Энтеральный обмен и абсорбция минеральных элементов у коз при различном содержании цинка в рационе

Одним из важнейших условий полноценного, сбалансированного по всем показателям, кормления является обеспечение организма животных, наряду с другими питательными веществами, минеральными элементами в определенных количествах и соотношениях. Входя в структуру многих ферментов и гормонов, они участвуют в регуляции разных сторон метаболизма, обеспечивают лучшее усвоение животными питательных веществ рациона, повышают резистентность организма.

Открытое в 1958 г. A.M. У голевым пристеночное пищеварение показывает, что благодаря ферментам, фиксированным на щеточной кайме энтеро-цитов происходит финальный гидролиз органики и достаточно полно изучены механизмы всасывания в то время как в области полостного пищеварения остается много открытых вопросов, в том числе обмен и взаимодействие минеральных элементов на уровне энтеральной среды. Вместе с тем в полости кишечника обнаружены две новые реакционные зоны: слой слизистых наложений и полостная слизь, которые выполняют не только защитную функцию, но и участвуют в полостном гидролизе и абсорбции питательных веществ (Ю.М. Гальперин, 1986, А. И. Морозов, 1988). На кафедре физиологии и биохимии животных МСХА изучались свойства и функции слизистых образований пищеварительного тракта на птице (Е.П Полякова, 1986, В. И Георгиевский 1995), жвачных животных (Н.С Шевелев 1998;2000, Ксенофонтов Д. А, Ксенофонтова А. А, Е. П. Полякова, 1999;2004). Было показано, что полостная слизь составляет основной объем химуса всех отделов желудочно-кишечного тракта и участвует в его формировании. Методом рентгенострук-турного анализа установлено, что полостная слизь это не бесформенная масса, а упорядоченное образование. Обнаружено, что макрои микроэлементы в химусе имеют определенные места локализации, что вероятно, связано с их непосредственным участием в полостном пищеварении. Установлено взаиствие полостной слизи с катионами и влияние Мп, М§-, и Сс1 на распределение минеральных элементов по фракциям химуса.

Цинк относится к числу очень важных биотических элементов. Его физиологическая роль в организме изучена достаточно хорошо. Однако его доступность из корма и взаимодействие с другими макрои микроэлементами на уровне гастроэнтерального метаболизма практически не изучена. Это и послужило основанием для проведения наших исследований.

Цель данной работы — изучить взаимодействие минеральных элементов на уровне энтерального и внутреннего обмена веществ у коз при разном уровне цинка в рационе.

Для достижения цели, были поставлены следующие задачи:

1. Изучить структуру химуса коз по всем отделам желудочно-кишечного тракта.

2. Выявить особенности распределения минеральных элементов по фракциям содержимого разных отделов пищеварительного тракта при разном уровне цинка в рационе животных.

3. Изучить влияние уровня цинка в рационе на всасывание и усвоение элементов — цинка, меди, кальция, калия и натрия.

Наши исследования являются составной частью разрабатываемой на кафедре физиологии и биохимии животных темы: «Метаболические пути и разработка эффективных способов повышения физиологического воздействия биологически активных веществ (биоэлементов, витаминов, тканевых препаратов, пробиотиков) на организм сельскохозяйственных и промысловых животных», № государственной регистрации — 1 930 005 482.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

выводы.

1. Продвижение химуса по желудочно-кишечному тракту сопровождается изменениями концентрации сухого вещества цельного химуса — в рубце, сетке и сычуге — 11−16%, книжке — 20−25%. По мере продвижения химуса в каудальном направлении происходит повышение концентрации сухого вещества от 9,5% в 12-перстной до 35,9% в прямой кишке.

2. Установлено, что химус коз, является сложным образованием, представленным пищевыми частицами, плотной эндогенной, растворимой и инфузорной фракциями, с определенным соотношением фракций для каждого отдела желудочно-кишечного тракта.

3. Установлено, что минеральные элементы Хп, Си, Са, К, № тесно взаимодействуют со структурными компонентами химуса, и имеют характерные для каждого из них места локализации:

— плотная эндогенная фракция кумулирует Ъл, Си.

— К и Иа локализуются в растворимой фракции.

— Са накапливается как в плотной эндогенной, так и в растворимой фракциях.

4.

Введение

в рацион минеральной соли цинка приводит к изменению концентрации элементов во фракциях:

— концентрация Ъл увеличивается во всех фракциях кроме пищевых частиц.

— концентрация Си и № увеличивается в инфузорной фракции и снижается в растворимой фракции и пищевых частицах.

— концентрация Са и К увеличивается в растворимой и инфузорной фракциях и снижается в пищевых частицах.

— на концентрацию элементов — Си, Са, К, № в плотной эндогенной фракции добавка Ъъ заметного влияния не оказала.

5. Добавка Хп в рацион достоверно увеличивает концентрацию в артериаль ной крови Ъп и Ыа, и тенденциозно Си, Са и К.

6. Основными местами всасывания Ъп у коз, получающих ОР, является то щая кишка и толстый отдел, Са — 12-перстная и толстый отдел, Си всасыва ется по всему желудочно-кишечному тракту, у К и Ыа не выявлено приори тетных мест абсорбции.

7. При введении в рацион минерального 7л отмечено, что основное всасы вание гп, Си и Са преимущественно происходит в дуоденуме.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ.

