Vlastnosti trávení u přežvýkavců | NPP Pharmax

Anotace: Relevantnost práce spočívá v odhalení a popisu nejdůležitějších rysů evoluční adaptace trávení přežvýkavců a metabolismu lipidů a sacharidů. Jsou uvedeny hlavní příčiny a faktory ovlivňující funkční stav, produkční a reprodukční schopnost vysoce produktivního skotu, jakož i vyhlídky na jeho genetické zlepšení a vytvoření podmínek prostředí pro něj.

Klíčová slova: přizpůsobování; jizva; laktace; mobilizace; játra; čerstvé krávy; krmení.

Během procesu evoluce získali přežvýkavci výjimečnou schopnost existovat na rostlinné potravě jako na hlavním zdroji energie a živin. Způsoby, kterými se tato adaptace prosadila, se mezi druhy značně liší, ale jedním ze základních rysů společných všem býložravcům je přítomnost symbiotických mikroorganismů v trávicím traktu. Hlavní metabolický rys přežvýkavců je primárně spojen s přítomností komplexního čtyřkomorového žaludku (nebo správněji tříkomorového předžaludku).

Povaha mikrobiálního trávení krmné vlákniny a dalších živin v předžaludcích přežvýkavců vede nejen k odlišnému poměru metabolitových substrátů vstupujících do krve, ale i k jiným způsobům orientace a regulace rezervovaných a mobilizovaných lipidosacharidových metabolitů v orgánech a tkáních těla. V důsledku toho se relativní význam některých klíčových procesů, především lipogeneze a glukoneogeneze, u přežvýkavců výrazně liší od podobných procesů u nepřežvýkavců. Stačí poukázat na to, že zatímco v lipogenezi u většiny savců a ptáků je hlavním zdrojem (prekurzorem) mastných kyselin s dlouhým řetězcem glukóza, u přežvýkavců (krávy) tuto roli plní acetát. Proto jsou přežvýkavci, včetně krav, navzdory tomu, že jejich obvyklé krmivo obsahuje relativně malé množství lipidů – asi 5 % tuku – v energetickém metabolismu mnohem více závislí na neglukózových metabolitech než monogastrové. Mikroorganismy v předžaludcích rozkládají a fermentují produkty rozkladu nejen vlákniny, ale i jednodušších sacharidů. Výsledkem je, že z trávicího traktu se do krevního oběhu nedostane více než 10 % glukózy potřebné pro tělo. Přežvýkavci si proto vyvinuli adaptivní mechanismy pro úsporu glukózy a její tvorbu prostřednictvím glukoneogeneze. Přežvýkavci však vyžadují glukózu téměř ve stejné míře jako monogastrická zvířata. Buňky některých orgánů a tkání využívají pouze glukózu. Glukóza je tedy nejdůležitějším metabolitem při syntéze složek mléka: vzniká z ní téměř veškerá laktóza, která určuje objem sekrece mléčné žlázy; významný podíl glycerolové části triacylglycerolů mléčného tuku; Je to nejdůležitější (spolu s acetátem) dodavatel vodíku v lipogenetických reakcích.

Fyziologicky jsou sacharido-lipidové metabolity důležité především jako nejaktivnější zdroje energie a lipidy jsou zase hydrofobními složkami buněčných membrán. Esenciální mastné kyseliny a jejich deriváty obsažené v lipidech jsou nezbytné pro růst a udržení optimální membránové struktury a funkce prostřednictvím účasti na syntéze fosfolipidů a také pro tvorbu prostaglandinů – důležitých regulátorů buněčného metabolismu.

Přežvýkavci představují s ohledem na metabolismus lipidů a sacharidů unikátní skupinu savců, u kterých evoluční vývoj této funkce dosáhl nejvyššího stupně. Jestliže tedy u monogastrických zvířat složení tukových zásob do značné míry závisí na složení tuku v potravě, pak u přežvýkavců naopak ani konzumace významného množství nenasycených mastných kyselin nemá znatelný vliv na stupeň nasycení rezervních lipidů organismu. Tato specifičnost složení tuku přežvýkavců je dána procesy přeměny lipidů v jejich předžaludcích. Význam funkce bachoru při trávení tuků je těžké přeceňovat, protože největší procento mastných kyselin v krmných lipidech je tvořeno nenasycenými kyselinami; Naopak nasycených kyselin je v krmivu mnohem méně. Preformované kyseliny se dostávají do krve ze dvou zdrojů: vstřebávají se z trávicího traktu v důsledku trávení krmných lipidů a jsou syntetizovány v tukové tkáni, hlavním místě syntézy mastných kyselin u přežvýkavců.

