WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

  На правах рукописи

МИХАЙЛОВ ВИТАЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ У КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА В СВЯЗИ С ПРОДУКТИВНОСТЬЮ И УСЛОВИЯМИ

ПИТАНИЯ

03. 00. 04 – биохимия

  03. 00. 13 – физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации  на  соискание  ученой  степени

доктора  биологических  наук

Боровск  –  2008

Диссертационная работа выполнена во Всероссийском государственном научно-исследовательском институте животноводства и ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных

Научный консультант – доктор биологических наук

Решетов Вадим Борисович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

  Бойко Иван Александрович 

  доктор биологических наук, профессор,

  академик РАСХН

  Самохин Валентин Трофимович

  доктор биологических наук

Черепанов Геннадий Георгиевич

 

Ведущее учреждение:  ФГОУ ВПО «Российский Государственный

аграрный заочный университет»

Защита диссертации состоится «  16  »   июля 2008 года в 10 часов на заседании диссертационного совета  Д.006.030.01 при ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных.

Адрес института: 249013, Калужская область, г. Боровск, пос. Институт, ВНИИФБиП с.-х. животных, тел.: (495)-9963415, факс – (48438)-42088.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных.

Автореферат разослан  «  » ____________  2008 года

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат биологических наук  В.П. Лазаренко

  1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ



Актуальность исследований. В реализации генетического потенциала животных необходимым элементом является биоэнергетическая система, которая обеспечивает процессы метаболизма необходимой энергией, чем определяет рост, развитие организма и продуктивность животных. Особенно интересны отдельные компоненты биоэнергетической системы, отражающие уровень тканевого энергетического обмена и устойчиво наследуемые. В частности, креатинфосфокиназная система является важнейшим биоэнергетическим механизмом переноса макроэргических фосфатов и представляет динамичную структуру, осуществляющую транспорт макроэргов внутри клетки от мест синтеза (митохондрии и компартменты цитоплазмы) к местам потребления (АТФазы) (Wallimann T. et al., 1998). Особенности её функционирования заключаются в необходимости обеспечить адекватный любому кровоснабжению энергетический обмен во всех тканях (Хитров Н.К., Пауков В.С., 1991). Другими словами, она должна быть открытой для воздействия внешних сигналов, лабильной, иметь различные механизмы регуляции и при этом оптимально функционировать. Это позволяет использовать определяющие интенсивность биосинтетических процессов критерии состояния креатинфосфокиназной системы для характеристики генотипа животного (Липская Т.Ю., 2001; Еримбетов К.Т. и др., 2005; Рослый И.М., Абрамов С.В., 2005). В практической работе одним из таких приёмов может быть выявление и использование биохимических тестов для раннего прогнозирования скорости роста, способности к формированию мышечной и жировой тканей и эффективности использования корма.

Одним из важнейших моментов в изучении биоэнергетики является установление метаболических взаимосвязей, которые отражают процессы трансформации основных органических соединений, поступающих в организм животного с питательными веществами рациона. Изучение этого вопроса позволит более детально познать взаимосвязи как внутриклеточных концентраций отдельных интермедиатов, так и уровней интегрирующих показателей, отражающих адекватный энергетический статус тканей и органов в процессе адаптации к различным факторам питания и, тем самым, построить цельную метаболическую схему превращений основных питательных веществ рациона в организме жвачных животных. Что касается сопряженности метаболических процессов в биоэнергетической системе целого организма, то для современного уровня развития динамической биохимии этот вопрос освещен крайне слабо (Oba M., Allen M.S., 2003; Галочкина В.П., 2006).

К наиболее важным регулирующим факторам биоэнергетической системы в организме крупного рогатого скота могут быть отнесены доступные для усвоения субстраты (аминокислоты, глюкоза, ЛЖК, высшие жирные кислоты и т.д.), образующиеся на этапах трансформации питательных веществ корма в преджелудках и кишечнике. Непрерывное функционирование органов, обеспечивающих молочную и мясную продуктивность животных, сопряжено с использованием энергии окисляемых субстратов. Например, при полном окислении глюкозы до воды и СО2 чистый выход на одну её молекулу составляет 38 молекул АТФ, синтезированного из АДФ и неорганического фосфата. При этом две молекулы АТФ дает гликолиз, две – цикл Кребса и 34 образуются в ходе мембранного фосфорилирования. Вопросы регулирования субстратами тканевого энергетического обмена в последние годы стали актуальными и имеют важное значение для поиска и идентификации механизмов, обеспечивающих процессы формирования мясной и молочной продуктивности крупного рогатого скота (Boissen S., Verstegen M.W.A., 2000; Meijer A.J., Dubbelhuis P.F., 2004; Cheng S.W. et al., 2004; Du M. еt al., 2007).

Несмотря на значительные успехи, достигнутые в области питания крупного рогатого скота, генетический потенциал мясной и молочной продукции, как показывает практика, реализуется недостаточно полно. В связи с этим возникает необходимость более детального изучения всех основных факторов, регулирующих продуктивные качества животных. Несомненно, что управление мясной и молочной продуктивностью невозможно без познания механизмов сопряжения биоэнергетических процессов и их регуляции. Последние обеспечивают энергией биосинтез компонентов мяса и молока у крупного рогатого скота в связи с условиями кормления, физиологическим состоянием, продуктивностью и возрастом. Механизмы же обеспечения энергией в форме АТФ и креатинфосфата биохимических и физиологических процессов в организме крупного рогатого скота, особенно биосинтеза компонентов продукции по сравнению с другими видами сельскохозяйственных животных изучены мало (De Lange C.F.M., Birkett S.H., 2005). Во многом непонятно, какие основные факторы создают комфортное состояние в организме жвачных животных, когда их физиологические процессы, биосинтез у них мясной и молочной продукции, а также условия кормления обеспечиваются наиболее эффективным с энергетической точки зрения типом метаболизма. Отчасти это объясняется сложностью общей структуры и взаимоотношений элементов комплекса метаболических путей, генерирующих соединения с макроэргическими связями. Частичное дублирование функций этих метаболических путей и относительное постоянство концентрации адениннуклеотидов, используемых в большом количестве, но не аккумулируемых в организме, серьёзно осложняет изучение биоэнергетических процессов (Решетов В.Б., Черепанов Г.Г., 2005; Lehnert S.A. et al., 2006).

Появление технической возможности комплексного определения концентрации ряда ключевых энергетических метаболитов и ферментов метаболических путей, обеспечивающих генерацию макроэргических соединений, позволило начать комплексное изучение состояния биоэнергетической системы организма крупного рогатого скота, включая аденилатную систему (Калачнюк Г.И. и др., 1997). Чаще встречаются исследования биоэнергетических систем у микроорганизмов (Кулаев И.С. и др., 2005).

Дальнейшие исследования биоэнергетических процессов и их регулирующих факторов на тканевом и органном уровне у жвачных животных должны быть направлены на разработку концепции использования энергии макроэргических связей на физиологические функции и биосинтез компонентов продукции (Мушкамбаров Н.Н., 1988; Ершов Ю.А., Мушкамбаров Н.Н., 1990; Решетов В.Б., 1998, 2003; Du M. et al., 2007). 

Актуальность и научно-практическое значение результатов проведенных исследований связаны с возможностью разработки новых способов регулирования биоэнергетических процессов и биосинтеза компонентов мяса и молока у крупного рогатого скота с целью оптимальной реализации продуктивного потенциала животных, повышения биоконверсии энергии корма в животноводческую продукцию и улучшения её качества.

Работа выполнена в соответствии с планами научно-исследователь-

ских работ ГНУ ВНИИ физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных и Всероссийского государственного НИИ животноводства.

Цель и задачи исследований.  Целью исследования является изучение особенностей биоэнергетических процессов в организме крупного рогатого скота в связи с факторами питания и продуктивностью. Исследования были направлены на решение следующих основных задач:

  • изучить состояние ферментативных систем, участвующих в метаболических циклах, которые определяют интенсивность и направленность биоэнергетических процессов в организме крупного рогатого скота;
  • изучить основные метаболические процессы генерации макроэргических соединений у коров, телок и выращиваемых на мясо бычков и их связь с продуктивностью и с факторами кормления;
  • определить параметры биоэнергетической системы у крупного рогатого скота разного потенциала молочной и мясной продуктивности в разные возрастные периоды и в зависимости от условий питания;
  • разработать биохимические критерии оценки общего биоэнергетического статуса  у крупного рогатого скота на основе изучения состояния аденилатной, креатинфосфокиназной и лактатдегидрогеназной систем;
  • на основании полученных экспериментальных данных разработать биохимические подходы к созданию практических способов повышения эффективности использования энергии корма при биосинтезе компонентов мяса и молока.

Научная новизна.  Впервые изучено состояние общей биоэнергетической системы (комплекса аденилатной, креатинфосфокиназной и лактат-, малат-, глюкозо-6-фосфат- и глутамат- дегидрогеназной систем) у крупного рогатого скота с разным уровнем мясной и молочной продуктивности.

Изучены отдельные компоненты аденилатной и лактатдегидрогеназной систем; выявлены их связи с факторами кормления и роль в регуляции мясной и молочной продуктивности; установлена интеграция и взаимообусловленность  аэробных и анаэробных метаболических путей в организме крупного рогатого скота.

Определены показатели, характеризующие функциональное состояние и резервную емкость креатинфосфокиназной системы: (активность креатинкиназы) [АДФ]/[АТФ] и активность креатинкиназы в мышечной ткани и крови; показана их высокодостоверная корреляция с интенсивностью роста и накоплением мышечной массы. Рекомендованы также биохимические тесты для прижизненной оценки потенциала продуктивности бычков.

Предложен для использования в научных исследованиях индекс отношения активностей Н-изоформ, специфичной для сердечной мышцы к  М-изоформам, специфичной для печени, лактатдегидрогеназы в крови в качестве биохимического теста для оценки аэробной или анаэробной направленности энергетических процессов.

Подтверждена возможность повышения уровня и эффективности использования энергии макроэргических связей на биосинтез компонентов продукции за счет лучшей обеспеченности метаболических процессов в организме растущих бычков и лактирующих коров аминокислотами и глюкозой в результате применения кормов с разной распадаемостью в рубце протеина и крахмала.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Представленные в работе данные о механизмах сопряжения биоэнергетических систем и их регуляции, обеспечивающих химической энергией биосинтез компонентов мяса и молока у крупного рогатого скота, будут использованы для совершенствования первичной модели мониторинга биохимических параметров и физиологического гомеостаза в организме животных.

Исследования особенностей биоэнергетических процессов и формирования  мясной и молочной продуктивности у молодняка крупного рогатого скота и коров направлены на решение практических задач совершенствования углеводного и энергетического питания. Уточнены нормы и необходимая концентрация обменной энергии, а также уровни потребления сухого вещества в рационах у бычков при интенсивном выращивании и откорме.

