Спосіб корекції білкового та газоенергетичного обміну у корів в умовах дефіциту заліза та цинку

1. Спосіб корекції білкового та газоенергетичного обміну у корів в умовах дефіциту заліза та цинку, який включає згодовування тваринам мінерального преміксу, що містить солі дефіцитних мікроелементів в поєднанні з вітамінами, який відрізняється тим, що використовують суміш неорганічних солей 3 наповнювачів та біологічно-активних речовин, що сприяє засвоєнню мікроелементів. Недоліком згаданих 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 корекції обміну речовин у телят при мікроелементозах Se і Co" [ДПУ на винахід N54043 А, А61D7/00; А61К31/095]. Спосіб включає згодовування телятам суміші метіонатів селену і кобальту з додатковим введенням вітамінного препарату "Уросовіт". Спосіб забезпечує нормалізацію обмінних процесів у телят при дефіциті Se і Со в їх раціонах. Недоліком способу є його непристосованість для використання коровам, також вузький спектр його дії, оскільки спосіб розрахований на застосування лише при мікроелементозах Se і Co. Найбільш близьким по суті до способу, що заявляється, є спосіб корекції мінерального живлення великої рогатої худоби [Є.М. Колтун, Н.М. Хомин "Показники легенового газообміну у великої рогатої худоби при корекції протеїнового і мінерального живлення" Вісник Білоцерківського державного аграрного університету. Зб. наук, праць, вип. 25, Ч.1, С.147-153, 2003p.]. Відомий спосіб має спільні ознаки із заявленим способом: корекцію білкового та газоенергетичного обміну у тварин в умовах дефіциту мікроелементів, здійснюють згодовуванням мінерального преміксу, що містить солі дефіцитних мікроелементів, в поєднанні з вітамінами. Введення мінерального премікса в раціон піддослідних тварин, дефіцитний на мікроелементи, сприяло нормалізації процесів газообміну. Недоліком відомого способу є недостатня його ефективність, оскільки відомий спосіб призначений для усунення дефіциту мікроелементів: міді, цинку, йоду і не враховує наявність дефіциту заліза в раціоні. Заявлений нами спосіб усуває недоліки прототипу і забезпечує корекцію газоенергетичного і білкового обміну при дефіциті заліза та цинку в раціонах корів. В основу корисної моделі поставлено завдання створити спосіб корекції білкового та газоенергетичного обміну у корів в умовах дефіциту заліза та цинку в раціонах, ефективний, зручний у застосуванні, економічно вигідний. Технічний результат досягають тим, що використовують суміш неорганічних солей заліза та цинку при такому співвідношенні компонентів (г на 1кг кормової суміші): заліза сульфату 1,2-1,8 цинку лимоннокислого 1,2-1,28 в поєднанні з внутрішньо м'язовим введенням вітамінів: тривіту та аскорбінової кислоти, які застосовують один раз на тиждень в дозі по 3мл кожного на голову. При цьому суміш солей мікроелементів заліза та цинку розчиняють у воді і одержаним розчином збагачують кормову суміш, 28759 4 ретельно розмішуючи, та згодовують коровам щоденно зранку 1 раз на добу протягом всього періоду використання дефіцитних на цинк і залізо раціонів. Сумарним результатом діяльності всіх систем організму, є обмін речовин і енергії. При цьому газоенергетичний обмін є інтегральним показником обміну речовин і енергії, за яким можна найбільш об'єктивно судити про інтенсивність і характер фізіологічних процесів в організмі тварин. Газообмін включає в себе два взаємопов'язаних процеси: забезпечення клітин киснем і видалення вуглекислоти, яка утворюється в результаті обміну речовин. Інтенсивність легеневого газообміну і теплопродукції у великої рогатої худоби залежить не тільки від віку, статі та продуктивності, але й від інших факторів, одним з яких є годівля. Рядом авторів встановлено, що рівень газоенергетичного обміну перебуває у прямій залежності від поживності кормів раціону, а також наявності мікроелементів і вітамінів. Дефіцит мікроелементів заліза та цинку негативно позначається на обміні речовин, зокрема порушуються процеси білкового та газоенергетичного обміну. Це пояснюється