УДК 636.2:636.084:591.4

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ПЕЧЕНИ И ПОЧЕК У БЫЧКОВ ПРИ СКАРМЛИВАНИИ ЗЕРНА УЗКОЛИСТНОГО ЛЮПИНА

Е.П. ВАЩЕКИН, В.Н. МИНЧЕНКО

В научно-производственном опыте изучали влияние скармливания зерна узколистного люпина на общие физиологические показатели, а также на морфофункциональное состояние печени и почек у бычков черно-пестрой породы.

Ключевые слова: бычки, зерно люпина, зерно гороха, эритроциты, лейкоциты, гемоглобин, общий белок, глюкоза, летучие жирные кислоты, щелочной резерв крови, билирубин, печень, почки, печеночные дольки, гепатоцит, ядро, цитоплазма гепатоцитов, ядерно-цитоплазматическое отношение, нефрон, почечное тельце, сосудистый клубочек нефрона, капсула нефрона, извитые канальцы нефрона, нефроцит.

 

Как известно, в зерне люпина содержится 30-46, в зерне гороха, вики, конских бобов — 20-26 % белка. Протеин зерна люпина более богат незаменимыми аминокислотами, чем таковой других зернобобовых культур, но в зерне люпина присутствуют алкалоиды. В последние годы выведены малоалкалоидные сорта люпина, что открыло возможность использовать его как высокобелковый корм (1, 2).

Морфологическое описание печени, а также ее морфометрические параметры известны для многих видов животных, в том числе для быков черно-пестрой породы, однако сведения о влиянии скармливания зерна люпина на эти показатели у бычков отсутствуют.

В связи с этим целью нашей работы была оценка влияния скармливания зерна узколистного люпина на морфофункциональное состояние печени и почек животных.

Методика. Научно-производственный опыт проводили в учхозе «Кокино» Брянской государственной сельскохозяйственной академии на бычках черно-пестрой породы в возрасте от 6 до 16 мес с использованием в рационах зерна люпина сорта Кристалл (алкалоидность 0,087 %). По принципу парных аналогов были сформированы две группы животных по 11 гол. в каждой (I — контроль, II — опыт).

В предварительный период (с 1 по 30 июня) все бычки получали одинаковый рацион, в котором на долю дерти зерна люпина и дерти зерна гороха приходилось по 3,5 % от сухого вещества (СВ). В период опыта в возрасте 7-8 мес животных I группы перевели на рацион, в котором доля дерти зерна гороха (пелюшка) составляла 7 % от СВ, II — на рацион с таким же количеством дерти зерна люпина; в возрасте 9-10 мес долю дерти зернобобовых в обеих группах увеличили до 8, 11-12 мес — до 10, 13-14 мес — до 12 и 15-16 мес — до 13 %. Рационы были составлены с учетом норм кормления животных и сбалансированы по количеству обменной энергии, сухого вещества, расщепляемого и нерасщепляемого в рубце сырого протеина и другим компонентам с учетом живой массы бычков (3). В летний период в рационы включали сено клеверотимофеечное, траву (злаково-бобовая смесь), дерть овса и ячменя, отруби пшеничные, витаминно-минеральную добавку П62-1 и соль поваренную, в зимний — сено клеверотимофеечное, сенаж клеверотимофеечный, силос кукурузный, дерть овса и ячменя, отруби пшеничные, свеклу кормовую, мелассу свекловичную, витаминно-минеральную добавку П62-1 и соль поваренную. Животных кормили 3 раза в сутки, поили вволю, содержали в типовом помещении на привязи, ежедневно предоставляли моцион в загоне по 1,5 ч.