Параметры биоэнергетической системы в зависимости от условий кормления бычков, телок и лактирующих коров могут быть использованы в научно-исследовательской работе для биохимического контроля обеспеченности организма энергией и оценки адекватности системы питания физиологическим потребностям животных.

Усовершенствованы методы определения биохимических показателей, эффективно отражающих биоэнергетические процессы в организме крупного рогатого скота, которые внедрены в практику исследовательской работы в ВГНИИ животноводства (ВИЖ), Тамбовском филиале ВИЖа, Украинском НИИ животноводства степных районов им. М.Ф. Иванова «Аскания Нова», Мичуринском государственном аграрном университете, ГНУ ВНИИФБиП с.-х. животных и могут быть применены в работе других научных учреждений.

Теоретический материал используется в учебном процессе для студентов на кафедрах химии, биологии и ветеринарии Мичуринского Государственного Аграрного Университета по курсам «Биохимия сельскохозяйственных животных» и «Физиология сельскохозяйственных животных» и на курсах повышения квалификации для зооветеринарных специалистов.

Результаты исследований нашли отражение в следующих методических разработках, справочных пособиях и рекомендациях, рассмотренных и утвержденных в установленном порядке для использования в научных учреждениях, ВУЗах и животноводческих хозяйствах.

  1. Методические рекомендации по определению биоэнергетических показателей в тканях животных с использованием специфических реагентов высокой чистоты (ВИЖ, п. Дубровицы, 1978).
  2. Рекомендации по оптимизации энергетического и протеинового питания молодняка крупного рогатого скота при интенсивном выращивании и откорме (ВНИИФБиП с.-х. животных, г. Боровск, 2007).
  3. Справочное пособие: «Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных» (Под ред. А.П. Калашникова и Н.И. Клейменова. – 1985, М., Агропромиздат, 352с.) и в последующих изданиях 1994 и 2003 гг. 
  4. Методическое руководство по курсу «Кормление сельскохозяйственных животных» для студентов зооинженерного факультета (Мичуринский ГАУ, г. Мичуринск, 1987).
  5. Методические указания по курсу «Физиология сельскохозяйственных животных» для студентов и аспирантов  высших учебных заведений (Мичуринский ГАУ, г. Мичуринск, 1989).
  6. Методические указания по курсу «Биохимия сельскохозяйственных животных» для студентов и аспирантов высших учебных заведений (Мичуринский ГАУ, г. Мичуринск, 2000, 2003).
  7. Информационные листки (2 издания) Тамбовского межотраслевого территориального центра научно-технической информации и пропаганды (1986 – 1993).

Положения, выносимые на защиту:

  1. Функциональная направленность аденилатной, креатинфосфокиназной и лактат-, малат-, глюкозо-6-фосфат- и глутамат- дегидрогеназной систем у крупного рогатого скота является одним из факторов, определяющих формирование и реализацию продуктивного потенциала животных.
  2. Индекс отношения активностей Н-изоформ (специфичной для сердечной мышцы) и М-изоформ (специфичной для печени) в изоферментном спектре лактатдегидрогеназы в крови и тканях характеризует регуляторную роль и направленность аэробной и анаэробной фазы энергопродукции в организме жвачных животных.
  3. Показатели, характеризующие функциональное состояние и резервную емкость креатинфосфокиназной системы, в том числе активность креатинкиназы [АДФ]/[АТФ] и активность креатинкиназы в мышечной ткани и крови, позволяют прижизненно прогнозировать потенциал мясной продуктивности бычков.
  4. Интенсивность и направленность биоэнергетических процессов в организме молодняка крупного рогатого скота и лактирующих коров можно регулировать путем изменения обеспеченности метаболизма глюкозой и аминокислотами с применением рационов с разной распадаемостью в рубце крахмала и протеина.
  5. Оптимизация углеводного, протеинового и энергетического питания бычков, телок и лактирующих коров за счет создания эффективных уровней и оптимальных отношений легкопереваримых углеводов к протеину и обменной энергии обеспечивает возможность направленного влияния на количество и качественный состав мяса и молока жвачных животных.

Апробация работы.  Основные материалы диссертационной работы доложены и обсуждены: на заседании Ученого совета ГНУ ВНИИФБиП с.-х. животных (2008); 5-ом всесоюзном биохимическом съезде (Киев, 1986); заседании секции физиологии с.-х. животных Московского физиологического общества (Дубровицы, 1978); всесоюзных симпозиумах по биохимии с.-х. животных (Витебск, 1982; Ташкент, 1986); 5-й всесоюзной конференции по биохимии мышц (Телави, 1985); 3-й и 4-й международных конференциях «Актуальные проблемы биологии в животноводстве» (Боровск, 2000, 2006); 3-й международной  научно - практической конференции «Актуальные вопросы зоотехнической науки и практики как основа улучшения продуктивных качеств и здоровья с.-х. животных» (Ставрополь, 2005); международной научно-практической конференции «Научные проблемы производства продукции животноводства и улучшения ее качества» (Брянск, 2004); международной научно-практической конференции  РАСХН во Всероссийском научно - исследовательском институте мясного скотоводства (Оренбург, 2003); научно - практической конференции, посвященной 85-летию академика РАСХН А.П. Калашникова «Проблемы кормления с.-х. животных в современных условиях развития животноводства» (Дубровицы, 2003); 31-й и 32-й научно-методических конференциях молодых ученых и аспирантов ВИЖа (Дубровицы, 1978, 1979).

Публикации результатов исследований.  По материалам диссертации опубликовано 50 работ, в том числе 10 в центральных рецензируемых периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК, 2 рекомендации для производства и научных исследований и 4 методических указания и руководство для учебного процесса (список работ прилагается).

Структура и объем работы.   Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследований, результатов исследований и их обсуждения, заключения, выводов, практических предложений, списка литературы и приложений. Работа изложена на 350 страницах компьютерного текста, содержит 45 таблиц  в тексте и 47 в приложении, 4 рисунка. Список литературы включает 497 источников, в том числе 298 иностранных.

  1. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В диссертационной работе обобщен экспериментальный материал  16 опытов. Всего в опытах было 125 коров и 1153 голов молодняка крупного рогатого скота. 

Представленная работа является частью комплексных исследований, проводившихся совместно с сотрудниками ряда лабораторий ВИЖа и ВНИИФБиП с.-х. животных. Приведенные материалы биохимических исследований выполнены автором самостоятельно.

Физиологические исследования проведены в условиях физиологического двора ВИЖа и вивария ВНИИФБиП с.-х. животных. Научно-производственные опыты выполнены в опытных хозяйствах ВИЖа «Дубровицы» и «Щапово» Подольского района Московской области и в колхозе «Борец» Раменского района Московской области. Экспериментальная работа проводилась на тёлках черно-пестрой породы, бычках и коровах черно-пестрой и холмогорской пород. В условиях вивария опыты проводили методами групп и периодов или методом периодов с использованием схемы латинского квадрата, в хозяйствах – методом групп в зависимости от поставленных целей и задач исследований. При организации и проведении опытов, при выборе оперативных подходов, физиологических и биохимических методов руководствовались методическими пособиями, наставлениями и публикациями отечественных и зарубежных авторов (Алиев А.А., 1974, 1985; Кальницкий Б.Д., 1997; Мак-Дональд П. и др., 1970; Синещеков А.Д., 1965; Овсянников А.И., 1976; Васильева Е.А., 1974; Таранов М.Т., Михайлов В.В., 1978; Холод В.М., Ермолаев Г.Ф., 1988).

При проведении физиологических экспериментов использовали коров и тёлок с фистулами рубца по Басову С.М., (1954) и анастомозами в проксимальной части двенадцатиперстной кишки по Синещекову А.Д., (1965). Операции были выполнены совместно с сотрудниками лаборатории физиологии пищеварения сельскохозяйственных животных ВИЖа (Духин И.П., Новгородов А.Н., Сабиров А.Х.).

Условия и схемы проведения экспериментов были различными и зависели от поставленных целей и задач исследований.

Рационы для животных составлялись в соответствии с действующими на время проведения опытов нормами кормления, представленными в отечественных справочных изданиях (Томмэ М.Ф., 1969; Калашников А.П. и др., 1985, 1994, 2003).

Физиологические исследования по изучению переваримости питательных веществ и использования азота осуществляли по общепринятой методике (Томмэ М.Ф., 1955). Во всех опытах регулярно определяли живую массу животных, интенсивность роста, молочную продуктивность, потребление и оплату корма продукцией. Контрольный убой бычков с последующей обвалкой туш проводили стандартными методами. Для проведения биохимических исследований отбирали пробы крови, печени, мышц, сердца, селезенки, рубцового содержимого, дуоденального химуса, мочи, кала и кормов.

Респирационные исследования проводили масочным методом с использованием аппаратуры АДГ (Надальяк Е.А. и др., 1977) совместно с сотрудниками лаборатории энергетического питания ВНИИФБиП с.-х. животных. Определение калорийности кормов, кала, мочи, молока и других образцов проводили с помощью адиабатического калориметра.

В пробах крови (цельной и сыворотке), мышц, печени, сердца и селезенки определяли  с использованием готовых биохимических наборов фирм Boehringer Mannheim (ФРГ), Fermognost (ГДР), Roche Diagnostics (Германия), Sigma Diagnostics (США) концентрацию аденозинтрифосфата (АТФ), аденозиндифосфата (АДФ), аденозинмонофосфата (АМФ), лактата и пирувата. В этих же пробах  определяли  активность ферментов фруктозобисфосфат-альдолазы (ФБА, К.Ф. 4.1.2.13), креатинкиназы (КК, К.Ф. 2.7.3.2), лактатдегидрогеназы (ЛДГ, К.Ф. 1.1.1.27) и двух её изоформ (Н-формы и М-формы), глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФДГ, К.Ф. 1.1.1.49), малатдегидрогеназы (МДГ, К.Ф. 1.1.1.37) и глутаматдегидрогеназы (ГДГ, К. Ф. 1.4.1.2). Подробно эти методы описаны в подготовленных с участием автора методических рекомендациях (Таранов М.Т., Михайлов В.В., 1978).

Концентрацию суммы летучих жирных кислот (ЛЖК) определяли в крови паровой дистилляцией в аппарате Маркгама (Курилов Н.В., Тишенков А.Н., 1970). Содержание фосфора неорганического (Фн) в крови осуществляли с ванадат-молибдатным реактивом (Васильева Е.А., 1974). Концентрацию глюкозы в цельной крови определяли глюкозооксидазным методом (Нейфах С.А., Монахов Н.К., 1967; Радченков В.П., Матвеев В.А., Аверин В.С. и др., 1986).

Для характеристики метаболизма азотистых веществ были определены: содержание мочевины в цельной крови и сыворотке крови по цветной реакции с диацетилмоноксимом в присутствии тиосемикарбазида по Coulambe S.S., Fawreon G. (1963); концентрация общих белков в сыворотке крови - рефрактометрическим методом (Лебедев П.Т., Усович А.Т., 1976); соотношение фракций белков (альбумины, -, - и - глобулины) в сыворотке крови - методом бумажного электрофореза (Ледеров М., 1956). 

