Спосіб оптимізації процесу обміну речовин та покращення м`ясних якостей відгодовуваних бугайців в умовах дефіциту мікроелементів

Корисна модель належить до галузі сільського господарства, зокрема годівлі сільськогосподарських тварин в умовах дефіциту мікроелементів в раціонах, а саме до способів підвищення продуктивності і якості продукції бугайців на відгодівлі шля хом оптимізації процесів обміну їх речовин. Спосіб може бути застосований в тваринницьких господарствах з різними формами власності, зорієнтованих на виробництво яловичини в регіонах з дефіцитом мікроелементів в кормах для підвищення продуктивності і якості продукції відгодівельних бугайців. Відомі різні способи усунення порушень обміну речовин, пов'язаних з дефіцитом мікроелементів в раціонах відгодівельної худоби. Найбільша кількість способів включає згодовування комбікормів, збагачених мікроелементами, додаванням мінеральних кормових добавок, що містять різні співвідношення мікроелементів у формі солей, різноманітних наповнювачів та біологічно-активних речовин, що сприяє засвоєнню мікроелементів [А.С. СРСР №№1365402, 1554174, 1584883; 1554175;1831295]. Недоліком зазначеної групи способів є те, що застосування їх без врахування фактичного вмісту мікроелементів в раціонах може викликати дисбаланс мікроелементів, сповільнення їх засвоєння та поглиблення порушень процесів обміну речовин. Відомий спосіб запобігання порушень обміну речовин при дефіциті мікроелементів, що викликають явища мікроелементозів [А.С. СРСР №1839617, А23 К 1 /00]. Спосіб включає внутрішньом'язове введення тваринам 15% розчину екстракту листя верби, що одержують обробкою листя сумішшю розчинних солей Мо, Ва, Pb, Co, Zn, Fe, Sn, V, Cr. Недоліком способу є складне і незручне виготовлення фітопрепарату, який необхідно готувати перед використанням. Відомий також «Спосіб вирощування сільськогосподарських тварин», який сприяє оптимізації обмінних процесів в тваринному організмі та забезпечує підвищення приростів живої маси [А.С. СРСР №1687218 А23 К 1 /00]. Спосіб включає використання хелатних сполук мікроелементів з амінокислотами, зокрема гліцинату міді та метіонатів цинку і марганцю, які вводять тваринам підшкірно у вигляді мікрокапсул. Спосіб забезпечує підвищення продуктивності телят. Недоліком його є складність виготовлення препаратів та незручність їх застосування. Найбільш близьким за суттю до способу, що заявляється, є «Спосіб корекції обміну речовин у телят при мікроелементозах селену і кобальту» [Деклараційний патент України на винахід №54043А; А61 D7/00;А61 К31 / 095 /]. Спосіб включає згодовування телятам суміші метіонатів селену і кобальту з додатковим введенням вітамінного препарату «Уросовіт». Спосіб забезпечує нормалізацію обмінних процесів при дефіциті селену і кобальту в їх раціонах. Недоліком способу є те, що він забезпечує оптимізацію обмінних процесів лише при дефіциті мікроелементів Se і Co, і не може бути ефективним при дефіциті інших мікроелементів. Крім цього, відомий спосіб не здійснює впливу на покращення м'ясних якостей відгодівельних бугайців. Заявлений нами спосіб усуває недоліки прототипу і забезпечує оптимізацію обмінних процесів, підвищення продуктивності тварин, покращення морфологічного складу яловичини та її харчової цінності. В основу корисної моделі покладено завдання розробити новий ефективний спосіб оптимізації процесів обміну речовин та покращення м'ясних якостей відгодівельних бугайців в умовах де фіциту мікроелементів, економічно вигідний, зручний для застосування в тваринницьких господарствах регіонів з дефіцитом мікроелементів в кормах. Технічний результат досягають тим, що до суміші хелатних сполук мікроелементів додатково вводять метіонати заліза, марганцю та цинку при такому співвідношенні компонентів /в мг/кг ж.