quail, lysine, methionine, threonine, enzymes of the digestive system, proteolytic, amylolytic, lipolytic activity.
Введение
Главной структурной частью живых организмов являются белки, которые представляют собой высокомолекулярные соединения, построенные из аминокислот и их остатков, соединенных пептидными связями. Аминокислоты играют первостепенную роль в организме, обеспечивая ход таких физиологических процессов, как обмен веществ, размножение, рост и развитие птицы и др. Долгое время считалось, что для сельскохозяйственной птицы основными лимитирующими аминокислотами являются лизин и метионин. Однако, в последние годы научно доказано, что и треонин играет чрезвычайно важное значение для организма птицы [1, 2]. Именно эти аминокислоты обеспечивают не только синтез белка, но и активность ферментов, нуклеиновых кислот, гормонов и многих других биологически активных веществ. Недостаток незаменимых аминокислот или несбалансированность их соотношения в рационе приводит к нарушению обмена белков, углеводов, липидов, витаминов, а также задержке роста и развития молодняка, снижению продуктивности и нарушению способности взрослой птицы к воспроизводству. Собственно поэтому, для нормальной жизнедеятельности организма перепелов необходимо наличие этих важных незаменимых аминокислот.
Ферменты органов пищеварения играют важную роль в процессе деятельности живого организма. Благодаря их действию, обеспечивается потребность птицы в пластичном и энергетическом материале за счет корма, который в пищеварительном канале поддается физическим и биохимические превращениям. Пищеварительная и абсорбционная способность желудочно-кишечного тракта зависит в значительной мере от степени выделения желчи, панкреатических и кишечных ферментов, которое приводит к лучшему транспорту питательных веществ через стенку кишечника.
Гидролиз питательных веществ корма и всасывание продуктов пищеварения зависит от функционального состояния кишечника, основными показателями деятельности которого является его секреторная и ферментативная активность. Многими исследованиями доказано влияние разных видов кормов, как субстратов, на структурные и функциональные изменения кишечника [3, 4]. За данными литературы, адаптация кишечника к разному составу рациона проявляется в основном за счет изменения интенсивности синтеза и активности пищеварительных ферментов [5, 6].
Следовательно, в связи с тем, что функциональное состояние двенадцатиперстной кишки и поджелудочной железы обусловливает интенсивность пищеварительных процессов в других отделах пищеварительного канала и имеет прямую связь с общим метаболизмом всего организма птицы, исследования активности ферментов органов пищеварения перепелов, под влиянием комплекса аминокислот является актуальным и нуждаются в более детальном изучении.
Материалы и методы исследования
Опыты по определению активности ферментов органов пищеварения проводили в условиях вивария Белоцерковского НАУ на перепелах породы Фараон в период их выращивания из суточного до 60-суточного возраста. Для эксперимента были сформированы 2 группы - контрольная и подопытная, по 100 голов в каждой, предопытный период длился 10 дней, а основной - 50. Перепела обеих групп получали комбикорм, сбалансированный согласно нормам кормления, а подопытным добавляли к комбикорму аминокислоты в дозах: L-лизин - 0,3%, DL-метионин - 0,2%, L-треонин - 0,2%.
Для определения активности ферментов, которые принимают участие в процессах пищеварения, у перепелов контрольной и подопытных групп отбирали пробы химуса и слизистой оболочки 12-перстной кишки, а также ткань поджелудочной железы. В исследуемом материале определяли протеиназную, амилолитическую и липолитическую активность ферментов [7, 8, 9].
Результаты исследований гомогенатов разных тканей органов пищеварения перепелов показали, что активность протеолитических ферментов дуоденального содержимого перепелов подопытной группы, была выше в течение эксперимента, как в сравнении с соответствующим показателем до скармливания аминокислот, так и по сравнению с активностью этих ферментов у перепелов контрольной группы (табл. 1).
