СЕЛСКОСТОПАНСКА АКАДЕМИЯ ИНСТИТУТ ПО КРИОБИОЛОГИЯ И ХРАНИТЕЛНИ ТЕХНОЛОГИИ БОРИСЛАВ ТОДОРОВ БЛАЖЕВ ВЛИЯНИЕ НА ХРАНИТЕЛНИЯ ФАКТОР ВЪРХУ СЪДЪРЖАНИЕТО НА БИОЛОГИЧНО АКТИВНИ КОМПОНЕНТИ ОТ НЕОРГАНИЧЕН ПРОИЗХОД В МЛЯКОТО И МЛЕЧНИТЕ ПРОДУКТИ АВТОРЕФЕРАТ за присъждане на образователна и научна степен доктор Научна специалност: 02.11.11. Технология на биологично активните вещества (вкл. ензими, хормони, белтъчини) Научни ръководители: проф. дбн. Любомир Ангелов доц. д-р Цонка Оджакова СОФИЯ 2018г.
2 Дисертационният труд е написан на 116 страници и включва 43 таблици и 23 фигури. В списъка на цитираната литература са посочени 163 източника, от които на кирилица 10, на латиница 153. Използваната номерация на таблиците и фигурите в автореферата не съответства на номерацията в дисертацията. Защитата на дисертационния труд ще се състои на 19.11.2018 г. в Института по Криобиология и Хранителни Технологии, София. Материалите по защитата са на разположение в библиотеката на Института по Криобиология и Хранителни Технологии, София.
3 1. АКТУАЛНОСТ НА ПРОБЛЕМА Настъпилите промени в планинските екосисистеми през последните 20 години (трансемисии, вкисляване на почвата, промени в ботаническия състав на пасищата) налагат да се направи задължителна преоценка на микроелементната обезпеченост на ливадната и пасищна растителност от гледна точка на новите потребности на животинския организъм, както и да се изследва ефекта от минералните добавки при използване наличните фуражни ресурси с помощта на моделни опити. За нормалното протичане на обменните процеси в организма и реализирането на генетичните заложби или предразположеност за растеж и продуктивност в млечното животновъдство е необходимо оптимизиране на храненето, съобразявайки се с наличните фуражни ресурси и съществуващия минерален дисбаланс. През 21 век вследствие човешката дейност в отделни райони на Европа се установява траен микроелементен дефицит или натоварване, респ. индуциран под въздействието на антагонисти вторичен дефицит. Екологичните проблеми в предпланинските и планинските райони на Югоизточна Европа са особено актуални, тъй като не само геоложкият произход на почвите и тяхното ph, но също така и редица фактори на околната среда имат рeшаваща роля при трансфера на органичните хранителни вещества, както и на макро- и микроелементите. В тази връзка чрез изготвяне оценка на храненето, ще се направи ясно разграничаване между дефицитното предлагане, оптималното осигуряване и токсичното натоварване по отношение на жизнено необходимите елементи за растенията, животните и човека. Понастоящем изследванията, свързани с предлагането на подбрани неорганични компоненти (есенциални или токсични) осигуряват частична информация за потребностите или дефицита, който съществува при животните и човека. От друга страна, степента на абсорбцията на неорганичните вещества се повлиява комплексно от различни фактори като: пол, възраст, бременност, лактация, валентност, вид на химичните съединения, имунен статус и акумулационен капацитет на организма. Някои неорганични компоненти са постоянно присъстващи в ежедневието, без да е проследен ефекта от тяхната продължителна употреба в аспекта на тяхната биотрансформация в организма. Около 2/3 от територията на Р. България е планинска, като геоложкият произход на почвите има решаващо значение за миграцията и нивата на есенциалните микроелементи по хранителната верига почва-растение-животно-човек. Оптималната добавка на хранителни вещества във фуражите, в рамките на едно целесъобразно хранене при селскостопанските животни, изисква детайлно познаване на найважните хранителни компоненти от неорганичен и органичен произход, както и влиянието на тези компоненти върху качествените параметри на
