Ставропольский институт животноводства и кормопроизводства

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Проблемы и перспективы современной науки» (выпуск 1), под редакцией проф., д.м.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

 

Длительное время недостаток селена в рационах животных восполнялся за счет неорганического его соединения – селенита натрия, который как установлено, очень быстро выводится из организма и, кроме того, высоко токсичен. Нет научно обоснованных норм потребности в селене различных видов сельскохозяйственных животных и птиц.
Поиск менее токсичных и более эффективных соединений селена привел к разработке и созданию принципиально нового селеноорганического препарата «Селенолин». Основное значение препарата - восполнение недостатка селена в организме животного и профилактика связанных с ним заболеваний. Эффект от применения препарата достигается за счет восполнения нормального функционирования селеносодержащих ферментов организма в процессах, приводящих к антиоксидантному, детоксикационному, иммуномодулирующему, антиканцерогенному, антиаллергическому, радиопротекторному и антимутагенному воздействиям на организм. Препарат способствует поддержанию необходимого уровня жизненноважного витамина Е в организме животного (путем защиты его от разрушения в побочных процессах с радикалами и окислителями).
Препарат «Селенолин» готовится на растительных маслах и характеризуется пролонгированным равномерным характером поступления в организм за счет медленного рассасывания масел. Это обеспечивает полноту усвоения селена организмом.
Препарат участвует в нормализации процессов тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования, препятствует повреждению мембран клеток, переокислению жирных кислот и накоплению ядовитых веществ, нормализует обмен веществ.
Перед нами  была поставлена задача – изучить влияние селеносодержащего препарата «Селенолин» на воспроизводительные функции ремонтных свинок 9-ти месячного возраста, рост, развитие полученных от них поросят, профилактику послеродовых заболеваний.
Научно – хозяйственный опыт провели на 9 –ти месячных  ремонтных свинках крупной белой породы в хозяйстве Ставропольского края.
Для опыта отобрали две группы ремонтных свинок – по принципу аналогов (с учетом возраста, живой массы, физиологического состояния). Условия содержания, уход и рацион кормления для животных всех групп были идентичны и отвечали ветеринарным и зоотехническим требованиям.
Животным первой группы (контроль) кормили согласно рациону ВИЖа (ОР).
Животным второй группы вводили селеноорганический препарат «Селенолин» в дозе 0,1 мл на 10 кг живой массы с интервалом 30 суток, внутримышечно.
Территория Ставропольского края представлена разнообразными зонами. Выделяются две основные почвенные зоны: каштановая (50%) и черноземная (46%). В каштановой зоне расположены темно – каштановые почвы, имеющие довольно большие площади засоленных почв и песков. Гаврилюк Ф. Я. (1947) считал, что селен, обнаружен практически во всех материалах земной коры. Его содержание в магматических породах редко превышает 0,05 мг/кг. В осадочных породах он связан с глинистой фракцией, и поэтому наименьшие его концентрации отмечаются в песчаниках и известняках.
Существенную роль в геохимическом цикле селена играют процессы биологического метилирования, в результате которых образуются его летучие формы. Селенит-ионы, образующиеся при окислительных процессах достаточно стабильны и могут мигрировать до тех пор, пока не будут адсорбированы минеральными или органическими частицами. Именно поэтому в некоторых углях и глинистых отложениях содержание Se повышено. Ученые предполагают Larin H. W.Davidson D. F. (1967), что селениты – преобладающие формы этого элемента, которые адсорбируются глинистыми минералами, особенно монтмориллонитом и оксидами железа.
Хозяйство, в котором проводились исследования, располагается в зоне каштановых почв.
В результате проведенных нами исследований стало известно, что пробы были взяты в зоне каштановых почв, где реакция среды (рН) составляет 7,8-8,3- то есть содержание сухого остатка в пределах нормы.
Исходя из геохимических свойств селена, можно предсказать, его поведение в почвах обобщенном виде приведены возможные формы нахождения этого элемента в почвах.
Известны многочисленные обзоры о поведении селена в почвах, в которых особо отмечается, что оно является сложным. Основные положения обзоров могут быть сведены к следующему:
1.    В кислых глеевых почвах и в почвах с высоким содержанием органического вещества преобладают селениды и сульфиды селена, которые малоподвижны и поэтому труднодоступны для растений.
2.    В хорошо дренируемых минеральных почвах, рН которых близок, к нейтральному, доминируют исключительно селениты. При этом селениты щелочных металлов растворимы, а селениты железа нерастворимы. Кроме того, селениты активно фиксируются  гидрооксидами и оксидами железа и поэтому труднодоступны для растений.
3. В щелочных и хорошо аэрируемых почвах, вероятно, имеют место селенаты. Они легкорастворимы, слабо фиксируются оксидами железа и достаточно подвижны, что делает их доступными для растений.
Растворимость селена в большинстве почв относительно невелика, поэтому его содержание в пищевых и кормовых растениях многих сельскохозяйственных районов невысоко. Однако на богатых селеном почвах, на плохо дренируемых или известняковых почвах аридных зон, а также на почвах, интенсивно мелиорированных сточными водами или летучей золой, он может поглощаться растениями в больших количествах, достаточных, чтобы быть токсичными для пастбищных животных.
Полагают, что водорастворимые соединения селена наиболее доступны для растений. Имеются данные Peterson P J (1982), свидетельствующие о тесной связи между содержанием селена в растениях и содержанием селенат-иона в почвенном растворе. Однако и другие формы этого элемента могут быть растворимы в почвах, что в среднем около 45% всего селена почв может быть доступно для растений.
