Оценка влияния уровня кортизола на продуктивные качества бычков герефордской породы при определении его содержания в волосе

Автор: Фролов А.Н., Завьялов О.А., Слепцов И.И.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Продуктивные качества

Статья в выпуске: 2 т.60, 2025 года.

Бесплатный доступ

Гормоны играют важнейшую роль в регулировании множества физиологических процессов сельскохозяйственных животных, включая обмен веществ, продуктивные (молочные, мясные) и репродуктивные качества. В настоящей работе впервые установлено, что концентрация кортизола в волосе бычков герефордской породы ассоциирована с продуктивными показателями животных и качественными характеристиками говядины, включая аминокислотный, жирнокислотный и минеральный состав. Целью исследования было определение зависимости между содержанием кортизола, измеренным в волосе, продуктивными и убойными качествами бычков герефордской породы, а также качественными характеристиками говядины. Работа была проведена в 2024 году в ООО «Агросакмара» и ООО «Оренбив» (Оренбургская обл.) на 18-месячных (n = 55) герефордских бычках (Bos taurus). Животных разделили на три группы в зависимости от содержания кортизола в волосе: I группа - до 25 процентиля (n = 15), II группа - в границах 25-75 процентилей (n = 25), III группа - выше 75 процентиля (n = 15). Выбор процентильных интервалов был основан на результатах ранее проведенных исследований. Реализация методов и подходов, заявленных в исследовании, осуществлялась с использованием оборудования ЦКП БСТ РАН (http://цкп-бст.рф). Образцы волос с верхней части холки отбирали с помощью машинки для стрижки сельскохозяйственных животных с последующей корректировкой проксимальной части по длине, соответствующей периоду роста 15-18 мес. Кортизол экстрагировади из волоса по методике, описанной для человека и обезьян, с применением ротационного испарителя Сonstructional Vapor («Xi’an Heb Biotechnology Co., Ltd.», Китай) и реагентов изопропанола и метанола (класс ВЭЖХ). Концентрацию гормона в образцах волос определяли с помощью иммуноферментного анализа на микропланшетном анализаторе Infinite F200 PRO («Tecan», Австрия), используя набор для анализа кортизола (ООО «Ольвекс диагностикум», Россия). Убой бычков в 18-месячном возрасте был проведен в ООО «Оренбив» с последующей оценкой туш по категории, классу и подклассу (ГОСТ 34120-2017, М., 2018). После 24-часовой выдержки при 2-4 °С проводили отбор с левой полутуши мяса-фарша и длиннейшей мышцы спины на уровне 9-11-го ребра. Оценивали содержание влаги и сухого вещества, белка, жира, золы, энергетическую ценность, рН, влагоемкость, аминокислотный, жирнокислотный и элементный состав. Фактический диапазон варьирования концентрации кортизола в волосе бычков из I группы составлял от 4,39 до 5,28 нг/г, II группы - от 5,46 до 9,42 нг/г, III группы - от 9,51 до 11,09 нг/г. Оценка продуктивных качеств показала, что бычки в I группы превосходили (р ≤ 0,05) сверстников из II и III групп по живой массе в возрасте 15 мес соответственно на 3,2 и 5,7 %, в 18 мес - на 4,7 и 7,0 %, по среднесуточному приросту с 15 до 18 мес - на 11,5 и 13,1 %, по массе парной туши - на 5,0 и 8,2 %, убойной массе - на 4,6 и 7,0 %, но уступали по массе внутреннего жира - на 4,5 и 15,3 %. От бычков из I группы было получено больше мякоти - на 5,25 и 8,47 %, мышечной ткани - на 5,3 и 8,84 % при снижении массы костей на 3,20 и 5,94 % и сухожилий и связок - на 4,58 и 7,06 % по сравнению соответственно со II и III группами. По мере увеличения концентрации кортизола в волосе происходило снижение количества рядя важнейших аминокислот: аргинина, фенилаланина, гистидина, лейцина + изолейцина, метионина, валина, аланина, глицина и триптофана. Высокие концентрации кортизола в волосе ассоциировались с большим содержанием в составе липидов длиннейшей мышцы спины пальмитиновой, миристиновой и меньшим - линолевой и линоленовой жирных кислот. Длиннейшая мышца спины у бычков из I группы характеризовалась большим содержанием эссенциальных элементов (Ca, Mg, Cu, I, Se, Zn) и меньшим - условно-эссенциальных и токсических (Ni, As, Pb). Таким образом, содержание кортизола в волосе бычков герефордской породы ассоциировано с продуктивными и убойными качествами, а также качественными характеристиками говядины - аминокислотным, жирнокислотным и минеральным составом.