4 животинските продукти. Едно комплексно изследване в планинските райони на България ще даде по-обстойни данни както за нивата на елементите в тези екосистеми, така и за вторично попадналите в околната среда елементи (емисии от минодобивната промишленост, отпадните води, флотационни съоръжения). Проведените проучвания за последните 15 години показват, че с прехода на преживните животни (овце, кози, телета) от зимно към пасищно отглеждане (през месеците април септември) се появяват редица смущения, като висок процент на абортите, безплодие, понижена млечност, забавен растеж и понижена жизненост на популацията. Изясняване на причините за този функционален дисбаланс е от съществено значение за отглеждането на едри и дребни преживни животни. Гарантирането на балансирано хранене при отглеждането на животни изисква задълбочен систематичен анализ на цялата хранителна верига от почвата, през растението и животното до човека. Отсъствието на систематизирано проучване в тази посока насочва целите на настоящия дисертационен труд, към проследяване трансфера на есенциалните неорганични компоненти селен, йод и цинк на различните нива по хранителната верига. 2. ЦЕЛ И ЗАДАЧИ Целта на дисертационния труд е да се направи цялостна оценка на съдържанието и трансфера на есенциалните неорганични елементи селен, йод и цинк на различните нива по хранителната верига: почварастения-мляко-млечни продукти, както и взаимодействията им с други компоненти Приоритетни задачи в дисертацията са: А. Агроекологична оценка на избрани предпланинските и планински райони на Средните и Западни Родопи: геохимически характеристики и особености на почвите в ендемични области. Картиране на естествени и изкуствени планински пасища с акцент върху на геохимичните аномалии в района, запасеността на почвите и наличието на естествен дефицит по отношение на елемeнтите селен, йод и цинк; таксономична оценка на състава на тревостоя в избрани предпланинските и планински райони на Средните и Западни Родопи; определяне на характерните за районите растителни видове и изследване обезпечеността на тревостоя в периода на активна паша (май-юли); създаването на база данни по отношение на съдържанието на неорганични компоненти в изхранваните фуражи от
5 естествените и изкуствени пасища и оценка на естествения макро- и микроелементен дисбаланс в предпланинските и планински екосистеми. Б. Провеждане на стопански опити с лактиращи овце от Каракачанската и Цигайски породи при пасищно отглеждане в зависимост от ботаническия състав на пасищата дефиниране на формите на дефицит съобразно потребностите на лактиращи животни и оценка на биологичния ефект от дефицитното и балансираното хранене на овце-майки през лактацията (май-юли) върху съдържанието на биогенните елементи цинк, селен и йод в суровото мляко и млeчните продукти; сравнителна характеристика на съдържанието на биологично активните компоненти от неорганичен произход в овчето и кравето мляко и млечните продукти в зависимост от хранителния фактор; проследяване концентрацията на лимитиращите елементи по хранителната верига растение - животинска продукция, чрез анализ на микроелементната секреция в суровото овче и краве мляко и съдържанието им в кисело мляко, бяло саламурено сирене и кашкавал в условията на небалансирано мултиелементно предлагане; оценка на качествените показатели на млякото и млечните продукти и влиянието на биогенните елементи селен, йод и цинк върху тези показатели. В. Разработване схеми за суплементация на овцете през активния пасищен период оптимизиране на минералното хранене (пролетно-лятно), съгласно европейските стандарти разработване схеми за суплементация на овцете през активния пасищен период оптимизиране на минералното хранене (пролетно-лятно), съгласно европейските стандарти; суплементация на биогенните елементи селен и йод, съобразно геохимичните особености на района (предпланински/планински); оценка на влиянието от добавката на селен и йод чрез анализ на микроелементната секреция в суровото овче и краве мляко, киселото мляко, бялото саламурено сирене и кашкавала. оценка на качествени показатели и микро- и макроелементен състав в млякото и млечните продукти и оценка на влиянието на добавените биогенни елементи (селен и йод) върху тези показатели;
