанні статті, провів статистичну обробку отриманих даних).

13. Procyk Y.M., Rivis I.F., Danylic B.B. Determination of cis- and trans- isomeric of unsaturated fatty acids by gas chromatographic method //10 th International Symposium “Advances and application of chromatography in industry” abstracts of papers (Bratislava, june 30 – july 4, 1996).- Bratislava, 1996. - P. 150. (Дисертант провів статистичну обробку отриманих даних, брав участь у лабораторних дослідженнях, аналізі отриманих даних, формулюванні висновків і написанні статті).

14. Rivis I. F., Danylic B. B., Procyk Y. M. Simultaneous determination of common, esterified and unesterified fatty acids // 10th International Symposium “Advances and application of chromatography in industry”: Abstracts of papers (Bratislava, june 30 - july 4, 1996). - Bratislava, 1996. - P. 152-153. (Дисертант провів аналіз хроматограм, статистичну обробку отриманих даних, брав участь в аналізі та описанні матеріалу).

АНОТАЦІЇ

Процик Я.М. Метаболізм пропіонової і лінолевої кислот в організмі великої рогатої худоби при додаванні до раціону різних форм сечовини. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.04 – біохімія. – Інститут біології тварин УААН. Львів, 2005.

Вивчено кількісний вміст пропіонової кислоти і різних форм (етерифікованої, неетерифікованої та аніонної) та ізомерів (цис-, цис-, цис-, транс- і транс-, транс-) лінолевої кислоти в кормах, рідині рубця, крові, печінці та скелетних м’язах відгодівельних бугайців при додаванні до їх раціону, дефіцитного за протеїном, сечовини, метилендисечовини окремо і разом з сульфатом натрію. Встановлено, що концентрація пропіонової кислоти у рідині рубця та крові бугайців вірогідно підвищується і зменшується її кількість в печінці і скелетних м’язах при додаванні до їх раціону сечовини, метилендисечовини окремо і разом з сульфатом натрію.

Загальна кількість лінолевої кислоти, лінолевої кислоти загальних ліпідів, етерифікованої, неетерифікованої та аніонної форм лінолевої кислоти, а також ізомерний склад лінолевої кислоти в рубцевій рідині, крові, печінці та найдовшому м’язі спини відгодівельних бугайців залежить від часу після початку годівлі та форми сечовини. Середньодобові прирости живої маси тварин, до раціону яких додавали сечовину, метилендисечовину окремо і разом з сульфатом натрію, за період досліду були відповідно на 10,20, 12,89 і 13,97% більші порівняно до тварин контрольної групи.

Вдосконалено газохроматографічні методи визначення вмісту окремих ЛЖК і ВЖК у біологічних об’єктах.

Ключові слова: пропіонова кислота, різні форми лінолевої кислоти, ізомерний склад лінолевої кислоти, бугайці, уреаформи.

Процык Я.М. Метаболизм пропионовой и линолевой кислот в организме крупного рогатого скота при добавлении в рацион различных форм мочевины. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельськохозяйственных наук по специальности 03.00.04 – биохимия. – Институт биологии животных УААН. Львов, 2005.

Изучено количественное содержание пропионовой кислоты и различных форм (этерифицированной, неэтерифицированной и анионной) и изомеров (цис-, цис-, цис-, транс- и транс-, транс-) линолевой кислоты в некоторых кормах (сенаже разнотравном, сене разнотравном, куузику, комбикорме), жидкости рубца, крови, печени и скелетных мышцах откормочных бычков при скармливании им мочевины, метилендимочевины и смеси метилендимочевины вместе с сульфатом натрия в виде добавок к рациону.

Установлено, что из всех кормов, которые скармливали животным, пропионовая кислота содержится только в сенаже разнотравном. Скармливание животным мочевины и метилендимочевины приводит к увеличению концентрации пропионовой кислоты в рубцовой жидкости и крови и уменьшению ее количества в печени и скелетных мышцах. Линолевая кислота в исследуемых кормах находится в этерифицированной, неэтерифицированной и анионной формах. При этом 78,9-89,6% линолевой кислоты в кормах находится в виде цис-, цис- , 9,4-18,9% - в виде цис-, транс- и 1,0-3,1% – транс-, транс- изомеров. Независимо от времени после начала кормления в рубцовой жидкости бычков, к рациону которых добавляли мочевину и метилендимочевину и смеси метилендимочевины вместе с сульфатом натрия, увеличивается общее количество линолевой кислоты и концентрация ее этерифицированой, неэтерифицированной и анионной форм. При этом под влиянием скармливания различных форм мочевины в виде добавок к рациону