Копрофагия представляет собой нормальный физиологический акт, характерный для зайцеобразных и некоторых других животных - голых землекопов (Hill W.C.J. et al, 1957), мешетчатого гофера (Boley R.B. et al., 1969), шиншиллы (Bjornhan G. et al., 1977), нутрии (Gosling A., 1979), бобра (Шидловская Н.К., 1960).

При копрофагии поедается эвакуат слепой кишки. Впервые копрофагия у кроликов описана Моро С. (1882). В дальнейшем цекотрофы были зарегистрированы в желудке (Madsen H., 1939; Taylor E.L., 1939). Эден А. (1940) обнаружил, что мягкие фекалии богаты микробным протеином (около 30%).

Как выяснилось, цекотрофы поедаются кроликами непосредственно из ануса (Carabano R. et al., 1988; Cheeke P.R., 1987; Zawadzki W. et al., 1997). Если этого не произошло, то они теряют пищевую привлекательность и игнорируются животными, что дает возможность исследовать процессы цекотрофии способами, препятствующими поедание ягких фекалий в момент образования.

Большинство исследователей считает, что важнейшая роль копрофагии заключается в обеспечении животных микробным белком (Наумова Е.И., 1976).

Около 50% азота в цекотрофах бактериального происхождения. Считается, что при копрофагии удовлетворяется 12 - 24 % потребности животных в азоте. (Gidenne T., 1997). Однако некоторые исследователи считают, что вклад микробного азота в протеиновое питание кроликов весьма незначителен (McNitt J.I., 1996).

Микробный азот, поступивший в пищеварительный тракт, должен быть переварен с помощью протеаз и нуклеаз. По данным Наумовой Е.И. (1981) грызуны и зайцеобразные, как и жвачные животные, синтезируют в большом количестве панкреатические протеазы, расщепляющие белки бактериальных клеток. По Дегтяреву В.П. (1974) активность протеаз в кишечнике кроликов даже выше, чем у жвачных животных.

Барнард E. (1977) указывает, что микробная РНК у кроликов не переваривается на том основании, что в дуоденальных железах нуклеазы не обнаружены. Тем не менее, Калугин Ю.А. (1980) сообщает о высокой активности рибо- и дезоксирибонуклеаз в околоушных слюнных железах кролика.

Благодаря копрофагии кролики обеспечиваются также некоторыми витаминами, поскольку микроорганизмы продуцируют витамины группы В и К. В мягких фекалиях по сравнению с твердыми уровень ниацина и рибофлавина выше в 3-4 раза, пантотеновой кислоты - в 6 раз, витамина В12 - в 2-3 раза (Kulwich R. et al, 1953).

Еще одно значение копрофагии состоит в накоплении в мягких фекалиях зольных элементов. В основном это гидрокарбонаты калия и натрия. Количество сырой золы в мягких фекалиях значительно выше, чем в других отделах ЖКТ.

Поскольку натрий является лимитирующим компонентом для всех растительноядных млекопитающих, то поедание мягких фекалий представляет собой компенсаторный механизм, сохраняющий этот элемент.

Доказано также, что цекотрофы содержат микробные гидролазы, в том числе, фибролитические (Jehl N. et al., 1996). Видимо они остаются активны в среде желудка и тонкого кишечника, по крайней мере только этим можно объяснить некоторую степень деградации клетчатки в данных отделах пищеварительного тракта.

Состав мягких фекалий при кормлении кроликов полнорационным гранулированным комбикормом обстоятельно изучен (Калугин Ю.А. с соавт., 1974). В расчете на сухое вещество в них содержится 30-33% сырого протеина, 2,3-2,4% сырого жира, около 17% сырой клетчатки, 38-40% БЭВ и 9-10% зольных элементов.

По данным зарубежных исследований содержание нейтрально-детергентной клетчатки в химусе слепой кишки значительно выше и составляет 27,7 - 36,1% от сухого вещества, крахмала - 0,9 до 1,6% (Pote L.M. et al., 1980; Marounek M. et al., 2005).

Лишение кроликов копрофагии увеличивает скорость прохождения корма по пищеварительному тракту и снижает переваримость питательных веществ. Так, переваримость питательных веществ гранулированного корма при копрофагии составила 64,6%, сырого протеина - 66,7%, сырого жира - 73,9%, сырой клетчатки - 15%, БЭВ - 73,3 и сырой золы - 57,6%. При лишении же копрофагии на 26-30 суток соответствующие показатели составили 59,5; 56,2; 73,4; 6,3; 71,3 и 51,8%.

Особенно существенно, что симбиоценоз слепой кишки при лишении копрофагии существенно обедняется и в количественном и в качественном отношении (Калугин Ю.А., 1980; Калугин Ю.А., 1995). Копрофагия также обеспечивает реутилизацию диетарного азота (Thacker E.J. et al., 1955).

Исследованиями микроскопического и гистохимического строения пищеварительного тракта установлено, что копрофагия имеет глубокие филогенетические корни и связана со сложными преобразованиями строения пищеварительной системы (Наумова Е.И., 1974; Puget A. et al., 1973).