Определение химического состава (сухое вещество, азот, БЭВ, крахмал, липиды и зола) кормов, их остатков и кала, а также химуса, мочи, молока и мяса проводили общепринятыми методами химического анализа (Раецкая Ю.И. и др., 1970; Лебедев П.Т., Усович А.Т., 1976).

Пробы рубцового содержимого брали через фистулу рубца за 1 час до кормления и через 2 часа после начала кормления. В  рубцовом химусе определяли: рН - потенциометрическим методом; содержание аммиачного азота – микродиффузным методом в чашках Конвея (Курилов Н.В. и др., 1979); общую концентрацию ЛЖК методом паровой дистилляции (Курилов Н.В. и др., 1979); содержание общего, белкового и небелкового азота по Къельдалю (Раецкая Ю.И. и др., 1970).





В качестве расчетных (интегральных) показателей, характеризующих интенсивность и направленность биоэнергетических процессов, были взяты:

  • сумма концентраций адениннуклеотидов ( АН), рассчитываемая по формуле:  АН = [АТФ] + [АДФ] + [АМФ];
  • потенциал фосфорилирования (ПФ), рассчитываемый по формуле: ПФ = [АТФ] / ([АДФ] [Фн]) (Veech R.L. et al., 1970);
  • аденилатный энергетический заряд (ЭЗ), рассчитываемый по формуле:  ЭЗ = ([АТФ] + [АДФ]) / ([АТФ] + [АДФ] + [АМФ]) (Ленинджер А., 1974);
  • отношение действующих масс аденилаткиназной реакции (ГАК), рассчитываемое  по формуле:  ГАК = ([АТФ] [АМФ]) / [АДФ]2 (Каминский Ю.Г., 1987);
  • интенсивность фосфорилирования (ИФ), рассчитываемая по формуле: ИФ = [АТФ] / [АДФ];
  • скорость окислительного фосфорилирования (ОФ) и гликолиза, рассчитываемая по формуле:  [АДФ] [Фн] / [АТФ] (Клингенберг М., Шолмейер П., 1962).

Результаты всех экспериментов обработаны с использованием методов регрессионного и корреляционного  анализа и других методов вариационной статистики (Меркурьева Е.К., 1964; Лакин Г.Ф., 1980).

При проведении отдельных этапов комплексных исследований соисполнителями были: М.П. Кирилов, Н.В. Груздев, В.В. Щеглов, Л.Г. Боярский, М.Т. Таранов, А.Д. Белов, В.Л. Владимиров, Н.И. Клейменов, И.П. Духин, В.И. Агафонов, В.А. Матвеев, Е.Л. Харитонов, К.Т. Еримбетов, В.П. Галочкина, А.Н. Новгородов, А.Х. Сабиров, М.В. Сорокин, А.В. Лысов, В.М. Мартюшов, Д.Е. Панюшкин, Е.Е. Комкова, В.В. Полежаев.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Состояние биоэнергетической системы у крупного рогатого

скота в связи с уровнем их продуктивности

Современные представления о важной роли лактатдегидрогеназной  и креатинфосфокиназной систем обеспечении биохимических процессов энергией в форме АТФ и креатинфосфата дают основу для использования  их в качестве физиологического маркера в селекции крупного рогатого скота (Brown A.H. et al., 2000; Arai T. et al., 2002; Еримбетов К.Т. и др., 2004). В практической работе одним из таких приемов может быть  выявление и использование биохимических тестов для раннего прогнозирования скорости роста, способности к формированию мышечной и жировой ткани и эффективности использования корма. До настоящего времени недостаточно разработаны и весьма мало используются биохимические критерии оценки генетического потенциала роста и мясной продуктивности животных.

Наши исследования в этом направлении были сосредоточены на поиске биоэнергетических критериев, определяющих высокий потенциал роста, развития и формирования мясной продуктивности бычков.

Эксперименты  проводили в условиях опытного хозяйства ВИЖа «Дубровицы» и вивария ГНУ ВНИИФБиП с.-х. животных на 35 бычках черно-пестрой породы, в период с 11 по 15-месячный возраст. Содержание бычков привязное, кормление индивидуальное по нормам, разработанным для интенсивных технологий выращивания и откорма бычков (Калашников А.П. и др., 1985, 1994). Для оценки среднесуточного прироста живой массы бычков ежемесячно до утреннего кормления проводили взвешивание животных в течение двух смежных суток и использовали среднюю величину.

В 11-, 13-, 14- и 15-месячном возрасте были взяты пробы крови  пункцией яремной вены через 3 часа после кормления. По завершении опытов проводили контрольный убой животных.

Исследованиями установлено, что во всех экспериментах  уровень макроэргических фосфатов снижался, а активность креатинкиназы в организме повышалась с 11- до 15-месячного возраста - период, характеризующимися максимальными среднесуточными приростами живой массы бычков (табл. 1, 2 и 3). Эти изменения были, скорее всего, обусловлены более интенсивным протеканием биосинтетических процессов у бычков и как следствие увеличением отложения белков и липидов в их организме.

Таблица 1

Биоэнергетическая характеристика крови у 11-месячных бычков в зависимости от интенсивности их роста

Показатели

Среднесуточный прирост живой массы, г

814 ± 40

1092 ± 23

1678 ± 55

АТФ, мг/дл

39,30 ± 2,12

32,85 ± 2,42

30,40 ± 0,60

Активность КК, Е/л

4,66 ± 0,46

5,83 ± 0,58

7,27 ± 0,53

Активность ЛДГ общая, Е/л

654 ± 25

676 ± 34

827 ± 82

Активность ГДГ, Е/л

9,20 ± 1,78

5,18 ± 0,49

4,33 ± 0,73

КК [АДФ] / [АТФ]

0,51 ± 0,09

0,90 ± 0,13

1,07 ± 0,14

[Лактат] ЛДГ / МДГ

12,04 ± 1,58

20,50 ± 3,79

48,05 ± 10,91

Таблица 2

Биоэнергетическая характеристика крови у 13-месячных бычков  в зависимости от интенсивности их роста

Показатели

Среднесуточный прирост живой массы, г

763 ± 57

1072 ± 23

1361 ± 45

1587 ± 16

1834 ± 23

АТФ, мг/дл

33,23 ± 1,40

28,59 ± 1,12

27,94 ± 2,85

28,76 ± 1,80

27,47 ± 7,74

Активность КК, Е/л

7,27 ± 0,53

8,98 ± 0,89

10,60 ± 1,34

11,84 ± 1,04

12,67 ± 2,18

Активность ЛДГ общая, Е/л

953 ± 164

1199 ± 76

1202 ± 111

1146 ± 109

1370 ± 114

Активность ГДГ, Е/л

7,23 ± 1,62

5,11 ± 0,55

5,14 ± 0,91

4,70 ± 0,54

2,97 ± 0,55

КК [АДФ] / [АТФ]

1,02 ± 0,09

1,46 ± 0,16

1,84 ± 0,39

1,98 ± 0,26

2,52 ± 0,76

[Лактат] ЛДГ / МДГ

9,74 ± 1,54

19,01 ± 3,99

25,95±16,76

31,51±16,59

42,11±10,24

Особый приоритет в связи с этим имеет выявленная нами высокодостоверная отрицательная корреляция креатинкиназной активности с уровнем макроэргических фосфатов в организме бычков. Значения коэффициентов корреляции, соответственно  были равными для мышц - 0,93  - 0,98 (p < 0,01), а для крови - 0,89  - 0,91 (p < 0,02). Биологически значимая и математически достоверная обратная корреляция между активностью креатинкиназы и уровнем АДФ обусловлена каталитическими свойствами фермента, который в мышцах животных выполняет функцию резервирования макроэргических связей (Липская Т.Ю., 2001). Хорошо известно, что непосредственным источником энергии для мышечного сокращения служат молекулы АТФ. Функция энергетического буфера означает, что креатинкиназа поддерживает отношение [АТФ] / [АДФ] (потенциал фосфорилирования) на высоком уровне в условиях интенсивных биосинтетических процессов. В этой ситуации креатинкиназная реакция становится высокочувствительной к незначительным изменениям энергетического потенциала клетки и позволяет регулировать энергопродукцию в тканях и органах в зависимости от интенсивности роста животных.

Результаты исследования ферментативной системы ЛДГ крови показали, что в качестве  высокоинформативного критерия направленности аэробной и анаэробной фаз энергопродукции в организме крупного рогатого скота можно использовать значения отношения активности Н-изоформ специфичной для сердечной мышцы к М-изоформам специфичной для печени (табл. 3).

Таблица 3

Биоэнергетическая характеристика крови у 15-месячных бычков в зависимости от интенсивности их роста

Показатели

Среднесуточный прирост живой массы, г

759 ± 87

995 ± 19

1317 ± 45

2149 ± 98

АТФ, мг/дл

43,87±3,79

40,81±2,67

36,84±4,01

34,70±4,32

Активность КК, Е/л

9,20 ± 1,74

10,03 ± 0,92

12,48 ± 0,58

14,60 ± 3,14

Активность ЛДГ общая, Е/л

1020 ± 85

1131 ± 60

1374 ± 58

1623 ± 199

Активность ЛДГ- М-изоформа, Е/л

546 ± 110

524 ± 24

520 ± 31

551 ± 119

Активнсоть ЛДГ- Н-изоформа, Е/л

474 ± 26

607 ± 50

854 ± 47

1072 ± 247

Отношение Н / М- изоформ ЛДГ

0,87

1,16

1,64

1,95

Активность ГДГ, Е/л

4,70 ± 1,06

3,31 ± 0,58

3,26 ± 0,64

1,37 ± 0,32

КК [АДФ] / [АТФ]

1,18 ± 0,12

1,24 ± 0,08

1,62 ± 0,09

1,84 ± 0,38

[Лактат] ЛДГ/МДГ

8,82 ± 2,41

15,09 ± 2,23

19,31 ± 3,57

42,12 ± 5,17

В конечном итоге повышение активности креатинкиназы в мышечной ткани бычков способствует интенсивному образованию АТФ для биосинтеза белков и липидов, что мы и отмечаем в исследованиях.

Вместе с тем, можно утверждать, что креатинкиназная активность и уровень макроэргических фосфатов определяют интенсивность и направленность биосинтетических процессов в организме бычков и положительно коррелируют с уровнем среднесуточных приростов живой массы. Анализ результатов наших исследований показывает, что высокий уровень фосфорильного потенциала в креатинкиназной системе мышечной ткани способствует более интенсивному росту и развитию бычков. Реальность  последнего подтверждают высокодостоверные значения коэффициентов корреляции во всех экспериментах между среднесуточным приростом живой массы и активностью креатинкиназы и расчетным показателем интенсивности фосфорилирования в креатинкиназной системе, определяемых  по  формуле:  активность  креатинкиназы [АДФ]/[АТФ] (табл. 4).

