The biochemical composition of blood reflects the activity of metabolic processes in the cells of various organs and tissues. Protein metabolism is closely related to physiological processes occurring in the animal body. The aim of the research was to study the effect of the feed additive NCG-N-carbamyl glutamate on the biochemical blood parameters of Simmental bulls during fattening. Two groups of six-month-old bulls were formed according to the principle of pairs-analogues. The maintenance and feeding corresponded to zoohygienic standards. The experimental group was fed with the feed additive NCG-N-carbamyl glutamate in the amount of 5 g per head per day in a mixture of concentrates (wheat, oat, barley, sunflower cake). The duration of the experiment was 90 days. Blood was taken from the jugular vein before feeding once a month. The results of the studies showed that feeding the feed additive during the experimental period contributed to a reliable increase in the content of total protein - 5.10%, 5.90%, 6.50% compared to the control group. In the blood plasma of the experimental bulls during the experimental period, a tendency towards an increase in the content of albumins was noted: 1.0%, 1.65% and 1.76% and gamma globulins - 1.43%, 4.16% and 4.72%, respectively. A reliable decrease in urea concentration by 4.65%, 7.95% and 9.30% was also found, with a reliable increase in creatinine concentration by 4.33%, 5.61% and 6.52% compared to the control group. It can be argued that feeding the feed additive to fattening bulls contributed to an increase in the reproduction of microbial populations in the rumen fluid that produced the bacterial enzyme urease, due to its activation, urea was converted into ammonia faster, part of which was used by the body for biosynthetic purposes, and the other part was excreted by glomerular infiltration.
fattening bulls, blood serum, total protein, creatinine, urea
Введение. Активно растущим животным для нормального роста, развития и сохранения здоровья необходимо постоянно доставлять с кормами определенное количество растительных, животных белков, в сочетании с источниками энергии – углеводами [1, 2, 3].
Известно, что отдельные формы бактерий и дрожжей, населяющие преджелудки жвачных животных способны с помощью фермента уреазы разрушать мочевину, а выделившийся при этом аммиак при наличии достаточного количества легкопереваримых углеводов (сахара и крахмала) использовать для микробного синтеза аминокислот и белковых соединений [4, 5, 6].
В случае нехватки кормового белка в рационах жвачных животных, для восполнения потребности в азоте используют небелковые азотистые соединения [7, 8, 9]. Техника скармливания их и регулирование биосинтеза белка в преджелудках жвачных животных предусматривают равномерное распределение этих соединений в основной кормовой массе и постепенное приучение животных к увеличенным дачам данных препаратов [10, 11, 12].
Синтез белковых веществ идет непрерывно, так как и непрерывно происходит их разрушение [13, 14, 15]. Исходным материалом для образования и обновления белков организма служат - поступающие с кормом протеин и некоторые другие азотсодержащие вещества [16, 17, 18].
Среди органических соединений, присутствующих в клетке, ведущую роль играют белки. Они играют важную роль в формировании структуры и обеспечении функций клетки, являются теми молекулярными организациями, через которые реализуется генетическая информация [19, 20, 21].
Цель исследований установить влияния скармливаемой кормовой добавки NCG-N-карбамил глутамат на биохимические показатели крови откармливаемых бычков симментальской породы.
Условия, материалы и методы. Для проведения научного опыта по принципу пар-аналогов в 6-ти месячном возрасте были отобраны две группы бычков симментальской породы. Научные исследования проводились в условиях крестьянско-фермерского хозяйства Цыбанков Навлинского района Брянской области. Период проведения опыта - зимне-стойловый. Продолжительность эксперимента - 90 дней. До периода скармливания был подготовительный период продолжительностью 30 суток, в течение которого животные привыкали к изменяющимся условиям (скармливание кормовой добавки, выравнивание по живой массе и т.д). Рацион кормления состоял из следующих компонентов: сено луговое разнотравное, дерть - пшеничная, овсяная, ячменная, жмых подсолнечный. Опытной группе в смеси дерти концентратов (пшеничная, овсяная, ячменная, жмых подсолнечный) скармливали кормовую добавку NCG-N-карбамил глутамат в количестве 5 г на голову в сутки (таблица 1).