Количество мягких фекалий, выделяемого растущими кроликами массой 2,3 кг за сутки в среднем составляет 56,7 г (натуральная влажность). В опыте использовались пластиковые ошейники, предотвращающие копрофагию. Кормили животных вволю гранулированными кормами.

Цекотрофы выделялись преимущественно с 5 до 15 часов, в то время как обычные твердые фекалии - с 19 до 6 часов (Калугин Ю.А., 1980). При ограниченном кормлении больше всего твердых фекалий выделялось с 10 до 22 часов (в первые часы после кормления животных), мягкие же фекалии выделялись в основном спустя 8-10 часов после кормления.

По мнению зарубежных исследователей, твердые фекалии выделяются через 4 часа после дачи корма, а цекотрофы - через 8 часов (Cheeke P.R., 1994).

На рационах с малым содержанием протеина и небогатых энергией продукция цекотрофов заметно возрастает (Jenkins J.R., 1999).

Значение копрофагии однако не исчерпывается изложенным. Благодаря копрофагии в желудок и тонкий кишечник поступают микроорганизмы и бактериальные ферменты, расширяющие диапазон деполимеризуемых в этих органах субстратов.

Копрофагия увеличивает длительность пребывания пищи в желудочно-кишечном тракте и способствует лучшему всасыванию питательных компонентов. Лишение кроликов копрофагии снижает гематологические показатели и переваримость питательных веществ.

Цекотрофы выступают также в роли природного пробиотического препарата, способствующего инокуляции пищеварительного тракта крольчат микроорганизмами-симбионтами, нормализующими его деятельность, стимулирующими пищеварение и обмен веществ. Существенное влияние на рост и развитие детенышей могут оказывать также феромоны, выделяемые самкой, присутствующие в мягких фекалиях.

В слепой кишке лактирующих самок крыс Rattus norvegicus, и иглистых мышей Acomys cahirinus, синтезируется материнский феромон, который выделяется с фекалиями и является аттрактантом для детенышей. Феромон появляется у самок, когда их потомки переходят от чисто молочной к смешанной диете, и прекращает синтезироваться к окончанию периода выкармливания. В состав активной фракции феромона входит дезоксихолевая кислота, которая может образовываться в процессе дегидроксилирования и деконъюгирования холевой кислоты с помощью кишечных бактерий Lactobacillus spp. и Bifidobacterium spp.

После перехода крольчат на самостоятельное питание присутствие крольчихи-матери оказывает стимулирующее воздействие на их развитие. Показано, что при содержании с самкой до трех месяцев крольчата карликовых кроликов набирают массу тела быстрее, чем контрольные (без матери). В ходе наблюдений получено подтверждение того факта, что крольчата активно контактируют с цекотрофами матери, и они могут попадать в пищеварительный тракт детенышей, хотя непосредственной копрофагии мягких фекалий самки не наблюдали.

Из цекотрофов лактирующей крольчихи был выделен штамм Enterococcus faecalis, проявивший пробиотические свойства. При опытном введении живых микробных клеток в рацион крольчат на 28 % увеличилась масса их тела по сравнению с контрольными животными, на 60% - недельные привесы. (Котенкова Е.В., 2003; Котенкова Е.В. с соавт., 2003).

Таким образом, особенности выделения цекотрофов, их химсостав и, соответственно, количество поступающих при копрофагии нутриентов достаточно полно изучены. Однако приводимые в литературе материалы получены преимущественно при кормлении кроликов гранулированными полнорационными смесями и не всегда сопровождаются данными по потреблению и переваримости кормов.

Не полностью выяснен вопрос каков вклад микробного белка, потребляемого при копрофагии в протеиновое питание кроликов, и какова, в конечном счете, переваримость нутриентов, входящих в состав мягких фекалий.

Скорость прохождения корма по пищеварительному тракту и переваримость питательных веществ

Переваримость питательных веществ кормов тесно связана со скоростью их прохождения по желудочно-кишечному тракту. Скорость прохождения корма является важной характеристикой, необходимой для корректной оценки данных физиологических и биохимических исследований в области пищеварения.

Особенно это относится к растительноядным млекопитающим, в том числе, к кроликам, у которых эффективность переваривания клетчатки, наиболее медленно ферментируемого компонента, а, следовательно, и других питательных веществ во многом зависит от продолжительности пребывания корма в слепой кишке.

Скорость прохождения пищи по пищеварительному тракту кроликов изучалась и отечественными и зарубежными исследователями с помощью жидких, твердых маркеров и радиоактивных изотопов. Однако данные полученные этими методами не полностью раскрывают возрастные особенности, скорость прохождения корма по ЖКТ в зависимости от уровня клетчатки и при монопитании.

По данным Лапласа (1977), через 30 мин после дачи с кормом радиоактивного изотопа 141Се лишь 21% его дозы оставалось в желудке, а через 60 мин. 27,6% изотопа сконцентрировалось в слепой кишке.

Жидкие маркеры быстро покидали желудок, через час там оставалось только 32,4% введенной в организм дозы, твердые же оставались в желудке значительно дольше, причем чем больше были их линейные размеры, тем выше оказывалось и время задержания.