Таблица 4

Биоэнергетические критерии в организме бычков и их связь

с приростом живой массы

Возраст, мес.

Опыты

Коэффициенты корреляции: активность КК  с приростом

Коэффициенты корреляции: КК[АДФ]/[АТФ]  с приростом

кровь

мышца

кровь

мышца

11

ВИЖ

+0,93**

-

+0,99**

-

ВНИИФБиП

+0,90**

-

-

-

13

ВИЖ

+0,91**

-

+0,98**

-

ВНИИФБиП

-

-

-

-

14

ВИЖ

-

-

-

-

ВНИИФБиП

+0,98**

+0,92***

-

-

15

ВИЖ

+0,97**

+0,93*

+0,95**

+0,93*

ВНИИФБиП

+0,91**

-

-

Примечание: * р< 0,02; **  р< 0,01; ***  р< 0,005.

Одной из важных задач является поиск путей раннего прогнозирования мясных качеств бычков. Корреляционный анализ полученных данных позволил выявить ряд зависимостей между функцией резервирования макроэргических связей в креатинкиназной системе (АТФ, активность креатинкиназы) и мясной продуктивностью бычков (табл. 5). Положительная высоко достоверная корреляционная зависимость была выявлена между массой мякоти, её выходом, отношением мякоти / кости и активностью креатинкиназы в мышечной ткани (r = + 0,89   + 0,96). Такая же зависимость была выявлена между активностью этого фермента в сыворотке крови, сердечной мышце  и  показателями мясной продуктивности у бычков.

Нами обнаружена тесная корреляционная связь между уровнем АТФ в мышечной ткани и массой и выходом мякоти, её отношением к массе костей, носящая отрицательный характер (r = - 0,90 - 0,92). Показатели мясной продуктивности также отрицательно коррелирует с уровнем АТФ в цельной крови и сердечной мышце. Исходя из анализа полученных данных, такие показатели биоэнергетической системы, как активность креатинкиназы и уровень АТФ в тканях, предлагаются в качестве биохимических тестов для прижизненной оценки потенциала мясной продуктивности бычков. Что касается выявления метаболических звеньев, контролирующих формирование компонентов мяса, то обнаруженная высокая корреляция между активностью креатинкиназы, концентрацией АТФ в тканях и выходом мяса, вероятно, может рассматриваться в качестве показателей, которые характеризуют интенсивность биосинтетических процессов в мышечной ткани.

Таблица 5

Коэффициенты корреляции компонентов креатинфосфокиназной системы с мясной продуктивностью бычков

Показатели

Ткани и органы

Масса

мякоти, кг

% мякоти в туше

Отношение мясо / кости

Активность КК, Е/л

Мышца

+ 0,96 3)

+ 0,94 2)

+ 0,89 1)

Кровь

+ 0,93 2)

+ 0,89 1)

+ 0,87

Сердце

+ 0,96 3)

+ 0,93 2)

+ 0,88 1)

АТФ, мг/дл

Мышца

- 0,92 1)

- 0,91 1)

- 0,90 1)

Кровь

- 0,90 1)

- 0,87

- 0,83

Сердце

- 0,93 2)

- 0,91 1)

- 0,89 1)

Печень

- 0,90 1)

- 0,86

- 0,77

1) р < 0,05;  2) р < 0,02;  3) р < 0,01

Таким образом, возможное использование этих биоэнергетических критериев в племенной работе позволит прогнозировать интенсивность роста и способность к формированию мясной продуктивности бычков и тем самым способствовать ускорению селекционного процесса.

При исследовании вклада биоэнергетической системы в синтез продукции мяса и молока особенно важным является знание устойчиво наследуемых ее компонентов, характеризующих уровень энергетического обмена. По мнению Atkinson D.E. (1977), уровни отдельных адениннуклеотидов не отражают в полной мере метаболической функции тканей или организма животных. Наибольший интерес в этом направлении представляют энергетический заряд, как прямым отражением метаболической энергии аденилатного фонда, а также его нелинейный - аналог потенциал фосфорилирования (Veech R.L. et al., 1970), сумма адениннуклеотидов, как общий показатель энергетического состояния клетки, и отношение действующих масс аденилаткиназной реакции или константа ГАК (Каминский Ю.Г., 1987).

Величина указанных биоэнергетических критериев в крови была определена нами у коров разного уровня молочной продуктивности.

На основании биохимических исследований было установлено, что в организме коров с увеличением объема синтеза компонентов молока изменялись все комплексные показатели: ЭЗ, сумма АН, ПФ и константа ГАК. При повышении удоя у коров значения ЭЗ в крови имеют тенденцию к увеличению. Очевидно, что при увеличении удоя важное значение имеет связь молокообразования с состоянием фосфорилирования адениннуклеотидов в организме коров. В общем, увеличение продукции молока у коров происходит на фоне высокой скорости окислительного фосфорилирования и повышения интенсивности аденилаткиназной реакции, о чем свидетельствует значительное возрастание суммы АН, ЭЗ, ПФ и константы ГАК (табл. 6). При этом повышение активности Н-изоформ ЛДГ в организме лактирующих коров, которое обеспечивало высокоэффективную аэробную  фазу энергопродукции, сопровождалось увеличением продукции молока.

Таблица 6

Биоэнергетическая характеристика крови у коров в зависимости от их молочной продуктивности (через 3 часа после приема корма)

Показатели

Среднесуточный удой молока 4 % жирности, кг

18,5

23,3

27,7

33,0

АТФ, мг/дл

23,56 ± 2,36

30,42 ± 0,87

35,70 ± 2,11

42,26 ± 4,26

АДФ, мг/дл

4,41 ± 0,28

4,76 ± 0,14

4,83 ± 0,13

5,11 ± 0,18

АМФ, мг/дл

1,15 ± 0,12

1,06 ± 0,06

1,46 ± 0,24

2,29 ± 0,53

ЭЗ

0,88 ± 0,004

0,90 ± 0,004

0,91 ± 0,002

0,90 ± 0,004

АН, мг/дл

29,12 ± 2,64

36,24 ± 0,95

41,99 ± 2,25

49,66 ± 4,83

Фн, мг/дл

4,33 ± 0,22

4,25 ± 0,10

4,10 ± 0,27

3,51 ± 0,36

ПФ

1,24 ± 0,10

1,51 ± 0,04

1,84 ± 0,18

2,53 ± 0,46

ГАК

1,43 ± 0,22

1,43 ± 0,13

2,43 ± 0,67

3,92 ± 1,03

ИФ

5,34 ± 0,38

6,39 ± 0,04

7,45 ± 0,62

8,27 ± 0,77

ЛЖК, ммоль /л

1,32 ± 0,05

1,60 ± 0,09

1,96 ± 0,17

2,04 ± 0,20

Глюкоза, мг/дл

52,24 ± 2,02

50,62 ± 0,79

46,92 ± 2,29

45,56 ± 2,07

Лактат, мг/дл

21,46 ± 1,72

13,48 ± 0,72

12,58 ± 0,68

10,34 ± 0,98

Пируват, мг/дл

1,00 ± 0,10

1,83 ± 0,02

2,28 ± 0,17

2,43 ± 0,13

Активность КК, Е/л

12,48 ± 1,29

9,64 ± 1,33

8,40 ± 1,61

5,00 ± 1,14

Активность ФБА, Е/л

5,40 ± 0,38

6,48 ± 0,61

9,24 ± 0,80

12,48 ± 1,23

Активность МДГ, Е/л

648 ± 127

1398 ± 84

1576 ± 98

1752 ± 101

Отношение Н / М- изоформ ЛДГ

1,86

-

-

1,98

Таким образом, проведенные исследования показали, что высокий уровень ЭЗ, ПФ, суммы АН, ГАК и значения отношения Н / М- изоформ ЛДГ сопряжен с более интенсивным биосинтезом компонентов молока у коров. Предполагаем поэтому, что эти биоэнергетические критерии могут быть использованы при селекции молочного скота в качестве дополнительных биохимических тестов.

    1. Биоэнергетические процессы и их регуляция в связи с

факторами питания у крупного рогатого скота

Как отмечено выше, высокий уровень мясной и молочной продуктивности  жвачных животных в значительной  мере определяется интенсивностью и функциональной направленностью аденилатной, креатинфосфокиназной и лактатдегидрогеназной систем. При этом жвачные животные более высокого уровня продуктивности в больших объёмах используют энергию корма для биосинтеза продукции.

С целью поиска путей возможного регулирования интенсивности биоэнергетических процессов и продуктивности жвачных животных путем изменения уровня обеспеченности их организма аминокислотами и энергией мы провели серию опытов на растущих бычках, телках и лактирующих коровах холмогорской и черно-пестрой пород на разных стадиях их выращивания, откорма и лактации.

В эксперименте, проведенном в виварии института на 10 бычках методом групп в период с 8- до 15-месячного возраста, исследовали биоэнергетический статус, эффективность использования обменной энергии и интенсивность роста при разном уровне обеспеченности организма незаменимыми аминокислотами на рационах с разной распадаемостью протеина в рубце.

Разную обеспеченность метаболических процессов аминокислотами создавали за счет применения  разных по составу комбикормов. Животные контрольной группы получали типовой комбикорм на ячменной основе с подсолнечниковым шротом добавленным в качестве источника протеина с высокой распадаемостью в рубце. У бычков опытной группы из состава комбикорма исключали подсолнечниковый шрот, но вводили кукурузный глютен и соевый шрот в качестве источников протеина с низкой распадаемостью и для балансирования содержания некоторых незаменимых аминокислот (лизин, метионин, лейцин). Кроме того, к вышеуказанным компонентам добавляли пивную дробину, диаммонийфосфат, серу и органические кислоты (яблочная, лимонная и фумаровая) для поддержания микробиологических процессов в рубце на высоком уровне. В рационах животных обеих групп содержалось одинаковое количество сырого протеина и обменной энергии. Распадаемость протеина корма животных контрольной и опытной групп составляла соответственно 71 и 64 %.

Обеспеченность процессов метаболизма аминокислотами за счет использования кормов, содержащих труднодеградируемый в рубце протеин, в период интенсивного доращивания и откорма бычков позволило на 7,7 %  увеличить среднесуточный прирост живой массы животных – 1224 ± 59 и 1318 ± 56 г соответственно в контрольной и опытной группах. В целом за 120 сут опыта прирост живой массы у бычков контрольной  и опытной групп составлял соответственно147 ± 7,0 и 158,0 ± 6,7 кг (выше на 7,5%). При  этом  у  животных опытной группы  за весь период эксперимента повышалась не только интенсивность роста, но и снижалось потребление корма и питательных веществ  по сравнению с таковыми контрольной группы: комбикорма, сухого вещества, сырого протеина и  обменной  энергии – соответственно на 2,06; 4,18; 4,00 и 0,98 %. В результате у животных опытной группы затраты сухого вещества, сырого протеина и обменной энергии на единицу получаемой продукции были меньше соответственно на 4,1; 7,7 и 4,2 %.

