Д.б.н. Воробьев В.И., д.б.н. Воробьев Д.В., к.б.н. Щербакова Е.Н.

Астраханский государственный университет, Россия

Физиологические параметры метаболизма микроэлементов у симментальских коров австрийской селекции в биогеохимических условиях региона Нижней Волги

I. Введение.

Разработанная нами физиолого-биогеохимической парадигма выбора и применения минеральных веществ [6], дала нам теоретическую основу для проведения ряда экспериментов с целью изучения обмена физиологически важных микроэлементов в организме завезенных из Австрии коров симментальской породы, которые адаптируются к новым для них климатическим и геохимическим условиям Астраханской области. Установлено, что недостаток тех или иных минералов в кормах и воде является стресс- фактором особенно для высоко продуктивных животных, что снижает их функциональную активность и мешает им реализовать свой генетический потенциал [1, 2, 3].

II. Постановка задачи

Работа выполнена на кафедре ветеринарной медицины и совместной научно-исследовательской лаборатории фундаментальных и прикладных проблем биогеохимии, физиологии и ветеринарной медицины Волго-Каспийского региона Астраханского государственного университета и ГЕОХИ имени акад. В.И. Вернадского РАН в рамках научного направления по изучению влияния недостающих в среде и кормах физиологически важных микроэлементов на функциональные системы организма животных при различных формах гипомикроэлементозов. В каждую группу в балансовых опытах по методике Томмэ [7] отбирали по десять аналогичных животных, а в научно-хозяйственных – по 30 - 40 голов с учетом породы, возраста, массы, надоя молока коров и его жирности, периода лактации, стельности и исследования их на туберкулез и бруцеллез. Животные получали кормовые рационы, составленные по нормам и методике ВИЖа [7]. Каждый балансовый опыт продолжался 30 дней.

III. Результаты

Первый предварительный эксперимент проведен с целью выяснения обеспеченности австрийских симментальских коров микроэлементами в конкретных биогеохимический условиях Астраханской области (таблица 1) и для ориентации в выборе недостающих элементов и их дозировок с целью применения в последующих балансовых и научно-производственных экспериментах.

Баланс кобальта, селена и йода у всех подопытных животных был отрицательный, т.е. у животных выявился скрытый комбинированный гипомикроэлементоз.

Таблица 1

Баланс микроэлементов в I опыте (коровы 4 -5 месяцев стельности и в 5-6 месяцев лактации) * (мг)

Элементы	Поступило с кормом рациона	Выделено из организма				Усвоено организмом (баланс ±)	Усвоено в % к принятому
		молоко	моча	кал	всего
кобальт	17,41 ±0,9	0,49	сл.	21,91	22,4	-4,99	-28,56±1,4
	17,95±0,8	0,30	-	24,20	24,50	-6,55	-36,49±1,2
селен	1б,20±1,2	0,01	сл.	17,05	17,06	-1,41	-8,70±0,2
	16,58±1,7	0,08	сл.	17,28	17,37	-0,79	-4,76±0,09
йод	4,51±0,39	0,04	0,27	4,61	4,92	-0,41	-9,09±0,08
	4,32±0,06	0,03	0,12	4,42	4,57	-0,25	-4,79±0,11
медь	172,06±9,5	1,66	сл.	140,38	142,04	+30,02	+ 17,45±1,4
	172,14±9,6	1,98	сл.	117,17	119,15	+52,99	+30,78±1,2
молибден	6,08±0,3	0,27		3,27	3,54	+2,72	+41,83±2,1
	5, 61 ±0,2	0,24	-	3,36	3,80	+ 1,81	+32,26±12,3
марганец	951,7±14	0,09	2,53	642,42	645,04	+307,03	+32,30±1,4
	941,04±18	0,07	2,20	656,39	658,66	+ 282,44	+29,90±1,8

*Числитель - I группа, знаменатель - II группа. Отобраны 20 коров - аналогов по 10 голов в группе. Эти же коровы были и в дальнейших балансовых опытах.

Несмотря на сравнительно низкий уровень меди в почвах и ряде видов растений Нижней Волги, поступление меди 172,06- 172,14 мг на голову в сутки или 11,5 мг/кг сухого вещества было достаточно для покрытия всех потребностей организма лактирующих симментальских коров в этом элементе. У всех животных баланс молибдена и марганца так был положительным, что обеспечивало потребность в них у животных в осенний период. Во втором опыте изучали обеспеченность коров при двух дозах. При дозе кобальта в контроле – 0,7- 1,2 мг/ кг сухого вещества (за счет рациона), а в опыте к дозе основного рациона добавляли 25 мг CoCl ₂ , что составляло 1,3 – 1,7 мг/ кг сухого вещества корма. Аналогично проведены опыты и по другим добавляемым микроэлементам. В контрольной группе жвачные, как и в I эксперименте (таблица 1), имели отрицательный баланс кобальта, селена, йода и положительные – меди, марганца и молибдена (таблица 2).