роллю кожного з цих мікроелементів яку вони відіграють у загальному обміні речовин тваринного організму. В організмі людини і тварини вміст заліза становить близько 4-7г на 100кг живої маси. Більша частина заліза має клітинну локалізацію і асоційована з різними металопротеїнами. Основна частина заліза біля 2,6г міститься в складі гемоглобіну (57%) і міоглобіну (9%), 15% знаходиться в печінці, селезінці, кістковому мозку і нирках, а решта бере участь у біосинтезі білка і окисно-відновних реакціях у плазмі та клітинах. Залізо входить до складу цитохромів дихального ланцюга. Основна роль у здійснені газообміну в організмі людини і тварини належить гемоглобіну. Останній міститься в еритроцитах, виконує газотранспортну функцію - переносить екзогенний кисень і ендогенні оксиду і діоксиду карбону. Дефіцит заліза в організмі призводить до зниження синтезу гемоглобіну, зменшення його кількості в еритроцитах, послаблення окисновідновних процесів, недостатнього постачання тканинам кисню, накопичення в них вуглекислого газу та інших проміжних продуктів обміну речовин. Іншим, але не менш важливим залізовмісним білком, є міоглобін - дихальний білок серцевої і скелетної мускулатури. Основною функцією міоглобіну є транспортування кисню до м'язів для здійснення складних біохімічних процесів, що лежать в основі клітинного дихання. Міоглобін депонує кисень під час скорочення м'язів. Він містить 0,34% заліза. Недостатність заліза супроводжується зменшенням м'язового міоглобіну, зниженням запасу кисню в м'язах, ослабленням їх функції, затримкою росту тканин. Найбільш вивченими і важливими для організму дихальними ферментами є цитохроми (а1 а3, b, b5, с, с1 Р450), а також каталаза і 5 пероксидаза. Головною біологічною функцією більшості цитохромів є участь в перенесенні електронів, що лежать в основі процесів термінального окиснення в тканинах. Дефіцит заліза в організмі призводить до зниження синтезу залізовмістимих ферментів (цитохромоксидази, каталази, дегідрогенази, ксантиноксидази та ін.), що в свою чергу, супроводжується накопиченням в організмі перекисів і інших продуктів проміжного обміну. Захворювання супроводжується гіпсохромною анемією, послабленням серцевої діяльності, ураженням епітелію тощо. Для аліментарної анемії характерне підвищення залізозв'язуючої здатності білків сироватки крові і пониження відсотку насиченості трансферину залізом. Це призводить до зниження резистентності організму, різкого послаблення окисно-відновних процесів, відставання в рості, появи вторинних захворювань і нерідко до загибелі тварин. В організмі тварини загалом міститься близько 1,4-2,4г цинку. Основна його маса (80-85%) зосереджена в м'язах, скелеті, шкірі і печінці. Найвища концентрація його в еритроцитах. Більша частина цинку у крові (75-85%) зв'язана з карбоангідразою еритроцитів, яка регулює виділення вуглекислого газу з організму. При його відсутності швидкість виділення вуглекислого газу із організму недостатня для підтримання життя. При цьому порушується газообмін в клітинах і тканинах, що призводить до біохімічних змін у всіх обмінах організму. Крім карбоангідрази, цинк є структурним компонентом таких ферментів, як РНК- і ДНКполімераза, алкогольдегідрогеназа, карбоксипептаза А і В, піруваткарбоксилаза, супероксиддисмутаза, лужна фосфатаза та багатьох інших, що дозволяє зробити висновок про широкий спектр метаболічної активності цього елемента. Дефіцит цинку в організмі супроводжується порушенням білкового, вуглеводного, ліпідного, мінерального обміну, пригніченням синтезу білка, затримкою росту і розвитку, запізненням настанням статевої зрілості. Важливим метаболічним порушенням, що обумовлене дефіцитом цинку, є порушення обміну білків, при цьому включення амінокислот в білки знижується. При цинковій недостатності відбуваються специфічні зміни в епідермісі, характерні для паракератозу. Суть їх полягає в порушені процесу рогоутворення, при цьому шкіра потовщується, стає зморшкуватою, з'являються тріщини. Дефіцит цинку в організмі