м.): метіонат селену - 0,0200,040, метіонат кобальту -0,020-0,040; метіонат заліза 0,040-0,060; метіонат марганцю - 0,080-0,120; метіонат цинку - 0,080-0,120; ретельно змішують з комбікормом при додаванні йоду 0,020-0,040мг/кг ж.м. у формі йодованої кухонної солі і згодовують бугайцям протягом усього періоду відгодівлі. Ефективність корекції метаболічних порушень, що виникають в тваринному організмі в результаті дефіциту мікроелементів в раціонах, обумовлена тим, що оптимальна концентрація мікроелементів в тканинах організму залежить від вмісту їх в раціонах та біологічної доступності кожного з них. Підвищення біологічної доступності мікроелементів для організму обумовлене використанням для корекції раціонів суміші хелатних металоорганічних сполук біогенних металів. Хелатні сполуки мікроелементів з метіоніном містяться у біотичних рівнях і синергічних співвідношеннях, мають вищу біологічну доступність та кращий фізіологічний ефект. Метіонін як хелатуючий ліганд одночасно є додатковим джерелом сірки, метильних груп та виступає ініціатором початкових етапів синтезу білка. Метіонатна форма введення мікроелементів (Se, Co, Fe, Mn, Zn) сприяє підвищенню їх засвоюваності, оптимізації обмінних процесів в тваринному організмі, підвищенню продуктивності і якості продукції. Так, селен - виконує функцію каталізаторів в ферментних системах, які переносять електрони в зв'язку з окислювальним фосфорилюванням. Кобальт - при певних концентраціях підвищує синтез білків в рибосомах печінки, збільшує синтез рРНК, володіє здатністю блокувати сульфгідрильні групи окремих стр уктурних білків і ферментів. Залізо - приблизно 35% трансферинів плазми крові тварин зв'язана з іонами заліза, а 65% - визначають потенційну залізозв'язуючу здатність плазми. Встановлений генетичний корелятивний зв'язок поліморфізму трансферинів з окремими господарсько-корисними ознаками. Марганець - його іони пов'язані з наступними ферментами: аргіназа, піруваткарбоксилаза та супероксиддисмутаза, кіназа, карбоксилаза і трансфераза. Аргіназа каталізує розщеплення аргініну з утворенням сечовини. Піруваткарбоксилаза необхідна для синтезу вуглеводів із піровиноградної кислоти. Мnсупероксиддисмутаза (Мn-СОД) каталізує дисмутацію супероксидного аніонрадикалу з утворенням пероксиду. Цинк – його іони шляхом створення ковалентного зв'язку утворюють сполуки з білками, амінокислотами, пуриновими основами, нуклеотидами. Вони входять до складу ферментів карбоангідрази, карбоксипептидази і дегідрогенази. Нестача цинку викликає затримку росту і порушення функцій статевих залоз, послаблення обміну вуглеводів і білків. Іони (Zn2+) відіграють важливу роль у створенні структурної стабільності, беруть участь в каталітичних реакціях, у підтримці активного центру РНК-полімерази, в біотрансформації, в метаболізмі вітаміну А і в захисній системі організму проти окиснення ліпідів в перекисну сполуку (ліпідної пероксидації). Отже, заявлений спосіб