Celkově na základě prezentovaných údajů není těžké dojít k závěru, že krávy zažívají velký stres v metabolismu glukózy, zejména na vrcholu laktace. V tomto ohledu má velký význam správný integrovaný ekologický přístup ke krmení a řízení vztahů mezi metabolickými procesy v játrech, tukové tkáni a mléčné žláze pro řízení mléčné užitkovosti, obsahu mléčného tuku a zdraví krav [1, 2].

Změny množství glukózy v těle přežvýkavců závisí na mnoha faktorech, z nichž klíčový je úroveň spotřeby krmiva. Neméně důležitým faktorem je složení stravy a její ekologický původ a také fyziologický stav zvířete (březost, laktace). V podmínkách dominantní laktace klesá lipogenetická aktivita tukové tkáně, naopak stoupá aktivita mléčné žlázy, a protože je známo, že rychlost syntézy mastných kyselin v bioptických řezech tukové tkáně přežvýkavců je vyšší (20krát i více) než rychlost syntézy kyselin v řezech jater [3], jsou játra přetížena procesy transesterifikace tkáňových kyselin pocházejících z netriacylesterolů a mastných kyselin NE. Jinými slovy, mléčná žláza v tomto období výrazně převyšuje játra ve funkční aktivitě. V důsledku toho produktivita mléka závisí nejen na optimalizaci složení, rovnováhy a zdrojů substrátů nezbytných pro zvýšení biosyntézy a sekrece v mléčné žláze, ale také na fyziologických schopnostech orgánů a tkání, které zajišťují laktaci (trávicí orgány, mléčná žláza a tuková tkáň), aby fungovaly vzájemně koordinovaně [4].

Chyby v technologii krmení a údržby, nedodržování ekologických a hygienických požadavků na krmení a také používání nekvalitních krmiv způsobují metabolické poruchy zvířat. Zároveň se snižuje odolnost zvířat, mění se funkce a veškerá fyziologická aktivita těla. Metabolické abnormality u vysokoprodukčních krav, které jsou citlivější na nežádoucí účinky, se vyskytují především v játrech [5]. V konečném důsledku klesá dojivost a plodnost [5]. Jak mnozí vědci poznamenávají, játra hrají výjimečně důležitou roli v metabolismu sacharidů, zejména v procesech glykogeneze, glykolýzy a glukoneogeneze, díky čemuž je obsah glukózy udržován na poměrně konstantní úrovni. Například při pokusech na kravách s těžkým ztučněním jater byla koncentrace glukózy v krvi významně nižší než u zvířat se středně těžkým jaterním onemocněním [6, 7, 8]. Vzhledem k tomu, že při intenzivní mobilizaci energie z tukových zásob u krav, aktivitě vaječníků, koncentraci pohlavních hormonů v krvi a chování samotných zvířat při říji [9], je kontrola energetické bilance nezbytná pro normalizaci reprodukční funkce [4, 10, 11, 12].

V důsledku změn v ekologii výroby krmiv a narušení jejich ekosystémů dochází u přežvýkavců k velmi výrazné nerovnováze mezi přísunem a potenciálním využitím glukózy. V tomto případě se tělo snaží proti hypoglykémii bojovat intenzivní mobilizací lipidů a bílkovin. Některé mastné kyseliny jsou metabolizovány v játrech prostřednictvím syntézy triacylglyceridů nebo ketolátek. Pokud nejsou požadavky na glukózu pro vývoj plodu nebo mléčné žlázy splněny syntézou z prekurzorů glukózy, rozvíjí se ketóza, charakterizovaná hypoglykémií a výrazným zvýšením obsahu beta-hydroxybutyrátu a acetátu v krevní plazmě [9].

Ketonémie na konci těhotenství a na začátku laktace je důsledkem nutriční nerovnováhy, která současně způsobuje silnou mobilizaci lipidů s relativním nedostatkem glukogenních sloučenin. Je pozorován zejména u vysoce produktivních zvířat, která dostávají energeticky nedostatečnou stravu. Zhoršuje ho nízká ekologická kvalita objemového krmiva a v důsledku toho nevyvážený nárůst podílu koncentrátů v krmivu krav. Tato okolnost snižuje produkční účinnost mléčného skotu a účinnost využívání energie a živin zvířaty v krmivu. V tomto ohledu není těžké pochopit, proč je problematika ekologie a ochrany přirozených ekosystémů přežvýkavců (kráv) předmětem mnoha studií u nás i v zahraničí. Obecně je to pochopitelné, neboť nutriční hodnota mléčného tuku je dána i tím, že je jedním z nejdůležitějších zdrojů esenciálních mastných kyselin ve výživě lidí a mladých zvířat.