Таблица 2

Обмен микроэлементов у животных во II балансовом опыте, в мг (5 – 6 мес. стельности)

Элементы	Группы	Поступало с кормом рациона	Выделено из организма				Усвоено организмом (баланс (±))	Усвоено в % к принятому
			молоко	кал	моча	всего
Со	опыт	23,49±1,1	0,36	21,95	0,01	22,32	+ 1,17±0,07	+ 11,18±0,93*
	контр.	17,51±1,2	0,23	21,44	-	21,67	-3,83+0,08	-21,80±1,42
Sе	опыт	21,53±2,2	0,14	15,50	0,01	17,71	+ 3,82±0,05	+ 16,95±1,33*
	контр.	16,15±0,9	0,08	17.32	сл.	17,40	-1,25±0,02	-7,74±0,84
J	опыт	5,02±0,2	0,07	4,03	0,36	4,46	+0,56±0,02	+ 11,16±0,8*
	контр.	4,41 ±0,1	0,03	4,41	0,11	4,55	-0, 14±0,01	-3,09±0,06

^* - Р< 0,05 относительно контроля

В опытной группе, получавшей ежедневно дополнительно к основному рациону (ОР) органические препараты селена и йода и CoCl₂, животные не теряли из организма Se, Co и J, и баланс их был положительным, т.е. происходила коррекция обмена микроэлементов, недостающих животным.

В моче опытных коров обнаруживались Co, Se и Cu, а йода находилось в 2 раза больше, чем в контроле. У опытных жвачных утилизировалось в организме в 2 раза больше меди, чем в контроле (Р< 0,05).

IV. Выводы

Резюмируя итоги исследований обменных процессов в организме завезенных симментальских коров, следует отметить, что им в кормах и воде Астраханской области определенно не достает селена, кобальта и йода (отрицательные балансы в контроле). Следовательно симментальские животные, завезенные из Австрии, постоянно испытывают состояние оксидативного стресса, и это отрицательно отражается на их физиологическом состоянии и продуктивной функции. Все выше изложенное подтверждает наличие скрытой формы синдрома комбинированного гипомикроэлементоза селена, йода и кобальта у адаптирующихся симменталов, что согласуется с состоянием их гематологической картины, изучаемой нами ранее [4, 5].

Добавление недостающих J, Se и Co положительно сказываются на их балансе у коров, а также на их функции продуктивности, которая увеличивается на 15- 17 % в сравнении с контролем.

Исследования выполнены при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №14-08-01292 а.

Литература:

1. Воробьев В.И., Воробьев Д.В., Полковниченко А.П., Щербакова Е.Н., Захаркина Н.И. Содержание микроэлементов (Co, Ni, Se, Mo и Mn) в почвах, растениях и кормах рационов сельхозживотных в Астраханской области // Естественные науки. Журнал фундаментальных и прикладных исследований, 2010, № 1 (30). - С. 7-12.

2. Воробьев Д.В. Физиологическая роль селена и кобальта у жвачных животных в биогеохимических условиях Нижней Волги // Естественные науки. Журнал фундаментальных и прикладных исследований, 2010, № 1 (30). - С. 12-18.

3. Воробьев Д.В. Влияние подкормки хлористым кобальтом и ДАФС – 25 на физиолого- биохимические показатели крови коров // Естественные науки. Журнал фундаментальных и прикладных исследований, 2010, № 2 (31). - С. 111- 118

4. Воробьев Д.В. Физиолого-биохимические аспекты обмена микроэлементов у симментальских коров при их акклиматизации в биогеохимических условиях низкого уровня селена, йода и кобальта в среде // Естественные науки, 2012, № 2 (39). - С. 122-125.

5. Воробьев Д.В., Воробьев В.И., Щербакова Е.Н. Влияние Se, Co и J на продуктивность симментальских коров в биогеохимических условиях региона Нижней Волги // Известия Оренбургского ГАУ, 2013, № 3. – С. 52-54

6. Воробьев Д.В. Использование физиолого-биогеохимической парадигмы для диагностики гипоэлементозов и их коррекции у сельскохозяйственных животных // Известия Саратовского университета. Новая серия, Том 12. Серия Химия, Биология, Экология. Вып. 2, 2012. – С. 60-63.

7. Томээ М.Ф. Методика изучения переваримости кормов и рационов. М.: Наука, 1965. – 201 с.