Изучению распределения селена в растениях посвящены многочисленные исследования, однако физиологическая роль Se все еще не известна. Существует мнение, что он может вовлекаться  в определенные метаболические процессы, особенно в растениях, активно его концентрирующих. Однако необходимость этого элемента для развития растений однозначно не установлена. Особое значение имеет содержание селена в растениях, поскольку этот элемент играет важную роль в питании животных, особенно домашних, ибо он может одновременно являться и микрокомпонентом питания, и токсином. К тому же интервал предельных концентраций для селена достаточно узок. Растворимые формы селена легко извлекаются растениями из почв, при этом существенных различий в интенсивности его поглощения различными видами не отмечено. Доступность селена для растений зависит от ряда факторов, среди которых наиболее важным является рН среды. Большое значение имеют также температурные условия среды.(Lindberg P. Lannek N.1970)
Селен характеризуется неоднородным распределением в органах растений, что определяется особенностями питания последних. Как правило, наиболее высокие его содержания отмечаются в верхушках побегов, в семенах, а также в корнях растений. Однако Арви и др. (1974), изучавшие распределение селена между различными органами кукурузы, существенных различий не обнаружили.
По данным ученных Cary E. E.,Olson O. E.(1977) свидетельствует, что в растениях установлено около восьми селенорганических соединений. Аминокислоты, особенно цистеин, вероятно, связывают селен, который может вовлекаться в ряд метаболических процессов. С летучими соединениями (например, диметилдиселенидом) связаны основные выделения Se из растений, а также неприятный запах, который особенно характерен для видов — концентраторов этого элемента, таких, например, как Astragalus1 (род растений семейство бобовых).
Способность растений к накоплению селена и их устойчивость к его воздействию, по-видимому, обусловлены особенностями метаболизма этого элемента. Однако мнения относительно селена, связанного как с протеинами, так и с не протеиновыми аминокислотами, различны.( Mendel K.1978)
Данные (Singh M.1982) о токсичности селена для растений в природных условиях отсутствуют, однако для культурных растений были описаны некоторые признаки. Токсическое действие селена отмечалось на корнеплодах лука, выращиваемого в питательных растворах, причем оно проявлялось при таких низких концентрациях, как 1 мг/л. При внесении в почву Se в количестве примерно 2 мг/кг наблюдалось снижение урожайности некоторых сельскохозяйственных культур.
Повышенные концентрации селена в растениях снижают уровни содержаний азота, фосфора, серы и некоторых аминокислот, а также подавляют абсорбцию тяжелых металлов главным образом марганца, цинка, меди, железа и кадмия.
Последняя зависимость во многом определяется соотношением химических элементов, поэтому могут ожидаться и некоторые положительные эффекты высоких концентраций селена на поглощение тяжелых металлов растениями.
Известно, что внесение в почву фосфора, серы и азота способствует снижению вредного воздействия селена на растения. Это может быть обусловлено подавлением темпов его поглощения корневой системой или установлением рациональных соотношений селена с другими химическими элементами, причем даже в тех случаях, когда в растениях отмечаются повышенные концентрации Se. Имеются также сообщения о том, что внесение в полевых условиях в почву извести, серы, бора и молибдена не влияет на содержание селена в тканях растений. На практике применение серы является важным средством обработки почв, токсичных в отношении селена. Однако, как отметил Джонсон (1975), сернистые удобрения эффективны в снижении токсического воздействия селена только для растений, растущих на почвах с низким его содержанием.
По данным Элига и др. (1968), различия в способности разных видов растений извлекать селен из почв, были незначительными в тех случаях, когда его содержания были низкими.
Анализ распределения селена в растениях показывает, что наивысшие его содержания характерны для растительности аридных зон. Об этом же свидетельствует положительная корреляция между концентрациями селена в растениях, с одной стороны, и величиной рН, засоленностью почв и содержанием в них СаСОз – с другой. Высокие содержания селена в растениях могут отмечаться в местах, где загрязнение окружающей среды  селеном  поступает в атмосферу в результате некоторых металлообрабатывающих процессов. Источниками селена также является летучая зола, образующая при сжигании топлива. Поступление такой золы в почву приводит к увеличению количеств доступного для растений селена(Wadge A.1986 ). В районах с низким содержанием селена в почвах внесение селенита натрия может предотвратить селеновую недостаточность. Однако из-за токсичных свойств этого элемента его применение строго контролируется.
В связи с этим, особое значение приобретает определение полноценности кормовых рационов по микроэлементам путем анализа их содержания в кормах, потребляемых животными в данном хозяйстве.
В поисках причин, вызывающих дефицит микроэлементов в организме ремонтных свинок в возрасте 9 месяцев, нами проведены исследования кормов на содержание в них меди, цинка марганца, кальция, фосфора, селена (табл. 1).
При этом установлено следующие особенности:
-содержание микроэлементов в 2 и более раз колеблется в разных образцах одних и тех же кормов в пределах одного хозяйства.
-во многих корм, особенно в таких, которые составляют основу рациона - злаковые корма и дерть, выявлено меньше микроэлементов, чем указано в литературе. Отсутствует селен и мало марганца.
При исследовании проб крови до введения селеноорганического препарата «Селенолин» был получен следующий результат. У большинства обследованных животных (у 75%) содержание белка в сыворотке крови было понижено и составляло 62,72±4,31 . У 25% животных содержание белка достигало 72,6±5,86 . Этот показатель был в пределах оптимальных величин принятых за норму.
Уровень альбуминов, наиболее лабильной фракции белков сыворотки, составляет 20,35±4,57. В норме он колеблется от 28,0 до 46,75 г/л. О напряжении в белковом обмене свидетельствует увеличение фракции глобулинов, в частности гамма-глобулинов, составляет 26,56±7,35 (в норме 11,9 - 22,1), низкое отношение А/Г коэффициента, который соответствует 0,56±1,78 (норма 1,00), а также содержание мочевины, выходящее за пределы принятых нормативов.

