Оценка биологической полноценности молока коров при остеодистрофии в условиях природно-техногенной провинции

Известно, что здоровье продуктивных животных определяет качественно-количественные показатели их продуктивности [4; 6]. Производство высококачественной животноводческой продукции – одна из задач, стоящих перед специалистами агропромышленного комплекса Российской Федерации. Особую значимость эта проблема приобретает на тех территориях, где происходит распространение экологического загрязнения различного генеза, связанного как со сформированным природным фоном (процесс литосферообразования), так и с активной антропогенной деятельностью (промышленность, добыча полезных ископаемых и прочее). Внедрение в пищевые цепи разнообразных экотоксикантов и их миграция воздушными и водными потоками приводит к увеличению концентрации этих веществ в растительном сырье (зелёная масса растения, семена, корне- и клубнеплоды), а значит и в организме сельскохозяйственных животных, изменяя направленность и скорость рубцового метаболизма с накоплением нехарактерных и в нарушенном соотношении продуктов. В результате такого сложного процесса извращается обмен органических и минеральных компонентов в тканях, что приводит к негативным последствиям. Известно, что молочная продуктивность коров определяется не только количеством получаемой продукции, но и её качеством. Среди них особую роль играет белок и входящие в его состав аминокислоты. Формирование белкового компонента молока происходит из составных частей крови животного и напрямую зависит от состояния и интенсивности процессов пищеварения, а также функциональной активности печени [1; 10]. В существующих печатных источниках представлены данные о содержании аминокислот в молоке коров различных пород, в разные периоды лактации и у животных разного возраста [2; 4; 10]. Представлены данные об изменении аминокислотного спектра молочного белка при маститах [6]. Однако нет чёткого описания характера изменения состава азотсодержащих веществ в молоке коров при их содержании в зонах экологического неблагополучия. Поэтому изучение вопроса аминокислотной питательности молочной продукции у больных животных с поражением опорно-двигательного аппарата по типу остеодистрофии представляет научный интерес. В связи с этим целью работы является определение аминокислотного состава коровьего молока при поражении опорно-двигательного аппарата (остеодистрофия) и сравнение полученных данных с рекомендуемыми показателями эталона ФАО / ВОЗ.

Материал и методы исследований. Исследования были выполнены в условиях сельскохозяйственного предприятия Нагайбакского района. Как было нами ранее установлено, территория этого хозяйства контаминирована поллютантами – солями железа, никеля, свинца, кадмия при низком содержании в средних образцах поверхностного слоя почвы, питьевой воды и кормовых средств основных микроэлементов (марганец, медь, кобальт, цинк), в которых организм млекопитающих испытывает    особую     потребность.

Дисбаланс по ряду экотоксикантов (никель, свинец, кадмий, железо) в объектах окружающей среды был существенным, что позволило доказать природнотехногенное происхождение загрязнения объектов внешней среды хозяйства [5, 9]. Для выполнения экспериментального исследования      по      результатам диспансерного    обследования    были выбраны коровы с характерным клиническим проявлением симптомов поражения опорно-двигательного аппарата (остеодистрофия) и клинически здоровые животные. При этом в диагностике указанной     патологии     учитывали результаты   клинического   проявления остеодистрофии, исследования проб молока по методике А.А. Кабыша, рентгенологического исследования костяка и лабораторного – крови [5, 9]. Всего в опыте задействовано 20 голов чёрнопёстрой породы, в возрасте 2-2,5 лет живой массой 545,0±23,3 кг. У больных остеодистрофией животных суточный удой составлял 16,5±0,9 кг молока со средним содержанием белка 3,15±0,15  %, у клинически здоровых – 20,5±1,0 кг при белковости – 3,25±0,10 %. От каждого животного индивидуально было получено молоко на 35-40-й день лактации и взяты средние образцы для лабораторного исследования.        Молоко        без консервирования было передано в лабораторию для аминокислотного исследования общепринятыми методами. В качестве нормативной базы определения СКОР молока были использованы данные эталона состава «идеального белка» ФАО / ВОЗ [8]. Для оценки биологической значимости    получаемого    продукта проводили расчёт ряда коэффициентов, позволяющих    определить    СКОР, разбалансированность                   / сбалансированность     аминокислотного состава (КРАС / КСАС) получаемого от подопытных животных. Результаты были обработаны статистически.

Результат         исследований.

Результаты сравнительного исследования молока коров СХПК «Знаменский» Нагайбакского района с проявлением симптомов остеодистрофии и клинически здоровых указывают на изменение аминокислотного состава. Наиболее существенные отклонения от показателей уровня незаменимых аминокислот, полученных в отношении здоровых коров, были выявлены в содержании лизина, треонина, валина, лейцина и триптофана. Отклонение составило, соответственно, 15,0 % (Р<0,01), 8,3 (Р<0,05), 6,8, 6,4 и 6,3 % в меньшую сторону в пробах молока больных животных. Поскольку существует положительная коррелятивная зависимость между аминокислотным составом крови и молока [1], то можно высказать предположение о развитии аминокислотного дисбаланса в организме больных остеодистрофией коров. Так, дефицит лизина сопровождается замедлением синтеза тканевых белков, гемоглобина и нарушением всасывания кальция в желудочно-кишечном тракте [3, 7]. При недостатке треонина в организме млекопитающих замедляется синтез коллагена и эластина – основных составляющих элементов соединительной ткани, валина – нарушается энергетический обмен в миоцитах, лейцина – медленнее протекает регенерация костной ткани, триптофана – изменяется гемопоэз, эндокринный статус. Все эти изменения были выявлены в ходе диагностического этапа диспансеризации при оценке морфобиохимических и клинических показателей у лактирующих коров в хозяйстве.

