Влияние различных уровней минерального питания на функциональную морфологию щитовидной железы телок
Автор: Менкова А.А., Бобко Г.Н., Андреев А.И., Чикунова В.И.
Журнал: Вестник аграрной науки @vestnikogau
Статья в выпуске: 3 (54), 2015 года.
Бесплатный доступ
Изучение функциональной морфологии щитовидной железы, связанной с возрастом и уровнем минерального питания, которое осуществляется с помощью морфометрического метода исследования, демонстрирует существование выраженной возрастной динамики морфофункционального состояния паренхимы щитовидной железы. У животных с оптимальным уровнем минеральной пищи в рационах в 12, 15 и 18-месячном возрасте концентрация тироксина и трийодтиронина ниже, что свидетельствует об увеличении концентрации эндогенных гормонов. Установлена положительная корреляция между массой щитовидной железы и массой тела животных. Взвешивание щитовидной железы девочек разного возраста свидетельствует о том, что существует надежный рост массы тела до 9 и 12 месячных возрастов. С возрастом у животных колеблется относительный объем коллоида щитовидной железы. При развитии полных половых циклов этот показатель уменьшается, что свидетельствует об увеличении эндокринной функции железы. И более достоверно это происходит у девочек с оптимальным уровнем минеральной пищи. Противоположную закономерность отмечается в отношении эпителия щитовидной железы. Относительный объем стромы тела остается довольно стабильным и изменяется незначительно.
Телки, оптимизация, диета, макроэлементы, микроэлементы, морфология, щитовидная железа, рост, активность, микроскопия, гистохимия
Короткий адрес: https://sciup.org/147124568
IDR: 147124568
Текст научной статьи Влияние различных уровней минерального питания на функциональную морфологию щитовидной железы телок
Повышение продуктивности животных и улучшение их воспроизводительной способности можно обеспечить только при условии полноценного кормления в соответствии с потребностями организма во всех элементах питания, в том числе минеральных веществах [1,2]. Минеральные элементы играют важную роль во всех физиологических процессах синтеза и распада, всасывания и выведения веществ; создают благоприятную среду для нормального действия ферментов, гормонов и витаминов; поддерживают осмотическое давление и кислотно - щелочное равновесие; участвуют в процессах пищеварения, дыхания и кроветворения, защитных и репродуктивных функциях животных, что в конечном счете, способствует улучшению состояния их здоровья и повышению продуктивности [3,4,5,6,7]. Дефицит или дисбаланс макро- и микроэлементов сопровождается глубокими морфофункциональными изменениями в клетках, тканях и органах, снижением естественной резистентности и иммунобиологической реактивности организма [8,9,10,11].
В период полового созревания телок в их организме происходят существенные изменения, характер которых в динамике изучен недостаточно [12,13,14,15,16]. В литературе нет сведений о влиянии условий кормления на развитие овариальных и эндокринных желез телок 6 -18-месячного возраста, что обусловило необходимость исследований направленных на изучение обмена веществ и морфофункционального состояния организма телок на этапе полового созревания с целью создания оптимальных условий для роста, развития и формирования репродуктивной системы путем оптимизации рационов по всем элементам питания, в том числе по минеральным веществам.
Цель исследований - изучить функциональную морфологию щитовидной железы у телок, выращенных на рационах с недостатком макро- и микроэлементов и с оптимальным уровнем минерального питания.