6 Г. Проучване и оценка на приема на цинк, селен и йод на последното звено в хранителната верига при консумация на мляко и млечни продукти при човека. Калкулация на средно-дневния прием на биогенни елементи с мляко и млечни продукти при човека Оценка на предлагането на биогенните елементи за населението в ендемични планински райони, съобразно границите и нормите на прием. 3. МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ 3.1. Определяне на района Подбрани са два района в Западните и Средните Родопи /фигура 1/ с различни геолого-географски характеристики: село Смилян - разположено на двата бряга на река Арда /820-850m надморска височина/ в Средните Родопи, на 15km югоизточно от областния център гр. Смолян. Пасищата са локализирани върху сиенитни и гнайсови геоложки формирования, разположени на височина от 900 до 1350m надморска височина, и село Борино - разположено в Югозападна част на Родопския масив в област Смолян. Горските територии обхващат 67% от цялата площ на общината. Релефът е типичен планински, с характерните особености за тази част на Родопите стръмни и урвести пасища и полегати била. Средна надморската височина е 1200m. Доспат е разположен в Западните Родопи. Ландшафтът се отличава с типичните планински пасища с надморската височина от 1170 до 1250m, върху андезитни и риолитни геоложки структури. Фигура 1: Разположение на опитните площадки в района на Западни и Средни Родопи
3.2. Експериментален материал и методи 7 За детайлно картиране на планинските пасища, предвид геохимичните аномалии в района, запасеността на почвите и съществуването на естествен дефицит по отношение на елемeнтите селен, йод и цинк, е необходимо да бъдат подбрани и изследвани материали по цялата хранителна верига почва-растение-животно-храни. 3.2.1. Почви Подбрани са 9 опитни площадки - неполивни площи. От 3 опитни площадки във всяко от пасищата (с. Борино, с. Смилян и м. Кайнадина) са събрани почвени проби от повърхностния слой (0-25cm). За всяка площадка е подготвена сборна проба за анализ. Общо са извършени анализи на 27 броя почвени проби. Използвани са следните методи за анализ: Определяне на запасеност на почвите - за определяне N- запасеност на почвите и формите на подвижен азот е използвана следната методика: претеглят се 10g от изсушените почвени проби, които се третират с 50ml 2N разтвор на калиев хлорид (KCl). Пробите се поставят в клатачна машина в продължение на 1 час, филтруват се и се определя количеството и формите азот (нитратен -N-NO 3 и амонячен N- NH 4 +) на проточен анализатор. Макро- и микроелементна характеристика на почвите в района - определянето на есенциалните макро- и микроелементи е извършено чрез минерализиране на 1g от изсушените и пресети почвени проби с 10 ml cмес от aзотна и cолна киселина в съотношение 1:3 с микровълнова пещ под налягане и при температура 185 С и последващо определяне на атомно-емисионен спектрофотометър с индуктивно свързана плазма. Определянето на елементите цинк и селен е извършено чрез минерализиране на 1g от изсушените и пресети почвени проби с 10ml смес от азотна и солна киселина (1:3) в микровълнова пещ под налягане и температура 185 С. Определянето на елемента цинк е извършено с Атомно-абсорбционен спектрофотометър с пламък (FAAS). Измерването на количеството селен се извършва с Атомноабсорбционен спектрофотометър с приставка за генериране на хидриди (HGAAS) след редукция с калиев йодид/аскорбинова киселина. Определяне на ph на почвата 10g от изсушените и пресети почвени проби се третират с 25ml 1,0N разтвор на калиев хлорид (КCl) и се разбъркват. След 1 час извлекът се темперира до 18 0 С и се определя рh.