 Через каждые 2-3 мес у бычков брали кровь из яремной вены до утреннего кормления. Подсчитывали число эритроцитов и лейкоцитов в камере Горяева; содержание гемоглобина измеряли фотометрически. В сыворотке крови определяли концентрацию общего белка — рефрактометрически, белковых фракций — нефелометрически, мочевины — по реакции с диацетилмонооксимом, активность аспартатаминотрансферазы (АСТ) и аланинаминотрансферазы (АЛТ) — по Райтману-Френкелю, концентрацию глюкозы — глюкозооксидазным методом, летучих жирных кислот (ЛЖК) — применяя возгонку в аппарате Маркгама, кальция — комплексометрическим методом, неорганического фосфора — в безбелковом фильтрате крови с ванадатмолибденовым реактивом по Пулсу (в модификации В.Ф. Коромыслова и Л.А. Кудрявцевой), каротина — по Карр-Прайсу в модификации Юдкина, билирубина — по методу Йенрашика-Клеггорна-Грофа, резервную щелочность крови — диффузным методом с использованием сдвоенных колб по И.П. Кондрахину (4).

После убоя в возрасте 16 мес отбирали образцы ткани печени и почек от 5 бычков из каждой группы. Материал фиксировали в 10 % растворе формалина и заливали в парафин. Гистоморфологию изучали на срезах толщиной 4-7 мкм, окрашенных гематоксилином и эозином (5) (микроскоп Enamed-2, Германия). Статистическую обработку данных проводили с использованием специальных компьютерных программ (6).

Результаты. В течение опыта в общем состоянии животных обеих групп не отмечалось отклонений от нормы (аппетит был хорошим, корма поедались практически полностью, нарушений пищеварения не отмечали).

В возрасте 16 мес в крови бычков обеих групп число эритроцитов увеличивалось на 11-13 % по сравнению с таковым в возрасте 13 мес, количество гемоглобина — на 11-16 %, но без существенных различий между группами. С возрастом концентрация общего белка в сыворотке крови особей обеих групп повышалась и у 13-16-месячных животных II группы была на 9 % выше, чем в контроле. Содержание белковых фракций во все периоды опыта не выходило за пределы физиологических колебаний, и достоверных различий между показателями не отмечали. Активность ферментов переаминирования у бычков обеих групп с возрастом повышалась. Концентрация мочевины в сыворотке крови колебалась в пределах физиологической нормы, что свидетельствует о достаточной сбалансированности кормления по протеину и энергетической ценности. Концентрация глюкозы в крови животных обеих групп была в пределах физиологических колебаний.

По концентрации ЛЖК в крови между бычками контрольной и опытной групп в летний период существенных различий не наблюдалось, в зимний (по сравнению с летним) — показатель возрос на 23 и 27 % (соответственно I и II группа), что, вероятно, связано с увеличением доли сена в рационе животных и заменой травы на сенаж и силос.

Содержание кальция, каротина и показатель щелочного резерва крови у особей обеих групп были в пределах физиологической нормы, количество билирубина соответствовало ей и не демонстрировало достоверных различий у животных в контроле и опыте. Можно полагать, алкалоиды люпина не оказывали токсического влияния на клетки печени, что подтвердили гистологические исследования (табл.). Вероятно, эти соединения как небелковые азотистые вещества расщеплялись рубцовой микрофлорой (7).

Печень бычков обеих групп при визуальном осмотре существенных различий не имела: цвет — буро-красный, выражена мелкая зернистость паренхимы, снаружи покрыта соединительнотканной капсулой и серозной оболочкой; желчный пузырь умеренно наполнен желчью зеленого цвета.

При микроскопировании срезов печеночной ткани бычков обеих групп отмечали, что печеночные дольки имеют дифференцированную неправильную форму и разделены прослойками соединительной ткани, в которой расположены сосуды печеночной триады и междольковый проток. Диаметр и просвет междольковой вены зависели от направления среза, стенка была образована эндотелием, пучками циркулярной мышечной ткани и адвентицией, переходящей в соединительную ткань.