забезпечує оптимізацію гемопоезу, білкового обміну та концентрацію РНК (мг%, Рн), підвищення вмісту сульфгідрильних груп (SH-груп) у сироватці крові як компонентів багатьох ферментів антиоксидантного статусу, сприяє підвищенню вмісту загальних ліпідів, зокрема фосфоліпідів, триацилгліцеролів, вищи х жирних кислот, зниженню рівня холестеролу і його е фірів, продуктів перекисного окиснення ліпідів, що зменшує дестр укцію мембран клітин і регуляцію процесів обміну в організмі. Спосіб підвищує продуктивність бугайців на відгодівлі та покращує якість яловичини. При проведенні патентно-інформаційного пошуку авторами і заявником знайдено технічне рішення [ДП № на винахід України 540.43.А], яке містить найбільшу кількість суттєви х ознак, спільних із заявленим способом, а саме: спосіб здійснюють шляхом корекції раціонів відгодівельних бугайців сумішшю хелатни х сполук (метіонатів) дефіцитних мікроелементів кобальту та селену. Але наявність зазначених, спільних з прототипом ознак, недостатня для одержання технічного результату, який забезпечує заявлений спосіб. Технічних рішень, які б за сукупністю ознак повністю співпадали із заявленим, не виявлено. Це дозволяє зробити висновок про відповідність заявленого технічного рішення критерію винаходу (корисної моделі) «новизна». У патентній і науково-технічній інформації не знайдено технічних рішень, в яких були б описані відомості про ознаки, що відрізняють заявлений спосіб від прототипу і забезпечують досягнення технічного результату оптимізації процесів обміну речовин і покращення м'ясних якостей бугайців на відгодівлі в умовах дефіциту мікроелементів досягають тим, що до суміші хелатни х сполук мікроелементів додатково вводять метіонати заліза, марганцю та цинку при такому співвідношенні компонентів суміші /в мг/кг ж.м.): метіонат селену - 0,0200,040, метіонат кобальту -0,020-0,040; метіонат заліза - 0,040-0,060; метіонат марганцю - 0,080-0,120; метіонат цинку - 0,080-0,120, ретельно змішують з комбікормом при додаванні йоду 0,020-0,040мг/кг ж.м. у формі йодованої кухонної солі і згодовують бугайцям протягом усього періоду відгодівлі. Отже, заявлене технічне рішення не випливає явним чином з рівня техніки, що дозволяє зробити висновок про його відповідність критерію винаходу (корисної моделі) - «винахідницький рівень». Заявлена корисна модель належить до сільського господарства, зокрема годівлі сільськогосподарських тварин в умовах дефіциту мікроелементів, а саме до способів підвищення продуктивності і якості продукції бугайців на відгодівлі шляхом оптимізації процесів обміну речовин, а тому відповідає критерію винаходу (корисної моделі) - «промислова придатність». Отже, заявлене технічне рішення є новим, промислове придатним, має винахідницький рівень, тобто відповідає всім умовам патентоспроможності винаходу (корисної моделі) відповідно до [ст. 7 розділу 2 Закону України «Про охорону прав на винаходи і корисні моделі» №1771 - III, 2000p]. Заявлений спосіб здійснюють наступним чином: Визначають забезпеченість тварин господарства мікроелементами /Se, Co, Fe, Mn, Zn/. Для цього визначають рівень мікроелементів в кормах та в крові. Проводять розрахунок потреби в окремих мікроелементах за формулою: Х=А х Б х В х Г, де Х – потреба мікроелементу А - кількість тварин; Б - жива маса тварин; В - доза мікроелементу в мг/кг ж.