Однако, на 25-ые и 40-ые сутки мы наблюдали лишь тенденцию к повышению этого показателя, а на 55-ом установили достоверный рост протеолитической активности в подопытной группе на 24,2% (р<0,01) в сравнении с контрольной.
Таблица 1
Протеолитическая активность тканей органов пищеварения перепелов, ммоль/л, М±m, n = 6
ПоказателиГруппыВозраст перепелов, суток10254055Дуоденальное содержимоеКонтрольная32,5±2,435,7±1,727,9±0,3631,4±1,06Подопытная33,9±4,142,4±2,633,8±0,9339,0±1,12**Слизистая оболочка 12-перстной кишкиКонтрольная19,8±1,621,4±0,9710,0±0,8412,8±0,52Подопытная20,1±2,919,79±0,5315,3±0,6615,32±0,74*Поджелудочная железаКонтрольная43,2±5,645,54±1,636,2±0,953,2±1,64Подопытная44,1±5,351,3±2,044,5±1,3*63,0±2,04**
Примечание: * - р<0,05; ** - р<0,01 - по сравнению с контрольной группой
пищеварительный фермент корм перепел
Протеолитическая активность слизистой оболочки 12-перстной кишки перепелов подопытной группы, также изменялась в течение эксперимента. В частности, на 40-ые сутки наблюдали незначительное повышение активности ферментов, однако эта разница не была достоверной. На 55-ые сутки эксперимента нами установлено увеличение протеолитической активности до 15,32±0,74 ммоль/л, что на 19,7% (р<0,05) выше, чем в контроле (12,8±0,52 ммоль/л). Наши данные согласовываются с результатами, полученными другими исследователями [10, 11], изучавших влияние кормовых добавок, которые содержали аминокислоты, на ферментативную активность различных органов пищеварения.
В ткани поджелудочной железы перепелов, которым добавляли к рациону комплекс аминокислот, протеолитическая активность ферментов была достоверно выше на 40-ые и 55-ые сутки эксперимента соответственно на 22,9% (р<0,05) та 18,4% (р<0,01), чем у птицы контрольной группы.
При исследовании активности амилазы в дуоденальном содержимом (табл. 2) было установлено, что на протяжении эксперимента она увеличивалась у перепелов как контрольной, так и подопытной групп, однако в сравнении с контролем активность этого энзима в подопытной группе была несколько выше. Так, на 25-ые сутки отмечалась лишь тенденция к повышению этого показателя, а на 40-е и 55-е мы установили достоверное возрастание активности амилазы в подопытной группе на 33,3% (р<0,01) и на 38,1% (р<0,05) в сравнении с контролем.
Таблица 2
Амилолитическая активность тканей органов пищеварения перепелов, г/с×л, М±m, n = 6
ПоказателиГруппыВозраст перепелов, суток10254055Дуоденальное содержимоеКонтрольная0,34±0,120,41±0,070,48±0,011,18±0,07Подопытная0,37±0,090,48±0,040,64±0,04**1,63±0,16*Слизистая оболочка 12-перстной кишкиКонтрольная0,46±0,060,55±0,080,31±0,040,95±0,17Подопытная0,44±0,080,57±0,190,35±0,011,04±0,15Поджелудочная железаКонтрольная3,51±0,164,07±0,063,32±0,174,01±0,08Подопытная3,58±0,214,23±0,14,18±0,11**4,75±0,14**
Примечание: * - р<0,05; ** - р<0,01 - по сравнению с контрольной группой
Исследованиями установлено, что скармливание комплекса незаминимых аминокислот не имело значительного влияния на активность амилолитических ферментов слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки перепелов. В частности, активность амилазы у птицы подопытной группы, была несколько выше в течение эксперимента в сравнении с соответствующим показателем в начале исследования и с активностью амилолитических ферментов у перепелов контрольной группы, но это повышение было незначительным и недостоверным. При исследовании амилолитической активности ткани поджелудочной железы установлено, что в течение эксперимента во всех группах она была значительно выше, чем в химусе и слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки. Но у перепелов, к рациону которых добавляли лизин, метионин и трионин, она была выше. В сравнении с контролем достоверный рост активности амилазы в подопытных группах птицы отмечался на 40-ые сутки на 25,9% (р<0,01) и 55-ые - на 18,4% (р<0,01). По нашему мнению, этот факт может свидетельствовать о том, что активность фермента увеличивается за счет повышения его синтеза в ткани поджелудочной железы.