Таблица 1 – Схема проведения научно-хозяйственного опыта
|
Группа |
Количество животных, голов |
Условия кормления |
|
Контрольная |
10 |
Хозяйственный рацион |
|
Опытная |
10 |
Хозяйственный рацион (ХР) + NCG - N- карбамил глутамат 5 г на гол в сутки |
Кормовая добавка NCG-N-карбамил глутамат является структурным аналогом N-ацетилглутамата (NAG) в цикле мочевины. NAG является аллостерическим катализатором карбамилфосфатсинтетазы-1 (CPS1), которая является существенным фактором синтеза аргинина. NСG, в отличии от NAG, очень стабилен и имеет длинный период полувыведение, не разрушается ферментами и может заменить NAG для того, чтобы активировать CPS-1.
Для проведения биохимических исследований один раз в месяц, перед утренним кормлением у животных брали кровь из яремной вены. В сыворотке крови определяли: общий белок – рефрактометрическим методом; белковые фракции – турбидиметрическим методом; мочевину –по цветной реакции с диацетилмонооксимом; креатинина - по цветной реакции Яффе (метод Лоппера).
Для выявления статистических значимых различий использовали критерий Стъюдента по Н.А. Плохинскому.
Результаты и обсуждение. Белки крови играют ключевую роль: в обеспечении гомеостаза организма животных; участвуют в поддержании коллоидно-осмотического давления; транспортировке гидрофобных питательных соединений и формировании иммунных компонентов [22]. Показатели общего белка и его фракций в сыворотки крови бычков, представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Показатели общего белка и его фракций в сыворотки крови бычков
|
Рефер. значения |
Группы животных |
|
||
|
контрольная |
опытная |
|
||
|
Предварительный период |
||||
|
Общий белок, г/л |
72-86 |
72,51±1,55 |
72,60±0,92 |
|
|
Альбумины, г/л |
29-33 |
29,30±0,90 |
29,40±0,70 |
|
|
α-глобулины, г/л |
8-10 |
8,10±0,06 |
8,11±0,07 |
|
|
β-глобулины, г/л |
6-12 |
6,20±0,30 |
6,30±0,20 |
|
|
γ-глобулины, г/л |
6-12 |
6,80±0,60 |
6,70±0,51 |
|
|
1-й опытный период (30 сутки после скармливания) |
||||
|
Общий белок, г/л |
72-86 |
73,55±2,30 |
77,30±0,54* |
|
|
Альбумины, г/л |
29-33 |
29,40±0,40 |
29,70±0,30 |
|
|
α-глобулины, г/л |
8-10 |
8,20±0,07 |
8,21±0,09 |
|
|
β-глобулины, г/л |
6-12 |
6,30±0,35 |
6,30±0,25 |
|
|
γ-глобулины, г/л |
6-12 |
7,00±0,50 |
7,10±0,25 |
|
|
2-й опытный период (60 сутки после скармливания) |
||||
|
Общий белок, г/л |
72-86 |
74,95±1,73 |
79,40±1,85* |
|
|
Альбумины, г/л |
29-33 |
30,30±0,40 |
30,80±0,50 |
|
|
α-глобулины, г/л |
8-10 |
8,40±0,25 |
8,50±0,12 |
|
|
β-глобулины, г/л |
6-12 |
6,50±0,20 |
6,60±0,35 |
|
|
γ-глобулины, г/л |
6-12 |
7,20±0,35 |
7,50±0,25* |
|
|
3-й опытный период (90 сутки после скармливания) |
||||
|
Общий белок, г/л |
72-86 |
75,85±2,05 |
80,80±1,50* |
|
|
Альбумины, г/л |
29-33 |
31,20±0,30 |
31,75±0,55 |
|
|
α-глобулины, г/л |
8-10 |
8,60±0,16 |
8,60±0,20 |
|
|
β-глобулины, г/л |
6-12 |
6,80±0,35 |
6,90±0,60 |
|
|
γ-глобулины, г/л |
6-12 |
7,40±0,70 |
7,75±0,50 * |
|
Примечание: *р<0,05; **р<0,01; ***р<0,001 по отношению к контрольной группе.