Исследования проводились на телках черно-пестрой породы с 6 до 18-ти месячного возраста содержащихся в условиях ГУПЭСХ «Дятьково» Дятьковского района Брянской области. Рационы кормления подопытных животных были сбалансированы по всем питательным веществам в соответствии с детализированными нормами РАСХН (2003) с учетом их возраста, живой массы, продуктивности и химического состава местных кормов. В состав основных рационов включали в летний период: зеленую массу многолетних злаковых трав и ячменную дерть, в зимний период: сено, силос, кормовую свеклу, ячменную дерть. Телки первой контрольной группы (15 голов) получали хозяйственный рацион, который был дефицитен по некоторым макро- и микроэлементам, а рацион животных второй (опытной) группы (15 голов) был с оптимальным уровнем минерального питания. В основных рационах телок контрольной группы дефицит минеральных элементов по отношению к детализированным нормам составлял в среднем по возрастам : кальция –23 %, фосфора –19 %, натрия –27 %, магния-18 %, меди-35 %, цинка-29 %, марганца –17 %. Восполнение макроэлементов до оптимального уровня в рационах телок опытной группы осуществляли за счет соответствующего количества динатрийфосфата, мела, окиси магния и поваренной соли, а микроэлементов - за счет включения их сернокислых солей.
Контрольные убой телок (по три головы каждого возраста) проводили в 6, 9, 12, 15 и 18-месяцев в убойном цехе БАЗ по общепринятой методике ВИЖа. При этом определяли размеры, массу органов и тканей и отбирали образцы для дальнейших исследований.
Материал, зафиксированный в жидкости Карнуа или в 10% растворе нейтрального формалина, обезвоживали и заливали в парафин по схеме Г. А. Меркулова.
С помощью роторного микротома получали срезы толщиной 5-6 мкм и после депарафинирования окрашивали их гематоксилином Майера и эозином, паноптическим методом по Pappenheim, по Романовскому - Гимзе.
Коллагеновые волокна выявляли по ван Гизону, Маллори, дезоксирибонуклеопротеиды (ДНП) и рибонуклеопротеиды (РНП) – по Einarson гликоген и нейтральные гликозаминогликаны - по А. Л. Шабадашу, кислые гликозаминоглифориканы - по Н. Steedman.
Из материала, фиксированного в формалине срезы получали на замораживающем микротоме и окрашивали Суданом черным по Лизосону, Суданом Ш - по Дадди, импрегнировали солями серебра - по Билыповскому - Грос.
Электронную микроскопию проводили по общепринятой методике. Материал фиксировали в охлажденном 2,5% глютаральдегиде на фосфатном буфере с рН 7,3 с последующей дофиксацией 1% раствором осьмиевой кислоты на фосфатном буфере. Кусочки заливали в эпонаралдитную смесь. После получения, окраски полутонких срезов, блоки окончательно затачивали и готовили ультратонкие срезы на ультратоме Ultrakut, монтировали их на опорные сетки и бленды, контрастировали цитратом свинца - по E.Reynolds. Просматривали в электронных микроскопах ЭМФ-100И и ЭМ-125 при увеличениях на 6000-22000.
Данные подвергали математической обработке с помощью прикладных программ на персональном компьютере с использованием критериев Стьюдента. Наряду с описательной статистикой рассчитывали среднее арифметическое и его ошибка, среднее гармоническое, геометрическое, квадратическое и кубическое, коэффициент вариации, точность среднего арифметического, асимметрия, эксцесс, доверительный интервал. Проводили корреляционный, регрессионный и двуфакторный дисперсионный анализ полученных данных.
Взвешивание щитовидных желез телок различного возраста свидетельствует о том, что происходит достоверный рост массы органа к 9-ти и 12-месячному возрасту. Об этом свидетельствует расчет относительного прироста массы органа по - Броди. Этот показатель к 9-месячному возрасту достигал 33,4-35,8 %, к 12-месячному возрасту - 24,3-24,5 % в первой и второй группах соответственно, а в дальнейшем значительно снижался.
Отмечали тесную положительную связь увеличения массы железы и массы тела. С помощью двухфакторного дисперсионного анализа установили, что сила влияния фактора В (оптимизация рациона) в отношении массы щитовидной железы достигал 5,09 %.
Таким образом, на макроскопическом уровне доказано влияние оптимизации рациона на массу щитовидной железы.
С помощью метода точечного счета в срезах, окрашенных гематоксилином и эозином, определили относительное количество точек приходящихся на коллоид, эпителий и строму органа. Все это приняли за 100% и определили относительные объемы этих структур (табл. 1).