По данным балансового опыта, при практически одинаковом потреблении валовой энергии и близких по величине потерях энергии с калом и мочой у бычков в контроле потери  энергии  с теплопродукцией  были  выше, чем  в опытной группе (48,8 ± 3,48 против 42,4 ± 0,65 МДж / сутки). Затраты  обменной  энергии  на  поддержание  при данной интенсивности роста составляли 0,45 МДж/кг метаболической массы (ЖМ 0,75), а эффективность использования обменной энергии на прирост живой массы у бычков контрольной и опытной групп – соответственно  45,67 и 51,54 %.

Известно, что на включение одной аминокислоты в полипептидную цепь клетка затрачивает четыре макроэргические связи: две из молекулы АТФ для активации аминокислоты и две из молекулы ГТФ на связывание с другой аминокислотой на рибосоме за счет образования новой пептидной связи. Скорость обмена АТФ (генерация и использование) была выше у бычков опытной группы, что сопряжено с активностью креатинкиназы (рис. 1 и 2). В итоге более высокая энергетическая обеспеченность биосинтетических процессов в мышечной ткани у бычков опытной группы по сравнению с контролем способствовала повышению эффективности синтеза белков на фоне высокой активности креатинкиназы (Еримбетов К.Т. и др., 2004).

Активность гликолитических ферментов - ФБА и ЛДГ – у бычков опытной группы оказалась выше, чем в контроле. Повышенная активность этих двух ферментов гликолиза у бычков опытной группы по сравнению с контролем объясняется тем, что обеспеченность метаболизма незаменимыми аминокислотами обусловливает определенную напряженность биоэнергетических процессов, связанных с образованием дополнительного количества АТФ для активации биосинтеза белков и липидов мышечной ткани. Одним из источников синтеза АТФ является гликолиз, что закономерно ведет к повышению активности ферментов, в том числе ФБА и ЛДГ (рис. 3 и 4).

Эти  данные подтверждаются и результатами контрольного убоя. В туше  бычков  опытной  группы  по  сравнению с  контролем  достоверно больше относительное  содержание  мякоти  в туше (81,0 ± 0,56 против 77,3 ± 0,70 %; р < 0,01), меньше относительное содержание костей (19,1 ± 0,54 против 22,7 ± 0,62 %; р < 0,005), выше отношение количества мяса к костям. Приведенные данные свидетельствуют о лучшем качестве говядины, полученной от животных опытной группы. Калориметрия образцов  длиннейшей мышцы спины показала, что у бычков контрольной группы содержалось 21,96 ± 0,15 кДж энергии, у опытной – 23,04 ± 0,32 кДж (разница 4,9 %; р < 0,01).

Исходя из результатов предыдущего опыта, представляло интерес изучить состояние биоэнергетических процессов и выраженности энергетических сопряжений в тканях откормочных бычков разного возраста при скармливании им комбикормов с разными формами карбамида, отличающимися как по химической структуре, так и по физической форме.

В соответствии с задачами исследований был проведён эксперимент совместно с отделом кормления ВИЖа в опытном хозяйстве «Дубровицы» на 25 бычках черно-пестрой породы, отобранных для откорма в возрасте 11 месяцев. Бычки были разделены на 5 групп по 5 голов в каждой.

Животным 1-й группы на фоне основного рациона, который состоял из 16 кг кукурузного силоса и 2 кг соломенно-травяных гранул (80-85 % ячмённой соломы и 15-20 % травяной муки),  скармливали комбикорм, приготовленный по рецепту К 64 - I. Бычки опытных групп в составе рациона получали комбикорма: 2 группа – с 10 % карбамидного концентрата, 3 группа – с 3 % изобутилидендимочевины, 4 группа – с 2 % карбамида в рассыпном виде и 5 группа – с 2 % карбамида в гранулированном виде.

Результаты исследований показали, что бычки 2-й и 5-й опытных групп, получавшие в составе комбикормов, соответственно, карбамидный концентрат и гранулированную мочевину, имели наибольший среднесуточный прирост живой массы (1217 ± 90 и 1267 ± 76 г), а в 4 опытной группе с рассыпным карбамидом отмечен наименьший прирост (1108 ± 70 г). Рассыпной карбамид быстрее гидролизуется, а избыточное  количество аммиака при этом не успевает утилизироваться микрофлорой рубца и он  всасывается в кровь. Это отрицательно отражается на синтезе бактериального белка, являющегося важным источником аминокислот, из которых синтезируются белки организма животных. При этом возрастают потери азота с мочой, снижается эффективность его использования. Возможно, по этой причине у бычков 4-й опытной группы оказались самыми низкими показатели живой массы и среднесуточного прироста по сравнению с контрольными и опытными животными 2-й, 3-й и 5-й групп.

Замена в рационах откармливаемых бычков части переваримого протеина (в среднем на 24 %) различными формами синтетических азотистых веществ: карбамидным концентратом, изобутилидендимочевиной, рассыпным и гранулированным карбамидом в связи с разной скоростью их гидролиза в преджелудках жвачных животных сопровождается изменениями в интенсивности биоэнергетических процессов на уровне тканей и органов, о чем свидетельствуют повышенная ферментативная активность фруктозобисфосфат-альдолазы и лактатдегидрогеназы и её двух изоформ Н- и М-, а также малатдегидрогеназы, креатинкиназы и глутаматдегидрогеназы по сравнению с контролем (табл. 7).

Биосинтетические процессы, протекающие в мышцах и печени откормочных бычков при скармливании разных форм синтетических азотистых веществ обеспечиваются затратами энергии, генерируемой процессами гликолиза, цитратного цикла и окислительного фосфорилирования. На основании результатов этих исследований можно заключить, что наиболее перспективными для использования при откорме крупного рогатого скота являются добавки мочевины в виде карбамидного концентрата и карбамида гранулированного.

Таблица 7

Активность ферментов в мышечной ткани, печени и крови у 15-месячных бычков при скармливании разных форм карбамида, Е / л

Показатели

Группы

1 (контроль)

2

3

4

5

Мышечная ткань

КК

7883 ± 4246

13083 ± 4043

7767 ± 4714

11900 ± 4400

15470 ± 3710

ФБА

50,0 ± 17,1

98,0 ± 25,5

98,0 ± 23,1

108,0 ± 18,3

92,0 ± 24,6

ЛДГ общая

2193 ± 652 

2930 ± 965 

2643 ± 1086 

3723 ± 1187 

3373 ± 1175

МДГ

14775 ± 866 1)

16250 ± 1710

18467 ±931 1)

15625 ± 435

16983 ± 2580

ГДГ

27,3 ±  3,8 3)

53,4 ± 2,2

57,6 ± 6,2

29,5 ± 3,4 3)

36,1 ± 3,1 2)

Печень

ФБА

16,0 ± 4,0  1)

53,3 ± 31,3

49,3 ±10,4 1)

38,7 ±1,3 3)

53,3 ± 15,0

ЛДГ общая

2387 ± 55 

2517 ± 86 

2420 ± 194 

2547 ± 82 

2487 ± 110

МДГ

10175 ± 992

12800 ± 289

12958 ± 992

10992 ± 587

12467 ± 167

ГДГ

64,4 ± 7,4 2)

94,5 ± 14,5 2)

120,0±10,9 1)

73,1±12,3 3)

83,1 ± 1,9 3)

Кровь (через 3 часа после приема корма)

КК

7,08 ± 0,79

11,28 ± 1,72

11,52 ± 0,61

14,04 ± 1,32

9,48 ± 1,13

ФБА

7,08 ± 0,79

11,28 ± 1,72

11,52 ± 0,61

14,04 ± 1,32

9,48 ± 1,13

ЛДГ общая

1090 ± 65

1220 ± 153

1128 ± 92

1432 ± 125

1204 ± 89

ЛДГ- М-изоформа

450 ± 27

557 ± 57

507 ± 66

532 ± 65

557 ± 21

ЛДГ- Н-изоформа

640 ± 68

663 ± 98

621 ± 97

900 ± 168

647 ± 82

МДГ

1122 ± 91

1240 ± 157

1538 ± 96

1320 ± 98

1418 ± 86

1)  p < 0,04; 2) p < 0,02; 3) p < 0,01

Известны магистральные пути, по которым происходит расщепление и полное окисление углеводов корма в организме: гликолиз и дыхание. При этом интенсивность биоэнергетических процессов в организме жвачных животных зависит от уровня и оптимального соотношения в рационах питательных веществ и, в первую очередь, таких важнейших компонентов кормов, как крахмал и протеин. Варьируя соотношением крахмала и протеина, можно регулировать эти метаболические пути, играющие важную роль в углеводном и энергетическом обменах (rskow  E.R. et al., 1999; Overton T.R. et al., 1999; Кураленко Н.В., 2002; Swanson K.C. et al., 2002).

В связи с этим в опыте на растущих тёлках изучали влияние разных соотношений крахмала и протеина в рационах на интенсивность биоэнергетических процессов в организме животных. Эксперимент провели в условиях физиологического двора ВИЖа по схеме латинского квадрата 33 на шести 15-месячных телках черно-пестрой породы, аналогах по возрасту, происхождению и живой массе. Опыт включал уравнительный период, который служил контролем и продолжался в течение 4-х месяцев. Рационы различались по структуре и по соотношению легкосбраживаемых углеводов (табл. 8).

Таблица 8

Состав рационов

Корма

Контрольный рацион

Опытные рационы

№ 1 

№ 2

№ 3 

Травяные брикеты, кг

8,0

7,0

6,5

5,0

Кукурузное зерно, кг

1,2

1,0

2,0

2,6

Соевый шрот, кг

0,2

-

-

-

Соль поваренная, г

40,0

40,0

40,0

40,0

Крахмало-протеиновое соотношение

1,74: 1

2: 1

3,34: 1

4,57: 1

Сахаро-протеиновое соотношение

1,20: 1

1: 1

1: 1

0,9: 1

Содержание сырого протеина, г

858,0

797,0

794,0

737,0

Результаты исследований по характеристике биоэнергетической системы свидетельствуют, что в рационах телок повышение уровня отношения крахмала к протеину снижает интенсивность окислительного фосфорилирования в их организме, при этом различие между контролем и 3-й опытной  группой  статистически  достоверно (табл. 9). 

Повышение отношения крахмала к протеину в рационах животных приводит к существенному увеличению активности гликолитических процессов в их организме. Регулирующим фактором этих двух магистральных путей обмена углеводов является высокий уровень поступления глюкозы в метаболический пул организма растущих животных на рационах с повышенным содержанием труднодеградируемого в рубце крахмала. Высокий уровень глюкозы в организме телок опытных групп активизирует гликолитические процессы (табл. 9).