призводить до пригнічення діяльності імунної системи. При цьому показники факторів неспецифічної резистентності організму знижуються. Активність засвоєння мікроелементів, введених у дефіцитний за ними раціон підсилюється в присутності вітамінів, що сприяє нормалізації обміну речовин в тваринному організмі, і пояснюється властивостями застосованих вітамінів. Так, тривіт - являє собою 28759 6 комплексний вітамінний препарат, який містить в своєму складі вітаміни групи А, Д і Е. Вітамін А (ретинол) поряд із впливом на біосинтез нуклеїнових кислот, прямо чи опосередковано, бере участь у процесі біосинтезу білка на етапі рекомбінації. Як складова частина мембран він забезпечує перехід амінокислот із навколишніх рідин у цитоплазму клітини. Він впливає на стабільність клітинних і мітохондріальних мембран. Вітамін А необхідний для синтезу стероїдних гормонів і для різних етапів генерації енергії в клітині. Наявність п'яти подвійних зв'язків у вітаміні А не виключає його участі в окисно-відновних реакціях. Вітамін D (кальциферол) підтримує нормальний рівень співвідношення Са і Р у сироватці крові, тим самим впливає і на засвоєння цинку. При дефіциті вітаміну D баланс цинку в організмі стає від'ємним. Вітамін D впливає на процеси тканинного дихання. Вітамін Е (токоферол) сприяє біосинтезу білків, впливаючи на утворення ІРНК. Він бере участь у клітинному диханні як переносник електронів. Вітамін Е (токоферол) активує синтез гему, який входить до складу гемоглобіну, міоглобіну, каталаз, пероксидаз і цитохромів. Збільшуючи синтез гему, токоферол стимулює еритропоез, синтез дихальних ферментів тканин, енергетичні та синтетичні процеси в них і, таким чином, є синергістом проти анемічної дії препаратів заліза. Аскорбінова кислота (вітамін С) каталізує багато реакцій тканинного обміну речовин. У першу чергу, це участь в біологічному окисненні: одна з бокових ланок дихального ланцюга сполучена з системою аскорбінова кислотаглутатіон. Аскорбінова кислота необхідна для синтезу гормонів у корі наднирників, нормального обміну вуглеводів, кальцію і синтезу нуклеїнових кислот. Вітамін С бере участь у гемопоезі. Він стимулює всмоктування йонів заліза в кишечнику, включення їх у молекули гему, активує редуктазу, яка сприяє перетворенню фолієвої кислоти в тетрагідрофолієву, а остання впливає на дозрівання еритроцитів. Окрім того, аскорбінова кислота бере участь у фіксації заліза в процесі синтезу гемоглобіну та у відновленні метгемоглобіну в еритроцитах. Отже, застосування заявленого способу забезпечує збагачення тваринного організму дефіцитними мікроелементами заліза та цинку, що сприяє нормалізації обміну речовин, зокрема білкового і газоенергетичного, підвищує кількість і якість тваринницької продукції, а також природної резистентності і кращої збереженості молодняку. При проведенні патентно-інформаційного пошуку заявником і авторами знайдено технічне рішення, що містить найбільшу кількість ознак, спільних із заявленим рішенням (Є.М. Колтун, Н.М. Хомин "Показники легенового газообміну у великої рогатої худоби при корекції протеїнового і мінерального живлення /Вісник Білоцерківського державного аграрного університету. Зб. наук, праць, вип. 25, Ч.1, С.147-153, 2003p.): спосіб включає згодовування мінерального преміксу, що 7 містить солі дефіцитних мікроелементів в поєднанні з вітамінами. Однак наявність зазначених, спільних з прототипом ознак, недостатня для досягнення технічного результату, який забезпечує заявлений спосіб. Технічних рішень, що за сукупністю ознак повністю б співпадали із заявленим, не виявлено. Це дозволяє зробити висновок про відповідність заявленого рішення критерію винаходу (корисної моделі) - "новизна". В патентній і науково-технічній інформації не виявлено технічних рішень, в яких були б описані відомості про ознаки, що відрізняють заявлений спосіб від прототипу і забезпечують досягнення технічного результату: корекція білкового і зазоенергетичного обміну у корів за умов дефіциту заліза та цинку в їх раціонах забезпечується