doi: 10.15389/agrobiology.2019.6.1122rus
УДК 636:591.1:612.34
Исследование выполнено при финансовой поддержке подпрограммы «Изучение механизмов адаптации системы пищеварения млекопитающих животных и птицы к рационам с различным ингредиентным составом кормов» в соответствии с Программой фундаментальных исследований РАН (постановление Президиума РАН № 132 от 05.07.2017).
АДАПТАЦИЯ ПАНКРЕАТИЧЕСКОЙ СЕКРЕЦИИ И МЕТАБОЛИЗМА У ЖИВОТНЫХ С РАЗНЫМ ТИПОМ ПИЩЕВАРЕНИЯ ПРИ ЗАМЕНЕ БЕЛКОВОГО КОМПОНЕНТА РАЦИОНА
В.И. ФИСИНИН1, В.Г. ВЕРТИПРАХОВ1, Е.Л. ХАРИТОНОВ2,
А.А. ГРОЗИНА1
Вопрос о способности поджелудочной железы адаптироваться к характеру питания остается дискуссионным. Из-за методических трудностей получения чистого панкреатического сока данные об изменении секреторной функции у сельскохозяйственных животных малочисленны и разноречивы (А.Д. Синещеков,1965; П.П. Бердников, 1990; Ц.Ж. Батоев, 2001; A. Huguet с соавт., 2006; В.И. Фисинин с соавт., 2017; K. Liu с соавт., 2018), а влияние определенных ингредиентов в составе корма на панкреатическую секрецию до сих пор не было предметом изучения. В представленной работе мы сопоставили показатели внешнесекреторной функции поджелудочной железы при замещении одного из компонентов рациона, использовав для исследования животных с неодинаковым типом пищеварения аналогичные методы, что позволило выявить как особенности, так и общие закономерности происходящих приспособительных реакций. Нашей целью было изучение механизмов адаптации панкреатической секреции и метаболизма у животных с разным типом пищеварения при замене соевого жмыха (шрота) на подсолнечный. Исследования выполнялись на 18 курах-несушках (Gallus gallus L.) кросса Хайсекс белый (Hisex White) 10-12-месячного возраста (из них 3 — с хронической фистулой панкреатического протока по Ц.Ж. Батоеву, 2001) и 5-месячных поросятах (Sus scrofa domesticus L.) помеси датского ландраса и датского йоркшира с живой массой 45-55 кг (9 гол.: 3 — с канюлей панкреатического протока, 3 — с канюлей подвздошной кишки, 3 — интактные). Показано, что у кур наиболее выраженные изменения в ферментативной активности при замене в рационе соевого жмыха на подсолнечный наблюдаются по липазе: при использовании подсолнечного жмыха в базальный период (до кормления) этот показатель повышается на 37,7 % (р < 0,05), в постпрандиальный период (на 90-й мин опыта) — на 46,6 % (р < 0,05), на 150-й мин — на 93,7 %. В результате переваривание сырого жира усиливается при использовании подсолнечного жмыха на 3,5 % (р < 0,05) по сравнению с таковым для рациона, содержащим соевый жмых. В динамике протеаз у кур отмечается увеличение активности ферментов в постпрандиальный период при замене соевого жмыха на подсолнечный, однако при этом переваримость сырого протеина существенно не изменяется. У свиней при замене соевого шрота подсолнечным жмыхом поджелудочная железа, напротив, реагирует снижением протеолитической активности на 43,8 % (р < 0,05). При этом переваримость сырого протеина не изменяется, что согласуется с наличием ингибитора трипсина в соевом шроте. Несмотря на близкие показатели валового количества панкреатического сока за опыт при использовании корма с разными белковыми ингредиентами, в динамике выделения секрета в постпрандиальную фазу у свиней отмечаются существенные различия как в сложнорефлекторный, так и в нейрогуморальный период регуляции панкреатической секреции. Наши эксперименты показали, что экзокринная функция поджелудочной железы у птицы характеризуется высокой активностью: у кур по сравнению со свиньями количество панкреатического сока на единицу живой массы больше в 2,2 раза, активность амилазы выше в 94 раза, протеаз — в 145 раз, липазы — в 17 раз. Индекс активности трипсина в плазме крови у кур значительно (в 7 раз) превышает показатель у свиней, что свидетельствует о более интенсивном обмене веществ. Следовательно, при замене компонентов рациона необходимо учитывать функциональные особенности адаптации панкреатической секреции у животных с разным типом пищеварения, поскольку секреторная функция поджелудочной железы и переваримость корма коррелируют, что, в свою очередь, влияет на продуктивность животных.