В целостной биоэнергетической системе организма протекание гликолиза осуществляется во взаимосвязи с окислительной фазой обмена углеводов, а также с метаболизмом белков и  жиров. Следует отметить, что усиление интенсивности гликолиза в организме способствует увеличению его обеспечения тёлок макроэргическими соединениями, за счет которых протекают все анаболические и катаболические процессы. Об этом свидетельствует низкий уровень энергетического заряда в крови телок. Интенсивность гликолитических процессов в организме животных всегда сопряжена с низкой активностью окислительного фосфорилирования, что регламентируется эффектами Пастера и Кребтри. У телок контрольной группы при повышении уровня АТФ в организме окислительное фосфорилирование протекает более интенсивно по сравнению с опытными животными так, что различие в концентрации АТФ в крови телок между контролем и 3-й опытной группой оказалось достоверным.

Таблица 9

Биоэнергетическая характеристика крови (через 3 часа после приема корма) у растущих телок 

Показатели

Контрольный рацион

Опытные рационы

№ 1

№ 2

№ 3

АТФ, мг / дл

33,68 ± 1,13

22,18 ± 1,78 6)

20,98 ± 0,59 6)

24,22 ± 1,24 6)

АМФ, мг / дл

1,27 ± 0,04

0,91 ± 0,06 6)

0,98 ± 0,09 4)

0,98 ±  0,04 6)

ЭЗ

0,91 ± 0,001

0,89 ± 0,01 3)

0,88 ± 0,01 4)

0,89 ± 0,01 4)

АН, мг / дл

39,09 ± 1,17

27,06 ± 1,89 6)

26,05 ± 0,66 6)

29,40 ± 1,11 6)

ПФ

1,90 ± 0,10

1,35 ± 0,15 5)

1,42 ± 0,30

1,15 ± 0,07 6)

Гликолиз и ОФ

0,53 ± 0,02

0,80 ± 0,09 4)

0,84 ± 0,13 2)

0,91 ± 0,08 6)

Глюкоза, мг / дл

56,85 ± 0,91

60,30 ± 1,31 1)

61,83 ± 2,59

67,68 ± 1,17 6)

Лактат, мг / дл

10,03 ± 1,49

9,57 ± 1,17

9,18 ± 0,58

12,05 ± 2,14

Пируват, мг / дл

1,30 ± 0,21

0,88 ± 0,11

0,85 ± 0,13

1,06 ± 0,21

Мочевина, мг / дл

23,90 ± 1,20

20,42 ± 1,81

17,37 ± 0,65 6)

16,17 ± 1,26 6)

Активность ЛДГ,Е /л

2405 ± 401

2260 ± 192

1942 ± 110

1988 ± 320

Активность КК [АДФ] / [АТФ]

2,34 ± 0,39

3,68 ± 1,07

3,58 ± 0,82

4,24 ± 1,40

    1. p < 0,05; 2) p < 0,04; 3) p < 0,03; 4) p < 0,02; 5) p < 0,01; 6) p < 0,001

Судя по нашим данным, при повышении отношения крахмала к протеину в рационах телок их организм перестраивается  на  анаэробный путь катаболизма углеводов, о чем свидетельствует более интенсивное протекание гликолитических процессов, при этом окислительное фосфорилирование находится на низком уровне (катаболитная репрессия, эффект Кребтри).

Энергетический заряд в организме растущих телок имеет положительную зависимость от скорости окислительного фосфорилирования и отрицательно коррелирует с интенсивностью гликолитических процессов. Это свидетельствует о превалировании окислительного фосфорилирования над процессом гликолиза в поддержании внутриклеточной концентрации АТФ, АДФ и АМФ в клетках животных (эффект Пастера).

Из полученных нами результатов следует, что среднесуточный прирост живой массы у телок связан прямой зависимостью со скоростью окислительного фосфорилирования и обратной связью – с интенсивностью процессов гликолиза. Например, для телок контрольной и 1-й опытной групп была отмечена высокая скорость окислительного фосфорилирования,  что,  по всей видимости, обеспечило высокие среднесуточные приросты живой массы – соответственно 845 ± 92 и 943 ± 101 г. При этом у телок 2-й и 3-й опытных групп окислительное фосфорилирование протекало менее интенсивно, что нашло отражение в более низких приростах живой массы – соответственно 737 ± 102 и 775 ± 104 г в сутки на голову.

Скорости процессов окислительного фосфорилирования и гликолиза взаимосвязаны с метаболитами, образующимися в результате анаэробного распада глюкозы. Как известно, лактат является конечным продуктом гликолитического процесса и может окисляться в пируват, который запускает аэробный путь распада углеводов и служит субстратом для окислительного фосфорилирования (цикл Кори). Анализ наших данных показывает, что, прежде всего, уровень лактата  коррелирует с активностью гликолитических процессов. Интенсивное протекание процессов гликолиза в организме телок 3-й опытной группы по сравнению с контролем сопровождается высоким уровнем лактата в крови (табл. 9).

Таким образом, на основании наших исследований можно заключить, что скорость окислительного фосфорилирования положительно коррелирует с уровнем пирувата на начальной стадии аэробного пути распада углеводов, а гликолиз – с концентрацией лактата, являющегося конечным метаболитом анаэробного процесса превращения глюкозы. Так, у телок контрольной группы на фоне усиления скорости окислительного фосфорилирования наблюдалась повышенная концентрация пирувата в крови по сравнению с 3-й опытной группой, в которой высокий уровень лактата отражает интенсивность процессов гликолиза. 

Результаты наших исследований свидетельствуют, что, варьируя отношением крахмала к протеину в рационах  ремонтных телок, можно существенно влиять на интенсивность анаэробного (гликолиз) и аэробного  (окислительное фосфорилирование) метаболических путей распада углеводов. В нашем случае при увеличении этого соотношения повышается интенсивность гликолитических процессов и снижается активность окислительного фосфорилирования в организме животных. При этом интенсивное протекание окислительного фосфорилирования в организме телок сопровождается высокими среднесуточными приростами живой массы, в отличие от гликолитических процессов. Исследование интенсивности и направленности гликолитических процессов и окислительного фосфорилирования в организме ремонтных телок подтвердили необходимость оптимизации углеводно-протеинового питания жвачных путем учета количественных соотношений крахмала  и протеина в рационах.

В другом эксперименте на лактирующих коровах изучали интенсивность и направленность биохимических процессов, участвующих в биосинтезе компонентов молока. Одним из факторов, определяющих уровень биосинтеза молока, является повышение норм кормления коров. Однако этот фактор оказывает также прямое влияние на энергетический метаболизм в организме животных, о чем можно судить по биоэнергетическим показателям их крови, так как кровь играет важную роль в перераспределении субстратов энергетического обмена между тканями, в том числе и в отношении молочной железы.

Работу провели в колхозе «Борец» Раменского района Московской области на взрослых лактирующих коровах холмогорской породы. Для этого отобрали 16 коров по 2 – 5-й лактации, разделили их по принципу аналогов на 2 группы по 8 голов в каждой. В предварительный период  животных кормили по нормам ВИЖ. В основной период опыта уровень кормления животных  контрольной группы был равен 100 %,  опытной – 120 % от норм ВИЖа. При этом уровень обменной энергии в рационе в опытной группе составил 194,3 МДж, а в контрольной - 157,9 МДж. После 120-ти суток лактации коров перевели на одинаковый уровень кормления.

Результаты балансового опыта показали, что у животных  контрольной группы отмечался слабо отрицательный баланс азота (- 0,6 г), а  опытной  - положительный (+ 8,5 г).  Высокий уровень обменной энергии способствовал повышению отложения азота в теле коров, однако не влиял на увеличение использования азота на синтез молока. Скармливание рационов с данной концентрацией энергии и питательных веществ в сухом веществе рационов позволило значительно снизить потери живой массы у коров в первые месяцы лактации. Повышенный уровень обменной энергии в рационах коров способствовал перераспределению потребляемой энергии в пользу увеличения массы тела.

Адениловая система крови (АТФ, АДФ и АМФ) коров опытной группы по своим показателям превосходила таковую у коров контрольной группы: АТФ – на 10,2, АДФ – на 4,2 и АМФ – на 35,7 % . Известно, что АТФ, АДФ и АМФ в клетке поддерживаются в определенном соотношении аденилаткиназной реакцией. Величина ГАК, характеризующего интенсивность аденилаткиназной реакции, оказалась выше на 38,7 % в крови коров опытной группы по сравнению с контролем. Высокая скорость взаимопревращений адениннуклеотидов в аденилаткиназной реакции свидетельствует о том, что повышенный  уровень всех питательных веществ в рационе изменяет интенсивность и направленность биоэнергетических процессов в организме животного, что подтверждается заметными сдвигами в концентрации адениннуклеотидов в крови коров (табл. 10).

Для достижения равновесного распределения адениннуклеотидов в цитозоле клеток существенно возрастает скорость аденилаткиназной реакции, которая поддерживает равновесие между АТФ, АДФ и АМФ. Следовательно, аденилаткиназная реакция играет роль синхронизатора для поддержания оптимального соотношения между адениннуклеотидами в организме животных. Этот факт подтверждается одинаковой величиной энергетического заряда в крови коров как контрольной, так и опытной групп – 0,90, что согласуется с принципом Эткинсона о стабилизации энергетического заряда метаболическими процессами. Таким образом, постоянный уровень энергетического заряда в крови коров при повышенной норме питательных веществ в рационе обеспечивается аденилаткиназной реакцией (табл. 9).

Таблица 10

Биоэнергетическая характеристика крови (через 3 часа после приема корма) у молочных коров при разном уровне обменной энергии в рационе

Показатели

Группы

контроль

опыт

АТФ, мг / дл

36,4 ± 4,2

40,1 ± 4,3

АДФ, мг / дл

5,0 ± 0,1

5,2 ± 0,5

АМФ, мг / дл

1,5 ± 0,4

2,1 ± 0,5

ЭЗ

0,90 ± 0,003

0,90 ± 0,004

ГАК

2,4 ± 0,9

3,4 ± 0,9

Глюкоза, мг / дл

47,0 ± 3,1

52,2 ± 2,0

Лактат, мг / дл

10,5 ± 0,8

12,7 ± 2,0

Пируват, мг / дл

1,8 ± 0,2

1,6 ± 0,2

Активность КК, Е / л

5,2 ± 0,4

7,2 ± 1,9

Активность ФБА, Е / л

9,2 ± 1,8

11,0 ± 1,1

Активность ЛДГ, Е / л

689 ± 48

753 ± 58

Активность МДГ, Е / л

1280 ± 142

1496 ± 183

Из исследованных нами ключевых метаболитов энергетического обмена  только  у лактата  и  пирувата наблюдалось заметное изменение их уровней при увеличении на 24,2 % норм обменной энергии в рационе. Так, концентрация лактата в крови коров опытной группы возросла на 20,5 % по сравнению с контролем, а уровень пирувата, наоборот, понизился на 10,8 %. Известно, что пируват является ключевым метаболитом в системе биохимических превращений веществ в организме, из него синтезируется лактат под действием ЛДГ и глюкоза  - с участием МДГ. Активность этих двух ферментов в сыворотке крови опытных коров превосходила таковую у контрольных на 9,2 и 16,9 %. Содержание глюкозы в крови опытных коров было выше по сравнению с контрольными животными на 11,1 %. Повышенный уровень глюкозы в крови опытных коров по сравнению с контрольными способствовал увеличению активности ФБА на 19,5 %, который непосредственно участвует в расщеплении гексоз на триозы. Установленные различия в концентрации лактата и пирувата в крови контрольных и опытных коров объясняется тем, что эти метаболиты являются взаимосвязанными продуктами лактатдегидрогеназной реакции. Так, в крови опытных коров повышенному содержанию лактата соответствует низкий уровень пирувата, а у контрольных животных наблюдается обратная картина – при снижении концентрации лактата происходит увеличение уровня пирувата. Из вышеизложенного следует, что в крови коров опытной и контрольной групп лактат и пируват находились в обратной зависимости, что отражает их метаболические взаимопревращения в конечной реакции гликолиза, а также действие регулирющих факторов. Высокий уровень обменной энергии в рационе лактирующих коров способствовал интенсивному образованию субстратов энергетического обмена, что активировало аэробные и анаэробные гликолитические процессы, протекающие на тканевом и органном уровне. Об этом свидетельствует повышенный уровень лактата в крови опытных животных, который является предшественником глюкозы в процессах глюконеогенеза в печени коров.