Еще

Герефордская порода, бычки, кортизол, интенсивность роста, мясная продуктивность, качество мяса

Короткий адрес: https://sciup.org/142245113

IDR: 142245113   |   УДК: 636.2:636.082:577.17   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2025.2.319rus

Association assessment of hair cortisol levels with productive performance and meat qualities in Hereford bulls

Hormones play a crucial role in regulating a variety of physiological processes in farm animals, including metabolism, productive (dairy, meat) and reproductive traits. In this work, for the first time, we detected the association of the cortisol concentration in hair with the productive traits of steers and the qualitative characteristics of beef, including amino acid, fatty acid and mineral composition. The aim of the study was to evaluate the effect of cortisol concentration in hair as related to the productive and slaughter traits of Hereford bulls, as well as the qualitative characteristics of beef. The research was carried out in 2024 in OOO Agrosakmara and OOO Orenbiv of the Orenburg Province on 18-month-old Hereford bulls (n = 55). Animals were divided into 3 groups according by the cortisol concentration in the hair: group I - up to the 25th percentile (n = 15); group II - in the range of 25-75th percentiles (n = 25); group III - above the 75th percentile (n = 15). The choice of these percentile intervals were previously assessed. Hair samples from the upper part of the withers were taken using a clipper for farm animals, followed by an adjustment of the proximal part in length corresponding to the 15-18-month growth period. Cortisol was extraction using a Constractional Vapor rotary evaporator (Xi'an Heb Biotechnology Co., Ltd., China) and isopropanol and methanol reagents (HPLC grade) as described for humans and monkeys. The concentration of the hormone in hair samples was determined by enzyme immunoassay (an Infinite F200 PRO microplate analyzer, Tecan, Austria) using a cortisol assay kit (OOO Olvex Diagnosticum, Russia). The bulls aged 18 months was slaughtered (OOO Orenbiv, Orenburg Province), The carcasses were assessment by category, class and subclass (State Standard 34120-2017, M., 2018), and after 24 h at 2-4 °С, minced meat and the longissimus dorsi muscle at the 9-11th ribs were sampled from the left half. Estimated parameters in the samples were moisture and dry matter, protein, fat, ash energy value, pH, moisture capacity, amino acid, fatty acid and elemental compositions. The observed range of cortisol concentration in the hair of group I calves varied from 4.39 to 5.28 ng/g, in group II from 5.46 to 9.42 ng/g, in group III from 9.51 to 11.09 ng/g. The bulls of group I surpassed (р ≤ 0.05) their peers of groups II and III in live weight at the age of 15 months by 3.2 and 5.7%, at 18 months by 4.7% and 7.0 %, in the average daily gain from 15 to 18 months by 11.5 and 13.1 %, in the weight of a hot carcass by 5.0 and 8.2 %, in slaughter weight by 4.6 and 7.0%, but were inferior in terms of internal fat weight by 4.5 and 15.3 %, respectively. Group I bulls produced more flesh by 5.25 and 8.47%, and more muscle tissue by 5.3 and 8.84 %, with a decrease in bone weight by 3.20 and 5.94 % and in tendons and ligaments by 4.58 and 7.06 % compared to groups II and III, respectively. As the cortisol concentration in the hair increased, the amount of arginine, phenylalanine, histidine, leucine+isoleucine, methionine, valine, alanine, glycine and tryptophan. High cortisol concentration in the hair was associated with high levels of palmitic, myristic and less linoleic and linolenic fatty acids in the lipids of the longissimus dorsi muscle. The longissimus dorsi muscle of group I bulls was characterized by a high content of essential elements (Ca, Mg, Cu, I, Se, Zn) and less amounts of conditionally essential and toxic elements (Ni, As, Pb). Thus, the cortisol level estimated by its concentration in the hair of Hereford bulls is associated with productive performance, slaughter traits, and quality parameters of beef, namely amino acid, fatty acid and mineral compositions.

Еще

Текст научной статьи Оценка влияния уровня кортизола на продуктивные качества бычков герефордской породы при определении его содержания в волосе

Гормоны играют важнейшую роль в регулировании множества физиологических процессов у сельскохозяйственных животных, включая обмен веществ, продуктивные и репродуктивные качества. Любой сбой в гормональном гомеостазе приводит к снижению роста, плодовитости, продуктивности, замедлению развития, ухудшению качества молочной и

Исследование поддержано Российским научным фондом (№ 24-16-00093.

мясной продукции, росту заболеваемости и, как следствие, к экономическим потерям (1).

Кортизол, секретируемый корой надпочечников, относится к одним из наиболее важных гормонов. Это жирорастворимый стероидный гормон, который служит ключевым медиатором реакции на стресс, усиливая глюконеогенез, протеолиз и липолиз для повышения содержания глюкозы (2). Обладая глюкорегуляторным действием, кортизол влияет на экспрессию генов, которые контролируют основные функции живых организмов, включая метаболизм, рост, развитие и воспроизводство (3).

В исследованиях на сельскохозяйственных животных количество кортизола обычно используется в качестве индикатора стрессовых реакций и хронического стресса (4, 5). Стресс у животных может развиваться при контакте с человеком (5), перегруппировке (6), отъеме (7), обезроживании (8), транспортировке (9).

Гормон стресса можно обнаружить в нескольких матрицах организмов, в частности в крови, слюне и фекалиях. При этом, как было показано ранее, технологические стресс-факторы, например ограничение в подвижности, быстро увеличивают содержание кортизола в плазме крови, что приводит к недостоверным результатам (5). Кроме того, содержание кортизола подвержено значительным циркадным колебаниям в зависимости от времени суток, изменяется при краткосрочных воздействиях температуры окружающей среды, под влиянием приема пищи, социальных факторов, полового поведения (10). Нейрогуморальные механизмы действия кортизола при стрессе сложны, а физиологические и метаболические эффекты разнообразны (10).