Микрометрические показатели печени и почек у 16-месячных бычков черно-пестрой породы при разном составе рационов (Брянская обл., M±m)

Показатель

I группа (контроль)

II группа

П е ч е н ь

Диаметр, мкм:

 

 

центральной вены

58,33±5,46

54,80±3,21

ядра гепатоцита

8,83±0,17

9,17±0,23

гепатоцита

21,83±0,59

22,12±0,38

Ширина печеночных балок, мкм

31,67±0,88

29,90±0,58

Объем, мкм3:

 

 

ядра гепатоцита

381,47±20,04

407,24±35,73

цитоплазмы

4868,57±56,43

5265,48±64,50

Ядерно-цитоплазматическое отношение

12,76±1,88

12,32±1,38

П о ч к и

Толщина капсулы почек, мкм

3,14±0,01

3,17±0,02

Объем, мкм3:

 

 

почечного тельца

482875,61±13524,27

464376,59±20472,23

сосудистого клубочка

262836,55±1039,66

262437,54±1178,31

Просвет почечного тельца, мкм

219938,94±1300,12

201939,06±1249,10

Проксимальная часть извитого канальца

Диаметр канальца, мкм

59,89±0,90

60,49±0,65

Просвет канальца, мкм

30,17±0,74

30,89±0,53

Высота слоя нефроцитов, мкм

29,70±0,15

29,60±0,20

Объем, мкм3:

 

 

цитоплазмы нефроцита

13717,17±214,51

13571,00±283,18

ядра нефроцита

280,80±32,84

311,10±31,90

Ядерно-цитоплазматическое отношение

47,85±5,56

42,62±4,19

Дистальная часть извитого канальца

Диаметр канальца, мкм

49,90±0,95

50,92±0,24

Просвет канальца, мкм

41,94±0,93

42,88±0,34

Высота слоя нефроцитов, мкм

7,96±0,18

8,03±0,25

Объем, мкм3:

 

 

цитоплазмы нефроцита

265,08±18,03

272,83±24,91

ядра нефроцита

64,68±2,14

54,37±1,75*

Ядерно-цитоплазматическое отношение

3,09±0,15

3,83±0,60

Тонкий отдел петли Генле

Диаметр канальца, мкм

18,13±0,67

18,35±0,28

Просвет канальца, мкм

10,66±0,32

11,68±0,24*

Высота слоя нефроцитов, мкм

5,46±0,22

5,02±0,26

Объем, мкм3:

 

 

цитоплазмы нефроцита

218,69±18,81

208,50±6,68

ядра нефроцита

42,69±8,03

36,02±2,57

Ядерно-цитоплазматическое отношение

4,12±0,27

4,79±0,41

П р и м е ч а н и е. Состав рациона по группам см. в разделе «Методика».

* Р < 0,5.

Междольковые артерии — спавшиеся, с толстыми стенками, меньшего диаметра, чем междольковая вена. Видны внутренняя средняя и наружная оболочки. Стенки междольковых желчных протоков изнутри выстланы однослойным кубическим эпителием, снаружи покрыты элементами соединительной ткани. Гепатоциты формировали извилистые печеночные балки, радиально направленные к центральной вене дольки. Расположение клеток в балках преимущественно однорядное.

Стенка междольковых вен у бычков II группы (опыт) оказалась более тонкой, чем в контроле, состояла из эндотелия, гладкомышечных клеток и адвентиции. Междольковые артерии были мелкие, с небольшим просветом и характерным разделением на три оболочки, образующие стенку.

Гепатоциты в дольках печени у бычков опытной группы имели форму многоугольника, располагались радиально по направлению к центральной вене дольки. Печеночные балки, образованные гепатоцитами, характеризовались в основном однорядным, столбчатым расположением клеток. Между балками находилась сеть синусоидных капилляров, в которых встречались эритроциты.

Диаметр центральной вены печеночных долек (см. табл.) у бычков I (контроль) и II группы составлял соответственно 58,33±5,46 и 54,80±3,21 мкм (различия недостоверны), ширина печеночных балок у животных обеих групп также достоверно не различалась.

Ядра гепатоцитов базофильны, округлой формы с включениями в кариоплазме. Цитоплазма печеночных клеток светлооксифильна с гранулированными включениями. Ядра гепатоцитов у особей II группы значительно дифференцированы, сферической и несколько уплощенной формы, светлобазофильные с отчетливыми включениями в кариоплазме. Их диаметр, объем, диаметр и объем цитоплазмы гепатоцита, а также ядерно-цитоплазматическое отношение (ЯЦО) в опыте и контроле достоверных различий не имели.