тим, що використовують суміш неорганічних солей заліза та цинку при такому співвідношенні компонентів (г на 1кг кормової суміші): заліза сульфату 1,2-1,8 цинку лимоннокислого 1,2-1,28 в поєднанні з внутрішньом'язовим введенням вітамінів: тривіту та аскорбінової кислоти, які застосовують один раз на тиждень в дозі по 3мл кожного на голову. При цьому суміш солей мікроелементів заліза та цинку розчиняють у воді і одержаним розчином збачують кормову суміш, ретельно розмішуючи та згодовують коровам щоденно зранку 1 раз на добу протягом всього періоду використання дефіцитних на цинк і залізо раціонів. Отже, заявлене технічне рішення не випливає явним чином з рівня техніки, що дозволяє зробити висновок про відповідність його критерію винаходу (корисної моделі, "винахідницький рівень"). Корисна модель відноситься до галузі ветеринарної медицини, зокрема до способів усунення порушень обміну речовин у сільськогосподарських тварин при дефіциті мікроелементів в раціонах, а саме до способів нормалізації білкового та газоенергетичного обміну у корів в умовах дефіциту заліза та цинку. Спосіб може бути застосований в тваринницьких господарствах з різними формами власності, що спеціалізуються на виробництві молока і яловичини в регіонах з дефіцитом заліза та цинку в кормах, для корекції процесів обміну речовин у корів, підвищення їх продуктивності та якості продукції, а тому відповідає критерію винаходу (корисної моделі) "промислова придатність". Таким чином, заявлене технічне рішення є новим, промислово придатним, має винахідницький рівень, тобто відповідає всім умовам патентноспроможності винаходу (корисної моделі) відповідно до статті 7, розділу 2 З.У. "Про охорону прав на винаходи і корисної моделі" №1771-ІІІ, 2000р. В господарствах, що утримують молочну худобу, розташованих в регіонах з дефіцитом заліза і цинку, готують суміш солей дефіцитних мікроелементів при такому співвідношенні компонентів (в г/кг кормової суміші): заліза сульфату 1,2-1,8 28759 8 цинку лимоннокислого 1,2-1,28 в кількості, що відповідає потребі в комбікормі кожної тварини. Суміш солей розчиняють у воді і одержаним розчином збагачують кормову суміш, ретельно розмішуючи. Збагачену солями дефіцитних мікроелементів кормову суміш згодовують коровам зранку щоденно 1 раз на добу протягом всього періоду використання дефіцитних на цинк і залізо раціонів в дозі, передбаченій раціоном. Одночасно здійснюють вітамінну терапію, шляхом внутрішньом'язового введення вітамінів (мл/гол): тривіт 3,0 аскорбінова кислота -3,0 Вітаміни вводять 1 раз на тиждень, протягом всього періоду згодовування мікроелементної суміші. Застосування заявленого способу сприяє нормалізації процесів газообміну та стимулює синтез білку в умовах дефіциту заліза та цинку в раціонах корів. Ефективність заявленого способу і його переваги в порівнянні з прототипом підтверджені прикладом конкретного виконання способу. Науково-господарський дослід було проведено в господарстві ПАФ "Маяк", Кам'янкаБузького району, Львівської області. Для досліду було підібрано 27 голів корів, віком 2-4 роки, чорно-рябої породи, які за принципом аналогів були поділені на 3 групи: 1 група - контрольна, одержувала основний раціон (ОР), дефіцитний за залізом та цинком. 2 група - „прототип", одержувала основний раціон з додаванням вітамінно-мінерального преміксу, що містив (в мг/кг ж. в.): сульфати міді 0,005; цинку 0,02; йодистого калію 0,03, піридоксин - 0,1. 