Процедура сбора слюны у крупного рогатого скота — технологически сложный и длительный процесс, который требует специальных навыков (11). Образцы фекалий менее чувствительны к небольшим изменениям количества циркулирующего кортизола и отражают его концентрацию за 1012 ч до сбора, но они непригодны для отслеживания долгосрочных изменений, характерных для хронического стресса (12).

Анализ содержания кортизола в волосах для оценки активности ги-поталамо—гипофизарно—надпочечниковой оси у людей и животных в последние 20 лет привлекает все больше внимания, поскольку позволяет оценивать стресс в течение более длительных периодов времени, а процедуры отбора проб просты и минимально инвазивны (13-15).

Проведенный нами поиск доступных отечественных и иностранных источников литературы показал, что число научных публикаций, в которых изучалась связь показателей продуктивности и качества мяса бычков с количеством кортизола в волосе, ограничено, а сами исследования фрагментарны.

В настоящей работе мы установили , что у бычков герефордской породы концентрация кортизола в волосе ассоциирована с продуктивными показателями животных и качественными характеристиками говядины, включая аминокислотный, жирнокислотный и минеральный состав.

Нашей целью было выявление зависимости между продуктивными и убойными качествами герефордских бычков, а также качественными характеристиками говядины и содержанием кортизола в волосе.

Методика. Работа была проведена в 2024 году в ООО «Агросакмара» (заключительный откорм, 15-18 мес) и ООО «Оренбив» (Оренбургская обл.) на 18-месячных герефордских бычках (Bos taurus) (n = 55). Животных разделили на три группы в зависимости от концентрации кортизола в волосе: I группа — до 25-го процентиля (n = 15), II группа — в границах 25-75-го процентилей (n = 25), III группа — выше 75-го процентиля (n = 15). Выбор процентильных интервалов был основан на результатах ранее проведенных исследований (16).

Все использованные рационы соответствовали рекомендуемым нормам для указанной половозрастной группы, живой массы и продуктивности (17). Обслуживание животных и экспериментальные манипуляции выполнялись в соответствии с инструкциями и рекомендациями нормативных актов (модельный закон Межпарламентской ассамблеи государств-участников содружества независимых государств «Об обращении с животными», ст. 20, постановление МА государств-участников СНГ ¹ 29-17 от 31.10.2007 года; Руководство по работе с лабораторными животными, . При проведении исследований были предприняты меры для обеспечения минимума страданий животных и уменьшения числа исследуемых опытных образцов. Работа проводилась с использованием приборной базы ЦКП БСТ РАН .

Образцы волос отбирали с верхней части холки с помощью машинки для стрижки сельскохозяйственных животных с последующей корректировкой проксимальной части по длине, соответствующей периоду роста 1518 мес (18). Состриженный волос до пробоподготовки хранили при комнатной температуре в сухих бумажных конвертах.

Пробоподготовка включала замачивание в течение не менее 3 ч в дистиллированной воде (t = 40-60 °С) с периодическим встряхиванием, промывку раствором этилового спирта (40 %) и бидистиллированной водой, а также обработку ультразвуком (частота 35 кГц, мощность 300 Вт, амплитуда колебаний 10 мм) по 2 ч в каждой среде. Высушенные образцы волос измельчали в течение 15 мин сухим помолом с помощью шаровой мельницы Pulverisette 23 с размольной гарнитурой («Fritsch GmbH», Германия). Измельченный волос представлял собой порошок d50 < 20 мкм.

Кортизол экстрагировали из волоса по методике, описанной для человека и обезьян (19), с применением ротационного испарителя Сonst-ructional Vapor («Xi’an Heb Biotechnology Co., Ltd.», Китай) и реагентов изопропанола и метанола (класс ВЭЖХ). Концентрацию гормона в образцах волос определяли с помощью иммуноферментного анализа на микропланшет-ном анализаторе Infinite F200 PRO («Tecan», Австрия), используя набор для анализа кортизола (ООО «Ольвекс диагностикум», Россия).

Продуктивные качества бычков оценивали по динамике живой массы в возрасте 15-18 мес при ежемесячных индивидуальных взвешиваниях с расчетом абсолютного и среднесуточного приростов.

Убой животных в 18-месячном возрасте был проведен в ООО «Орен-бив» с оценкой туш по категории, классу и подклассу (ГОСТ 34120-2017, М., 2018).