Distribuce živin prostřednictvím „metabolických kanálů“ je řízena dvěma typy regulace: homeostázou, dlouho známou ve fyziologii, a nedávno postulovanou homeorézou [13, 14]. Homeorézou se rozumí regulace směřující k preferenční distribuci a nasměrování živin k danému orgánu (či soustavě orgánů) v období jeho (jejich) maximální aktivity. Lze předpokládat, že dojnice se od méně užitkových zvířat liší mírou projevu homeoretické kontroly jejich funkcí prostřednictvím endokrinního systému. Zvířata různé úrovně užitkovosti se zjevně liší také schopností mobilizovat tkáně (především tukové zásoby) v období nedostatečného příjmu energie krmivem a rychlostí rozvoje funkce spotřeby krmiva za těchto podmínek, což se projevuje v hladinách, dynamice a složení klíčových lipid-sacharidových (energie) a plastových metabolitů v krvi a tkáních.

Metabolické adaptace v tukové tkáni, jak ukazují řada novějších studií [15, 16, 17], se projevují změnami v procesech lipolýzy a lipogeneze, posuny v poměru hormonů v organismu a změnami reaktivity tkání na endokrinní a jiné modulátory. Experimentální údaje o endokrinologii na úseku fyziologie a biochemie však stále nejsou dostatečné. Zároveň by takové studie umožnily lépe porozumět podílu zásob tkáňových lipidů na celkové energii organismu a produkci mléka, což by doplnilo teorii lipido-sacharidového metabolismu u krav a bylo by důležité pro zdůvodnění přípravy zvířat na otelení a jejich následné dojení.

Hlavním cílem výzkumu v této oblasti je identifikace regulačních faktorů adaptačních procesů v tukové tkáni. Zdá se, že trvání a rozsah těchto adaptací závisí na výdeji energie v mléce, příjmu energie v krmivu a genotypu a endokrinním stavu samotného zvířete. Dosud je však málo známo o endokrinních, biochemických a genetických mechanismech, které jsou základem regulačně-metabolických adaptací u vysoce produktivních zvířat.

Biologická podstata ontogenetické adaptace krav na vysokou užitkovost mléka v existující environmentální situaci spočívá ve vytvoření stabilních tělesných systémů, které zajišťují syntetickou činnost mléčné žlázy. Zvířata, která nedosáhla adaptace, se vyznačují přechodem syntézy tuku z mléčné žlázy do zvýšené syntézy a ukládání v těle nebo dystrofickými a patologickými změnami v orgánech a systémech těla se ztrátou reprodukčních vlastností. Činnost mléčné žlázy je tak „ukazatelem“ stavu metabolických procesů v těle laktujících krav.

Výše uvedené nám ukazuje dvě souběžné cesty reálné možnosti maximálního využití dědičného potenciálu – selekcí a optimalizací ekologických podmínek krmení a údržby.

V důsledku toho existuje potřeba jak dalšího genetického zlepšení skotu z hlediska produkce mléka a tuku a tuku, tak vytvoření optimálních podmínek prostředí pro dosažení vyšší účinnosti selekce. V opačném případě se nejen prudce sníží efektivita selekce, ale také nebude možné zajistit ani realizaci a udržení již dosažené úrovně mléčné a tukové užitkovosti v generacích skotu [1, 2].

Reference

1. Dushkin E.V., Kazantsev A.A. Funkční stav bachoru podle fází reprodukčního cyklu u krav s různými typy laktace. Niva Povolzhye. Penza. — 2012. — Ne. 1 (22). — S. 104-108.

2. Kondratieva E.A., Dushkin E.V. Vlastnosti fyziologického stavu a adaptace metabolismu lipidů a sacharidů u přežvýkavců. Bulletin OrelSAU. Orel. 2012. — Ne. 1 (34). – S. 94-97.

3. Liepa GU, Bietz DC, Liender JR Syntéza mastných kyselin u přežvýkavců a nepřežvýkavých koz // J. Nutr. – 1978. – Sv. 108. – R. 1733-1739.

4. Dushkin E.V. O vztahu mezi funkcí mléčné žlázy a ztučněním jater u vysoce užitkových krav // Zemědělská biologie. – 2010. – №2. – S. 18-24.

5. Lucky D.Ya., Chernov G.V. Mikro- a makromolekulární změny metabolismu u krav během ketózy // Coll. vědecký tr. MBA. – M.: MBA.– 1985. – T. 112. – S. 26-30.