3 група - "новий спосіб", одержувала основний раціон з додаванням суміші солей дефіцитних мікроелементів (в г на 1 кг кормової суміші): заліза сірчанокислого 1,2-1,8; цинку лимоннокислого 1,21,28. Тривалість досліду - 60 днів. Солі мікроелементів розчиняли чистою водою і змішували з кормовою сумішшю. Кормову масу, збагачену мікроелементами тваринам згодовували вранці натще один раз на добу. Крім того, коровам третьої групи "новий спосіб" проводили вітамінотерапію. Для цього їм внутрішньо м'язово вводили вітаміни: тривіт - 3мл, аскорбінової кислоти - 3мл на голову, один раз на тиждень, протягом всього періоду досліду. По закінченні терміну згодовування тваринам мікроелементів від тварин всіх груп було взято кров для морфологічного і біохімічного досліджень, а також був проведений дослід по дослідженню газо енергетичного обміну. На фоні контрольної групи у тварин 2 та 3 груп відмічені зміни як в білковому так і газо енергетичному обміні. Вплив різних способів усунення дефіциту мікроелементів Fe і Zn на 9 28759 10 корів (М±m; n=9). Рівень гемоглобіну у тварин другої дослідної групи був вищим тварин Групи на 4.96%, а у корів третьої Показники газоенергетичного обміну дослідної 2 група 20,72%, 3 група новий 1 група контрольна групи на прототиппроти контролю. спосіб Ред. вентиляція легень, л/хв 31,30±0,72 32,85±0,68 34,16±0,68 Ред. вентиляція легень, л/год/кг 0,079±0,001 0,083±0,001 0,086±0,001 Спожито О2, л/хв 0,945±0,027 1,022±0,034 1,122±0,018 різних способів нормалізації обміну речовин в умовах д Виділено СО2, л/хв 0,812±0,016 Вплив0,931±0,031 1,034±0,019 цих мікроелементів в крові тварин (М± Дихальний коефіцієнт 0,87±0,007 0,90±0,009 0,91±0,004 Калорійна цінність, Ккал/год/кг 0,710±0,016 0,769±0,017 0,842±0,009 Дефіцитні мікроелементи 1 група контрольна 2 Залізо, мкмоль/л 11,23±0,03 Результати досліджень показали (табл. 2), що Цинк, мкмоль/л 6,25±0,05 рівень газообміну в дослідних групах тварин у порівнянні з контролем змінювався. Так, у корів другої дослідної групи ("прототип") відмічено зростання показників редукованої вентиляції легень на 4,95%, а у корів третьої дослідної групи ("новий спосіб") на 9,13% у порівнянні з контролем. Що до показників споживання кисню та виділення вуглекислого газу слід відмітити, що у корів другої дослідної групи ("прототип") спостерігається зростання цих показників на 8,15% та 14,65% і у корів третьої дослідної групи ("новий спосіб") на 18,3% та 27,34% відповідно у порівнянні з контролем, при цьому дихальний коефіцієнт був найвищим у корів третьої дослідної групи ("новий спосіб"). Встановлено, що інтенсивність газообміну та рівень енергетичних затрат у тварин найбільш достовірно виражається рівнем теплопродукції на одиницю живої маси. При цьому встановлено, що рівень енергетичних затрат в розрахунку на кг живої ваги у корів другої дослідної групи ("прототип") був вищим на 8,31%,а у корів третьої дослідної групи ("новий спосіб") на 18,6%, проти контролю. Як видно з даних таблиці 3 у корів третьої дослідної групи („новий спосіб") заявлений нами спосіб забезпечує нормалізацію рівня сполук заліза та цинку в крові у порівнянні з тваринами другої дослідної групи ("прототип"), в яких рівень заліза залишився нижче норми. Отже, результати науково-господарського досліду підтверджують, що застосування заявленого способу в умовах дефіциту заліза та цинку сприяє нормалізації газоенергетичного та білкового обмінів в організмі корів. Таблиця 2 Вплив різних способів усунення дефіциту мікроелементів Fe і Zn на показники білкового обміну у корів (М±m; n=9). Групи тварин Показники білкового обміну 1 група контрольна 2 група прототип 3 група новий спосіб Загальний білок, г/100мл 7,15±0,005 7,57±0,037 7,92±0,036 Альбуміни, % 34,1±0,42 37,5±0,26 40,1±0,17 16,4±0,08 16,5±0,07 16,5±0,05 a-глобуліни, % 15,9±0,06 15,6±0,07 14,8±0,06 b-глобуліни, % 33,6±0,04 30,4±0,06 28,6±0,04 g-глобуліни, % Гемоглобін, г/100мл 9,07±0,07 9,52±0,02 10,95±0,14 Як показали результати досліджень (таблиця 2), у тварин другої дослідної групи ("прототип") відмічено зростання рівня загального білка на 5,87%, а у корів третьої дослідної групи ("новий спосіб") на 10,76% у порівнянні з контролем. У тварин другої дослідної групи ("прототип") спостерігалось зростання рівня альбумінової фракції на 9,97%, а у корів третьої дослідної групи ("новий спосіб") на 17,6%, проти контролю. Рівень фракцій a-глобулінів в сироватці крові всіх трьох групах тварин майже однаковий. При цьому у тварин третьої дослідної групи ("новий спосіб") відмічено найбільше зниження фракцій b-і gглобулінів проти контролю.