Для определения химического состава и качественных показателей мяса от каждой левой полутуши после 24 ч охлаждения при 2-4 °С брали среднюю пробу мяса-фарша (400 г) и длиннейшей мышцы спины (200 г) на уровне 9-11-го ребра. Оценивали содержание влаги и сухого вещества (ГОСТ 33319-2015. М., 2018), белка (ГОСТ 25011-2017. М., 2018), жира (ГОСТ 23042-2015. М., 2019), золы (ГОСТ 31727-2012. М., 2019), энергетическую ценность. Дополнительно в длиннейшей мышце спины определяли рН, влагоемкость, аминокислотный состав (аргинин, лизин, тирозин, фенилаланин, гистидин, лейцин и изолейцин, метионин, валин, пролин, треонин, серин, аланин, глицин, оксипролин, триптофан) (ГОСТ 34132-2017. М., 2017), жирнокислотный состав (пальмитиновая, стеариновая, миристиновая, миристолеиновая, пальмитолеиновая, олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая) (ГОСТ Р 55483-2013. М., 2019) и элементный состав

(Ca, K, Mg, Na, P, Fe, Zn, Co, Cr, Cu, I, Mn, Se, B, Ni, As, Al, Cd, Pb, Sr).

В работе также использовали масс-спектрометр с индуктивной связанной плазмой Agilent 7900 с системой ВЭЖХ 1260 Infinity II BIOInert («Agilent Technologies», США), спектрометр атомно-абсорбционный КВАНТ-2АТ (ООО «КОРТЭК», Россия), хроматограф газовый Кристалл-4000 Люкс (СКБ «Хроматэк», Россия), систему капиллярного электрофореза капель 105 (ООО «Люмэкс-Маркетинг», Россия), экстрактор Сокслета (Полтавский завод медицинского стекла, Украина), гомогенизатор Tis-sueLyser LT («Qiagen N.V.», Германия), центрифугу MiniSpin («Eppendorf», Германия).

Для статистической обработки данных использовали пакет прикладных программ Statistica 10.0 («StatSoft, Inc.», США). Достоверность различий оценивали при помощи t -критерия Стьюдента. Уровень значимости (р) принимался меньшим или равным 0,05. В таблицах приведены средние значения показателей ( M) и ошибки средних арифметических (±SEM).

Результаты. Анализ данных по концентрации кортизола в сформированных группах показал, что в волосе бычков из III группы она составила 10,36±0,54 нг/г, что было выше, чем у животных из I (4,80±0,31 нг/г) и II (7,28±0,62 нг/г) групп соответственно на 115,8 (р ≤ 0,001) и 42,3 % (р ≤ 0,01). При этом фактический диапазон концентраций кортизола в волосе бычков из I группы варьировал от 4,39 до 5,28 нг/г, из II — от 5,46 до 9,42 нг/г, из III — от 9,51 до 11,09 нг/г.

Следует отметить, что концентрация кортизола в волосе бычков ге-рефордской породы была сходна с выявленной W. Otten с соавт. (20) у молочных голштинских коров с продуктивностью более 11 тыс. л молока в год вне зависимости от цвета волоса (черный, белый) и фазы лактации (100-e, 200-e и 300-е сут), но оказалась значительно выше значений в исследованиях U. Braun с соавт. (21, 22) на швейцарских бурых кровах и флекфи с продуктивностью 4,4-7,3 тыс. л молока (0,43-1,25 нг/г) и молочных телятах (2,3-2,4 нг/г).

Живая масса — важнейший показатель роста и развития животного. В период заключительного откорма бычков мы обнаружили различия между сформированными группами по этому показателю (табл. 1).

1. Продуктивные качества бычков ( Bos taurus ) герефордской породы с 15- до 18месячного возраста с различной концентрацией кортизола в волосе ( М ±SEM; ООО «Агросакмара», Оренбургская обл., 2024 год)

Показатель

Группа

I ( n = 15)

|     II ( n = 25)

III ( n = 15)

Живая масса, кг:

15 мес

424,1±5,92

411,1±5,62

401,3±5,48

18 мес

523,6±6,82

500,3±6,14*

489,2±6,37***

Абсолютный прирост живой массы, кг

99,5±3,08

89,2±2,82*

87,9±2,54**

Среднесуточный прирост, г

1093,4±17,86

980,2±17,46***

965,9±17,24***

Относительный прирост, %

21,0±0,54

19,6±0,53

19,7±0,51*

Примечание. Описание групп см. в разделе «Методика».

*, **, *** Различия с I группой статистически значимы соответственно при р 0,05, р 0,01 и р 0,001.

Бычки в I группе превосходили сверстников во II и III групп по живой массе в возрасте 15 мес соответственно на 3,2 и 5,7 %, в 18 мес — на 4,7 % (р ≤ 0,05) и 7,0 % (р ≤ 0,001), по абсолютному приросту — на 11,5 (р ≤ 0,05) и 13,2 % (р ≤ 0,01), по среднесуточному приросту с 15 до 18 мес — на 11,5 (р ≤ 0,001) и 13,1 % (р ≤ 0,001). Это согласуется с ранее полученными данными на поросятах, когда высокие сывороточные концентрации кортизола были ассоциированы со снижением прироста живой массы тела и эффективности использования корма (23). Также наши результаты указывают на информативность оценки количества кортизола в волосе, ассоциированного с интенсивностью роста молодняка, что было продемонстрировано на пьемонтской породе при интенсивном выращивании бычков по четырем различным технологиям, приводящим к разному уровню стресса у животных (24).