В слепую кишку поступало из желудка через 4 часа около 60% жидкого маркера, через 8 - 81,5%, а через 12 часов их количество начинало уменьшаться. Твердые частицы поступали в слепую кишку только через 4 часа, а максимум их выхода приходился на 8-12 часов после введения.

В литературе имеются также данные, что увеличения уровня клетчатки в рационе ускоряет скорость эвакуации пищи из пищеварительного тракта. Так, при содержании в рационе 14,7% клетчатки скорость эвакуации достигает 7 ч, а при содержании 29,4% - 6,2 часа. (Калугин Ю.А., 1980).

Аналогичные результаты получены и зарубежными исследователями (Sakaguchi Е. et al, 1987; Gidenne Т., 1993). По мере увеличения уровня клетчатки (доли сена) в рационе и у молодняка, и у взрослых кроликов наблюдается тенденция к усилению эвакуаторных процессов (Lebas F., 1977). При этом пищевые массы несколько дольше задерживаются в желудке, но значительно быстрее проходят тонкий кишечник (Gidenne Т., 1998; Garcia J. et al, 1996; Perez A.P., 1994).

Скорость прохождения корма зависит также от линейных размеров его частиц - чем меньше их диаметр, тем продолжительнее время пребывания в пищеварительном канале. Сено люцерны, измельченное до размера частиц 3 мм, проходило через пищеварительный тракт кроликов за 14 часов, а измельченное до 1 мм - за 16. Частицы размером 5 мм покидали пищеварительный тракт уже спустя 5 часов после дачи корма (Laplace J. et al., 1977; Sakaguchi Е., 1992)

На рационах богатых крахмалом и содержащих низкое количество клетчатки время пребывания пищевых масс в желудочно-кишечном тракте было самым продолжительным и составило 20 часов (Gidenne Т., 1992). Используемый в данном эксперименте полнорационный комбикорм был близок по составу к концентратным смесям отечественных рецептур.

Зарубежные исследователи считают, что скорость прохождения корма по кишечнику удобнее всего регистрировать по массе слепой кишки в расчете на единицу массы тела, этот показатель, по их мнению, дает достаточно адекватное представление о времени задержания пищевых частиц в слепой кишке в зависимости от содержания нейтрально-детергентной клетчатки в корме (Gidenne Т., 1992; Garcia J., 1997).

Результирующими показателями эффективности пищеварения является переваримость питательных веществ кормов. Переваривание отдельных нутриентов кроликами изучалось многими исследователями, как в нашей стране, так и за рубежом.

Установлено, что переваримость питательных веществ у кроликов несколько ниже, чем у многих других сельскохозяйственных и лабораторных животных. Особенно это относится к сырой клетчатке. Коэффициент переваримости клетчатки сена люцерны составляет для кроликов 14%, в то время как для жвачных животных - 44%, лошадей - 41% и свиней 22% (McNitt J.I., 1996). Высокое содержание клетчатки в корме заметно снижает ее переваримость.

По данным различных источников, корма по степени переваримости клетчатки у кроликов можно расположить в следующей последовательности (в направлении убывания): кормовая свекла, обезвоженная люцерна, сено люцерны, шелуха подсолнечника (Gidenne T., 1998; Garcia J. et al, 1996; Perez A.P., 1994).

Указанные авторы предполагают, что количество поступающей в слепую кишку клетчатки не является фактором ограничения бродильных процессов, поскольку пребывание ее там относительно недолгое. За это время расщепляются преимущественно пектины и гемицеллюлозы.

В среднем же, по данным зарубежных источников кролики переваривают около 2/3 клетчатки различных кормов. (Gidenne T., 1992; Merino J.M. et al., 1992). Существенное значение при этом имеет размер кормовых частиц - чем они меньше, тем выше степень переваривания (Laplas J.P. et al., 1977; Gidenne T., 1993; Garcia J. et al, 1996).

Крольчата отличаются более высокими показателями переваримости нутриентов (за исключением клетчатки) по сравнению с взрослыми животными.

Этот факт объясняется более высокой всасывающей поверхностью кишечника молодняка, меньшей наполненностью пищеварительного тракта химусом и преобладанием пристеночного типа пищеварения над полостным (Уголев А.М. с соавт., 1964; Калугин Ю.А., 1974, 1980).

Наиболее полно перевариваются кроликами липиды, причем их усвояемость почти не зависит от типа корма. Показатели переваримости протеина несколько ниже и в значительной степени зависят от вида корма. Протеин концентрированных кормов переваривается наилучшим образом (на 90 %).

Существенное влияние на доступность питательных веществ рациона оказывает уровень содержания клетчатки в сухом веществе. При увеличении содержания клетчатки в рационе переваримость всех его составляющих существенно снижается (Sugisaki A. et al., 1960).

Так, повышение уровня этого компонента на 1% сопровождалось снижением переваримости органического вещества на 1,2-1,5%. Этот эффект зарубежные исследователи объясняют повышенным поступлением лигнина, вызывающим уменьшение высоты ворсинок в тощей и подвздошной кишке и снижение в связи с этим как ферментативной, так и абсорбционной способности пищеварительного тракта.