Активность липазы химуса 12-перстной кишки в начале исследования не имела существенных расхождений в обеих группах перепелов и увеличивалась в течение эксперимента (табл. 3). На 25-ые и 40-ые сутки липолитическая активность содержимого 12-перстной кишки подопытной группы была несколько выше в сравнении с контролем, но эта разница была не достоверной и только на 55-ые сутки активность этого фермента в дуоденальном содержимом перепелов, которым применяли комплекс незаменимых аминокислот, была достоверно выше на 13% (р<0,05).
При исследовании органов пищеварения, нами установлена тенденция к росту активности липолитических ферментов слизистой оболочки 12-перстной кишки на 25-, 40- и 55-ые сутки эксперимента у перепелов, которым скармливали комплекс аминокислот до 19,93±0,56, 32,0±1,68, 24,1±1,79 мкмоль/г×год.
Таблица 3
Липолитическая активность тканей органов пищеварения перепелов, мкмоль/ г×год, М±m, n = 6
ПоказателиГруппыВозраст перепелов, суток10254055Дуоденальное содержимоеКонтрольная19,5±1,423,4±1,242,8±0,5942,1±1,14Подопытная20,1±1,625,6±1,1845,6±1,6348,1±1,65*Слизистая оболочка 12-перстной кишкиКонтрольная20,2±1,119,11±1,229,6±0,9721,6±2,04Подопытная21,3±1,219,93±0,5632,0±1,6824,1±1,79Поджелудочная железаКонтрольная22,4±1,524,3±1,253,0±0,6754,2±2,01Подопытная24,1±1,328,6±1,1357,6±1,1*61,7±2,3**
Во время проведения эксперимента мы также отмечали достаточно высокую липолитическую активность ткани поджелудочной железы в сравнении с активностью этого энзима в химусе и слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки. У перепелов подопытной группы она была достоверно выше на 40-ые сутки на 7,9% (р<0,05) и в 55-ые − на 12,1% (р<0,01). Очевидно, это может свидетельствовать о том, что добавление к рациону комплекса аминокислот влияет на биосинтез и активность липолитических ферментов тканей органов пищеварения перепелов.
Определение переваримости питательных веществ корма и изучение характера обменных процессов в организме птицы является одним из важных методов оценки применения различных биологически-активных добавок в ее рационах. Степень обеспечения птицы питательными веществами, кроме наличия их необходимого количества в рационе, определяется также уровнем пищеварения и усвоения в организме. Поэтому, в значительной степени, объективную оценку значению аминокислот в процессах функционирования органов пищеварения можно дать, основываясь на исследовании переваримости питательных веществ в организме перепелов (табл. 4).
Таблица 4
Коэффициенты переваримости питательных веществ рациона, %
ГруппыОрганическое веществоПротеинЖирКлетчаткаБЕВКонтрольная76,5±1,580,1±1,577,0±1,56,1±0,376,1±1,2Подопытная82,4±1,4*85,3±1,3*80,3±1,76,05±0,576,9±1,6
Примечание: * - р<0,05; ** - р<0,01 - по сравнению с контрольной группой
Анализируя данные табл. 4, необходимо отметить, что у птицы подопытной группы переваримость питательных веществ рациона улучшилась по сравнению с перепелами контрольной группы. В частности, коэффициент переваримости органических веществ увеличился на 5,9% (р<0,05), а протеина на 5,2% (р<0,05). По переваримости жира, клетчатки и БЕВ наблюдалась лишь тенденция к повышению этих показателей в подопытной группе.