Результаты контрольного убоя подопытных бычков в 18-месячном возрасте показали, что концентрация кортизола в волосе была связана с убойными показателями (табл. 2).

  • 2.    Результаты контрольного убоя бычков ( Bos taurus ) герефордской породы с различной концентрацией кортизола в волосе ( Ì ±SEM; ООО «Агросакмара», Оренбургская обл., 2024 год)

  • 3.    Морфологический состав туш подопытных бычков ( Bos taurus ) герефордской породы с различной концентрацией кортизола в волосе ( Ì ±SEM; ООО «Аг-росакмара», Оренбургская обл., 2024 год)

Показатель

Группа

I ( n = 15)      1

II ( n = 25)

III ( n = 15)

Предубойная живая масса, кг

510,5±5,98

488,7±5,74*

479,8±5,74**

Масса туши, кг

295,6±3,52

281,6±3,38**

273,2±3,22***

Выход туши, %

57,92±0,412

57,62±0,403

56,94±0,362

Масса внутреннего жира-сырца, кг

12,93±0,272

13,54±0,246

15,27±0,224***

Выход внутреннего жира-сырца, %

2,53±0,138

2,77±0,156

3,18±0,169

Убойная масса, кг

308,58±3,160

295,10±3,020**

288,48±2,940***

Убойный выход, %

60,45±0,381

60,39±0,324

60,12±0,320

Примечание. Описание групп см.

в разделе «Методика».

*, **, *** Различия с I группой статистически значимы соответственно при р 0,05, р 0,01 и р 0,001.

Так, бычки из I группы превосходили сверстников из II и III групп по массе парной туши соответственно на 5,0 (р ≤ 0,01) и 8,2 % (р ≤ 0,001), убойной массе — на 4,6 (р ≤ 0,01) и 7,0 % (р ≤ 0,001), но уступали по массе внутреннего жира на 4,5 и 15,3 % (р ≤ 0,001). Повышение убойных показателей у бычков из I группы закономерно и соответствует высокой интенсивности их роста. Интересен факт увеличения массы внутреннего жира у бычков с высокой концентрацией кортизола. Объяснением этому может быть то, что кортизол регулирует активность липолитических ферментов, ответственных как за сжигание, так и за отложение жира. Сообщалось, что повышение содержания свободного биологически активного кортизола более 5 % в крови приводило к нарушению углеводного обмена, работы липолитических ферментов, к инсулинорезистентности и, как следствие, к накоплению жира (25 Другой возможной причиной повышения содержания кортизола и отложения жира может быть локальная выработка кортизола в абдоминальных жировых тканях (26), а также автономная секреция кортизола инциденталом надпочечников, продемонстрированная при висцеральном ожирении у человека (27).

Показатель

Группа

I ( n = 15)      1

II ( n = 25)

1 III ( n = 15)

Масса охлажденной туши, кг

291,3±3,62

277,7±3,28*

269,7±3,12***

Масса мякоти, кг

233,18±2,642

221,54±2,668**

214,97±2,428***

Выход мякоти, %

80,06±0,302

79,78±0,288

79,71±0,282

Мышечная ткань, кг

208,1±1,88

197,7±1,89***

191,2±1,82***

Мышечная ткань, % от массы мякоти

89,26±0,356

89,22±0,349

88,96±0,342

Масса костей, кг

48,09±0,362

46,60±0,368**

45,39±0,356***

Выход костей, %

16,51±0,207

16,78±0,226

16,83±0,192

Масса сухожилий и связок, кг

9,99±0,162

9,55±0,173

9,33±0,166*

Выход сухожилий и связок, %

3,43±0,228

3,44±0,232

3,46±0,216

Индекс мясности

4,85±0,152

4,75±0,154

4,74±0,156

Показатель пищевой ценности

4,02±0,132

3,95±0,131

3,93±0,122

Примечание. Описание групп см. в разделе «Методика».

*, **, ***Различия с I группой статистически значимы соответственно при р 0,05, р 0,01 и р 0,001.

Для детальной характеристики мясных качеств в зависимости от концентрации кортизола нами изучен морфологический состав туш на основании их обвалки (табл. 3).Результаты этой оценки указали на превосходство I группы по массе охлажденной туши на 4,89 (р ≤ 0,05) и 8,00 % (р ≤ 0,001), по массе мякоти — на 5,25 (р ≤ 0,01) и 8,47 % (р ≤ 0,001), массе мышечной ткани — на 5,3 (р ≤ 0,01) и 8,84 % (р ≤ 0,01) при снижении массы костей на 3,20 (р ≤ 0,01) и 5,94 % (р ≤ 0,001) и массы сухожилий и связок на 4,58 и 7,06 % по сравнению соответственно со II и III группами. Снижение массы мякоти и мышечной ткани объясняется тем, что гормоны надпочечников способствуют накоплению жира за счет мышечных белков. Как известно, для отложения жира требуется в 2,27 раза больше энергии. Эта закономерность была выявлена в исследованиях на свиньях как типичный физиологический эффект кортизола (28).

Изучение химического состава мяса позволяет определить его пищевую ценность по содержанию белков и жиров (табл. 4).