Лигнин является также причиной ускорения эвакуаторных процессов (Perez A.P. et al, 1994). Очищенная клетчатка не имеет такого влияния, в отличие от очищенного лигнина (Chiou P.W.S.et al, 1994).

Кроме того, установлено, что фенольные фракции (присутствующие, например, в побочных продуктах переработки винограда) уменьшают степень использование белка в подвздошной кишке (Merino J.M. et al., 1992).

Высказывалось также предположение, что снижение переваримости питательных веществ при увеличении уровня клетчатки в рационе связано с уменьшением концентрации в химусе слепой кишки аммиака и ограничением прироста биомассы бактерий. Такая тенденция наблюдалась на рационах с использованием оливковых листьев в качестве источника грубого корма (Delgado-Perty M. et al, 1998).

С другой стороны, применение кормов с низким содержанием клетчатки, как правило, приводит к удорожанию рациона. Кроме того, этот компонент необходим для регуляции скорости прохождения корма по ЖКТ и нормализации состава кишечного симбиоценоза (De Bias C. et al, 1998).

Таким образом, некоторые особенности переваривания кормов в зависимости от возраста и условий кормления изучены пока еще недостаточно. В частности, мало материала по переваримости питательных веществ на традиционных рационах (концентраты, сено, корнеплоды) и при использовании отдельных кормов. Весьма разноречивы данные, касающиеся переваримости клетчатки и влияния ее уровня на степень использования кроликами других нутриентов. Ощущается недостаток материала по эвакуаторной функции различных отделов пищеварительного тракта.

Обобщая изложенное, необходимо отметить, что у кроликов детально исследованы отдельные аспекты физиологии пищеварения - секреция слюны, желудочного сока, желчи, активность трипсина, полипептидаз, карбогидраз в кишечнике, закономерности всасывания продуктов гидролиза и регуляция пищеварительных процессов (Уголев А.М. с соавт., 1964; Dahlqvist A., 1968; Beauville M., 1972; Дегтярев В.П., 1974; Lemaire J. et al., 1978; Калугин Ю.А., 1980; Homrani A. et al, 1988; Garcia J., 1997). Однако некоторые вопросы симбионтного пищеварения остаются пока недостаточно исследованными, а приводимые в литературе данные либо недостаточно уточнены экспериментально, либо носят противоречивый характер. В частности, не вполне ясны следующие вопросы:

- закономерности переваривания различных кормов у кроликов в зависимости от возраста кроликов, морфологического развития пищеварительной системы, величины потребления кормов, скорости и порядка их продвижения по пищеварительному тракту, степени редукции пищевых частиц;

- влияние биохимического состава корма на соотношение отдельных групп бактерий, переваривающих различные субстраты, ферментативную активность симбиоценоза и характер метаболической ситуации в слепой кишке;

- механизмы лежащие в основе пищевой адаптации кроликов при изменении характера питания и в ходе постнатального онтогенеза;

- взаимосвязь суммарных показателей использования различных кормов и активности симбиоценоза слепой кишки;

- функциональное значение копрофагии.

Противоречивы данные по морфофункциональному развитию слепой кишки в онтогенезе, суточной динамике показателей пищеварения в этом органе, физиологическим возможностям кроликов по перевариванию структурных углеводов различных кормов и рационов.

Полностью отсутствуют сведения о количественном вкладе симбионтных процессов в переваривание питательных веществ.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

 
 

 

Объекты исследований и условия постановки опытов

Исследование симбионтного пищеварения у кроликов производилось в научно-производственных и физиологических опытах на интактных и фистульных животных породы советская шиншилла, проведенных в 1997-2007 г.г. в условиях кролиководческой фермы агробиологической станции Орловского государственного университета и вивария по схеме, изображенной на рисунке 1.

Опыты по исследованию потребления кормов и их переваримости проводились на интактных кроликах методом групп и периодов на кролиководческой ферме в 1997-1999 г.г. в осенне-зимний и летний сезон. Содержание животных - клеточное. Клетки находились в закрытом деревянном помещении. Температура в летний период составляла 18-29°С, в зимний - от +10 до - 15°С. Кормление двукратное - в 8 и 20 часов.

Возрастные особенности потребления и переваримости кормов изучены в опыте, проведенном методом периодов на 10 крольчатах-аналогах из двух пометов, взятых от самок с одинаковой молочностью.

С момента выхода крольчат из гнезда проводились наблюдения за тем, в какой очередности и в каком объеме они поедают растительные корма. При отъеме молодняка от самки в 45-суточном возрасте стал возможен количественный учет поедаемости кормов.

Животные при проведении опытов по изучению возрастных особенностей пищеварения получали общепринятый по структуре и сбалансированный по основным питательным веществам и энергии (в соответствии с нормами, разработанными во ВНИИПЗиК) рацион (табл. 1).

Рис. 1 - Схема проведенных исследований

Недостающие питательные и биологически-активные вещества вводились в концентратную смесь разработанной нами рецептуры. Ее состав приведен в таблице 2.