8 Определяне ph-на водата - водните проби се събират в киселино-устойчиви съдове, след което се замразяват при -20 0 С с цел предотвратяване действието на микрофлората. Определянето на ph става след темпериране на водните проби до 18 0 С. 3.2.2. Растителни проби Общо са извършени анализи на 37 броя растителни проби за определяне на минералния състав. Определян е видовия състав в 3 броя сборни проби. На преобладаващите растителни видове в съответния район (10 броя) е определено съдържанието на макро- и микроелементи. Оформени са стандартни опитни площадки с размери 2х2m в три района на Родопите. Сезонното картиране на пасищата продължава от май до юли, при което се проследява трансфера на неорганичните компоненти в ливадната трева и подбрани индикаторни растения в зависимост от: - геоложкия произход на почвите - надморска височина - фенологичната дата на прибиране на откоса Пасищата са подбрани в зависимост от ботаническите си характеристики както следва: - естествени пасища- I, II и III площадки с. Борино - изкуствени пасища- IV, V и VI площадки с. Смилян - тревна смеска - VII, VIII и IX площадки м. Кайнадина, Смолян От 3 -те опитни площадки във всяко от пасищата /с. Борино, с. Смилян и м. Кайнадина/ са събрани растителни материали (фигура 2 и фигура 3). Пробите от всяка опитна серия /площ 2m 2 / са нарязани на ситно /1-2сm/, и лиофилизират при -40 о С, след което са смлени и съхранявани в пластмасови приемници в хладилна камера. Фигура 2: Опитни площадки в района на с. Смилян /перманентен тревостой/
9 Фигура 3: Опитни площадка в района на с. Борино /картъл/ За определяне на ботаническия състав е изготвен списък с основните растителни видове, които преобладават в проучения район на Средните Родопи (Таблица 1). Сортирането и разделянето на отделните видове и семейства е извършено според основните им ботанически признаци. Таблица 1: Основни растителни видове в пасищната растителност в района на Средните Родопи Растение Латинско наименование Вид* бобови 1 Червена детелина Trifolium pratense L. Fa 2 Див фий Vicia villosa Roth. Fa 3 Дива люцерна Medicago falcate Fa 4 Хибридна детелина Trifolium hibridum Fa 5 Бяла детелина Trifolium repens L. Fa житни 6 Лъжлива власатка Festuca fallax Thuil. Po 7 Тимотейка Phleum pratence L. Po 8 Картъл Nardus stricta L. Po 9 Ливадна метлица Poa pratensis Po 10 Обикновена полевица Agrostis vulgaris Po 11 Ароматна миризливка Anthoxanthum odoratum L. Po 12 Пасищен райграс Lolium perenne L. Po 13 Ежова главица Dactylis glomerata Po 14 Туфеста пластица Deschampsia caespitosa Po разнотревие 15 Глухарче Taraxacum officianale Va 16 Бял равнец Achillea millefolium L. Va 17 Обикновена oвсига Bromus commutatus Va 18 Дива мента Mentha arvensis Va 19 Чемерика Veratrum lobelianum beruh. Va 20 Живовляк Plantago lanceolata L. Va 21 Киселец Rumex acetosa L. Va 22 Кипарисова млечка Euphorbia cyparissias Va 23 Жълт кантарион Hypericum perforatum Va * Fa бобови; Po житни; Va разнотревие
10 За различните микро- и макроелементни са използвани няколко вида за минерализация на пробите, поради спецификата при преподготовка за всеки конкретен елемент (възможни загуби при висока температура на летливи компоненти или недостатъчно разграждане на матрицата): минерален анализ - сухо опепеляване В предварително накален и претеглен порцеланов тигел се претегля 1-2g от растителната проба, която се опепелява при 450 0 С в муфелна пещ в продължение на 72 часа. Пепелния остатък се разтваря с 3-5ml 6N солна киселина (HCl) в зависимост от крайния обем на разреждане на биологичния материал /крайната концентрация на разтвора трябва да е < 3%, за да се елиминират смущенията при измерването на елементите. Анализа се провежда с атомноабсорбционен спектрофотометър VARIAN SpectrAA 55В + SpectrAA 220Z (пламъкова и електротермична атомноабсобционна техника) и приставки за хидридна техника (ETC60+VGA77). минерален анализ- мокро опепеляване Микровълнова пещ от 0.5 до 1.0g от растителния материал се опепелява при използването на подходяща температурна програма и налягане. След охлаждане на системата минерализираните проби се прехвърлят количествено в 25ml колби, промива се тефлоновия съд с дейонизирана вода и колбата се долива до марката. Определянето на макро- и микроелементи е извършено чрез