Delist.ru

Метаболизм белков у растущих бычков и свиней и факторы его регуляции (19.08.2007)

Автор: Еримбетов Кенес Тагаевич

Об интенсивности липогенеза в тканях судили по активности ферментов, ответственных за обеспечение процессов синтеза жирных кислот восстановительными эквивалентами (восстанавливающих НАДФ в НАДФН2). В частности, активность НАДФ-зависимой малатдегидрогеназы (КФ 1.1.1.37.) и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (КФ 2.6.1.49.) в печени, мышцах и подкожной жировой ткани определяли по Oshoa S. (1955) в модификации Аитова С.Н., описанной в методических указаниях под редакцией Кошарова А.Н. и Газдарова В.М. (1984) и методах биохимического анализа (Кальницкий Б.Д., 1997). Кроме того, для характеристики интенсивности процессов липолиза исследовали активность гормончувствительной липазы (триацилглицерол-липазы) (КФ 3.1.1.3.) в подкожной жировой ткани с использованием в качестве субстрата 20 % жировой эмульсии липофундина-С (производство Финляндии) по методу Аитова С.Н., описанному в методах биохимического анализа под общей редакцией Кальницкого Б.Д. (1997).

При оценке качества туш и мяса учитывали следующие показатели: площадь «мышечного глазка», толщина шпига, рН в динамике созревания мяса, его влагоудерживающая способность, окраска, нежность и качество белкового состава (отношение миофибриллярных + саркоплазматических к стромальным белкам) (Гуменюк Г.А., Черкасская Н.В., 1977).

Результаты экспериментов обработаны методом регрессионного и корреляционного анализа и вариационной статистики (Плохинский Н.А., 1980). Для выявления статистически значимых различий использован критерий Стьюдента-Фишера по Н.А. Плохинскому (1980).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Особенности метаболизма и формирования мясной продуктивности у бычков и свиней разного направления и потенциала продуктивности

В соответствии с поставленными задачами исследований была проведена серия сравнительных опытов по изучению особенности метаболизма белков и формирования мясной продуктивности у бычков и свиней разного направления и потенциала продуктивности при одинаковом уровне кормления и содержания.

Межпородные особенности метаболизма изучали в эксперименте на двух группах бычков разного направления продуктивности – холмогорской и герефордской пород с 8- до 15,5-месячного возраста (по 5 животных в группе). Содержание животных в период опыта привязное, кормление индивидуальное по нормам, разработанным для интенсивного выращивания и откорма (Калашников А.П. и др., 1985). Рацион для всех бычков был одинаковым и включал сено злаковое, силос разнотравный и комбикорм.

Результаты этих исследований показали, что поскольку животные находились на одинаковом рационе и были одного возраста, некоторые различия по метаболизму и продуктивности связаны с породными особенностями. Животные мясного направления продуктивности при отсутствии достоверных различий в приростах живой массы имели больше массу мякоти, выход мякоти на единицу живой массы, выше отношение мякотной части к костям при более низких затратах питательных веществ корма на единицу продукции. При изучении метаболизма у бычков разного направления продуктивности было установлено, что интенсивность наращивания мышечной массы у молодняка крупного рогатого скота в значительной мере обусловлена направленностью обменных процессов в скелетных мышцах и зависит от соотношения скоростей противоположно направленных процессов ( синтеза и распада мышечных белков в организме. Поскольку у бычков герефордской породы скорость распада мышечных белков была существенно ниже, чем у холмогоров, а скорость синтеза белка незначительно ниже, это обусловило большее отложение белков в мышцах и большую интенсивность накопления мышечной массы у них, чем у холмогорских бычков. Такая направленность метаболизма белков в мышечной ткани (т.е. снижение скорости оборота белка) у герефордов способствовала более экономному расходованию энергетических субстратов в мышцах и большему, чем у холмогоров, отложению энергии в виде липидов в межмышечном и внутримышечном жировом депо. В результате изменяется интенсивность и направленность метаболических потоков, что в конечном итоге формирует метаболический тип животного (табл. 1). О сравнительно более низкой интенсивности обновления мышечных белков у герефордов по сравнению с холмогорами свидетельствуют и данные относительной скорости деградации белков. Как видно из рисунка 1, относительная скорость деградации мышечных белков во все периоды исследования была ниже у герефордских бычков (на 11-27%).