4. Химический состав и энергетическая ценность мякоти туш подопытных бычков ( Bos taurus ) герефордской породы с различной концентрацией кортизола в волосе ( Ì ±SEM; ООО «Агросакмара», Оренбургская обл., 2024 год)

Показатель

Группа

I ( n = 15)

II ( n = 25)    1

III ( n = 15)

Сухое вещество, %

30,83±0,602

30,58±0,598

30,74±0,586

Протеин, %

19,05±0,332

18,78±0,328

18,69±0,318

Жир, %

10,74±0,152

10,78±0,144

11,04±0,137

Зола, %

1,04±0,076

1,02±0,068

1,01±0,068

Синтезировано в мякоти, кг:

протеина

44,42±1,328

41,61±1,298

40,18±1,306*

жира

25,04±0,587

23,88±0,583

23,73±0,574

Энергетическая ценность 1 кг мякоти, МДж

7,45±0,152

7,42±0,158

7,51±0,155

Энергетическая ценность мякоти, МДж

1737,7±15,78

1644,1±15,72***

1613,8±15,14***

Примечание. Описание групп см. в разделе «Методика».

*, **, *** Различия с I группой статистически значимы соответственно при р 0,05, р 0,01 и р 0,001.

Анализ полученных данных продемонстрировал отсутствие статистически значимых различий по процентному содержанию белка и жира в оцениваемых группах. В то же время следует отметить, что в мякоти туш бычков из I группы белка синтезировалось больше на 6,8 и 10,6 % (р ≤ 0,05), а энергетическая ценность мякоти повысилась на 5,7 (р ≤ 0,001) и 7,7 % (р ≤ 0,001) по сравнению с II и III группами.

При оценке химического состава мышечной ткани туши особое внимание уделяют исследованию отдельных мышц. Изучение длиннейшей мышцы спины позволяет довольно точно судить о качестве мышечной части всей туши, включая отложения внутримышечного жира (табл. 5).

5. Химический состав длиннейшей мышцы спины бычков ( Bos taurus ) герефорд-ской породы с различной концентрацией кортизола в волосе ( Ì ±SEM; ООО «Агросакмара», Оренбургская обл., 2024 год)

Показатель

Группа

I ( n = 15)

II ( n = 25)

III ( n = 15)

Сухое вещество, %

24,44±0,216

23,88±0,225

23,32±0,206**

Протеин, %

21,66±0,192

21,19±0,187

20,84±0,168**

Жир, %

1,78±0,094

1,68±0,092

1,49±0,09*

Зола, %

1,00±0,056

1,01±0,059

0,99±0,052

Энергетическая ценность 1 кг мякоти, МДж

4,47±0,104

4,27±0,108

4,13±0,116*

pH

5,54±0,104

5,64±0,108

5,84±0,098

Влагоемкость, %

56,12±0,512

55,82±0,532

55,54±0,592

Примечание. Описание групп см. в разделе «Методика».

*, **, *** Различия с I группой статистически значимы соответственно при р 0,05, р 0,01 и р 0,001.

Концентрация кортизола, которую мы оценивали по показателю в волосе, влияла на содержание белка и межмышечного жира, что, в свою очередь, способствовало изменению содержания влаги и сухого вещества в 324

мышечной массе. Так, в длиннейшей мышце спины у бычков из I группы жира содержалось больше на 0,10 и 0,29 % (р ≤ 0,05), белка — на 0,47 и 0,82 % (р ≤ 0,01), чем у животных соответственно из II и III групп.

Важнейшим показателем качества мяса служит его pH через 24 ч после убоя. Как видно из полученных данных, по мере повышения содержания кортизола в волосе от минимальных к максимальным значениям увеличивался pH. Это связано с тем, что повышенное содержание кортизола приводит к истощению гликогена в мышцах перед убоем (29).

Высокий pH способствует росту микроорганизмов, снижает нежность мяса и сроки хранения (30). В I и II группах в длиннейшей мышце спины после 24-часовой выдержки отмечали величину рН 5,54-5,64, и лишь в III группе при рН 5,84±0,098 этот показатель превышал рекомендуемые значении (ГОСТ Р 55445-2013, М., 2013) (31).

Для нормального развития и жизнедеятельности человеку требуется ежесуточное потребление белков, при этом важным критерием служит количество незаменимых аминокислот, поступающих с пищей. Мы оценили связь между количеством кортизола в волосе и накоплением важнейших для человека аминокислот в длиннейшей мышце спины бычков (табл. 6).