6. Dushkin E.V. Vlastnosti změn NEFA a beta-lipoproteinů v krvi v závislosti na různých úrovních krmení a souvisejícím obsahu lipidů v játrech čerstvě otelených krav plemene Jaroslavl // Abstraktní časopis. Chov mléčného a masného skotu. – 1990. – №3. – str. 4.

7. Dushkin E.V. Mikulets Yu.I. Obsah glukózy v krvi a stupeň tukové infiltrace jater u čerstvých krav s různou nutriční hodnotou stravy // Vědecký a teoretický časopis. Zemědělská biologie. Seriál biologie zvířat. – 2008. – №2. – S. 63-65.

8. Reid IM, Dew SM, Collins RA Vztah mezi ztučnělými játry a plodností u dojnic: farmářský výzkum // J. Agric. Sci., Camb. – 1983. – Sv. 101. – N2. – S. 499-502.

9. Berghorn KA, Holler CH, Allrich RD Vztah lodí mezi energetickou bilancí, aktivitou vaječníků a estrálním chováním u dojnic po porodu // J. Animal Sci. – 1987. – Sv. 65. – Dod. 1. – S. 419.

10. Dushkin E.V. Stupeň lipidové infiltrace v játrech v novorozeneckém období a problémy reprodukčního cyklu // Sborník příspěvků z mezinárodní vědecké a praktické konference „Aktuální problémy reprodukce zvířat“. – Dubrovitsy – Bykovo.– 2007. – S. 182-184.

11. Dushkin E.V. Indikátory jaterní lipidózy a servisní období v závislosti na různých úrovních výživy // Abstrakty zpráv z mezinárodní vědecké a praktické konference. „Problémy intenzifikace živočišné výroby“. – Zhodino, – 2008. – S. 190-191.

12. Dushkin E.V., Matyushchenko P.V., Eremenko V.I. Dynamika mastných kyselin v krvi podle fází reprodukčního cyklu // Bulletin Sumy National Agrarian University. Řada „Veterinární lékařství“. – Sumy. – 2006. – č. 7 (17). – S. 33-36.

13. Mc Namara JP Syntéza lipidů v reakci na zvýšenou produkci mléka // J. Dairy Sci. – 1986. – Sv. 69. – S. 3032-3041.

14. Mc Namara JP Lipolisis reakce na produkci mléka a příjem energie // J. Dairy Sci. – 1986. – Sv. 69. – S. 3042- 3050.

15. Mc Namara JP Dávková odezva na epinefrin, jak je změněna fází laktace // J. Dairy Sci. – 1988. – Sv. 71. – S. 643-649.

16. Mc Namara JP Regulace metabolismu tukové tkáně na podporu laktace // J. Dairy Sci. – 1991. – Sv. 74. – S. 706-719.

17. Waltner SS, Mc Namara JP, Hillers JK Validace nepřímých měření tělesného tuku u laktujících krav // J. Dairy Sci. – 1994. – Sv. 77. – S. 2570-2579.

MDT 636.22/.28:591.23:576.34 METABOLICKÉ A FYZIOLOGICKÉ VLASTNOSTI ADAPTACE KRÁV NA VYSOKOU PRODUKTIVITU MLÉKA

Ye.V. Dushkin, Dr. Sci.

Severní Kavkaz Výzkumný ústav chovu zvířat

Krasnodar, Ruská federace

A.D. Dushkin, student,

Státní zemědělská akademie, Kursk

Shrnutí: Z hlediska biologie je ontogenetická adaptace krav na vysokou produkci mléka v existujícím ekologickém prostředí rozvojem odolných systémů organismu, které zajišťují proces syntézy ve vemeni. Význam práce spočívá v obnažení a popisu hlavních rysů evoluční adaptace trávení a tukovo-sacharidového metabolismu u přežvýkavců.

Klíčová slova: přizpůsobování; bachor; laktace; mobilizace; čerstvě otelená kráva; krmení.

Autoři:

Dushkin Evgeny Vasilyevich, vedoucí výzkumný pracovník laboratoře krmení a fyziologie hospodářských zvířat Státního vědeckého ústavu Severního Kavkazu Výzkumného ústavu živočišné výroby, doktor biologických věd.

Severokavkazský výzkumný ústav živočišné výroby, 350055, Krasnodar, osada Znamensky, st. Pervomajskaja, 4. Tel. 8861-260-87-72,

Doba generování stránky: 0.1512 sekund, z toho 0.1092 bylo vynaloženo na dotazy DB: 27. Využitá paměť: 5,084 XNUMX KB

Přežvýkavci mají vícekomorový žaludek, který se skládá z předžaludku (bachor, síťovina a kniha) a žaludku (abomasum). Každé oddělení plní své vlastní funkce.

