книги из ГПНТБ / Методики постановки опытов и исследований по молочному хозяйству [сборник]

II. ПОСТАНОВКА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ОПЫТОВ НА

молочных животных

П. В< КУГЕНЕВ, Ю. Е. РАЗМАХНИН

У жвачных животных до 85% сухих питательных веществ корма переваривается в рубце под воздействием ферментов, вырабатываемых бактериями. В результате гидролиза угле­

разрушается до аммиака и аминокислот, которые в дальней­ шем используются для построения бактериального белка вы­ сокой биологической ценности. (Помимо этого, в рубце синте­ зируются витамины группы В и витамин К.

Летучие жирные кислоты играют значительную роль в ме­ жуточном обмене животного. Они участвуют в синтезе молоч­ ного жира, лактозы и белка. Большое число их при всасыва­ нии обеспечивает животное энергией. Степень участия кис­ лот в синтезе составных компонентов молока различна. Уксус­ ная кислота оказывает положительное влияние на синтез всех составных компонентов молока и величину удоя. Эта кислота вместе с масляной участвует в синтезе молочного жира. Про- ■пионовая кислота и синтезированный бактериальный белок оказывают положительное влияние на образование молочного белка и сахара.

При постановке опытов с молочными коровами важно знать не только влияние кормления на молочную продуктив­ ность, но и процессы, протекающие в пищеварительном трак­ те. Знание их дает возможность глубже понять механизм об­ разования веществ, из которых создаются отдельные компо­ ненты молока. Регулируя эти процессы, можно управлять об­ меном веществ и тем самым влиять на молочную продуктив­ ность. С целью изучения процессов, протекающих в рубце, их

20

связи с молочной продуктивностью и составом молока прово­ дят опыты на коровах, имеющих фистулы рубца, или иссле­ дуют рубцовое содержимое с помощью пищеводного зонда.

Операцию по наложению фистулы на рубец проводят на клинически здоровых животных. Перед операцией их выдер­ живают на голодной диете до 3 суток с целью частичного осво­ бождения рубца от пищевой массы. Перед операцией про­ изводится подготовка операционного .поля. Для этого область голодной ямки освобождают от волосяного покрова — выст­ ригают и выбривают. Операционное поле дважды обрабаты­ вают 5%-ной настойкой йода. Животных фиксируют в лежа­ чем положении. Проводится паравертебральная блокада I— IV левых поясничных нервов ;(по Магде). На каждый нерв требуется 10 мл 3%-ного новокаина. Дополнительно проводит­ ся инфильтрационная анестезия мест разреза 0,25—0,5%-ньш новокаином. Анестезия наступает через 10—15 мин. и удержи­ вается до 2 час.

В области голодной ямки проводится разрез кожи на 10— 20 см в зависимости от диаметра имеющейся фистулы. Меха­ ническим путем разъединяют мышечные волокна на месте разреза. Затем делают разрез фасции и брюшины. Из обра­ зовавшегося разреза извлекают наружу стенку рубца и фик­ сируют ее. По диа-метру фистулы накладывают кисетный шов кетгутом (рис. 1).

Стенку рубца внутри кисетного шва разрезают. В разрез вставляют фистулу с фиксирующей резиной несколько боль­ шего диаметра, предварительно продезинфицированные. По­ сле введения фистулы и фиксирующего резинового кольца стягивают кисетный шов. Делают второй кисетный шов и так­ же стягивают. !В брюшную полость вводятся антибиотики: пенициллин, стрептомицин в количестве 2—3 млн. ед. В даль­ нейшем сшивают раздельно разрез брюшины и мышцы пре­ рывистым узловатым швом, используя для этого кетгут. Пе­ ред зашиванием производят вырезку кожи по форме фистулы. Кожу можно сшивать шелком. На кожный шов накладывает­ ся ватно-коллоидная повязка. На фистулу надевается резино­ вое кольцо, которое фиксируется контргайкой, фистула плотно закрывается крышкой или пробкой. На этом операция заканчивается.