Таблица 1 - Относительные объемы коллоида, эпителия и стромы в щитовидной железе телок, %
Возраст, мес. |
6 |
9 |
12 |
15 |
18 |
|||||
Группы |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
Коллоид |
57±3 |
56±2 |
59±3 |
57±4 |
56±2 |
52±4 |
53±3 |
48±4 |
49±3 |
45±4 |
Эпителий |
36±2 |
38±3 |
33±1 |
34±2 |
36±3 |
41±2 |
40±2 |
45±3 |
45±4 |
48±2 |
Строма |
7±1 |
6±2 |
8±3 |
9±2 |
8±3 |
7±1 |
7±2 |
7±1 |
6±3 |
7±2 |
Установили, что с возрастом относительный объем коллоида колеблется. При развитии полноценных половых циклов этот показатель снижается, что свидетельствует о повышении эндокринной функции железы. Причем в большей степени достоверно это происходит у телок второй группы. Противоположную закономерность отмечали в отношении эпителия щитовидной железы. Относительный объем стромы органа остается довольно стабильным и изменяется недостоверно.
Эти закономерности хорошо отражает индекс активности, который мы рассчитывали делением относительного объема эпителия на относительный объем коллоида (табл. 2).
Таблица 2 - Индекс активности щитовидной железы
Возраст, мес |
6 |
9 |
12 |
15 |
18 |
1-я группа |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,8 |
0,9 |
2-я группа |
0,7 |
0,6 |
0,8 |
0,9 |
1,1 |
Характерно, что у телок первой группы этот показатель до 15-месячного возраста остается стабильным и начинает расти только при формировании полноценных половых циклов у телок. В тоже время у телок второй группы этот показатель несколько снижается к 9-месячному возрасту, а к 12-ти месяцам и далее происходит интенсивный рост индекса активности.
Микроскопическая структура и гистохимические показатели щитовидных желез телок второй группы были следующими. В центральных участках долей щитовидной железы преобладали фолликулы среднего размера. Фолликулярный эпителий кубический или цилиндрический. Апикальные концы клеток вакуолизированы. Ядра тиреоцитов крупные.
Дезоксирибонуклеопротеиды в них имеют структуру небольших глыбок, расположенных по периферии кариоплазмы. Рибонуклеопротеиды в цитоплазме тироцитов расположены равномерно и количество их умеренное. Гликоген содержался только в отдельных клетках. В коллоиде выражены вакуоли резорбции. В общем, он оксифильный и проявляет интенсивную ШИК-реакцию. В более крупных пузырьках в центре коллоид базофильный. Соединительная ткань умеренно развита. Гранулированных форм тучных клеток не много.
У телок первой группы, по сравнению с животными второй группы, отмечали большую величину фолликулов. Образующий их эпителий был кубический или даже плоский. Ядра тироцитов более темные гиперхромные, а в плоских эпителиоцитах уплощенные. В некоторых фолликулах находили десквамированный эпителий в состоянии дистрофии и некроза. Рибонуклеопротеидов и ШИК-положительных веществ в цитоплазме тироцитов меньше при визуальной оценке. Коллоид гомогенный с выраженными эозинофильными свойствами, без вакуолей резорбции. При окраске по Маллори он синий. У 9-ти и 12-месячных телок наблюдали единичные кистовидно расширенные фолликулы, образованные в результате слияния, выход коллоида в окружающую соединительную ткань. Количество гранулированных форм тучных клеток увеличено.
Провели радиоизотопное исследование тироксина и трийодтиронина по связыванию эритроцитами экзогенных гормонов, меченных йодом-125. У телок второй группы в 12-ти, 15-ти и 18-месячном возрасте концентрация тироксина и трийодтиронина была на 4 % и 2 % ниже по сравнению с животными первой группы (Р<0,05). Эти показатели свидетельствуют о повышении концентраций эндогенных гормонов, что подтверждается и морфологическими исследованиями.