Bachor je první úsek žaludku, který je obrovských rozměrů (od 100 do 300 litrů u krav). Zaujímá levou polovinu dutiny břišní a slouží jako zásobárna pro přijímanou potravu, její hydrataci, změkčení a fermentaci mikroflórou. V proventrikulu nejsou žádné trávicí žlázy. Krmné hmoty jsou rozkládány mikroflórou a rozemlety v důsledku keratinizovaných drsných výrůstků vnitřního povrchu (sliznice). Během krmení kráva jednoduše polyká trávu, seno a další krmivo (asi 60 kg za den), čímž naplní bachor. Během odpočinku pak kráva vyvrací malé hrudky potravy a důkladně je žvýká – dochází k procesu cucání.

Během žvýkání se jídlo drtí a zvlhčuje slinami. To je nezbytné pro další posun krmné hmoty, protože další komora žaludku, síťka, funguje jako filtr, který umožňuje průchod pouze rozdrceného krmiva a krmiva v kapalné formě. Hrubé částice se vracejí zpět do bachoru a také stimulují kontrakce síťky a bachoru, což umožňuje promíchání krmné hmoty a její posun dále trávicím traktem.

V další komoře, knize, se rozdrcené potraviny melou na malé částečky. Hydrolýza vlákna pokračuje a dochází k absorpci tekutin. Dále se krmná hmota dostává do slezu, kde se pod vlivem trávicích enzymů začíná intenzivně trávit.

Komory žaludku se periodicky stahují, přičemž dochází k promíchávání krmných hmot, jejich fermentaci a postupnému přesunu z jedné komory do druhé a dále do střev. Tato struktura žaludku umožňuje mletí a trávení hrubého rostlinného krmiva. Poruchy ve fungování žaludku (kterékoli z jeho komor) negativně ovlivňují celkový stav zvířete. Nejběžnější motorické poruchy jsou:

• hypotenze – snížená motorika (frekvence a síla kontrakcí);
• atonie – zastavení a absence kontrakcí;
• tympánie (otok) jizvy, která může být smrtelná.

Zánětlivé procesy a poranění spolknutými předměty se vyskytují mnohem méně často.

Navenek se poruchy fungování ventrikulu projevují depresivním stavem, sníženou nebo nedostatkem chuti k jídlu a vysazením žvýkačky. S tympaniem – zvětšení levé hladové jamky a absence říhání.

Léky s účinnými látkami rostlinného původu mohou normalizovat motoriku, žvýkačky a odstranit nadýmání: tinktura z pelyňku, tinktura z čemeřice a tympanol.

Pelyňková tinktura obsahuje hořčiny, které normalizují trávicí procesy a pomáhají zlepšit a obnovit chuť k jídlu u přežvýkavců, stejně jako:

• stimuluje tvorbu slin, sekreci žaludeční šťávy, pankreatické šťávy a žluči;
• pomáhá zlepšit prokrvení, enzymatickou a absorpční kapacitu střeva;
• aktivuje motilitu trávicího traktu;
• má protizánětlivý účinek;
• Pomáhá obnovit chuť k jídlu a normální hmotnost zvířete.

Tinktura z čemeřice se používá jako přežvýkavce ke stimulaci a normalizaci tonusu proventrikula při hypotenzi, bachorové atonii a ucpání knihy. Tinktura z čemeřice:

• dráždí sliznici a reflexně zvyšuje motilitu a sekreci žaludku;
• stimuluje produkci slin a aktivitu žvýkaček;
• obnovuje a posiluje kontraktilní funkci proventrikulu.

Timpanol se osvědčil při léčbě bubínku. Droga kombinuje antifermentační, odpěňovací a přežvýkavce (zvyšující motilitu bachoru) a je účinným a bezpečným prostředkem k zastavení rozvoje bubínku a normalizaci funkce ventrikulu:

• zabraňuje tvorbě plynu, potlačuje fermentační mikroflóru a také ničí bubliny plynu v pěně vytvořené v krmných hmotách;
• má přežvýkavce a selektivní antimikrobiální účinky;
• zvyšuje sekreci a peristaltiku trávicího traktu, u zvířat se objevuje žvýkačka;
• uvolňuje tonus svěračů proventriculus, což zajišťuje rychlý pohyb obsahu gastrointestinálním traktem;
• pomáhá obnovit chuť k jídlu.

Timpanol rychle a účinně odstraňuje otoky jizev a zmírňuje následky bubínku.