Рубцовое пищеварение молодняка крупного рогатого скота под влиянием различных факторов кормления

17.2 Определение оптимальных условий для биохемилюминесцентной оценки жизнедеятельности рубцовых микроорганизмов, под воздействием кормового фактора с использованием люминесцирующих микроорганизмов in vitro. альнейшие исследования были авлены на изучениеуч влияния кормового фактора Ha возможные механизмы биотоксичности рубцовой жидкости в Уусловиях искусственного бца. Прир этом были оценены э екты различных катионов металлов, а также физических способов обработки кормов с различными интервалами экспозиции рубцовой жидкости с кормовым фактором В первую очередь было оценено влияние времени инкубации рубцовой жидкости в искусственном рубце на характер ответа люминесцирующих бактерий после 30-минутного контакта (рис. 26).

be2 52est Я . Ех
Е Be Ge ray pe BR RS es
Е Wake > ян Gers Ze RY Е 5 VA:4
Ё Й =| Ze Be я gas ge ee EB ge
rt Be Bs Bes ge й В Ав A ks
Е ge A й. я ZS АВ ges Be
Bs ge ge АЯ gs Ze ge
LE | eS | a a Aisi | aks | aks
к 5+Са 5+Сг S+Fe S+Cu S+CBY St¥3
Оч 6 ч 8 12ч 8244

Рисунок 26 — Влияние времени инкубации Я и дополнительныхit кормовых факторов на уровень интегральной токсичности рубцовой жидкости

Установлено, что для рубцовойИ жидкости практически не изменяется степень токсичности, причем с течением времени она снижается, что проявляется в уменьшении ингибирующего влияния на биолюминесценцию бактериальных клеток и даже увеличения уровня их свечения. Однако добавление в трофический субстрат элементов в форме двухвалентных металлов, а также использование дополнительных физических способов обработки значительно меняло картину люминесцентного отклика микроорганизмов. Так, ионы железа на шести часах инкубации резко увеличивали уровень токсичности смеси, что проявлялось в снижении свечения бактерий на 23,8%, по сравнению с той же системой трехчасовой инкубации. Подобные эффекты связаны со способностью двухвалентного железа запускать формирование различных активных форм кислорода (реакция Фентона), при 137

лом токсический эффект заключается во взаимодействии образованных гидроксил-анионов со структурно-функциональными молекулами клетки, включая фосфолипиды мембраны и нуклеиновые кислоты. Использование смеси, содержащей железо, инкубированной в течении 12 часов достигающеепродемонстрировало 40,7% по отношениюмаксимальныйк смеси,эффект выдержаннойусиленияв течениетоксичности, трех часов. С другой стороны, ионы двухвалентной меди проявляли гораздо меньшие токсические свойства, развивающиеся только на 6 часах инкубации и демонстрирующие падение свечения бактерий лишь на несколько процентов. Разница эффектов металлов обусловлена тем, что двухвалентная медь является более стабильным ионом, находящимся в своей типичной форме окисления, тогда как двухвалентное железо окислено не в полной мере и способно отдать еще один электрон на акцептор, имеющийся в среде для формирования стабильной трехвалентной формы.

Еще одним элементом, проявляющим эффекты усиления интегральной токсичности трофического субстрата явился хром. Однако особенностью данного иона явилось пролонгация развивающегося эффекта, наиболее ярко проявляющаяся после суток инкубациив искусственном рубце и составляющая 25,8% тушения свечения по сравнению с контрольными образцами того же времени инкубации. Предположительно действие хрома основано на его сильных восстановительных свойствах, ведущее к накоплению модифицированных компонентов субстрата, губительно действующих на микроорганизмы. Воздействие физических факторов в виде предварительной обработки усилениесверхвысокочастотными волнами или ультразвуком формировало значительное тушение люминесценциитоксического эффектахарактеризовалось уже в первые значениямичасы, при этом52,7%на третьеми 51,6%часупо последующегосравнению с контрольными, соответственно. В дальнейшем, ввиду отсутствия динамика отражалавоздействияразвитиеданныхэффектовфакторовк контрольныхна трофическийобразцах,субстрат,однако характеризовалась более низкими абсолютными значениями биолюминесценции бактериальных штаммов. Положительный эффект на свечение рекомбинантного штамма’ E.coli оказывали лишь катионы кальция, причем трофический субстрат с добавлением ионов кальция с увеличением времени инкубации усиливал люминесценцию, которая после суток экспозиции в 1,92 раза превышала таковую, полученную в что данные катионы снижают уровень кислотности среды без образования контрольных образцах. Подобные результаты вероятнее всего связаны с тем, токсичных продуктов, а также связывают в инактивные формы различные денатурированные компоненты исходного сырья. достаточноТакимвысокуюобразом,степеньпроведенныетоксичностинамирубцовойисследованияжидкости поуказываютотношениюнак факторомграмотрицательнымвыступает уксусная микроорганизмам,кислота. При этомпричем эффектыосновныморганическихдействующимкислот | 138

в большей степени характеризуются повреждением ИЕ atteagtanea клетки, в первую очередь цитоплазматической ee ТЕНИ взаимодействием с нуклеиновыми ИЗ И GREAT экструдированных кормов с дополнительным вн выявило ряд наиболее токсичных, первое место heresи Икоторых занимаетnocoGOR двухвалентное железо, к тому же, нЕт ей, обработки также повьшшает степень токсичности субстр бактериальным клеткам. 17.3 Изучение влияния кормового фактора на состав рубцовой жидкости, влекущее изменение межклеточного взаимодействия микрофлоры рубна по изменению интенсивности свечения биохемилюминесцентных микроорганизмов. и При проведении исследований использован рекомбинантный штамм Есой K12 TG] с клонированными 1ихСРАВЕ генами Photobacterium leiognathi 54D10, выпускаемый в виде лиофилизированного препарата под коммерческим — «Эколюм» (HBO «Иммунотех», Москва). Непосредственно перед проведением исследований его восстанавливали из лиофилизированного состояния добавлением 10 мл охлажденной дистиллированной воды, выдерживали при 2-4 °C в течение 30 минут, после чего доводили температуру бактериальной суспензии до 25 °С. р В качестве других микробных сенсоров выступала серия репортерных микроорганизмов с индуцируемой экспрессией /их-генов, клонированных под различными промоторами (табл. 59), любезно предоставленных Мануховым И^{В.(ГосНИИгенетика,Россия).} В результате подобной генетической организации, использованны A репортерные конструкции, характеризовались исходно низким уровнем свечения, но относительно специфично отвечали его индукцией при воздействии соответствующего повреждающего фактора.