6. Аминокислотный состав длиннейшей мышцы спины бычков ( Bos taurus ) гере-фордской породы с различной концентрацией кортизола в волосе ( Ì ±SEM;

ООО «Агросакмара», Оренбургская обл., 2024 год)

Группа

I ( n = 15)

] II ( n = 25)    \

III ( n = 15)

Аргинин, %

7,52±0,176

7,28±0,202

6,88±0,208*

Лизин, %

9,40±0,122

9,46±0,157

9,22±0,184

Тирозин, %

3,34±0,051

3,31±0,054

3,24±0,052

Фенилаланин %

4,28±0,049

4,00±0,038

3,99±0,041***

Гистидин, %

3,26±0,038

3,20±0,036

3,14±0,033*

Лейцин + изолейцин, %

9,48±0,072

9,34±0,089

9,21±0,079*

Метионин, %

2,32±0,049

2,08±0,050**

2,05±0,053**

Валин, %

4,23±0,056

4,08±0,051

4,01±0,055*

Пролин, %

5,22±0,058

5,25±0,063

5,28±0,063

Треонин, %

5,30±0,063

5,24±0,055

5,26±0,053

Серин, %

4,29±0,044

4,28±0,054

4,19±0,048

Аланин, %

6,70±0,098

6,56±0,111

6,42±0,102*

Глицин, %

4,54±0,068

4,21±0,062**

3,87±0,074***

Триптофан, мг/%

387,20±7,93

397,20±8,42

362,40±7,470*

Оксипролин, мг/%

54,10±0,526

55,02±0,613

55,40±0,564

Показатель качества белка, ед.

7,16±0,168

7,22±0,148

6,54±0,146*

Примечание. Описание групп см. в разделе «Методика».

*, **, *** Различия с I группой статистически значимы соответственно при р 0,05, р 0,01 и р 0,001.

По мере увеличения концентрации кортизола в волосе происходило снижение концентрации ряда важнейших аминокислот. Так, в длиннейшей мышце спины животных из III группы аргинина содержалось меньше на 8,46 (р ≤ 0,05) и 5,55 %, фенилаланина — на 7,28 (р ≤ 0,001) и 6,99 % (р ≤ 0,001), гистидина — на 3,70 (р ≤ 0,05) и 1,85 %, лейцина + изолейцина — на 2,81 (р ≤ 0,05) и 1,43 %, метионина — на 11,47 (р ≤ 0,01) и 1,65 %, валина — на 5,12 (р ≤ 0,05) и 1,80 %, аланина (р ≤ 0,05) — на 4,15 и 2,16 %, глицина — на 14,76 (р ≤ 0,001) и 8,08 % (р ≤ 0,01), триптофана — на 6,40 (р ≤ 0,05) и 8,76 % (р ≤ 0,01) по сравнению соответственно с I и II группами. Снижение накопления важнейших аминокислот на фоне повышения количества кортизола связано с его ингибирующими свойствами (32, 33).

Определение биологической ценности белка длиннейшей мышцы спины по количественному соотношению незаменимой аминокислоты триптофана и заменимой аминокислоты оксипролина показало практически одинаковые значения в I и II группах при резком снижении показателя в III группе на 2,8-3,0 % (р ≤ 0,05).

Содержание жирных кислот в мясе — один из параметров оценки его качества. Чем больше полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), тем полезнее мясо для человека (34, 35). Оценка связи между количеством кортизола в волосе и жирнокислотным составом длиннейшей мышцы спины у бычков герефордской породы показала межгрупповые различия (табл. 7).

  • 7.    Жирнокислотный состав (% к сумме жирных кислот) длиннейшей мышцы спины бычков ( Bos taurus ) герефордской породы с различной концентрацией кортизола в волосе ( Ì ±SEM; ООО «Агросакмара», Оренбургская обл., 2024 год)

  • 8.    Содержание химических элементов (мг/кг) в длиннейшей мышце спины бычков ( Bos taurus ) герефордской породы с различной концентрацией кортизола в волосе ( Ì ±SEM; ООО «Агросакмара», Оренбургская обл., 2024 год)

    Показатель

    Группа

    I ( n = 15)

    II ( n = 25)         1

    III ( n = 15)

Кислоты

Группа

I ( n = 15)

1         II ( n = 25)         1

III ( n = 15)

На

Пальмитиновая (C 16:0 )

Стеариновая (C 18:0 )

Миристиновая (C 14:0 )

сыщенные жи

28,34±0,196

23,02±0,276

3,02±0,088

рные кислоты (НЖК) 29,50±0,224*** 23,31±0,304

3,38±0,091**

29,64±0,204***

22,87±0,294

3,26±0,068*

Мононенасыщенные

Миристолеиновая (C 14:1 )             4,16±0,186

Пальмитолеиновая (C 16:1 )            4,12±0,067

Олеиновая (C 18:1 )                    46,02±0,388

жирные кислоты (МНЖК)

3,65±0,188

4,23±0,073

47,13±0,442

4,22±0,192

3,96±0,060

45,42±0,415

Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК)

Линолевая (C 18:2 )                     4,62±0,062                4,52±0,067

Линоленовая (C 18:3 )                0,689±0,044              0,63±0,058

Арахидоновая (C 20:4 )                 1,58±0,042               1,59±0,048

Примечание. Описание групп см. в разделе «Методика».

4,12±0,055*** 0,542±0,051* 1,51±0,036

*, **, *** Различия с I группой статистически значимы соответственно при р 0,05, р 0,01 и р 0,001.