При изучении уровня заменимых аминокислот в молоке коров установлен неоднозначный характер отклонения. Так, концентрация аргинина и серина превышала аналогичные данные, полученные при исследовании образцов здоровых животных, на 37,1 (Р<0,001) и 24,8 % (Р<0,001), соответственно. При этом содержание таких аминокислот, как глутаминовая, пролин, аланин и гистидин было ниже сравниваемых показателей. Известно, что обмен глутаминовой кислоты и пролина имеет тесную взаимосвязь с синтезом белков соединительной ткани [3; 7]. Дефицит составил 18,4 (Р<0,01) и 35,1 %

(Р<0,001), соответственно. При этом содержание аланина в молоке было ниже соответствующих данных здоровых коров на 7,9 % (Р<0,05), гистидина – на 6,6 %. Последняя аминокислота как участник «аминокислотного круга» является продуктом, регулирующим остеогенез [3; 7].

Общее содержание аминокислот в молоке больных остеодистрофией коров было ниже на 7,8 % (Р<0,05) при соотношении между заменимыми и незаменимыми равным 0,975 против 0,965 у клинически здоровых в условиях природно-техногенной провинции.

Для оценки биологической значимости получаемого молока больных коров проводили расчёт ряда коэффициентов. Результаты исследования представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Биологическая ценность молока коров, больных остеодистрофией (M±m; n=10)

Данные таблицы 1 свидетельствуют о том, что лимитирующими аминокислотами в молоке коров, больных остеодистрофией, являются серосодержащие метионин + цистин, так как аминокислотный СКОР составил 85,65±5,85 %.

Важно помнить, что «недостаточное содержание любой незаменимой аминокислоты вызывает появление общих признаков белковой недостаточности и нарушение обмена и функций организма – специфическое явление каждой аминокислоты [3]. «Для жвачных животных, особенно молочного скота, наиболее важными являются лизин, гистидин, метионин и триптофан. Их недостаток ограничивает образование молока у коров и приводит к ухудшению использования протеина корма» [цитировано по 3]. Таким образом, можно предположить, что при использовании молока с низким уровнем отдельных аминокислот, в частности метионина + цистина, рост молодняка, для которого физиологически предназначен продукт, будет менее интенсивным и менее значимым. Кроме того, учитывая факт использования молока как диетического продукта питания человека, согласно данным таблицы, в молоке больных остеодистрофией коров выражена разбалансированность незаменимых аминокислот к необходимой норме, рекомендованной ФАО / ВОЗ, так как коэффициент различия составил 40,25±3,85 и сбалансированности 59,75±4,55 при недостаточной биологической ценности молочного белка. Как отмечено учёными, изменение СКОР происходит при различных патологиях [6].

Это изменение, на наш взгляд, связано с проявлением нескольких факторов, связанных между собою. Во-первых, это дисбаланс минерального состава объектов внешней среды, сопровождающийся контаминацией организма животных экополлютантами. Во-вторых, изменение баланса аминокислот в молоке больных остеодистрофией, вероятно, вызвано нарушением    процессов    рубцового пищеварения, что согласуется с собственными ранее проведёнными исследованиями [5], свидетельствующими о развитии хронического ацидоза рубца у животных.

Заключение. Таким образом, в природно-техногенной провинции   у больных остеодистрофией коров в молоке изменено содержание незаменимых и заменимых аминокислот в сравнении с клинически здоровыми. Установлено, что лимитирующими       аминокислотами являются серосодержащие. Кроме того, была снижена биологическая ценность молока, получаемого от животных, в сравнении с эталоном ФАО / ВОЗ.

Резюме

В работе представлены результаты исследования аминокислотного состава молока коров различного клинического статуса (здоровые, больные остеодистрофией) при их постоянном содержании в условиях природно-техногенной провинции, что являлось целью исследования. В молоке больных остеодистрофией животных относительно здоровых установлен выраженный дефицит пролина и средней степени недостаточность лизина, глутаминовой кислоты при избыточном уровне аргинина и серина. При этом в молоке больных животных СКОР аминокислот был от 111,60 до 283,33 % Лимитирующим была установлена смесь серосодержащих аминокислот - метионина и цистина. В молоке больных остеодистрофией коров выражена разбалансированность незаменимых аминокислот к необходимой норме. Таким образом, у больных остеодистрофией коров в молоке изменено содержание аминокислот в сравнении с клинически здоровыми. Установлено, что лимитирующими аминокислотами являются серосодержащие метионин + цистин, а также снижена биологическая ценность молока, получаемого от животных в природно-техногенной провинции.