минерализиране на 1g от изсушените проби с 10ml смес от азотна и солна киселина (1:3) с микровълнова пещ под налягане и при температура 185 С, и последващо определяне на атомно-емисионен спектрофотометър с индуктивно свързана плазма VARIAN Liberty II. Определянето на цинк и селен е извършено чрез минерализиране на 1g от изсушените и пресети растителни проби с 10ml смес от aзотна и cолна киселина (1:3) с микровълнова пещ под налягане и температура 185 С. Определянето за цинка е извършено с атомно-абсорбционен спектрофотометър с пламък (FAAS), а за селен с атомно-абсорбционен спектрофотометър с приставка за генериране на хидриди (HGAAS) след редукция с калиев йодид/аскорбинова киселина. алкална екстракция Определянето на йод е извършено след алкална екстракция. От изсушения и фино смлян биологичен материал се претеглят 0,5g в един 250ml или 1g в един 500ml съд за клатене (облодънна колба) и се разтваря с 100ml респективно с 200ml разтвор на амоняк (0,5%) и съдът се затваря. Сместа се оставя да престои през нощта, след това в продължение на 2 часа се клати хоризонтално, след което върху нагънат филтър се филтрува във епруветки със запушалка. По същия начин се обработва празната проба. След това пробата се филтрува през специален G4-filter. Определянето е извършено на
11 Масспектрометър с индуктивно свързана плазма AGILENT 7500cx (йод - I 129, и вътрешен стандарт телур -Те 125 ). За оценка приноса на отделните растителни видове в общия минерален баланс на тревните асоциации през време на пашата, са използвани подбрани индикаторни растения, в които е определена концентрацията на основни есенциални макроелементи: калций (Ca), калий (K), натрий (Na), магнезий (Mg), фосфор (P) и микроелементи: бор (B), мед (Cu), цинк (Zn), желязо (Fe) и манган (Mn). 3.2.3. Биологични материали от животински произход /мляко и млечни продукти/ Събрани са общо 164 броя индивидуални и 18 броя сборни проби от овче (от 3 породи овце) и краве мляко. Изготвени са мостри от кисело мляко (10 броя проби), бяло саламурено сирене (60 броя проби) и кашкавал (12 броя проби) за двата изследвани района. Общо са анализирани 240 млечни проби. Предварителната подготовка на изследвания материал (сушенето) е идентично на това при растенията. При опепеляването на пробите е използвана микровълнова пещ, снабдена с 12 гнезда. Претеглят се две паралелни проби по 0.5g от биологичния материал в тефлонови съдове, заливат се с 6ml концентрирана азотна киселина (HNO 3), пробата се херметизира и се опепелява стъпаловидно при температура до 250 0 C в продължение на 35 минути в режим на апарата milk или meat. След охлаждане на системата минерализираните проби се прехвърлят количествено в 25ml колби, промива се тефлоновия съд с дейонизирана вода и колбата се долива до марката. Определянето е извършено на Масспектрометър с индуктивно свързана плазма AGILENT 7500cx (йод - 129 I, вътрешен стандарт телур - 125 Те, селен - 78 Se и цинк - 66 Zn, вътрешен стандарт германий - 75 Ge). 3.2.4. Лиофилизирани продукти (млека, сирена, кашкавали) Пробите са лиофилизирани в Институт по Криобиология и хранителни технологии София. Те предварително са замразени до температура -35 С в хладилна инсталация Electrolux. Сублимационното сушене е извършено в лабораторна сублимационна инсталация на фирмата Hochvakuum-TG-16.50 с кондуктивно нагряване на плочите. Температурата на доизсушаване на изследваните проби при проведените технологични изпитания остава в границите: 23 С - 25 С, а остатъчното влагосъдържание от 2 до 5%, което гарантира високо качество на крайния продукт. Сирената са произведени, като е следван технологичния процес, описан в приложение А на БДС 15-2010 Българско бяло саламурено
