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.
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
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.