Повышение уровня обменной энергии в рационе на 24,2 % в начале лактации способствовало лучшему сохранению живой массы коров и увеличению молочной продуктивности за 305 дней лактации на 761 кг, или на 14,6 % и снижению затрат кормов на 1 кг молока 4 %-ной жирности на 3,95 %. Вместе с тем, данный уровень обменной энергии  не оказал существенного влияния на переваримость питательных веществ рациона, однако способствовал более эффективному использованию азота в организме животных.

Повышенный уровень обменной энергии в рационе коров влияет на биоэнергетическую систему, иницирует высокую скорость аденилаткиназной реакции, обеспечивающей равновесие между АТФ, АДФ и АМФ и в конечном итоге стабилизирует энергетический заряд в организме животных. Увеличение питательных веществ в рационе активизирует процессы гликолиза и глюконеогенеза, интенсивно протекающие в организме лактирующих коров.

4. ВЫВОДЫ

  1. Комплексные исследования состояния общей биоэнергетической системы (аденилатной, креатинфосфокиназной и лактат-, малат-, глюкозо-6-фосфат-, глутамат- дегидрогеназной систем) у крупного рогатого скота при разном уровне мясной и молочной продуктивности позволили выявить оптимальные режимы обеспечения биосинтетических процессов энергией в форме АТФ и креатинфосфата и повысить эффективность использования энергии для синтеза компонентов мяса и молока и реализацию продуктивного потенциала животных.
  2. Разработан для использования в научных исследованиях индекс отношения активностей Н-изоформ (специфичной для сердечной мышцы) и М-изоформ (специфичной для печени) лактатдегидрогеназы в крови, являющийся высокоинформативным критерием соотношения аэробной и анаэробной фаз энергопродукции в организме крупного рогатого скота.
  3. В креатинфосфокиназной системе мышечной ткани и крови, выполняющей функциональную задачу резервирования макроэргических связей, выявлена биологически значимая и статистически достоверная обратная корреляция между активностью креатинкиназы  и концентрациями АТФ и АМФ. Значения коэффициентов корреляции, соответственно  были равны для мышц - 0,93  - 0,98 (p < 0,01), а для крови - 0,89  - 0,91 (p < 0,02).
  4. Разработаны биохимические тесты для прижизненной оценки потенциала мясной продуктивности бычков по показателям, характеризующим функциональное состояние и резервную емкость креатинфосфокиназной системы: 1) активность креатинкиназы[АДФ]/[АТФ] и 2) активность креатинкиназы в мышечной ткани и крови.
  5. Установлено, что повышение уровня обеспеченности организма бычков, телок и лактирующих коров аминокислотами и глюкозой, при применения кормов с пониженной распадаемостью протеина (55 – 64 %)  и крахмала (75 – 85 %) в рубце, обусловливает более высокую интенсивность биоэнергетических процессов (генерацию и использование АТФ, повышение активности креатинкиназы, фруктозобисфосфат-альдолазы, лактатдегидрогеназы, малатдегидрогеназы и глутаматдегидрогеназы) и, как следствие, - усиление биосинтеза компонентов молока и мяса. Использование комбикормов с источниками труднодеградируемого протеина и крахмала в рубце позволяет  повысить молочную продуктивность коров в среднем на 6 – 10 %, среднесуточный прирост живой массы телок и бычков на 7,5 – 12,0 % без увеличения затрат кормов.
  6. На основе полученных экспериментальных данных по теплопродукции и энергии продукции были уточнены нормы и необходимые концентрации обменной энергии, а также нормы потребления сухого вещества бычками с живой массой 150 – 300 кг при интенсивном выращивании и откорме с уровнем среднесуточных приростов 800 – 1400 г. Коррекция норм энергетического питания позволит повысить эффективность использования питательных веществ корма в продукцию при интенсивном выращивании и откорме животных.
  7. Повышение уровня обменной энергии в рационах коров с удоем 25 – 30 кг в начале лактации с 157,9 до 194,3 МДж активизирует процессы аэробной фазы энергообеспечения и глюконеогенеза, обусловливает меньшую мобилизацию энергии из депо организма, более высокую молочную продуктивность за 305 дней лактации (на 761 кг или на 14,6 %; р < 0,05) и снижение на 4 % затрат кормов на 1 кг молока 4 %-жирности. 
  8. На основе проведенных исследований по оптимизации углеводного, протеинового и энергетического питания бычков, телок и лактирующих коров установлены наиболее эффективные уровни обменной энергии в рационах, а также оптимальные значения отношения углеводов (сахара, крахмала) к протеину и обменной энергии (Нормы и рационы для с.-х. животных, 1985; 1994 и 2003 гг), которые позволяют направленно влиять на количество и качественный состав мяса и молока и снизить затраты питательных веществ корма на производство единицы продукции у жвачных животных.
  9. Замена в рационах откармливаемых бычков части переваримого протеина в среднем на 24 % различными формами синтетических азотистых веществ: карбамидным концентратом, изобутилидендимочевиной и рассыпным и гранулированным карбамидом, в связи с разной скоростью их гидролиза в преджелудках жвачных животных, сопровождается изменениями направленности и интенсивности биоэнергетических процессов на уровне тканей и органов. Это подтверждается  повышением активности креатинкиназы, фруктозобисфосфат-альдолазы, лактатдегидрогеназы и её двух изоформ Н- и М-, а также малатдегидрогеназы и глутаматдегидрогеназы.
  10. Уровни АТФ, АДФ, АМФ и креатинфосфата в органах и тканях растущих бычков (кровь, мышца, печень, сердечная мышца, селезенка), телок и лактирующих коров (кровь), являются универсальными регуляторами метаболизма, выступают одновременно в роли, как активаторов, так и ингибиторов ферментов гликолиза и глюконеогенеза, липогенеза и липолиза, синтеза и деградации белков.

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

  На основе проведенных исследований предлагаются:

  1. Параметры биоэнергетической системы у крупного рогатого скота разного потенциала молочной и мясной продуктивности использовать в качестве дополнительных критериев физиологической адекватности питания. Таблицы по биоэнергетическому статусу  приведены  в разделе диссертации «Приложения: Справочный материал», 2008.
  2. Рекомендации по оптимизации энергетического и протеинового питания молодняка крупного рогатого скота при интенсивном выращивании и откорме (ГНУ ВНИИФБиП с.-х. животных, Боровск, 2007).
  3. Методические рекомендации по определению биоэнергетических показателей в тканях животных с использованием специфических реагентов высокой чистоты (ВИЖ, Дубровицы, 1978).
  4. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных  (Справочное пособие, ВИЖ, Дубровицы, 1985, 1994 и 2003).
  5. Результаты исследований энергопродуцирующих процессов и их регуляции у крупного рогатого скота рекомендуется для использования в учебном процессе в курсах физиологии, биохимии и кормления сельскохозяйственных животных при подготовке специалистов зооветеринарного профиля.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в  рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК:

  1. Михайлов В.В., Агафонов В.И., Сорокин М.В., Коровяцкий А.М. Степень использования субстратов рационов и энергетический обмен у молодняка крупного рогатого скота при разной распадаемости протеина корма. «Сельскохозяйственная биология», 2005, № 6, стр. 35-39.
  2. Михайлов В.В., Овчаренко Э.В. Влияние рационов с разным крахмалопротеиновым соотношением на использование углеводов корма в организме телок. «Известия ТСХА», 2005, № 4, стр. 101-105.
  3. Михайлов В.В. Биоэнергетические критерии при оценке интенсивности роста у бычков. «Вестник РАСХН», 2005, № 6, стр. 70-72.
  4. Михайлов В.В. Биоэнергетика крупного рогатого скота и ее регулирующие факторы. «Международный с.-х. журнал», 2005, № 6, стр. 62-63
  5. Михайлов В.В. Откорм бычков с использованием синтетических азотистых веществ. «Зоотехния», 2006, № 2, стр. 12-14.
  6. Михайлов В.В., Груздев Н.В. Биоэнергетический статус крови у молочных коров в связи с разным уровнем кормления. «Молочное и мясное скотоводство», 2005, № 8, стр. 26-28.
  7. Михайлов В.В. Биоэнергетические процессы в организме коров при разном уровне молочной продуктивности. «Международный с.-х. журнал», 2008, № 2, стр. 60.
  8. Михайлов В.В. Биоэнергетические показатели прироста. «Животноводство», 1979, № 4, стр. 72-73.
  9. Груздев Н.В., Михайлов В.В. Влияние уровня кормления коров в начале лактации на продуктивность и биоэнергетические показатели крови. «Животноводство», 1983, № 2, стр. 43-45.
  10. Клейменов Н.И., Груздев Н.В., Курилов П.Н., Полежаев В.В., Михайлов В.В. Рационы с различным уровнем легкопереваримых углеводов и протеина. «Животноводство», 1986, № 1, стр. 36-38.