Заживление ран продолжается 5—10 дней. В течение этого времени животному внутримышечно трижды в сутки вводит­ ся по 300 тысяч ед. пенициллина и стрептомицина в растворе экмолина. После полного срастания стенок кожи удаляются

21

шелковые стяжки. Животных можно включать в опыт через месяц после операции (рис. 2). За это время заканчивается полная адаптация животного и по характеру пищеварения можно судить о влиянии изучаемого фактора.

Рис. 1. Рубцовая фистула для коровы:

1 — резьба металлического корпуса фисту­ лы; 2 — контргайка (плексиглаз); 3 — крыш­

ка фистулы

6 связи с трудоемкостью проведения физиологических опы­ тов в группы включают от 3 до 5 животных. Коровы, имею­ щие фистулы рубца, должны быть изолированы (желательно на физиологическом дворе). Расстояние между фистульными коровами должно быть не менее 1,5—2 м, чтобы предотвра­ тить соприкосновение их друг с другом. При проведении фи­

22

зиологических опытов соблюдаются все те же условия, что и при зоотехнических.

Рис. 2. Корова с рубцовой фистулой

Отбор проб .рубцового содержимого для анализа произ­ водят на 21- и 23-й день (при продолжительности периода

21 день).

Молочную .продуктивность учитывают на 22- и 24-й день с целью исключения влияния отбора проб рубцового содер­ жимого на величину удоя. В эти дни отбираются средние пробы молока.

Процесс пищеварения в рубце проходит неравномерно. После кормления наблюдается интенсивное расщепление уг­ леводов и протеина корма до простых метаболитов, в даль­ нейшем этот процесс замедляется. Синтез бактериального белка и количественный рост микрофлоры после кормления замедлены. В последующие часы эти процессы протекают бо­ лее интенсивно. В связи с изложенным единичное взятие проб рубцового содержимого не отражает истинной картины руб­ цового пищеварения. Поэтому пробы отбирают в суточной ди­ намике. С целью сокращения количества проб суточный ра­ цион делят на 2—3 равные дачи в зависимости от кратности кормления. Отбор проб в этом случае проводят до кормле­ ния и через 3 и б час., иногда через 2, 4 и 6 час. после корм-. ления. Последние отборы являются пробами перед очередным кормлением. Перед взятием проб после кормления остатки корма удаляют из кормушек и взвешивают.

Получение и подготовка образцов рубцового содержимого к анализу. Среднюю пробу рубцового содержимого отбира-

23

ют следующим образом: перед взятием химуса удаляется его слой, накопившийся в полости фистулы. Затем в фистулу вво­ дится 'металлический (или .пластмассовый) ковш и тщательно перемешивается содержимое рубца. 'Пробы рубцового содер­ жимого берутся с приблизительно одинакового уровня (15— 20 см от внутреннего края фистулы) обычно после очередного сокращения мускулатуры рубца, когда происходит перерас­ пределение слоев его содержимого. Этим достигается умень­ шение ошибки при отборе средней пробы химуса. Для ана­ лиза отбирают как цельный химус, так и рубцовую жидкость, которую получают путем фильтрования через 4 слоя марли. В целях исключения бродильных процессов и испарения руб­ цовую жидкость консервируют хлороформом (2—3 капли на 100 мл жидкости) и покрывают тонким слоем вазелинового масла.

Рубцовую жидкость с помощью зонда берут следующим образом. Животное фиксируется в стоячем положении. Левой рукой через правый беззубый край выводится наружу язык. Между коренными зубами верхней и нижней челюстей вставляется клин-зевник. Носоглоточный зонд, смазанный ва­ зелиновым маслом, вводится через ротовую полость в рубец. Правильность введения зонда в рубец проверяется следующим образом. 'Свободный конец зонда опускают ниже уровня голо­ вы, к нему .подсоединяют воронку и заливают в нее воду. Если через воронку выходят пузырьки воздуха, значит зонд попал в трахею. В этом случае зонд вынимают и операцию повторяют. Зонд подсоединяют к вакуумной установке, ис­ пользуя для этой цели доильную установку или вакуумный насос через колбу Бунзена объемом до 1 л. С помощью насоса рубцовую жидкость отсасывают в колбу, затем зонд извлека­ ют из рубца.