м.; Г - кількість днів підгодівлі. Такі розрахунки проводять по кожному мікроелементу, що входить до складу хелатної суміші. Суміш з халатних сполук мікроелементів розчиняють у воді і ретельно перемішують з комбікормом та згодовують бугайцям протягом усього періоду відгодівлі. Приклади конкретного виконання способу. Ефективність заявленої корисної моделі і її перевага над прототипом підтвердження прикладом конкретного виконання. Приклад 1 Дослід проводили на базі ПАФ «Білий Стік» Сокальського району Львівської області. Дослідженнями статусу мікроелементів у кормах господарства виявлено нестачу мікроелементів: йоду, селену, кобальту, заліза, марганцю і цинку. Це послужило основою для корекції раціонів бугайців на відгодівлі та дослідження впливу коригування раціонів на рівень фізіологічних процесів в організмі та продуктивні якості відгодівельних бугайців. Було відібрано 30 клінічно здорових бугайців живою масою - 250кг, які були розподілені за принципом аналогів на 3 групи з враховуванням віку, розвитку і живої маси. Аналіз одержаних результатів показав, що за період відгодівлі бугайців на раціонах із включенням до них мікроелементних добавок підвищується вміст еритроцитів у крові бугайців 2 і 3 груп відповідно на 9,55 і 9,06% порівняно до контрольної групи. Найбільша кількість еритроцитів була у крові бугайців 2-ї дослідної групи /новий спосіб/ і дещо менше - 3-ї дослідної групи /прототип/, яких підгодовували метіонатами ME у різних рівнях (див. схему). Подібну закономірність встановлено і у вмісті гемоглобіну. Так, застосуванням коригувальних ME добавок вміст його у крові бугайців 2 і 3-ї дослідних гр уп був вищим порівняно до контрольної групи (відповідно на 2,67 і 2,24%). Таблиця 1 Схема досліду 1 група 2 група 3 група Контроль «Новий спосіб» «Прототип» Кількість тварин в групі, гол. 10 10 10 Тривалість досліду, днів 210 210 210 Годівля тварин ОР ОР ОР Характер підгодівлі сумішшю метіонатів: мг/кг ж.м. селену 0,030 0,030 кобальту 0,030 0,030 заліза 0,050 марганцю 0,100 цинку 0,100 Йод - у формі йодованої кухонної солі 0,030 Вітамінний препарат «Уросовіт», мл/гол. 3мл/гол в/м 1 раз на 2 тижня Групи тварин. Показники Посилення біосинтетичних процесів за впливу метіонатів ME сприяло підвищенню рівня загального білка у сироватці крові відгодівельних бугайців відповідно на 11,91 і 5,04% порівняно до бугайців контрольної групи, що пов'язано з додатковою активацією іонами дефіцитних ME: Se, Co, Fe, Mn, Zn та метіоніном процесу біосинтезу білків в печінці та інших тканинах організму. Водночас із зростанням концентрації загального білка у сироватці крові бугайців при контрольному забої тварин встановлено, що вміст розчинних білків у тканинах печінки і найдовшого м'яза спини був також вищим у тварин 2-ї і 3-ї дослідних гр уп порівняно до контрольної: на 22,14* і 10,48% та 17,83 і 13,69%. Таке збільшення розчинних білків печінки і м'яза відбувалося за рахунок альбумінової фракції, відсоток якої по групах тварин відповідно становив: для тканини печінки - 31,05±5,46; 43,27±1,59** і 32,82±3,26% та найдовшого м'яза спини - 27,78±1,71; 39,68±4,31* і 37,72±2,74**. Добавки дефіцитних ME підвищували також вміст рибонуклеїнових кислот у тканинах печінки і найдовшого м'яза спини бугайців, який відповідно становив 2-ї дослідної групи /новий спосіб/ - 64,33±9,02* і 28,95±0,76мг% (на 47,95 і 29,01% вище) та 3-ї дослідної групи /прототип/ - 53,48±10,05 і 24,40±3,43мг% (на 23,00 і 8,73% вище) порівняно до контрольних тварин - 43,48±9,84 і 22,44±4,65мг%. Оптимальні фізіологічні параметри гемопоезу, білкового обміну та концентрації РНК (мг%, Рн) одержано за підгодівлі бугайців метіонатами мікроелементів, що пов'язано із кращою біологічною доступністю до тканин організму, забезпеченням оптимального гомеостазу та анаболічних процесів. У циркулюючій крові, крім кінцевих продуктів білкового обміну, азотові сполуки в організмі також підлягали певним змінам. Виявлене при цьому зниження амінного азоту у сироватці крові за дії метіонатів дефіцитних ME можна пояснити інтенсивним використанням вільних амінокислот та інших азотових сполук для метаболічних процесів, передусім біосинтезу білків м'язів, печінки та інших тканин. Концентрація амінного азоту у тканинах печінки і найдовшого м'яза спини бугайців була також вищою і відповідно становила: у контрольної групи 6,32±0,40 і 4,18±0,47г%; 2-ї дослідній /новий спосіб/ - 7,48±0,46 і 5,50±0,54г% (на 18,35 і 31,58%) та 3-ї дослідної груп /прототип/ - 7,39±0,81 і 5,06±0,44г% (на 16,93 і 21,05%). Динаміка амінного азоту супроводжувалася підвищенням активності АсАТ- і АлАТ-амінотрансфераз у сироватці крові бугайців та у тканинах печінки і найдовшого м'яза спини на протязі всього відгодівельного періоду. Під впливом коригувальних мікроелементних добавок до раціонів бугайців встановлено підвищення вмісту сульфгідрильних груп (SH-груп) у сироватці крові як компонентів багатьох ферментів антиоксидантного статусу, які інгібують процеси ПОЛ, чим зберігають їх активність і забезпечують належну регуляцію метаболізму, підвищення продуктивності бугайців та покращення якості яловичини. Окрім цього, метіонати мікроелементів сприяли підвищенню вмісту загальних ліпідів, вмісту сульфгідрильних груп (SH-груп) у сироватці крові як компонентів багатьох ферментів антиоксидантного статусу, сприяли підвищенню вмісту загальних ліпідів, зокрема фосфоліпідів, триацилгліцеролів, вищи х жирних кислот та понижували рівень холестеролу і його ефірів, продуктів перекисного окиснення ліпідів [ПОЛ], що зменшувало деструкцію мембран клітин і регуляцію процесів обміну в організмі. Приклад 2 Після завершення відгодівельного періоду проведений контрольний забій піддослідних тварин і обвалювання їх туш. При забої тварин визначали перед забійну живу масу, забійний вихід туші і внутрішнього жиру. Забійні якості піддослідних тварин подані в таблиці 2. Застосовані форми сполук дефіцитних мікроелементів посилювали обмінні процеси в організмі і сприяли кращому засвоєнню поживних речовин корму та зростанню продуктивності тварин. При контрольному забої піддослідних бугайців одержано вищий забійний вихід у тварин дослідних груп і, відповідно, більшу масу м'язової тканини: 162,55±5,60; 193,82±4,81; 191,35±5,68кг, в тому числі вищого сорту на: 4,00; 3,49% і 1-го сорту - на 5,83; 4,65% порівняно з контрольними тваринами. Величина м'ясного коефіцієнта у бугайців всіх гр уп відповідно становила: 4,95±0,09; 6,07±0,07 (22,63%) і 5,52±0,06 (11,52%). Таблиця 2 Забійні якості піддослідних бугайців. M±m, n=5 Показники Передзабійна жива маса, кг % Маса парної туші, кг % Вихід туші, % Маса вн утрішнього жиру, кг % Вихід вн утрішнього жиру, % Забійний вихід, % 1 група Контроль 426,00±12,19 100,00 202,42±6,40 100,00 47,52±0,15 5,08±0,20 100,00 