Таблица 1

Сравнительная характеристика обмена мышечных белков у бычков разных пород, г/кг ЖМ0,75/сут (14-месячный возраст)

Показатели Породы

герефордская холмогорская

Синтез 6,28(0,49 7,50(0,51

Распад 4,98(0,46 6,45(0,35

Отложение 1,30(0,17 1,05(0,13

Эффективность синтеза, % 20,7 14,0

Отношение синтез/распад 1,26 1,16

Наряду с увеличением эффективности синтеза и отложения мышечных белков, у бычков герефордской породы по сравнению с холмогорскими значительно более высокой была липогенная активность подкожной жировой ткани, оцениваемая по результатам включения 14С- ацетата в липиды при инкубации срезов ткани in vitro (табл. 2). Отмечено также зна-

Таблица 2

Интенсивность липогенеза в подкожной жировой ткани бычков, нмоль ацетата на г ткани за 2 часа

Возраст, месяцы Герефорды Холмогоры

12 936(250,9* 168(34,5

14 897(64,1*** 540(61,3

Здесь и далее достоверность межпородных различий: *P<0,05; **P<0,01; ***P<0,02; **** р< 0,03.

чительное увеличение активности НАДФН-генерирующих ферментов глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в жировой ткани мышц у бычков герефордской породы по сравнению с холмогорами (750,8 ( 175,3 против 518,1 ( 146,5 mЕ / г ткани в возрасте 15,5 месяцев).

Липолитическая активность жировой ткани также была более высокой у герефордских животных, однако межпородные различия были менее выражены (1574 ( 23,6 против 1379(88,1 нмоль НЭЖК на г ткани за 2 часа - в 15,5-месячном возрасте). При этом отмечено повышение активности гормончувствительной липазы в жировой ткани у герефордов по сравнению с холмогорами (240,7 ( 20,1 против 185,4 ( 17,2 mЕ / г ткани в возрасте 15,5 месяцев). Следовательно, повышение накопления липидов в жировых депо у молодняка крупного рогатого скота сопровождается активацией как процессов синтеза липидов, так и их распада, но соотношение между ними остается с премуществом липогенеза.

Установлены межпородные различия в распределении липидов в жировых депо, а также в соотношении белковых фракций в скелетных мышцах. У герефордов, по сравнению с холмогорами на 16,7 % (р < 0,05) меньше масса околопочечного жира и концентрация липидов в печени на 12 % (р < 0,01), при этом на 20 - 43% (р < 0,05) больше содержание жира в длиннейшей мышце спины и в гомогенате мышц при отсутствии существенных различий в концентрации белка.

У герефордских бычков отмечалось улучшение качества белкового состава (отношение миофибриллярных + саркоплазматических к стромальным белкам), увеличение площади «мышечного глазка» и нежности мяса. В целом мясо животных герефордской породы отличалось более высокими значениями физических и химических показателей по сравнению с холмогорами. У холмогорских бычков лучшее развитие внутренних органов (по их абсолютной и относительной массе) сопровождалось высокой интенсивностью обновления белков в мышечной ткани, что вполне естественно, поскольку они вносят значительный вклад в скорость оборота белков в организме. Эти данные согласуется с более высоким значением у них величины теплопродукции (по данным лаборатории энергетического питания).

Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о том, что эффективность биоконверсии питательных веществ корма в основные компоненты мяса – белки и липиды у молодняка крупного рогатого скота при одинаковых условиях питания в значительной мере определяются генотипом животного, который реализуется в разной интенсивности обновления белков и липидов.