Рубцовую жидкость фильтруют, консервируют хлорофор­ мом и залнват тонким слоем вазелинового масла.

Показатели и методики исследований. Для выяснения ди­ намики и направленности биохимических процессов в рубцо­ вой жидкости определяют в ней сухое вещество методом высу­ шивания при температуре 105° до постоянного веса, pH — на потенциометрах типа ЛП-58, ЛП-59, ЛПУ-01.

Важным показателем является уровень азотистых соеди­ нений, в частности, свободных аминокислот. По уровню сво­ бодных аминокислот в рубцовой жидкости можно в известной мере судить об интенсивности разрушения протеинов корма. В нормальных условиях азот аминокислот колеблется в пре-

24

делах 0,5—10 мг%. Для определения содержания аминного азота широко используется метод Поппа и Стивенса.

Метод основан на способности аминокислот образовывать растворимые медные соли с суспензией фосфорнокислой меди ■в боратном буфере. Для приготовления безбелкового центрифугата берут 15 мл рубцовой жидкости, смешивают с равным количеством -20%-ной трихлоруксусной кислоты и центрифу­ гируют 15 мин. при 3000 об/мин. Затем вносят 5 мл фугата в колбу на 50 мл, добавляют 3—4 капли индикатора тимолфталеина и по каплям (35—45 капель) 1 н. NaOH до появле­ ния синего окрашивания. В колбу приливают 20 мл свеже­ приготовленной фосфорнокислой суспензии меди (раствор зеленоватого цвета) и доливают до метки 50 дистиллирован­ ной водой.

Одновременно для учета наличия растворимой меди в сус­ пензии фосфата меди ставят контроль, в котором вместо руб­ цовой жидкости в колбочку наливают 5 мл дистиллированной воды. Содержимое колб .перемешивают и фильтруют через плотную фильтровальную бумагу (хроматографическую). Переносят 20 мл фильтрата в коническую колбочку, подкис­ ляют 1 мл ледяной уксусной кислоты. Затем добавляют 2 г йодистого калия, плотно закрывают колбочку пробкой, тща­

Аммиак. Уровень аммиака в рубцовой жидкости колеблет­ ся в значительных пределах — от 10 до 60 мг%. Аммиак опре­ деляется методом Конвея или методом Мак-Дональда. Прин­ цип метода Конвея состоит в вытеснении аммиака из аммо­ нийных солей концентрированным раствором щелочи.

25

В наружную камеру чашки Конвея вносят 1 мл рубцовой жидкости. Во внутреннюю камеру наливают 2—4 мл точно отмеренного раствора 0,02 н. серной кислоты и добавляют 3—4 капли индикатора Ташира. Смазывают края наружной камеры чашки вазелином и плотно прикрывают крышкой. Чуть приоткрыв крышку, в наружную камеру быстро прили­ вают 2 мл 33%-ного едкого натрия. Плотно притирают крыш­ ку чашки и осторожно покачивают для смешения рубцовой жидкости со щелочью.

Диффузия 'освободившегося аммиака при комнатной тем­ пературе продолжается до 12 час. Затем избыток кислоты во внутренней камере оттитровывают 0,02 н. раствором едкого натрия до перехода малиновой окраски индикатора в светлозеленую. Параллельно с опытными образцами ставят конт­ роль, где вместо исследуемой жидкости вносят равное количе­ ство дистиллированной воды.

Количество (в мг%) аммиака X рассчитывают по формуле

Х = (А—В )-0,34-100,

где А — количество (в мл) 0,02 н. едкого натрия, пошедшего

лентное 1 мл 0,02 н. раствора едкого натрия.

Общий, остаточный и белковый азот. Содержание общего азота в рубцовой жидкости составляет 30—150 мг%, небелко­ вого— 20—100 мг%. Их определение производится макро- и микрометодами.

Для определения остаточного азота в рубцовой жидкости предварительно осаждают белки 5%-ным сернокислым цин­ ком и 0,3%-ным едким барием в соотношении 1:1:1. Эту смесь центрифугируют в течение 15 мин. при 3000 об/мин. Для сжигания в колбе Кьельдаля берут 3 мл центрифугата, что соответствует 1 мл рубцовой жидкости.