Таким образом, проведенный физиологический эксперимент показал положительное влияние лизина, метионина и треонина на переваримость питательных веществ корма, лучшее усвоение их организмом птицы, активное использование для нормального течения физиологических процессов и обеспечения максимальной продуктивности перепелов. Можно высказать предположение, что в основе таких изменений лежит повышение активности пищеварительных ферментов содержимого слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки и поджелудочной железы относительно составных частей корма.
Заключение
Результаты наших исследований свидетельствуют, что добавление к рациону перепелов комплекса аминокислот (лизину, метионину, треонину) способствует росту активности ферментов химуса, слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки и ткани поджелудочной железы, что обеспечит лучшее переваривание и усвоение питательных веществ корма и его последующее использование в качестве пластического материала во время роста и развития перепелов. Вместе с тем, необходимо отметить возрастание активности исследованных пищеварительных ферментов у перепелов с увеличением их возраста.
Литература
1. Azzam <http://ps.fass.org/search?author1=M.+M.+M.+Azzam&sortspec=date&submit=Submit> M. The effect of supplemental l-threonine on laying performance, serum free amino acids, and immune function of laying hens under high-temperature and high-hu environmental climates / M. M. Azzam <http://ps.fass.org/search?author1=M.+M.+M.+Azzam&sortspec=date&submit=Submit>, X. Y. Dong <http://ps.fass.org/search?author1=X.+Y.+Dong&sortspec=date&submit=Submit>, P. Xie <http://japr.fass.org/search?author1=P.+Xie&sortspec=date&submit=Submit> [et all] // J. Appl. Poult. Res. - 2011. - V. 20. - Р. 361-370.
. Порошинська О.А. Застосування незамінних амінокислот при вирощуванні різних видів тварин / М.П. Ніщеменко, М.М. Саморай, О.А. Порошинська // Науково-техн. бюлетень Інституту біології тварин ДНДКІ ветпрепаратів та корм. добавок. - 2012. - №13. - С. 437-443.
. Nitsan, Z., G. Ben-Avraham, Z. Zoref, and I. Nir. 1991a. Growth and development of the digestive organs and some enzymes in broiler chicks after hatching. Br. Poult. Sci. 32:515-523
. Obst, B.S., and J. Diamond. 1992. Ontogenesis of intestinal nutrient transporters in domestic chickens and its relation to growth. Auk 109:451-464
. Dandrifosse G. Influence du regime alimentaire aur les proprietes eata lytigues de a- amylase pancretique // Arch. int. physiol. et biochim. - 1970. - V. 78, №2.-P. 347-355.
. Уголев А.М. Организация процесов мембранного пищеварения и транспорта // Физиол. ж. СССР. - 1970. - Т. 56, №4. - С. 651-662.
. Способ определения активности протеиназ: А.с. 397843 СССР./ К.А. Калунянц, Р.Н. Нребешова, Л.М. Лупова, Л.Г. Федерова. - 1973. - 4с.
. Біохімічні методи досліження крові тварин: метод. рекомендації для лікарів хіміко-токсикологічних відділів деож. лабор. вет. медицини України, слухачів факультетів підвищ. кваліфікації та студентів фак. вет. медицини / В.І. Левченко, Ю.М. Новожицька, В.В. Сахнюк та ін. - Київ, 2004. - 104 с.
. Петрова Л. К изучению липазы микроорганизмов / Л. Петрова, Г. Казацкая, А. Селезнева // Прикладная биохимия и микробиология. - 1977. - Т. 13, вып. 4. - С. 521-529.
. Захаренко М.О., Шевченко Л.В., Поляковський В.М., Михальська В.М. Ферментативна активність слизової оболонки дванадцятипалої кишки та концентрація міді у тканинах курчат-бройлерів за дії метіонату, гліцинату та лізинату міді // Науковий вісник Львівської національної акад. ветмедицини ім. С.З. Гжицького. - Львів, 2004. - Т.6 (№2). - С.102-107