В плазме крови опытной группы за период скармливания добавки, установлено достоверное повышение уровня общего белка: 30 сутки – 5,10%; 60-5,90%; 90-6,50% по сравнению с контрольной группой. В опытной группе за период скармливания добавки отмечалась тенденция к увеличению содержания альбуминов: 1-1,0%; 2-1,65%; 3-1,76% соответственно. В плазме крови откормочных бычков, после скармливания добавки отмечалось изменение содержания γ- глобулинов: на 30 сутки тенденция к увеличению – 1,43%, но уже на 60 и 90 сутки достоверное увеличение – 4,16% и 4,72% соответственно.
Данное изменение можно обосновать, тем что кормовая добавка служила источником азота и способствовала повышению выработки бактериального фермента – уреазы, который разрушал мочевину, а выделившийся при этом аммиак использовался для синтеза аминокислот и микробного белка. Далее за счет перистальтических сокращений содержимое рубца перемещалось в сетку, книжку и сычуг. Непосредственно в сычуге под действием соляной кислоты происходило набухание, денатурация белка, активация неактивного пепсиногена в активный. Гидролизным путем пепсин расщеплял белок до аминокислот и более простых белков (пептидов, пептонов, альбумоз). Аминокислоты и пептиды взаимодействовали с мембранами клеток слизистой оболочки тонкого кишечника и способствовали своему всасыванию и высвобождению в кровь. Далее насыщенная аминокислотами кровь по системе воротного кровообращения поступала в печень. Гепатоциты печени метаболизировали ее до альбуминов, глобулинов, которые затем поступали в плазму крови бычков.
Образовавшийся аммиак диффузно всасывается через рубцовую стенку в кровь, далее всасывается в кровяное русло, где печень быстро извлекает аммиак из крови воротной вены обезвреживает его, превращается в мочевину. Большая часть мочевины выделяется с мочой, а меньшая со слюной возвращается обратно в рубец.
Концентрация мочевины за период скармливания имела достоверное снижение на 30 сутки – 4,65%, на 60 сутки – 7,95% и на 90 сутки – 9,30% по сравнению с контрольной группой. Данное изменение свидетельствует о том, что кормовая добавка позволяет повысить утилизацию аммиака в орнитиновом цикле, за счет структурного аналога N – ацетилглутамата, входящего в её состав, что снижает токсический эффект на гепатоциты печени.
В организме животных креатинин, образуется из креатина, источником которого являются аминокислоты: аргинин, глицин, метионин. Он участвует в процессах, связанных с мышечным сокращением.
Концентрация креатинина в сыворотки крови за период скармливания имела достоверное увеличение на 30 сутки – 4,33%, 60 сутки - 5,61%, 90 сутки – 6,52% соответственно.
Таблица 3 - Концентрация мочевины и креатинина в сыворотке крови бычков
|
Показатели |
Рефер. значения |
Группы животных |
|
|
контрольная |
опытная |
||
|
Предварительный период |
|||
|
Мочевина, ммоль/л |
3,33-6,70 |
4,75±0,50 |
4,75±0,30 |
|
Креатинин, мкмоль/л |
39,6-57,2 |
47,60±5,80 |
47,70±7,50 |
|
1-й опытный период (30 сутки, после скармливания) |
|||
|
Мочевина, ммоль/л |
3,33-6,70 |
4,30±0,30 |
4,10±0,40* |
|
Креатинин, мкмоль/л |
39,6-57,2 |
46,10±3,50 |
48,10±7,50* |
|
2-й опытный период (60 сутки после скармливания) |
|||
|
Мочевина, ммоль/л |
3,33-6,70 |
4,40±0,50 |
4,05±0,50* |
|
Креатинин, мкмоль/л |
39,6-57,2 |
46,30±0,01 |
48,90±6,26* |
|
3-й опытный период (90 сутки после скармливания) |
|||
|
Мочевина, ммоль/л |
3,33-6,70 |
4,30±0,40 |
3,90±0,70* |
|
Креатинин, мкмоль/л |
39,6-57,2 |
46,00±0,90
|
49,00±1,20* |
Примечание: *р<0,05; **р<0,01; ***р<0,001 по отношению к контрольной группе.