Для определения общего азота смешивают с концентриро­ ванной серной кислотой до 2 мл рубцовой жидкости. Дальней­ ший ход анализа такой же, как и при определении общего азота молока. Белковый а-зот находят по разности между со­ держанием общего и небелкового азота.

26,

Целлюлозолитическая активность микрофлоры. Метод определения активности ее основан на инкубации источников целлюлозы в специальных капсулах непосредственно в усло­ виях рубца. Капсулу с источником целлюлозы (пергаментная бумага, обеззоленная фильтровальная бумага, целлофан и др.) помещают в капроновый мешочек и опускают на нитке через фистулу в рубец. После 24-часовой инкубации мешочек извле­ кают из рубца, источник целлюлозы промывают проточной и дистиллированной водой, высушивают и взвешивают. Потери в весе источника целлюлозы служат мерой целлюлозолитиче­ ской активности микрофлоры рубца. Процент переваримости целлюлозы в течение 24 час. инкубации составляет от 10 до

60%.

Летучие жирные кислоты. Общее количество летучих жир­ ных кислот в рубцовой жидкости определяют методом паро­ вой дистилляции в аппарате 'Маркгама. Для этого 5 мл жид­ кости рубца разбавляют насыщенным 2,5%-ным сернокислым магнием в серной кислоте в соотношении 1:1. Два мл получен­ ной смеси переносят в аппарат для паровой дистилляции. Конденсирующийся отгон в количестве 50 мл титруют 0,1 н. едким натрием в присутствии индикатора фенолфталеина до появления устойчивой красной краски.

Общее количество летучих жирных кислот рассчитывают по формуле

где А — количество (в мл) 0,1 н. раствора едкого натрия, по­ шедшего на титрование; X — общее количество (мМ) летучих жирных кислот в 100 мл рубцовой жидкости.

Определение отдельных летучих жирных кислот проводят при помощи многих хроматографических методов. Наиболее распространенным из них является метод газовой хромато­ графии.

Количество бактерий в рубцовой жидкости определяют методом раздельного центрифугирования. Для этого 200 мл рубцовой жидкости центрифугируют со скоростью 1000 об/мин. в течение 3 мин. Вследствие этого процесса осаждаются кор­ мовые частицы и протозоа. Остаток снова центрифугируют со скоростью 5000 об/мин в течение 20 мин. Полученный осадок,

27

ш . м ето ди ка постановки

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЫТОВ

В. П. АРИСТОВА. Н. В. БАРАБАНЩИКОВ

)В опытах по молочному скотоводству материалы по мо­ лочной продукции и химическому составу молока должны быть дополнены данными о его технологических свойствах и качестве получаемых продуктов. Это необходимо по многим причинам. Данные о химическом составе молока не дают исчерпывающих представлений о том, какие особенности это­ му молоку присущи при использовании его как сырья для по­ лучения молочных продуктов. В процессе переработки молок'а можно выяснить, какие из свойств молока, важные для его технологии, изменились в наибольшей степени. Это поможет установить, как изменения в составе молока и его свойствах отразятся на качестве молочных продуктов, и, наконец, предложить .пути наиболее целесообразного использования молока, а также и возможные способы перестройки техноло­ гических режимов.

Технологические приемы изготовления молочных продуктов

внаучно-хозяйственных опытах должны соответствовать дей­ ствующим инструкциям, принятым в молочной промышлен­ ности. Внедрение рекомендаций научно-хозяйственных опытов

впрактику ведения молочного хозяйства прежде всего долж­ но способствовать улучшению качества молока как сырья для молочной промышленности. Поэтому исправление недостатков

всвойствах молока путем изменения технологического режи­ ма не входит в задачу опытов — это область деятельности мо­ лочной промышленности.

■Выявить технологические особенности молока опытных групп коров возможно при строгом соблюдении одинаковых условий переработки молока и учете всех отклонений и изме­ нений в технологическом режиме при выработке стандартных

29