12 сирене. Въведени са изисквания за физикохимичните показатели сол в общата маса на сиренето 3.5 ± 0.5% и сол в саламурата между 6 и 10%. Осоляването се извършва на два етапа: Първоначално коагулума се обработва /престоява във водносолев разтвор с концентрация 22% в продължение на 12-15 часа, след което се прехвърля в солеви разтвор с концентрация 11% за узряване на продукта. В края на осоляването сиренето трябва да съдържа 2,5% сол; Допуска се и доосоляване на продукта при подреждането на сиренето със суха сол в количество 0,30kg за 15kg продукт. 3.3. Статистическа обработка на резултатите За обработка на резултатите са използвани електронни таблици. MS Excel съдържа модул от процедури за статистически анализ да данни, които са използвани за анализ на експериментални данни дескриптивна статистика, построяване на хистограми, различни методи за сравняване на извадки, изчисляване на корелационни коефициенти, регресионен, дисперсионен анализ и др. 4. РЕЗУЛТАТИ И ОБСЪЖДАНЕ 4.1. Агроекологична характеристика на почвите в планинските райони Район Смилян: В изследвания район преобладават кафявите горски почви, характерни за климатичните условия на Средните Родопи. Образуването им е съпроводено след изветряне на гнайсови и сиенитни формирования. Разнообразието на почво-образуващите скали определя степента на запасеност на почвите с неорганични и органични нутриенти. В района на с. Смилян, Смолянско при надморската височина от 800-1200m са проучени четири различни по ботанически състав пасища, разположени върху риолитни и сиенитни геоложки формирования. Район Борино/Доспат: Съгласно картата за райониране на почвите в България, Община Борино попадат в агроекологическия район на кафявите горски почви. Образуването им е резултат от изветрянето на андезитни и риолитни формирования. Като почвен вид преобладават кафявите горски и канелените горски почви. По механичен състав тези почви са глинести и глинесто-песъчливи, рохкави. Характерното за почвите в региона е, че те са със сравнително слаб, повърхностно разположен хумусен слой, а наклона на терена е значителен. Почвите се характеризират със слабо до средно плодородие. Хумусният им хоризонт има малка мощност (10-20cm), а профилът 40 60cm. Съдържанието на органичното вещество е ниско и определя почвите в
13 двете общини като слабо хумусни. Наличието на хумус е в граници от 1.14-4.15 %. Почвената реакция е от слабо до средно кисела. Киселият характер на почвите (таблица 2) определя в значителна степен ботаническият състав на пасищата, представляващ интерес в настоящото проучване. Цели се едно по-детайлно изследване на района поради уникалния характер на естествения тревостой, за да се проследи разпределението на основните растителни класове през време на пашата и трансфера на есенциалните елементи през отделните подпериоди на вегетационния процес. Таблица 2: Съдържание на биологично достъпни форми на азот, фосфор и калий в почвите в средата на пасищния период в двата изследвани района (с. Борино (n=3), с. Смилян (n=3) Средна стойност ph (KCl) NO 3-N mg/kg NH 4-N mg/kg Борино, картъл, юни P 2O 5 mg/100g K 2O mg/100g 4,10 ± 0.07 0,76 ± 0,33 6,15 ± 0,54 2,80 ± 1,14 22,9 ± 1,83 Борино, разнотревие, юни Средна стойност 4,07± 0,25 0,65±0,33 8,62±4,08 3,98±2,92 10,4±1,83 Смилян, естествен тревостой, юни, 1200 m Средна стойност 4,26 ± 0.14 11.23±7.96 4.20±1.99 3.96±1.92 8.15±0.59 Смилян, естествен тревостой, юни, 1000 m Средна стойност 4.29 ± 0.22 13.29±1,32 10.5±4.87 4.39±3,19 9.13±1.35 състояние на почвата Потребност 6,50-7,00 20-35 35-50 13-20 20-30 Изследваните опитни площадки са с изключително ниско рн, което влияе неблагоприятно върху биологичната усвоямеост на азот (N), фосфор (P) и калий (K) по хранителната верига почва-растение Всички пасища са изключително бедни на азот. Сумата от усвоимите форми на азот - амонячен и нитратен (Σ = NO 3 -N + NH 4 -N) в почвата е < 25 mg/kg. Имайки предвид, че при ph 4,0 4,5 развитието на азотфиксиращите бактерии силно се потиска, то очаквано е в по-киселите почви съдържанието на азот да е значително под необходимото за добра почвена запасеност. Запасеността с фосфор и калий също е под необходимите агроекологични норми, което е предпоставка за ниски добиви на биомаса. Стойностите са подобни на тези, който са получени при картъловите пасища, като съдържанието на калий е още по-ниско. В сравнение с разнотревието в район Борино, при втория район (Смилян) съдържанието на усвоимите форми на азот е по-високо, но