В сборниках научных трудов  институтов:

  1. Агафонов В.И., Решетов В.Б., Волобуева Р.А., Михайлов В.В., Лазаренко В.П. Апробация норм потребности коров в энергетических субстратах. Труды ГНУ ВНИИФБиП с.-х. животных. Сборник экспериментальных статей. Боровск, 2005, 44: 54-61.
  2. Сорокин М.В., Агафонов В.И., Лазаренко В.П., Михайлов В.В. Обмен энергии у растущих бычков при использовании комплексной кормовой добавки. Труды ГНУ ВНИИФБиП с.-х. животных. Сборник экспериментальных статей, Боровск, 2004, 43: 197-205.
  3. Агафонов В.И., Решетов В.Б., Лазаренко В.П., Волобуев В.П., Волобуева Р.А., Михайлов В.В., Гулюшин С.Ю. Обоснование норм потребности коров в энергетических субстратах. Труды ГНУ ВНИИФБиП с.-х. животных. Сборник экспериментальных статей, Боровск, 2004, 43: 92-103.
  4. Михайлов В.В. Сопряженность энергетических процессов в мышечной ткани и печени бычков при откорме на комбикормах, содержащих азотистые синтетические добавки. Труды ГНУ ВНИИФБиП с.-х. животных. Сборник экспериментальных статей, Боровск, 2004, 43: 287-304.
  5. Михайлов В.В. Влияние добавки кормового гидролизного сахара на использование питательных веществ рациона и биоэнергетические показатели крови у бычков-кастратов. Сб. научных трудов ВНИИФБиП: «Современные проблемы биотехнологии и биологии продуктивных животных». Боровск, 2003, 42:150-161.
  6. Михайлов В.В. Связь биоэнергетических показателей крови  с интенсивностью роста откармливаемых бычков. Бюллетень ВНИИФБиП с.-х. животных. Боровск, 1983, Вып. 3(71), стр. 31-33.
  7. Михайлов В.В. Активность ферментов энергетического обмена у бычков при скармливании разных форм карбамида. Бюллетень научных трудов ВИЖа. Дубровицы, 1978, Вып. 55, стр. 73-75.
  8. Михайлов В.В., Сабиров А.Х. Влияние рационов с птичьим пометом на биоэнергетические показатели крови у фистульных бычков. Бюллетень научных трудов ВИЖа. Дубровицы, 1978, Вып. 55, стр. 61-62.
  9. Таранов М.Т., Владимиров В.Л., Токарев В.Ф., Науменко П.А., Кивкуцан Ф.Р., Кирилов М.П., Груздев Н.В., Михайлов В.В. Разработка системы биохимического контроля полноценного кормления крупного рогатого скота. Бюллетень научных трудов ВИЖа. Дубровицы, 1978, Вып. 56, стр. 42-43.
  10. Михайлов В.В. Характеристика активности ферментов в тканях молодняка крупного рогатого скота в зависимости от разных форм мочевины в рационах. Бюллетень научных трудов ВИЖа. Дубровицы, 1979, Вып. 58, стр. 62-64.
  11. Михайлов В.В. Уровень метаболитов энергетического обмена в тканях бычков при скармливании комбикормов с разными формами карбамида. Бюллетень научных трудов ВИЖа. Дубровицы, 1980, Вып. 61, стр. 26-28.
  12. Михайлов В.В. Уровень основных показателей энергетического обмена и их взаимосвязь в крови бычков, откармливаемых на рационах, включающих комбикорма с сухим птичьим пометом. Бюллетень научных трудов ВИЖа. Дубровицы, 1982, Вып. 68, стр. 77-80.
  13. Михайлов В.В., Новгородов А.Н. Биоэнергетические процессы у телок на рационах с разным крахмалопротеиновым соотношением. Бюллетень научных трудов ВИЖа. Дубровицы, 1983, Вып. 70, стр. 22-25.
  14. Михайлов В.В. Основные биоэнергетические показатели крови у откармливаемых бычков при использовании различных форм небелковых азотистых веществ. Сборник научных трудов ВИЖа. Дубровицы, 1984, том 45, стр. 105-107.
  15. Михайлов В.В. Влияние технологии приготовления кормов на биоэнергетику крови молочных коров. Бюллетень научных трудов ВИЖа. Дубровицы, 1984, Вып. 76, стр. 12-14.
  16. Таранов М.Т., Владимиров В.Л., Науменко П.А., Кивкуцан Ф.Р., Михайлов В.В., Токарев В.Ф., Шапошников А.А. Совершенствование существующих и разработка новых способов химического консервирования растительных кормов с учетом метаболизма у животных, изучение обмена веществ у крупного рогатого скота на промышленных комплексах. Бюллетень научных трудов ВИЖа. Дубровицы, 1979, Вып. 59, стр. 47-49.
  17. Белов А.Д., Михайлов В.В., Новгородов А.Н. Использование углеводов корма в метаболических путях организма телок на рационах с разным крахмалопротеиновым соотношением. Межвузовский сборник научных трудов МГАВМиБ им. К.И. Скрябина. Москва, 1996, стр. 52-56.

В материалах всероссийских, международных съездов, симпозиумов и конференций:

  1. Михайлов В.В. Взаимосвязь биоэнергетических показателей крови с молочной продуктивности коров. Матер. научн.- практ. конф., посвященной 85-летию академика РАСХН А.П. Калашникова. (Дубровицы, 9-10 февраля 2003 г.) «Проблемы кормления с.-х. животных в современных условиях развития животноводства», Дубровицы, 2003:32-34.
  2. Михайлов В.В., Таранов М.Т. Энергетический обмен в мышцах и печени откармливаемых бычков при включении в рационы различных форм азотистых синтетических веществ. Вестник мясного скотоводства: Матер. Межд. научн.- практ. конф./РАСХН: ВНИИМС (Оренбург) – М.: «Вестник РАСХН», 2003, вып. 56: 113-124.
  3. Михайлов В.В., Решетов В.Б. Модулирующее действие адениннуклеотидов на активность ферментов энергетического обмена у бычков при скармливании комбикормов, содержащих протеиновые добавки с разной скоростью распадаемости. Матер. Межд. научно-практ. конф. «Научные проблемы производства продукции животноводства и улучшения ее качества», Брянск, 2004: 240-250.
  4. Михайлов В.В. Биоэнергетический профиль коров при разном уровне распадаемости протеина и его соотношение с легкопереваримыми углеводами в рационе. Матер. 3 Межд. научно-практ. конф., посвященной 75-летию факультета технолог. менеджмента Ставропольского ГАУ (г. Ставрополь, 20-22 апреля 2005 г.) «Актуальные вопросы зоотехнической науки и практики как основа улучшения продуктивных качеств и здоровья с.-х. животных», Ставрополь, 2005:40-48.
  5. Михайлов В.В. Биоэнергетические процессы у коров при разном уровне молочной продуктивности. Материалы 4-й международной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика Н.А. Шманенкова «Актуальные проблемы биологии в животноводстве». Боровск: ГНУ ВНИИФБиП, 2006: 71-72.
  6. Михайлов В.В. Биоэнергетический статус крови откормочных бычков черно-пестрой породы при скармливании гидролизного сахара // Матер. 3 Межд. конф. «Актуальные проблемы биологии в животноводстве», Боровск, 2001: 227-232.
  7. Михайлов В.В. Взаимосвязь активности глутаматдегидрогеназы с энергией роста у бычков. Тезисы докладов Всесоюзного симпозиума по биохимии сельскохозяйственных животных (Витебск, 18-20 мая 1982). М., 1982 стр. 103-104.
  8. Михайлов В.В. Активность креатинкиназы и концентрация АТФ в длиннейшей мышце спины у бычков при скармливании им комбикормов с разными формами карбамида. Тезисы докладов V Всесоюзной конференции по биохимии мышц. Телави, 1985, стр. 155.
  9. Михайлов В.В. Особенности липидного обмена в тканях бычков при скармливании им разных форм карбамида. Тезисы докладов Всесоюзного симпозиума: «Биохимия сельскохозяйственных животных и продовольственная программа». Ташкент, 1986, стр. 101-102.
  10. Михайлов В.В. Использование биоэнергетических тестов для оценки роста молодняка крупного рогатого скота. Тезисы стендовых сообщений докладов V Всесоюзного биохимического съезда (Киев, январь 1986) М. «Наука», 1986, том 3, стр. 271.
  11. Михайлов В.В. Липидный обмен в организме молодняка крупного рогатого скота. Тезисы докладов научной конференции: «Достижения сельскохозяйственной науки – развитию агропромышленного комплекса». Мичуринск, 1988, стр. 195-197.
  12. Михайлов В.В. Эффективность обработки соевого шрота формальдегидом при различном уровне углеводов в рационе дойных коров. Тезисы докладов научной конференции: «Достижения сельскохозяйственной науки – производству». Мичуринск, 1990, стр. 290-292.
  13. Рябов С.М., Михайлов В.В. Эффективность использования кормосмесей  при кормлении высокопродуктивных коров. Тезисы докладов научной конференции: «Достижения сельскохозяйственной науки – производству». Мичуринск, 1990, стр. 315-316.
  14. Михайлов В.В., Рябов С.М. Изменение показателей биоэнергетических процессов в организме бычков при скармливании углеводистых кормов. Тезисы докладов научной конференции: «Достижения сельскохозяйственной науки – производству». Мичуринск, 1990, стр. 319-321.

В методических рекомендациях и учебно-методических работах:

  1. Агафонов В.И., Галочкина В.П., Еримбетов К.Т., Кальницкий Б.Д., Матвеев В.А., Михайлов В.В., Сорокин М.В., Харитонов Е.Л. / Рекомендации по оптимизации энергетического и протеинового питания молодняка крупного рогатого скота при интенсивном выращивании и откорме // Рекомендации. ГНУ ВНИИФБиП с.-х. животных, Боровск, 2007: 27 с.
  2. Таранов М.Т., Михайлов В.В. Методические рекомендации по определению биоэнергетических показателей в тканях животных с использованием специфических реагентов высокой частоты. ВИЖ, Дубровицы, 1978: 39 с.
  3. Михайлов В.В., Симбирских Е.С. Методические указания по курсу «Биохимия сельскохозяйственных животных» для студентов и аспирантов высших учебных заведений. Мичуринский ГАУ, Мичуринск, 2003: 92 с.
  4. Михайлов В.В., Симбирских Е.С. Методические указания по курсу «Биохимия сельскохозяйственных животных» для студентов и аспирантов высших учебных заведений. Мичуринский ГАУ, Мичуринск, 2000: 80 с.
  5. Баранова Д.И., Михайлов В.В. Методическое руководство по курсу «Кормление сельскохозяйственных животных» для студентов зооинженерного факультета. Плодоовощной институт им. И.В. Мичурина, Мичуринск, 1987: 105 с.
  6. Михайлов В.В. Методические указания по курсу «Физиология сельскохозяйственных животных» для студентов и аспирантов  высших учебных заведений. Плодоовощной институт им. И.В. Мичурина, Мичуринск, 1989: 34 с.
  7. Михайлов В.В., Глимаков П.С. Использование биоэнергетических показателей тканей у молодняка крупного рогатого скота. Информац. Листок № 196-86, ЦНТИ, Тамбов, 1986, стр. 1-4.
  8. Михайлов В.В. Пути снижения доли зерновых концентратов при откорме крупного рогатого скота. Информац. Листок № 102-93, ЦНТИ, Тамбов, 1993, стр. 1-4.
  9. Михайлов В.В. Влияние различных форм небелкового азота в рационе на биоэнергетические процессы у молодняка крупного рогатого скота // Автореф. дисс. к.б.н., Боровск, 1980: 15 с.

Особую благодарность выражаю сотрудникам, перечисленным в качестве соавторов в списке опубликованных работ. Личный вклад автора в публикациях в соавторстве составляет не менее 75 – 80 %.






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.