Можно предположить, что кормовая добавка способствовала лучшему распаду кретина и креатинфосфата до креатинина. Его выделение путем клубочковой инфильтрации в почечных канальцах протекали более эффективнее, чем в контрольной группе.
Выводы. Кормовая добавка NCG-N-карбамил глутамат активизировала орнитиновый цикл, обеспечивала эффективную конверсию азота мочевины и аммиака в эндогенный белок, который под действием ферментов расщеплялся до аминокислот, всасывался в кровь, поглощался гепатацитами печени и поступал в плазму крови.
1. Zavyalova OA, Frolov AN, Kharlamov AV, Platonov SA, Kurilkin YaYa. [Meat productivity and meat quality of Aberdeen Angus bulls with different levels of estradiol in blood serum]. Veterinariya i kormlenie. 2025; 1. 43-48 p. https://doi.org/https://doi.org/10.52463/22274227_2022_44_36
2. Zabashta NN, Golovko EN, Sinelshikova IA, Lisovitskaya EP. [Fattening of Aberdeen Angus, Kalmyk and Charolais bulls under environmentally safe feeding and maintenance conditions]. Veterinariya i kormlenie. 2022; 6. 36-40 p. https://doi.org/https://doi.org/10.30917/ATT-VK-1814-9588-2022-6-9 EDN: https://elibrary.ru/MJDGLO
3. Kosareva NA, Novikova NN. [Effect of canned feed on the digestibility of dietary nutrients and live weight gain in fattening bulls]. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2024; 10 (211). 90-95 p. https://doi.org/https://doi.org/10.36718/1819-4036-2024-12-101-107 EDN: https://elibrary.ru/VQLLRS
4. Pushkarev IA. [Protein composition of blood serum of heifers at the age of 12 months against the background of the use of different doses of tissue biostimulant]. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2022; 1. 111-116 p. https://doi.org/https://doi.org/10.36718/1819-4036-2022-1-111-116 EDN: https://elibrary.ru/DIGJQB
5. Shilov VN, Ivanova MV, Semina OV, Akhmadullin RM, Tamimdarov BF. [The effect of “Bisphenol-5” antioxidant on rumen metabolism and productivity of fattening bulls]. Veterinariya i kormlenie. 2023; 3. 81-84 p. https://doi.org/https://doi.org/10.30917/ATT-VK-1814-9588-2023-3-21 EDN: https://elibrary.ru/BNHQSS
6. Shilov VN, Ivanova MV, Semina OV, Akhmadullin RM, Yusupova GR. [Meat productivity of fattening bulls using the domestic antioxidant “Bisphenol-5”]. Uchenye zapiski Kazanskoy gosudarstvennoy akademii veterinarnoy meditsiny im. N.E.Baumana. 2023; Vol.254 (II). 314-320 p. https://doi.org/https://doi.org/10.31588/2413_4201_1883_2_254_314 EDN: https://elibrary.ru/EIRFMU
7. Shilov VN, Ivanova MV, Semina OV, Akhmadullin RM. [Growth processes of fattened bulls using antioxidant “Bisphenol-5”]. Uchenye zapiski Kazanskoy gosudarstvennoy akademii veterinarnoy meditsiny im. N.E. Baumana. 2023; Vol.253. (1). 266-270 p. https://doi.org/https://doi.org/10.31588/2413_4201_1883_1_253_266 EDN: https://elibrary.ru/NBIINC
8. Kuznetsov AS, Kharitonov EL, Ostrenko KS. [Use of nitrogen-containing compounds in the body of young cattle when adding N-carbamylglutamate to the diet]. Molochnoe i myasnoe skotovodstvo. 2021; 2. 37-42 p. https://doi.org/https://doi.org/10.33943/MMS.2021.82.82.008 EDN: https://elibrary.ru/FJNPKQ
9. Wang C, Shang L, Guo Q, Duan Y. Effectiveness and safety evaluation of graded levels of N-carbamylglutamate in growing-finishing pigs. Journal Anim Nutrition. 2022; 412-418 p. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.aninu.2022.04.012 EDN: https://elibrary.ru/SGEVJX