14 стойностите са недостатъчни за да се задоволят напълно потребностите на растенията. И тук почвите са с ниско рн, което не благоприятства трансфера на усвоимите форми на фосфор и калий (таблица 2). 4.2. Определяне коефициента на трансфер по хранителната верига почва - растение в райони с различен геохимичен произход За количествена оценка степента на акумулация се въвежда величината фактор на трансфер, дефиниран като отношение между концентрацията в растителните тъкани и общата концентрация в почвата. Таблица 3: Коефициенти на трансфер за макроелементите калций, калий, магнезий и фосфор за районите на Борино и Смилян през периода 2013-2014г. Район / тип на калций калий магнезий фосфор пробата/надморска височина Борино-почва/ тревна смеска 1000 m 1.50 7.24 0.68 5.23 Борино-почва/картъл 1200 m 1.86 13.27 0.62 6.55 Смилян-почва/тревна смеска 800 m 2.50 6.49 0.42 10.34 Смилян-почва/тревна смеска 1000 m 3.19 3.59 0.28 5.32 Смилян-почва/тревна смеска 1200 m 3.26 3.63 0.32 6.36 Характерният за района на Борино състав от растителни видове, съдържащ главно власатка и райграс, типичните пасища с картъл, имащи по-ниски съдържания на калций, не дават възможност да се достигне необходимата потребност за този елемент. В района на Смилян изследванията показват висок трансфер на елемента калций в тревните асоциации разположени на 1000 и 1200 m, надвишаващи в средата на тревостоя (м. юни) почти двукратно потребностите на овцете (5.0g/kg). Причините за високите нива на калций в тревостоя (от 7,0 до 9,5g Ca/kg фураж) се дължат на специфичния ботанически състав на този вид пасища и високият процент на участие на някои легуминозни растителни видове. Киселия характер на почвите също благоприятства един повишен калциев трансфер по хранителната верига почва-растение (таблица 3). Изследванията показват висок трансфер на елемента калий както при разнотревието, така и при картъла, разположени на 1000 и 1200 m. През месец юни, неговата концентрация надвишава близо четири пъти потребностите на овцете (5.0 g/kg). Установените стойности варират от 12 до 21g К/kg фураж. Киселия характер на почвите гарантира един висок трансферен коефициент при фосфора /5.2-10.3/, въпреки ниската запасеност на
15 изследваните почвени проби. При това почти се достига и необходимата потребност от фосфор за животинския организъм (3.5 g/kg). При пасищата разположени на 1000m и 1200m са установени нормални концентрации на елемента магнезий в ливадната трева, гарантиращи в достатъчна степен магнезиевата потребност на организма (1.5 Мg/kg)(таблица 3). Таблица 4: Коефициенти на трансфер за микроелементите мед, желязо и манган за района на Борино през периода 2013 г. / 2014 г. Район /тип на пробата/ надморска височина мед желязо манган Борино-почва/ тревна смеска 1000 m 0.79 0.004 0.30 Борино-почва/картъл 1200 m 1.02 0.009 0.26 Смилян-почва/тревна смеска 800 m 0.34 0.008 0.07 Смилян-почва/тревна смеска 1000 m 0.37 0.005 0.20 Смилян-почва/тревна смеска 1200 m 0.76 0.011 0.24 За района на Борино при средно ниво на рн=3.8-4.3 микроелементите показват нисък трансфер и при двата вида растителност (картъл и разнотревие). Независимо от ниските коефициенти на трансфер се задоволяват почти напълно микроелементните потребности на растенията. Нивата на манган и желязо в растенията задоволяват между 85 150% от потребностите на животните, което се дължи на високите концентрации на двата елемента в почвите на региона (таблица 4). За района на Смилян независимо от разликите в трансфера на микроелемента мед при различна надморска височина (1000m и 1200m) се установява сравнително добрата му обезпеченост в растителността. Таблица 5: Коефициенти на трансфер за микроелементите селен, йод и цинк за района на Борино през периода 2013-2014 г. Район /година/ тип на пробата селен йод цинк Борино-почва/ тревна смеска 1000 m 0.21 0.34 0.77 Борино-почва/картъл 1200 m 0.22 0.37 2.43 Смилян-почва/тревна смеска 800 m 0.20 0.34 0.29 Смилян-почва/тревна смеска 1000 m 0.15 0.22 0.71 Смилян-почва/тревна смеска 1200 m 0.15 0.31 0.66 Биологично усвоимите форми на селена зависят изключително от геоложкият произход на почвата и нейното рн. При ниско рн на