1. Методика разделения химуса на пищевые частицы, плотную эндогенную, растворимую и инфузорную фракции представляет научный и практический интерес для изучения процессов переваримости, абсорбции и экскреции органических и минеральных веществ у разных видов животных. Следует продолжить изучение свойств плотной эндогенной фракции химуса, с целью выяснения ее роли в формировании химуса и влиянии минеральных элементов на эти процессы.

2. Установленные нами новые показатели энтерального обмена цинка, меди, кальция, калия и натрия в разных отделах пищеварительного тракта коз могут быть использованы при уточнении показателей усвоения минеральных элементов из рациона.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

По мере продвижения химуса по пищеварительному каналу изменяются его физико-химические свойства, в том числе соотношение жидкой и твердой фаз, органических и минеральных элементов.

Метод фракционирования позволил нам выделить из химуса во всех отделах пищеварительного канала у коз пищевые частицы без эндогенных примесей, а так же плотную эндогенную, растворимую и впервые нами полученную инфузорную фракции. Данная методика позволила определить количественное соотношение фракций.

Полученные в ходе эксперимента данные показывают, что доля плотной эндогенной фракции в сухом веществе химуса достигает 20%.

Несмотря на то что физико-химические свойства химуса (рН, вязкость, влажность) изменяются на протяжении всего пищеварительного канала количество плотной эндогенной и инфузорной фракций остается относительно постоянным, в то время как содержание пищевых частиц и растворимой фракции находится в обратной зависимости. В нативном химусе плотная эндогенная фракция занимает основной объем, вследствие многократного увеличения в объеме, из-за гидратации полостной слизи. Это позволяет предположить, что плотная эндогенная фракция играет существенную роль в процессах формирования химуса и полостного гидролиза.

В группе коз получающих ОР+цинк, содержание пищевых частиц тенденциозно ниже в тощей и подвздошной кишках, и в этих же отделах выше содержание плотной эндогенной, инфузорной и растворимой фракций, по сравнению с животными получающих ОР, притом, что процент сухого вещества практически одинаков. Это может говорить о более интенсивном гидролизе пищевых частиц в тонком отделе при добавлении к рациону минеральной соли цинка. В подтверждении этого факта можно сказать, что содержание глюкозы и общего белка в крови оттекающей от тонкого кишечника у коз, получающих ОР+цинк было выше, чем у животных, получавших ОР.

Нами показано, что изучаемые минеральные элементы достаточно хорошо извлекаются из пищевых частиц, и распределяются по фракциям химуса. Уже в преджелудках нами обнаружена высокая концентрация цинка, меди, кальция в эндогенных образованиях, которая сохраняется на протяжении всего желудочно-кишечного тракта. Это свидетельствует о физиологической значимости этих катионов для формирования плотной эндогенной фракции. По-видимому увеличение этих катионов в плотной эндогенной фракции обеспечивает изменение ее физических параметров (вязкости).

Особо следует отметить накопление элементов в инфузорной фракции, что говорит об их необходимости для жизнедеятельности инфузорий.

Введение

в рацион легкоусвояемого цинка приводит к некоторому перераспределению элементов во фракциях. Показано улучшение высвобождения элементов из пищевых частиц и накопление цинка, меди и кальция в плотной эндогенной и инфузорной фракциях, а калия и натрия в растворимой фракции. Цинк, как показали наши исследования, поступает во внутреннюю среду не адекватно введенной дозе: наблюдалась лишь тенденция к увеличению элемента.

Основной частью всей проделанной работы является изучение обмена цинка, кальция, меди, калия и натрия. Определение содержания этих элементов в полученных фракциях позволило выявить их распределение и динамику. Таким образом нами обнаружено взаимодействие минеральных элементов на уровне желудочно-кишечного тракта при изменении уровня цинка в рационе. Кроме того мы полагаем, что обнаружена новая функция катионов в желудочно-кишечном тракте, которая заключается в том, что катионы, взаимодействуя с плотной эндогенной и инфузорной фракциями, участвуют в гидролизе пищевых частиц и абсорбции питательных веществ, при этом сами поступают во внутреннюю среду четко в необходимых для организма количествах.

Впервые нами было произведено исследование концентрации элементов в крови, оттекающей от разных отделов желудочно-кишечного тракта и исходя из артерио-венозной разницы можно говорить о количественной абсорбции элементов. Изменения катионного состава фракций в определенной степени влияет на абсорбцию элементов.

Нами установлено, что в химусе 12-перстной кишки концентрация цинка увеличивается по сравнению с преджелудками, так же увеличивается и его всасывание. Это можно объяснить тем, что в этот отдел происходит выделение желчи и секрета поджелудочной железы, которые содержат цинк. Увеличение содержания его в химусе толстого отдела и в крови, оттекающей от него скорее всего связано с опережающим гидролизом, или интенсивным всасыванием воды. В тощей кишке мы наблюдаем либо экскрецию цинка, так как уменьшение его в крови приводит к увеличению его в химусе, либо это может объясняться тем, что в тонком отделе идет активное всасывание органики и как следствие — разбавление крови, и одновременное повышение содержания в химусе.

Уменьшение концентрации Са в растворимой фракции 12-перстной и ободочной кишок и увеличение его в оттекающей от них крови, указывает на абсорбцию элемента.

По Си, К, Ыа подобной тенденции выявлено не было.