Таблица 1 - Состав и питательность рационов для кроликов различного возраста

Показатели

Возраст, сутки

Взрослые

45

60

90

120

Корма

Концентраты, г

30

54

93

108

80

Сено, г

25

45

77

89

90

Морковь, г

50

90

155

180

120

Свекла, г

30

54

93

108

 

70

В них содержится:

кормовых единиц, г

55

100

172

200

156

обменной энергии, МДж

0,57

1,10

1,80

2,10

1,62

сухого вещества, г

55,0

101,5

174,6

203,0

162,4

сырого протеина, г

10,0

18,1

31,6

36,2

29,9

переваримого протеина, г

7,9

14,8

24,1

27,0

21,5

сырой клетчатки, г

7,9

14,3

26,2

30,5

27,6

кальция, г

0,6

1,0

1,8

2,1

1,7

фосфора, г

0,4

0,6

1,2

1,4

1,1

железа, мг

25,6

38,5

53,0

61,8

50,3

меди, мг

1,6

2,4

3,3

3,9

3,2

цинка, мг

10,2

12,2

15,1

17,5

14,1

марганца, мг

5,5

7,0

12,8

15,0

12,2

каротина, мг

2,1

4,0

6,7

7,9

6,5

витамина Д, МЕ

80

145

250

290

500

витамина Е, МЕ

1,6

2,9

5,0

5,8

9,5

 

Таблица 2- Состав концентратной смеси для кроликов

Компонент

Содержание, %

Ячмень

30,0

Пшеница

25,0

Овес

10,0

Жмых подсолнечный

27,0

Мука мясокостная

5,0

Соль поваренная

1,0

Мел

1,0

Витаминно-минеральная добавка Щебекинского завода кормовых концентратов

1,0

 

Рацион молодняка имел следующую структуру (в процентах по питательности): концентратная смесь - 66, сено вико-овсяное - 19, морковь - 10, свекла кормовая - 5. Структура рациона оставалась неизменной на протяжении опыта по изучению возрастных особенностей пищеварения. Количество задаваемых кормов соответствовало нормам, принятым для различных возрастных групп. В рационах взрослых кроликов с целью нормирования содержания сырой клетчатки доля сена была несколько увеличена (до 25 % по питательности).

Для установления возрастных особенностей пищеварения в слепой кишке были убиты по 5 особей молодняка 45- и 60-суточного возраста и взрослых самок. Отбор проб химуса производился тотчас после обескровливания и вскрытия брюшной полости. Химус слепой кишки после полного извлечения тщательно перемешивался и доставлялся в лабораторию. Ввиду его значительной вязкости, все последующие анализы проводились с натуральным химусом весовым методом. В химусе определялось содержание сухого вещества, концентрация водородных ионов, общего азота и ЛЖК, а также численность, качественный состав и целлюлозолитическая активность микроорганизмов.

Особенности потребления кормов и переваримости питательных веществ в зависимости от уровня клетчатки в рационе изучались на 2 группах крольчат 60-суточного возраста и 2 группах взрослых холостых крольчих. Группы комплектовались 5 животными-аналогами по возрасту, живой массе, полу и происхождению. В рационах первых опытных групп содержание клетчатки было на 10 % выше нормы, вторых - на 20 % выше. Контролем в опыте служили животные соответствующих возрастов, находившиеся на типовых рационах. Увеличение уровня клетчатки в рационе достигалось изменением соотношения в нем концентратов и сена. Рационы составлялись с учетом поедаемости отдельных кормов животными, чтобы истинное содержание клетчатки в фактически съеденном корме отвечало задачам опыта.

Рационы кормления для этого эксперимента приведены в таблице 3.

Для определения показателей пищеварения в слепой кишке в зависимости от содержания клетчатки в рационе, все животные после опытов (через 5 суток) были убиты. Способ отбора проб и определяемые в химусе показатели были аналогичны предыдущей серии исследований.

Поедаемость и переваримость отдельных кормов при монопитании изучалась на 5 взрослых животных при свободном доступе к корму. В качестве кормов использовалось зерно овса, трава луговая и сено луговое.

Очередность поедания различных кормов рациона фиксировалась в ходе наблюдений, при одновременном предоставлении животным кормов на выбор.

Скорость и порядок прохождения корма по желудочно-кишечному тракту исследовали с использованием твердых инертных маркеров методом периодов на 10 крольчатах-аналогах 45-, 60- и 90-суточного возраста, находившихся на зимнем типовом рационе. Регистрировалось время появления первых окрашенных частиц в фекалиях и общая продолжительность выведения маркеров из желудочно-кишечного тракта до полной их эвакуации. Отсчет временных интервалов производился с того момента, когда маркированный корм начинал поедаться животными.

В одной из серий исследований для маркировки кормов - концентратной смеси и сена нами был применен 5% водный раствор основного фуксина, хорошо прокрашивающий зерновые чешуи и поверхность злаковых соломин. К сожалению, данный метод, удобный для экспресс - определения скорости прохождения первых порций корма, не позволяет оценить общую продолжительность пребывания маркера в пищеварительном тракте.