Ключевые слова: поджелудочная железа, экзокринная функция, куры, свиньи, активность пищеварительных ферментов крови.
V.I. Fisinin1, V.G. Vertiprakhov1, E.L. Kharitonov2, A.A. Grozina1
The adaptation of the pancreas to diet composition is still a matter of discussion. The methodical difficulties related to the sampling of pure pancreatic juice resulted in the scarce and discrepant published data on the alterations of exocrine pancreatic secretion in response to changes in diet composition (A.D. Sineshchekov, 1965; P.P. Berdnikov, 1990; Ts.Zh. Batoev, 2001; A. Huget et al., 2006; V.I. Fisinin et al., 2017; K. Liu et al., 2018); the effects of individual dietary ingredients on the pancreatic secretion were not scrutinized to date. We present a comparative study on the alterations of exocrine pancreatic function in response to the change in dietary protein source (substitution of sunflower cake for soybean cake or meal) with the use of similar methodology for animals with different digestion type; this approach can reveal both specific and common patterns in the respective adaptive reactions. The study was performed on 18 laying hens (Gallus gallus domesticus L.; cross Hisex White) at 10-12 months of age including 3 hens with chronic fistulae of main pancreatic duct inserted according to the method of Ts.Zh. Batoev (2001), and on 9 piglets (Sus scrofa domesticus L.; hybrid of Danish Landrace and Danish Yorkshire breeds) at 5 months of age and 45-55 kg of live bodyweight including 3 intact piglets, 3 piglets with cannulated pancreatic duct, and 3 piglets with ileal cannulae. It was found that the most responsive enzymatic activity in chicken is lipase: in hens fed diet with sunflower cake the basal (preprandial) level of lipase activity was significantly higher by 37.7 % in compare to diet with soybean meal, postprandial lipase activity in 90 min after feeding higher by 46.6 %; in 150 min after feeding higher by 93.7 % (p < 0.05). The shift from soybean meal to sunflower cake resulted in the significant increase in crude fat digestibility by 3.5 % (p < 0.05). This shift was also found to increase the postprandial protease activity though similar response of crude protein digestibility was not found. To the contrary, the same shift in diet composition in pigs resulted in the significant decrease in postprandial protease activity by 43.8 % (p < 0.05); no alterations were found in the digestibility of crude protein probably due to the presence of trypsin inhibitor(s) in soybean meal. Regardless of the similar total volumes of pancreatic juice secreted in pigs during the sampling period with different dietary protein sources the dynamics of the postprandial pancreatic secretion substantially differed with these sources both in the complex-reflex and neurohumoral regulative phases. The exocrine pancreatic function in chicken was considerably more strenuous in compare to pigs: the relative (per 1 kg of live bodyweight) volume of pancreatic juice secreted in chicken was 2.2-fold higher, total amylase activity secreted was 94-fold higher, protease activity 145-fold higher, lipase activity 17-fold higher in compare to pigs. The tryptic activity in blood serum in chicken was 7-fold higher in compare to pigs evidencing higher metabolic intensity. Therefore, when changing the dietary ingredients the functional peculiarities of the adaptation of pancreatic secretion to these shifts in the productive animals with different digestion type should be taken into account since exocrine pancreatic function and feed digestibility are correlated and can, in turn, jointly affect the productive performance.
Keywords: pancreas, exocrine pancreatic function, chicken, pigs, activities of digestive enzymes in blood serum.
1ФНЦ Всероссийский научно-исследовательский |
Поступила в редакцию |