Выводы:
В результате проведенных исследований было установлено, что оптимизация рационов ремонтных телок по макро- и микроэлементам приводит к умеренной активизации функции щитовидной железы, что обеспечивает более интенсивный рост тела и органов, оптимальное наступление половой и физиологической зрелости животных.
Список литературы Влияние различных уровней минерального питания на функциональную морфологию щитовидной железы телок
- Андреев А.И. Применение силоса из суданской травы в рационах дойных коров/А.И. Андреев, И.П. Таракин, В.И. Каргин, А.А. Расстригин//Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. -2007.-№ 5.-С 86 -87.
- Каргин И.Ф. Качество силоса, приготовленного из сорго сахарного и сорго в смеси с клевером/И.Ф.Каргин, А.И. Андреев, И.П. Таракин, В.В. Демин//Кормопроизводство.-2010.-№ 4.-С.36 -39.
- Андреев А.И. Оптимизация минерального питания ремонтных телок при травяном типе кормления: автореф. дис… доктора сельскохозяйственных наук/А.И. Андреев -Саранск, 1997. -37 с.
- Андреев А.И. Нормирование цинка в рационах ремонтных телок/А.И. Андреев, С.А. Лапшин, Н.А. Давыдов//Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук.-2002.-№ 6.-С. 68 -71.
- Васина С.К. Влияние минеральной подкормки на организм супоросных свиноматок и их потомство/С.К. Васина, Н.А. Любин, Л.Б. Кокова//Ветеринария сельскохозяйственных животных.-2007.-№ 8. -С. 62.
- Крисанов А.Ф. Нормирование макроэлементов при откорме скота силосом/А.Ф. Крисанов//Зоотехния.-1988.-№ 1. -С. 39 -41.
- Прытков Ю.Н. Научно-практическое обоснование применения селеносодержащих препаратов в кормлении крупного рогатого скота: монография/А.А. Кистина, Ю.Н.Прытков. -Саранск: Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева, 2010.-140 с.
- Абрамкова Н.В. Обмен минеральных веществ у молодняка черно -пестрого голштинизированного скота в зависимости от возраста и условий кормления: автореф. дис. … канд. биологических наук/Н.В. Абрамкова. -Орёл, 2002. -26 с.
- Андреев А.И. Нормирование минеральных элементов при выращивании телок на зеленых кормах/А.И. Андреев//Зоотехния.-1998.-№ 7. -С. 20 -22.
- Шевелев Н.С. Особенности обмена и использования микроэлементов у телок старше 6 -месячного возраста/Н.С. Шевелев//Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. -1996. -С. 170 -183.
- Шленкина Т.М. Особенности возрастных изменений минерального профиля крови под воздействием различных добавок/Т.М. Шленкина, И.И. Стеценко, Н.А. Любин//Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии.-2013.-№3 (23). -С. 72 -79.
- Андреев А.И. Особенности минерального обмена в организме телок при половом созревании/А.И. Андреев, А.А. Менькова, В.И. Чикунова, В.Н. Пронин//Вестник Орловского государственного аграрного университета. -2012.-№ 6 (39) -С. 72 -73.
- Баймишев Х. Б. Структурные преобразования в матке крупного рогатого скота при гипо -и гипердинамии/Х.Б. Баймишев//Морфология. -2002. -С. 18.
- Садирова У.А. Возрастная морфология половой системы телок в зависимости от различной степени двигательной активности: автореф. дис. … канд. биологических наук/У.А. Садирова. -Москва, 1994. -16 с.
- Сковородин Е.Н. Развитие яичников крупного рогатого скота в онтогенезе/Е.Н. Сковородин, В.И. Чикунова, А.И. Андреев//Морфология. -2000.-№ 3. -С. 110 -111.
- Менькова А.А. Физиологическая оценка продуктивного потенциала телят разного возраста/А.А. Менькова, А.В. Мамаев, Б.Л. Белкин//Вестник Курганской ГСХА. -2012.-№ 8.-С. 68-70.