Таблица 3 - Состав и питательность рационов для кроликов при повышении уровня клетчатки

Показатели

60-суточный молодняк

Взрослые животные

превышение уровня клетчатки по сравнению с нормой, %

10

20

10

20

Корма

Концентраты, г

40

30

67

55

Сено, г

40

45

120

120

Морковь, г

100

100

120

120

Свекла, г

50

50

70

70

В них содержится

кормовых единиц, г

82,8

73,7

153,7

140,2

обменной энергии, МДж

0,87

0,77

1,60

1,46

сухого вещества, г

87,5

83,3

183,7

173,5

сырого протеина, г

14,9

13,4

30,3

27,9

переваримого протеина, г

11,8

9,9

23,6

21,2

сырой клетчатки, г

13,8

14,4

35,8

35,1

кальция, г

0,8

0,7

1,6

1,4

фосфора, г

0,6

0,5

1,0

0,9

железа, мг

54,2

41,4

58,2

55,6

меди, мг

1,8

1,5

2,5

2,2

цинка, мг

13,6

10,6

11,7

10,1

марганца, мг

8,6

8,5

17,6

35,0

каротина, мг

5,1

5,2

7,2

7,2

витамина Д, МЕ

100.0

75,0

353,0

290,0

витамина Е, мг

2,0

1,5

6,6

5,5

 

Водорастворимый фуксин при длительной задержке в пищеварительном тракте окрашивает смежные, немаркированные частицы корма, со временем окраска бледнеет, а затем становится и вовсе неразличимой. Кроме того, фуксин не пригоден для маркировки корнеплодов и свежей травы.

Для устранения этого препятствия в дальнейших опытах применялся твердый инертный маркер - частички цветной пластиковой пленки, разрезанной ножницами на мелкие (от 3 до 0,25 мм в длину) фрагменты (Наумова Е.И. с соавт., 1996).

Скорость прохождения корма изучалась также на 9 взрослых кроликах-аналогах с хронической фистулой слепой кишки в условиях вивария. Опыт проводился методом периодов. В первом периоде животные получали типовой зимний рацион, во втором - зерно овса в качестве единственного корма, в третьем - сено луговое и в четвертом - траву луговую. Продолжительность предварительного периода между сериями опыта составляла 18 суток. В это время животные получали те же корма, которые в дальнейшем использовались в опыте. Кормление осуществлялось дважды - в 7 и 19 ч.

В предварительных наблюдениях было установлено, что для точной фиксации времени первого появления окрашенных частиц в слепой кишке отбор проб содержимого этого органа необходимо осуществлять по возможности чаще, по меньшей мере через каждые 20 мин, что существенно искажает результаты эксперимента. Поэтому подопытные животные были разбиты на 3 группы, отбор проб в которых производили в повторяющейся последовательности, позволившей увеличить фактический интервал этой процедуры у одних и тех же особей до 1,5 ч.

Спустя 10 ч после кормления маркированной пищей, когда в слепой кишке надолго устанавливается стабильно высокое содержание маркеров, пробы отбирали с интервалом 120 мин - фактически через 6 ч в соответствии с выбранной схемой опыта. Кроме того, эксперименты проводили в 3 этапа. Вначале изучали очередность поступления первых маркеров в слепую кишку и скорость увеличения их концентрации в содержимом вплоть до достижения максимальных значений. Затем, после полной эвакуации их из пищеварительного тракта, маркированную пищу скармливали вновь, с целью определения длительности пребывания основной массы корма в слепой кишке. И, наконец, регистрировали интенсивность и продолжительность выведения маркеров с фекалиями.

Маркер (мелкие кусочки цветной пластиковой пленки) в количестве 5 г перемешивался с 20 г корма, что обеспечивало полное поедание маркированной пищи в течение 15-20 мин. Для лучшего его прилипания к корму, корнеплоды предварительно измельчались, а концентраты, трава и сено обрабатывались мелассой.

Продолжительность периода прохождения маркера через пищеварительный тракт определялась с момента начала поедания маркированного корма до момента появления его в слепой кишке и фекалиях.

Корма смешанного рациона маркировались в опыте поочередно. Маркер вводился с одним из кормов, и только после полной эвакуации его из пищеварительного тракта маркировался другой вид корма. Скорость прохождения кормов определялась как при утреннем, так и при вечернем кормлении.

Для определения содержания маркеров в слепой кишке через равные промежутки времени производился отбор проб содержимого этого органа. Химус отбирался в количестве 3 г и для лучшей визуализации маркеров отмывался на почвенных ситах. Полученные пробы высушивались до постоянной массы, взвешивались на аналитических весах с точностью до 0,001 г, обрабатывались дихлорэтаном до полного растворения пластиковых кусочков и вновь взвешивались.

Общее количество маркеров в слепой кишке устанавливалось расчетным путем, исходя из их содержания в пробе и того, что масса содержимого этого органа у кроликов - величина относительно постоянная.

Степень измельчения корма зубами у молодняка изучалась в 2001-2003 гг. на 4-х группах крольчат-аналогов 30-, 45-, 60- и 90-суточного возраста, по 18 животных в каждой.

Все подопытные крольчата (в том числе, 30-суточные, находившиеся под самкой) получали зимний типовой рацион. Кормление осуществлялось дважды в сутки - в 7 и 19 часов.