В обмене углеводного обмена большую роль играет печень. При заболевании печени синтез и накопление гликогена изменяются раньше, чем нарушаются другие её функции. О нарушении углеводного обмена  можно судить по увеличению глюкозы в сыворотке крови, количество которой у исследуемых нами животных составляет 4,57 ±0,29(норма 4,44-6,10 ммоль/л).
 В липидном обмене жиры – это наиболее концентрированный источник энергии для организма. Синтезируются они из жирных кислот и главным образом из уксусной кислоты. В процессе синтеза жирных кислот происходит активирование уксусной кислоты КоА и образование КоА. В этом процессе участвуют ферменты и ионы марганца. Использование жиров в организме происходит путем ступенчатого окисления с участием КоА. Процессы окисления жиров катализируют ферменты с участием марганца, кобальта, селена, магния, и других элементов.
При дефиците микроэлементов происходит снижение окисления жиров. В печени накапливаются нейтральные жиры, понижен синтез фосфолипидов и в крови снижаются общие липиды.
В результате исследований сыворотки крови свиней выявлено, что количество общих липидов составляет 1,70 ±0,61(в норме 2,8-6,0г/л), холестерина – 6,89 ±2,45 (в норме 1,56-3,64 ммоль/л).
Витаминный обмен регулирует белковый, углеводный, липидный, водный, минеральный обмены и окислительно-восстановительные процессы в организме. Активность витаминов во многом определяется и биологическим действием микроэлементов.

 

Таблица 2.

                                Результаты контрольного убоя животных

 

Витамины А, Д, Е, С и другие в значительном количестве поступают в организм с кормом, однако при дефиците микроэлементов, ведущем к снижению активности микрофлоры и ферментов, усвоение питательных веществ и витаминов из кормов снижается. Некоторые витамины образуются в организме из провитаминов, –  витамин А – из каротина, витамин Д – из эргостерина, а витамин С может самостоятельно синтезироваться в тканях животных, по данным Бернштейн Ф. Я., (1958)
Взаимодействие витаминов с микроэлементами отмечают и в процессах промежуточного обмена веществ.
Мы изучали содержание витаминов А и Е цельной крови у ремонтных свинок 9-ти месячного возраста.
Содержание витамина Е составляло 0,076 ± 0,026, а (в норме 41мг.), а витамина А - 0,163 ± 0,083 что значительно ниже нормативных показателей (в норме 3,5 тыс.МЕ).
Таким образом, дефицит микроэлементов в организме оказывает существенное влияние на обмен углеводов, липидов, и белков, интенсивность обмена этих веществ снижается, накапливаются промежуточные продукты обмена веществ, которые еще больше осложняют течение обменных процессов в организме.
Эксперимент предусматривал убой ремонтных свинок по окончании опыта.
В контрольной группе животных имела место более высокая предубойная масса по сравнению с опытной. Однако масса парной туши здесь ниже на 4%, чем в опытной группе. Животные в опытной группе превосходили на 11,8% животных контрольной группы по величине убойного выхода мяса, так как отличались большей интенсивностью роста мышечных волокон, об этом свидетельствует показатель площади мышечного глазка. Внутренние органы, ткани и кровь животных не имели видимых отклонений от нормы (таблица 2).
При обвалке туш свиней между группами не обнаружено существенных различий по соотношению в туше мышечной ткани, шпика и костей.
Проведенные исследования показали, что введение селеноорганического препарата «Селенолин» оказало положительное влияние на организм свиноматок крупной белой породы.