С целью выявления метаболических звеньев, определяющих потенциал мясной продуктивности внутри групп чистопородного молодняка крупного рогатого скота молочного направления, являющихся аналогами по породе, полу и возрасту, были проведены два опыта в виварии института на 7 бычках черно-пестрой и 7 бычках холмогорской пород в период с 6- до 14-месячного возраста. Рационы бычков были сбалансированы по всем питательным и биологически активным веществам в соответствии с нормами, разработанными для интенсивного выращивания и откорма (Калашников А.П. и др., 1985), и на протяжении всего эксперимента включали сено злаковое, силос разнотравный и комбикорм.

Результаты этих исследований подтверждают некоторые особенности метаболизма, выявленные в предыдущем опыте. В частности, что бычки, имеющие более высокую липогенно-липолитическую активность подкожной жировой ткани и высокое содержание саркоплазматических глобулярных белков в скелетных мышцах, при более низких значениях относительной деградации мышечных белков, отличаются более высокими показателями отложения белка в мышцах и накопления мышечной массы.

Повышенное содержание саркоплазматической глобулярной фракции белков в скелетных мышцах может указывать не только на более активно протекающие метаболические процессы в мышечной ткани, но и на наличие в составе лабильных белков организма резерва аминокислот в равномерно в течение суток обеспечивающих субстратами биосинтез белков в тканях. Высокая липогенно-липолитическая активность подкожной жировой ткани, на наш взгляд, способствует равномерному обеспечению биосинтетических процессов в мышечной ткани энергетическими субстратами. Важным составляющим метаболизма, обнаруженным у животных с высоким потенциалом мясной продуктивности, является и более низкая относительная скорость деградации белков скелетных мышц.

Бычки более высокого потенциала продуктивности эффективнее использовали азотистые вещества корма, что выражалось в пониженном уровне свободных аминокислот и мочевины в плазме крови, а также в меньшем выделении азота с мочой.

Эти исследования, а также эксперименты на бычках разного направления продуктивности явились основой для разработки биохимических тестов для раннего отбора и последующего интенсивного выращивания и откорма животных, способных при существующих системах питания более эффективно реализовать свой продуктивный потенциал. Обработка данных по бычкам черно-пестрой, холмогорской и герефордской пород позволила предложить в качестве доступного для широкого использования в практике теста, характеризующего потенциал мясной продуктивности различных пород скота – скорость оборота белков в мышечной ткани на основе определения уровня относительной деградации белков. В связи с этим нами был разработан новый способ выявления бычков с высоким потенциалом мясной продуктивности. На это изобретение получено положительное решение ФИПС о выдаче патента.

Способ выявления бычков с высоким потенциалом мясной продуктивности осуществляется на основе определения интенсивности оборота белков, включающий суточный сбор мочи с последующим определением в нем концентрации креатинина и 3-метилгистидина. По данным выделения с мочой креатинина и 3-метилгистидина определяют белковый фонд мышечной ткани и интенсивность деградации белков, а оценку результатов осуществляют по относительной скорости деградации мышечных белков (ОДБ), определяемой по формуле:

ОДБ, (% / сутки) = 100 ( Интенсивность деградации белков, (г/сутки) /

Масса мышечных белков, (г).

При этом бычков, имеющих значение относительной деградации белков 2,6 – 3,5 % в сутки, условно относили к животным с низким потенциалом мясной продуктивности, а со значениями 1,4 – 2,5 % в сутки – к бычкам с высоким потенциалом мясной продуктивности.

Результаты опытов показали, что животные с высоким потенциалом продуктивности (со значениями относительной скорости деградации белков 1,4 – 2,5 % в сутки) лучше реализовали продуктивный потенциал. В частности у них количество мякоти в туше и отношение мякоти к костям была достоверно (р < 0,05) выше.

Положительным эффектом предлагаемого способа является и тот момент, что его осуществление позволяет оценивать потенциал бычков на основе данных по метаболизму и обновлению белков мышц, отражающих механизм и закономерности наращивания массы скелетной мускулатуры – главного компонента мяса, что обеспечивает повышение эффективности способа, достоверности результатов и объективность заключений.

загрузка...