Убой подопытных животных производился в 1, 5, 9, 13, 17 и 21 час (каждый час по 3 особи каждого возраста). Содержимое желудка освобождалось от цекотрофов и отмывалось на почвенных ситах с размером ячеек 1; 0,5 и 0,25 мм. Фракции высушивались и взвешивались на аналитических весах.

Полученные данные в пределах каждой возрастной группы усреднялись по 6 животным, убитым в различное время и подвергались статистической обработке.

Для определения степени измельчения корма зубным аппаратом и последующей деградации частиц в желудочно-кишечном тракте взрослых животных были проведены опыты на 72 кроликах-аналогах, разбитых на группы по 18 особей.

Первая группа (контроль) находилась на типовом рационе. Вторая, третья и четвертая группы получали в качестве единственного корма соответственно зерно (овес), траву луговую и сено луговое.

Сбор фекалий и не съеденных кормов осуществлялся в течение пяти суток, определялось их общее количество, и отбирались средние пробы, после чего все животные были убиты с целью фракционирования содержимого пищеварительного тракта.

Убой производился в различное время - в 1, 5, 9, 13, 17 и 21 час (каждый час по 3 животных из каждой группы). Фракционирование проводилось путем отмывания на почвенных ситах с тем же размером ячеек, что и для молодняка. Сепарировались содержимое желудка, освобожденное от цекотрофов, химус слепой кишки и фекалии.

Фракции высушивались, взвешивались, и количество частиц разного размера выражалось в процентах от сухого вещества, а для содержимого желудка и фекалий приводилось к абсолютным величинам с учетом массы съеденного корма и выделенных фекалий.

Полученные данные в пределах каждой группы усреднялись по 6 животным, убитым в различное время и подвергались статистической обработке.

Для изучения особенностей пищеварения в желудке нами были прооперированы 5 взрослых кроликов на предмет наложения хронической фистулы желудка (животное с хроническими фистулами желудка и слепой кишки изображено в приложении 1). Опыты проводились в условиях вивария. Животные находились на зимнем типовом рационе, включающем концентратную смесь, сено луговое и корнеплоды. Кормление производилось дважды в сутки: в 7 и 19 часов.

Цекотрофы, скапливающиеся в вершине свода желудка, сохраняют целостность оболочек, а рН их содержимого, по меньшей мере, в течение 3 часов остается в пределах 5,8-6,1, что делает возможным продолжение бродильных процессов, аналогичных наблюдаемым в слепой кишке.

Но цекотрофы сравнительно бедны субстратом: входящие в их состав протеины и углеводы являются в основном структурными компонентами самих бактериальных клеток, а содержание клетчатки не превышает 6%.

Поэтому канюли вживлялись не в районе свода, а несколько каудальнее - в верхнефундальную область, где, по нашим наблюдениям, осуществляется контакт цекотрофов с частицами легкоферментируемых корнеплодов и зерновых кормов, поедаемых большинством кроликов в первую очередь и оттесняемых сюда вновь поступающими в желудок порциями пищи.

Так как вертикальная послойность содержимого фундуса сохраняется при хорошей наполненности желудка не менее 5 часов, именно на этом участке микробиальные процессы могут иметь наибольшее значение.

В ходе исследований особое внимание уделялось характеристикам эндогенного и симбионтного пищеварения - содержанию соляной кислоты и пепсина, численности микрофлоры и активности неспецифичных для желудка ферментов.

Оказалось, что на протяжение суток в их динамике прослеживаются 6 периодов равной продолжительности, различающиеся как уровнем, так и направленностью изменений изучаемых показателей. При шестикратном анализе фистульных проб (в середине каждого периода, т.е. в 1, 5, 9, 13, 17 и 21 ч), закономерности суточной ритмики пищеварительных процессов выявлялись особенно рельефно. Этой схемы взятия проб мы и придерживались в дальнейшей работе.

Наиболее важным показателем, характеризующим степень морфологического развития слепой кишки (а, следовательно, и ее роли в пищеварении), является вместимость, а точнее количество содержимого, заключенного в этом органе. Данный показатель может быть определен объемным или массовым способом.

В пилотажных исследованиях нами было установлено, что объем слепой кишки, измеренный общепринятым методом (путем заполнения водой) весьма значителен и у взрослых кроликов достигает 500 мл, что, несомненно, обусловлено высокой эластичностью ее стенок.

Между тем, взвешивание предварительно извлеченного из слепой кишки химуса показало, что его фактическое количество гораздо меньше и редко превышает 200 г. Поэтому в настоящих исследованиях использовался массовый показатель, более адекватно характеризующий вместимость этого органа

Для изучения степени морфологического развития слепой кишки в зависимости от возраста нами в 1997-2003 гг. были убиты 15-, 30-, 45-, 60- и 90-суточные крольчата, а также взрослые животные - по 30 особей-аналогов из каждой возрастной группы.

Убой производился в различное время - в 1, 5, 9, 13, 17 и 21 час (каждый час по 5 животных каждого возраста). После обескровливания слепая кишка извлекалась из брюшной полости и взвешивалась вместе с содержимым на электронных весах с точностью до 0,1 г.