10. Zhou J, Yue S, Du J. Integration of transcriptomic and metabolomic analysis of the mechanism of dietary N-carbamoylglutamate in promoting follicle development in yaks. Journal of Veterinary Science. 2022; 720-735 p. https://doi.org/https://doi.org/10.3389/fvets.2022.946893 EDN: https://elibrary.ru/OJGJBT
11. Gu F, Miao C, Jiang L. Dietary supplementation with N-carbamoylglutamate initiated from the prepartum stage improves lactation performance of postpartum dairy cows. Journal Anim Nutrition. 2021; 7(1). 232-238 p. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.aninu.2020.07.002 EDN: https://elibrary.ru/BRDGCK
12. Wu G, Bazer FW, Johnson GA. Metabolism and nutrition of L-Glutamate and L-Glutamine in ruminants. Animals (Basel). 2024; 14(12). 1788 p. https://doi.org/https://doi.org/10.3390/ani14121788 EDN: https://elibrary.ru/JBWYER
13. Zhang W, Sun S, Zhang Y. Benzoic acid supplementation improves the growth performance, nutrient digestibility and nitrogen metabolism of weaned lambs. Frontiers in Veterinary Science. 2024; 9(11). 1351-1394 p. https://doi.org/https://doi.org/10.3389/fvets.2024.1351394 EDN: https://elibrary.ru/DWRZRC
14. MsCoard SA, Pacheco D. The significance of N-carbamoylglutamate in ruminant production. Journal of animal science and biotechnology (BioMed Central). 2023; 13:14(1):48. 1023-1035 p. https://doi.org/https://doi.org/10.1186/s40104-023-00854-z EDN: https://elibrary.ru/NIVGHY
15. Shaaban M, Belyshkina ME. [Non-traditional sources of protein in animal nutrition]. Agrarnaya nauka. 2025; 3. 69-75 p. https://doi.org/https://doi.org/10.32634/0869-8155-2025-392-03-69-75 EDN: https://elibrary.ru/EXSGRH
16. Pashayan SA, Vunsh BA. [Protein metabolism in the rumen of dairy cows]. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2024; 12 (213). 101-107 p. https://doi.org/https://doi.org/10.36718/1819-4036-2024-10-90-95 EDN: https://elibrary.ru/LFQSDH
17. Radchikov VF, Bogdanovich DM, Besarab GV. [Balancing the diets of young cattle for protein at the expense of non-protein nitrogenous substances]. Agrarno-pishchevye innovatsii. 2022; 2 (18). 46-56 p. https://doi.org/https://doi.org/10.31208/2618-7353-2022-18-46-56 EDN: https://elibrary.ru/VOVMDV
18. Kashchaeva AR, Shakirov ShK, Akhmetzyanova FK. [Efficiency of feeding calves the energy feed additive “Zeolfat” as part of compound feed]. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020; 4. 107-112 p. https://doi.org/https://doi.org/10.36718/1819-4036-2020-4-107-112 EDN: https://elibrary.ru/OUEJMX
19. Vasilevskiy NV, Berezin AS, Lysova EA, Ushakov AS. [Growing bulls for meat using low-decay feed in their diets]. Agrarnaya nauka. 2023; 4. 80-86 p. https://doi.org/https://doi.org/10.32634/0869-8155-2023-369-4-80-86 EDN: https://elibrary.ru/NUVBAG
20. Vlasenko LV, Atlanderova KN, Duskaev GK. [Analysis of cattle microbiome and degree of feed digestibility under the influence of umbelliferone]. Veterinariya i kormlenie. 2024; 5. 19-22 p. https://doi.org/https://doi.org/10.30917/ATT-VK-1814-9588-2024-5-4 EDN: https://elibrary.ru/CIEQWF
21. Eremina IYu, Makarskaya GV. [Analysis of influence of endogenous and exogenous factors on the functional activity of blood cells in bulls]. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2021; 8. 131-139 p. https://doi.org/https://doi.org/10.36718/1819-4036-2021-8-131-139 EDN: https://elibrary.ru/GXJHAZ
22. Pushkarev IA, Kureninova TV. [Influence of tissue biostimulator on live weight and growth intensity of bulls during fattening]. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2023; 11. 190-197 p. https://doi.org/https://doi.org/10.36718/1819-4036-2023-11-190-197 EDN: https://elibrary.ru/MAPHZR