Иными словами, использование в рационах бычков зерна люпина не оказывало отрицательного влияния на микроморфологию печеночной ткани, что согласуется с отмеченными показателями содержания билирубина в крови, соответствующими норме.

Наиболее общим проявлением последствий длительного скармливания зерна люпина было незначительное изменение диаметра и объема ядер и цитоплазмы печеночных клеток и увеличение показателя ЯЦО, что свидетельствует о меньшей функциональной нагрузке печеночных клеток. Эти изменения не носят патологического характера и могут считаться адаптивными.

При рассмотрении почечных долек невооруженным глазом на срезе органа по выпуклой поверхности хорошо заметна более темная периферическая часть (корковое вещество) и светлая центральная (мозговое вещество). В мозговом веществе находятся собирательные трубочки, тонкие канальцы, прямые проксимальные и прямые дистальные канальцы нефрона. Почки покрыты капсулойиз волокнистой соединительной ткани (ее толщина у животных в контроле и опыте достоверно не различалась) (см. табл.). На границе коркового и мозгового вещества среди прослоек рыхлой соединительной ткани располагались дуговые артерии и вены. На некоторых участках среза видно, что мозговое вещество проникает в корковое в виде узких мозговых лучей, основу которых составляют собирательные трубочки.

Между канальцами коркового и мозгового вещества находятся тонкие прослойки рыхлой соединительной ткани, содержащие кровеносные капилляры. Верхушка мозговой пирамиды открывается в полость почечной лоханки, выстланной переходным эпителием.

В корковом веществе имеются интенсивно окрашенные образования округлой формы — почечные тельца, между которыми видны срезы канальцев разных отделов нефрона. В состав почечного тельца входит капиллярный клубочек с плотно прилегающим внутренним листком капсулы нефрона. Между внутренним и наружным листками капсулы находится щелевидный просвет — полость капсулы.

Объем и просветы почечных телец, а также объем сосудистых клубочков почек у животных контрольной и опытной группы не различались (см. табл.).

Вокруг почечного клубочка располагались проксимальные извитые канальцы с узким, нечетко выраженным просветом (их срезы располагались в разных направлениях). Стенку канальцев составлял один слой эпителиальных клеток (нефроцитов), имеющих кубическую форму, мутную оксифильную цитоплазму, на апикальном полюсе — щетковидную каемку и базальную исчерченность.

По диаметру канальцев (у животных II группы отмечалось превышение в 1,01 раза относительно контроля), высоте слоя нефроцитов, размеру просвета канальца, объему цитоплазмы эпителиоцитов проксимальных извитых канальцев в нефронах почек (у животных в I группе он был в 1,01 раза выше, чем во II), объему их ядра (этот показатель, наоборот, у особей II группы в 1,10 раза превышал таковой в контроле) и величине ЯЦО достоверных различий между опытом и контролем не наблюдали (см. табл.).

В дистальных извитых канальцах внутренний контур разреза был более четким, сам каналец — выстлан низким цилиндрическим эпителием. Диаметр канальцев, высота эпителиального слоя и объем цитоплазмы нефроцитов, величина просвета канальцев, а также ЯЦО у особей II группы оказались незначительно больше, чем у контрольных (соответственно в 1,02; 1,01; 1,02; 1,03 и 1,20 раза) при недостоверности различий. Объем ядра в эпителиальных клетках у животных в контроле был в 1,2 раза больше, чем в опыте (Р < 0,5) (см. табл.).

Тонкий отдел петли Генле характеризовался светлым слоем эпителия небольшой высоты и широким просветом трубки. Ядросодержащая часть клеток выступала в просвет канальца. В этом отделе диаметр канальцев и величина ЯЦО у бычков II группы были соответственно в 1,01 и 1,20 раза больше, чем у контрольных, а объем цитоплазмы и ядра клеток, а также высота эпителия у животных в контроле оказались в 1,05; 1,20 и 1,10 раза больше, чем в опыте (без достоверности различий). Величина просвета канальцев была выше у особей II группы (в 1,10 раза относительно контроля, Р < 0,5).