Затем слепая кишка освобождалась от содержимого, промывалась водой и вновь взвешивалась. По разнице масс наполненной и опорожненной слепой кишки судили о количестве находящегося в ней химуса. Полученные данные в пределах каждой группы усреднялись по 6 животным, убитым в различное время и подвергались статистической обработке.

Эксперимент по изучению процессов симбионтного пищеварения в возрастном аспекте проводился на молодняке 30-, 45- (момент отъема от самки), 60- и 90-суточного возраста, сформированного в группы по 18 особей-аналогов в каждой.

Все животные, в том числе, самки с сосущими крольчатами, находились на зимнем типовом рационе, составленном в соответствии с нормами кормления и включающем сено луговое, концентратную смесь и корнеплоды. Для взятия химуса слепой кишки в различное время (в 1, 5, 9, 13, 17 и 21 час) осуществлялся убой подопытных крольчат - каждый час по 3 животных каждого возраста.

В содержимом слепой кишки определяли численность микроорганизмов, величину рН, концентрацию ЛЖК, азот общий, активность амилазы, протеаз, эндоглюканазы, уреазы, липазы.

Полученные данные в пределах каждой группы усреднялись по 6 животным, убитым в различное время и подвергались статистической обработке.

Опыты по влиянию уровня клетчатки в рационе на показатели пищеварения в слепой кишке кроликов проводились на 10 взрослых животных с хронической фистулой слепой кишки методом периодов продолжительностью по 16-18 суток каждый. Кролики находились на зимних рационах, состоящих из концентратов, сена и корнеплодов и содержащих в 1, 2, 3, 4, 5 периодах опыта 12,8; 14,4; 16,0 (контроль); 17,6 и 19,2 % клетчатки соответственно.

Указанные уровни клетчатки достигались изменением соотношения в рационе концентратов и сена. Химус слепой кишки отбирался для анализа через фистулу 6 раз в сутки - в 1, 5, 9, 13, 17 и 21 час. Полученные данные затем усреднялись по каждому из показателей.

Помимо численности микроорганизмов, величины рН, концентрации ЛЖК, азота общего, активности амилазы, протеаз, эндоглюканазы, уреазы, липазы, изучались также фракции азота (белковый, аммиачный, азот мочевины) и суммарная целлюлозолитическая активность микрофлоры методом in vivo.

Показатели пищеварения в слепой кишке кроликов при монопитании изучены на 5 взрослых кроликах с хронической фистулой слепой кишки методом периодов продолжительностью по 16-18 суток каждый. В первом периоде опыта животные находились на зерновой диете. Во 2 и 3 периодах кролики в качестве единственного корма получали соответственно сено и траву луговую. В качестве контроля принят типовой рацион, состоящий из концентратов, сена и корнеплодов и содержащий 16 % клетчатки. Химус слепой кишки отбирался для анализа через фистулу 6 раз в сутки - в 1, 5, 9, 13, 17 и 21 час.

Помимо показателей, изученных в предыдущей серии опытов, культурально определялось также количество бактерий использующих различные субстраты в составе кишечной микрофлоры.

С целью изучения суточной динамики показателей пищеварения в слепой кишке, нами были проведены опыты на 5 взрослых кроликах с хронической фистулой слепой кишки, находившихся на зимнем типовом рационе. Кормление животных осуществлялось в 7 и 19 ч. Пробы химуса слепой кишки для анализа отбирались 8 раз в сутки - в 1, 4, 7, 10, 13, 16, 19 и 22 ч. Суммарная продолжительность эксперимента - 12 суток.

Для изучения вклада симбионтного и эндогенного процессов в суммарную переваримость нутриентов нами был применен метод инертного маркера, задаваемого животным в виде мелкодисперсного порошка оксида кремния, тщательно перемешанного с полнорационной измельченной кормосмесью, составленной по нормам кормления и состоящей из концентрированных кормов, сена лугового и кормовой свеклы, измельченных до размера частиц 1, 3 и 5 мм соответственно (количество маркера - 5 % от сухого вещества кормосмеси). В качестве объекта исследований использовались 24 взрослых кроликов породы советская шиншилла. Предварительный период опыта продолжался 18 суток. Кормление кроликов двукратное - в 8 и 20 часов. Через 5 суток, после определения величин суммарной переваримости корма, все животные были убиты с целью извлечения химуса из дистального участка подвздошной кишки (протяженностью 5 см). Убой производился в 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18 и 21 час, каждый раз по 3 животных. Пробы химуса усреднялись по животным забитым в разное время, проводился химанализ химуса и определялся прирост концентрации маркера, по которому судили о степени переваривания различных компонентов. При этом предполагалось, что в желудке и тонком кишечнике ферментация осуществляется преимущественно эндогенными ферментами, а в слепой кишке - симбионтами.

Для определения активности эндогенных гидролаз при отсутствии симбионтных ферментных систем в переднем отделе пищеварительного тракта был поставлен аналогичный эксперимент с предотвращением поедания цекотрофов с помощью пластикового ошейника с внешним диаметром 40 см и внутренним - 7 см.