1,19±0,01 48,71±0,17 2 група Новий спосіб 467,82±10,79* 109,82 236±5,89*** 117,04 50,64±0,11 9,30±0,25*** 183,07 1,99±0,01*** 52,63±0,11*** 3 група Прототип 465,20±12,88 109,20 233,64±6,53*** 115,42 50,22±0,03 9,09±0,36*** 178,94 1,95±0,02*** 52,17±0,05*** Застосовані мікроелементні коригуючі добавки проявляли кращий вплив і на морфологічний склад туш (табл. 3). Порівняно до контрольних тварин вихід м'яса дослідних груп був ви щим на 2,75; 1,59%, в тому числі ви щого сорту на: 4,00; 3,49% і 1-го сорту - на 5,83; 4,65% порівняно з контрольними тваринами. Відповідно зменшувався процент виходу м'яса 2-го сорту на: 9,83 і 8,14% . Таблиця 3 Морфологічний склад туш піддослідних бугайців. M=bm, n=5 Показники Маса охолодженої туші, кг Маса м'язової тканини, кг % Вихід м'язової тканини, % в т. ч.: вищого сорту, кг % 1 -го сорту, кг % 2-го сорту, кг % Маса сполучної тканини, кг Вихід сполучної тканини,% Маса кісткової тканини, кг Вихід кістковоїтканини, % М'ясний коефіцієнт 1 група Контроль 201,05±6,36 162,49±5,60 100,00 80,82±0,24 2 група Новий спосіб 235,51±5,39*** 196,82±4,81*** 121,13 83,57±0,14 3 група Прототип 232,14±6,48*** 191,31±5,68*** 117,74 82,41±0,16 22,24±0,26 13,69±0,16 35,18±0,21 21,65±0,13 105,07±0,55 64,66±0,34 5,75±0,04 2,86±0,02 32,81±0,52 16,32±0,26 4,95±0,09 34,82±0,26*** 17,69±0,13 54,09±0,30*** 27,48±0,15 107,91±0,47*** 54,83±0,24*** 6,26±0,05 2,66±0,02 32,43±0,31 13,77±0,13*** 6,07±0,07*** 32,87±0,15*** 17,18±0,08 50,31±0,42*** 26,30±0,22 108,13±0,63*** 56,52±0,33*** 6,17±0,05 2,66±0,02 34,66±0,32** 14,93±0,14** 5,52±0,06** Дослідженнями хімічного складу одержаної яловичини встановлено, що вміст сухої речовини, протеїну і жиру, а також калорійність і білковий коефіцієнт були вищими у дослідних тварин, ніж у контролі (таблиця 4). Рівночасно у м'язовій тканині дослідних бугайців встановлено підвищення вмісту триптофану та зменшення концентрації оксипроліну порівняно до контрольних тварин. Відповідне співвідношення вмісту амінокислот у тканині найдовшого м'яза спини сприяло збільшенню білкового якісного показника (відповідно: 5,11 і 4,97 проти 4,82) та покращенню харчової цінності яловичини. Таблиця 4 Хімічний склад і калорійність найдовшого м'яза спини бугайців за мікроелементної корекції раціонів, %, M±m, n=5 Показники Суха речовина Протеїн Жир Калорійність, кДж/кг Триптофан Оксипролін Білковий якісний показник 1 група Контроль 24,95±0,31 20,02±0,09 3,00±0,009 1128±5,08 1,43±0,01 0,326±0,001 4,82 2 група Новий спосіб 25,46±0,22 20,65±0,07 3,41±0,05 1202±8,49 1,57±0,01*** 0,280±0,001*** 5,11 3 група Прототип 25,27±0,22 20,46±0,11 3,29±0,06 1174±5,56 1,52±0,01*** 0,300±0,001*** 4,97 М'ясо бугайців як контрольної, так і дослідної груп за основними фізико-хімічними показниками і санітарними та кулінарними властивостями після 48-го динного і 14-добового зберігання було доброякісним та придатним до подальшого зберігання і використання. Найкращі результати одержано у бугайців 2-ї дослідної групи при згодовуванні їм метіонатів ME в дозах: ZnMet-0,1; Mn Met-0,1; FeMet-0,05; Co Met-0,03; Se Met-0,03мг/кгж.м. Отже корекція раціонів відгодівельних бугайців сумішшю метіонатів дефіцитних мікроелементів в умовах П АФ західного регіону забезпечила оптимізацію обмінних процесів, сприяла підвищенню продуктивності тварин, покращенню морфологічного складу яловичини та її харчової цінності.