Высокая концентрация кортизола в волосе ассоциировалась с большим содержанием в структуре липидов длиннейшей мышцы спины пальмитиновой кислоты — на 1,3 (р ≤ 0,001) и 0,14 %, миристиновой — на 0,24 (р ≤ 0,05) и 0,12 % и меньшим количеством линолевой — на 0,5 (р ≤ 0,001) и 0,4 % (р ≤ 0,001) и линоленовой — на 0,15 (р ≤ 0,05) и 0,09 % жирных кислот по сравнению соответственно с I и II группами.

Полученные нами данные показывают, что хронический стресс, который сопровождается высоким накоплением кортизола в волосе, приводит к снижению в мышечной ткани количества жизненно необходимых жирных кислот — линолевой и линоленовой, которые играют важнейшую роль в обменных процессах, снижают концентрацию холестерина в крови, повышают иммунитет, учувствуют в формировании структур головного мозга и способствуют функциональному созреванию центральной нервной системы, одновременно повышается количество тугоплавких насыщенных жирных кислот пальмитиновой и миристиновой (36).

Изучение содержания химических элементов в мышцах также позволяет выявлять изменения, происходящие под действием стресса (табл. 8).

Макроэлементы

Ca

338±11,3

336±15,8

288±12,5**

K

15632±436,4

16047±347,2

15008±472,1

Mg

1142±28,1

1140±23,3

972±30,1***

Na

2945±26,0

2970±34,1

2974±43,2

P

8483±367,1

8474±311,0

8508±567,1

Эссенциальные

микроэлементы

Fe

220,2±19,34

201,40±17,62

184,2±31,36

Zn

244,20±2,364

242,10±3,326

223,6±4,506***

Co

0,025±0,0032

0,020±0,0054

0,020±0,0044

Cr

2,16±0,289

2,24±0,344

2,02±0,54

Cu

3,24±0,028

2,91±0,037***

3,06±0,049**

Ïðîäîëæåíèå òàáëèöû 8

I

0,442±0,0270

0,369±0,0340

0,308±0,032**

Mn

1,09±0,132

0,86±0,211

0,89±0,240

Se

0,889±0,0518

0,890±0,0416

0,637±0,0592**

Условно-эссенциальные микроэлементы

B

1,59±0,076

1,56±0,096

1,52±0,05

Ni

4,32±0,242

5,96±0,196***

1,08±0,368***

As

0,020±0,0028

0,032±0,0041*

0,039±0,0068*

Токсичные

микроэлементы

Al

28,9±2,90

32,0±3,54

24,8±6,84

Cd

0,0031±0,00038

0,0034±0,00021

0,0037±0,00018

Pb

0,049±0,0121

0,096±0,0162*

0,0782±0,0071*

Sr

0,41±0,047

0,48±0,066

0,45±0,094

Примечание. Описание групп см. в разделе «Методика».

*, **, *** Различия с I группой статистически значимы соответственно при р 0,05, р 0,01 и р 0,001.

В длиннейшей мышце спины у бычков из I группы содержалось больше Ca — на 0,60 и 17,67 % (р ≤ 0,01), Mg — на 0,18 и 17,47 % (р ≤ 0,01), Cu — на 11,34 (р ≤ 0,001) и 5,88 % (р ≤ 0,01), I — на 19,78 и 43,51 % (р ≤ 0,01), Se — на 0,11 и 39,56 % (р ≤ 0,01), Zn — на 0,87 и 9,21 % (р ≤ 0,001) и меньше Ni — на 27,46 (р ≤ 0,001) и 300,00 % (р ≤ 0,001), As — на 39,51 (р ≤ 0,05) и 49,22 % (р ≤ 0,05), Pb — на 49,32 (р ≤ 0,05) и 37,85 % (р ≤ 0,05). Снижение содержания ряда эссенциальных элементов (Ca, Zn, Se, Mg) в мышечной ткани было связано с тем, что кортизол ингибирует их всасывание в кишечнике, повышая экскрецию с мочой, что отмечали у человека (37, 38).

Таким образом, содержание кортизола в волосе бычков герефорд-ской породы ассоциировано с продуктивными и убойными качествами, а также с качественными характеристиками говядины — аминокислотным, жирнокислотным и минеральным составом. Повышение количества кортизола с 4,39-5,28 нг/г до 5,46-9,42 нг/г и до 9,51-11,09 нг/г сопровождалось снижением (р ≤ 0,05) живой массы в 18-месячном возрасте соответственно на 4,4 и 6,6 %, среднесуточного прироста с 15 до 18 мес — на 10,4 и 11,7 %, массы туши — на 4,7 и 7,6 %, убойной массы — на 4,4 и 6,5 %, массы мякоти — на 5,0 и 7,8 %, массы костей — на 3,1 и 5,6 %. С накоплением кортизола в волосе в длиннейшей мышце спины доля пальмитиновой и миристиновой жирных кислот повышалась, линолевой и линоленовой — снижалась. При меньшем содержании кортизола в волосе количество эссенциальных элементов (Ca, Mg, Cu, I, Se, Zn) повышалось, а условно-эссенциальных и токсических (Ni, As, Pb) — снижалось. Полученные данные будут полезны как при откорме молодняка, так и для мясоперерабатывающих комплексов.