Таким образом, потребление зерна люпина не оказывало существенного влияния на гистоморфологию почечных телец и тубулярный аппарат нефрона.

Учет показателей роста животных выявил, что к завершению опыта (перед убоем) бычки, получавшие зерно люпина (II группа), имели среднюю живую массу 461,1±1,9, зерно кормового гороха (I группа) — 456,7±1,9 кг (различия недостоверны). Среднесуточный прирост живой массы у животных в опыте и контроле составлял соответственно 959,2±10,8 и 944,1±11,3 г. Использование люпина в рационе позволило снизить затраты корма на 1 кг прироста живой массы по кормовым единицам — на 23,12 %, по обменной энергии и переваримому протеину — на 23,15 %. Положительные результаты по выращиванию бычков на рационах с зерном малоалкалоидного люпина на мясо получили ранее Г.Ф. Кадыров с соавт. (8), при выращивании ремонтных бычков — Е.П. Ващекин с соавт. (9).

Итак, зерно люпина сорта Кристалл (алкалоидность 0,087 %) при скармливании бычкам в возрасте 6-16 мес в количестве 7-13 % от сухого вещества корма не вызывает нарушений гистоструктуры и функционального состояния печени и почек и может включаться в рацион.


Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Т а к у н о в  И.П. Люпин в земледелии России. Брянск, 1996.
2. К у п ц о в  Н.С.,  Т а к у н о в  И.П. Люпин — генетика, селекция, гетерогенные посевы. Брянск, 2006.
3. К а л а ш н и к о в  А.П.,  Ф и с и н и н  В.И.,  Щ е г л о в  В.В. и др. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных. М., 2003.
4. К о н д р а х и н  И.П. Методы ветеринарной клинической лабораторной диагностики. М., 2004.
5. С а п о ж н и к о в  А.П.,  Д о р о с е в и ч  А.Е. Гистологическая и микроскопическая техника. Руководство. Смоленск, 2000.
6. И в а н о в  В.П.,  К р а п и в и н  И.А. Программа для статистической обработки результатов зоотехнических, физиологических и биохимических исследований. Новые формы и методы обучения студентов. Кострома, 1994, ч. 2.
7. В а щ е к и н  Е.П. Метаболизм азотистых веществ у ремонтных бычков при разных источниках кормового белка в рационе. С.-х биол., 2005, 6: 40-46.
8. К а д ы р о в  Ф.Г.,  К а д ы р о в а  Н.В. Использование узколистного люпина в кормлении молодняка крупного рогатого скота. Докл. РАСХН, 2000, 2: 45-47.
9. В а щ е к и н  Е.П.,  Г а г а р и н а  Т.А. Зерно узколистного люпина в рационах ремонтных бычков. Кормопроизводство, 2005, 6: 30-32.

 

MORPHOFUNCTIONAL STATE OF LIVER AND KIDNEYS IN BULLS DURING EATING OF BLUE LUPINE GRAINS

E.P. Vashchekin, V.N. Minchenko

In science-industrial experiment the effect of blue lupine grain eating on general physiological parameters and also on morphofunctional state of liver and kidneys in the bulls of the Black-and-White breed was investigated.

Key words: bulls, lupine grain, pea grain, erythrocytes, leukocytes, hemoglobin, total protein, glucose, volatile fatty acids, alkaline reserve of blood, bilirubin, liver, kidneys, liver segments, hepatocyte, nucleus, cytoplasm of hepatocytes, nucleusplasma ratio, nephron, vascular tangle of nephron, capsule of nephron, winding canals of nephron, nephrocyte.

ФГОУ ВПО Брянская государственная
сельскохозяйственная академия,

243365 Брянская обл., Выгоничский р-н, с. Кокино,
e-mail: cit@bgsha.com

Поступила в редакцию
21 июня 2008 года

 

Оформление электронного оттиска

назад в начало