16 почвите (4.26 4.29) е възможен ограничен трансфер (0.15-0.22) по веригата почва-растение, при което биоакумулационния капацитет на тревните асоциации достига в края на месец юни критични концентрации (30 µg/kg СB). Коефициента на трансфер за йод при различните надморски височини варира от 0.22 до 0.34, при което се осигуряват от 89 до 138 μg/kg в ливадната растителност. Тези концентрации гарантират до 50-80% от оптималните потребности на животинския организъм от йод, което изисква от своя страна суплементация през време на пасищния период (таблица 5). Трансферът на цинк от почвите в растенията е геоложки обусловен процес. Независимо от сравнително високите му концентрации в почвата, поради слабата му подвижност може да се стигне до ясно обусловени дефицити. При елемента цинк въпреки сравнително ниският коефициент на трансфер поради киселото рн се наблюдава достатъчна обезпеченост, с което се гарантират минималните потребности за организма (30.0 mg Zn/kg). 4.3. Ботанически състав на пасищата и сезонна динамика в зависимост от фенологичния стадий на ливадната растителност и надморската височина Основните растителни видове, преобладаващи в проучения район на Средните Родопи варират в широки граници (таблица 1). Ботаническият състав на пасищата, като и тяхната физико-химична характеристика, биха могли в значителна степен да повлияят добива на мляко, нивото на млечни липиди при храненето на преживни животни през периода на лактацията, което е от особено значение за постигането на висока млечност чрез повишеното процентното участие на легуминозните треви Trifolium pratense L.(червена детелина), Vicia villosa Roth.(див фий) и Trifolium repens L. (бяла детелина). Таксономичната оценка на изследваните пасища от района на Смилян показва разпределението на доминиращите растителни видове при надморска височина от 1000 до 1200m (сиенитни структури). Найвисок е процентът на житните треви- 36,20%, следван от легуминозните - с 35.75% и разнотревието - с 28,05%. При височина 1100-1250m /с. Борино/ най-висок е процента на житните треви- 64%, следван от легуминозните с 6% и разнотревието с 30% /андезитни структури/. Макро- и микроелементна характеристика на подбраните идикаторни растения Високото съдържание на калций и калий в легуминозните видове е предпоставка за достигане на необходимите потребности особено в района на Смилян, където съдържанието им е около 35%. За района на
17 Борино поради преобладаващото съдържание на райграс и детелина в култивираните пасища е характерно високото съдържание на калий, надвишаващо два до три пъти потребностите за този елемент. Микроелементната характеристика на двата района показва недостатъчна запасеност за елементите бор, мед и манган (до два пъти) и излишък на желязо (два до пет пъти над необходимото), в резултат на геоложките особености на района. Съдържание на биогенните елементи йод, селен и цинк в индикаторните видове растения Проучването направено за трите микрокоелемента, показва почти двойно по-ниска обезпеченост в преобладаващият вид лив. власатка 30%, което до известна степен се компенсира с добрата обезпеченост при червената детелина, пасищният райграс и наличието на легуминозни видове /фий/. µg/kg селен 80 71 70 60 50 40 30 20 51 47 53 36 43 50 32 28 46 1. див фий 2. пасищен райграс 3. ливадна власатка 4. червена детелина 5. бяла детелина 6. звездан 7. полска полевица 10 0 8. ежова главица 9.червена власатка 10. ливадна трева *необходимата потребност е 150 µg Se/kg Фигура 4: Съдържание на селен в индикаторните видове, спрямо необходимата потребност Наблюдава се силно изразен дефицит при всички индикаторни видове като концентрациите при някои от тях са около и под критичните 30µg/kg сухо вещество. Изследването на ливадната трева, съдържаща всички характерни за района индикаторни растения показва, че няма вид, който да може да компенсира ниското предлагане на селен, така че средното ниво на елемента в перманентния тревостой е около 10-15% от необходимите потребности за животинския организъм. Това налага да се предвиди едно допълнително суплементиране със селен за целия период на паша.
18 µg/kg йод 1. див фий 300 250 200 255 161 2. пасищен райграс 3. ливадна власатка 4. червена детелина 5.бяла детелина 150 100 50 0 88 68 120 75 14 75 57 68 6.звездан 7.полска полевица 8.ежова главица 9. червена власатка 10.ливадна трева *необходимата потребност е 150-200 µg I/kg Фигура 5: Съдържание на йод в индикаторните видове, спрямо необходимата потребност Съдържанията на йод в различните тревни асоциации са относително ниски и не могат да задоволят необходимата за преживните животни потребност (150-200µg/kg). Единствено в дивия фий концентрацията е сравнително висока, но средното участие на див фий в ливадната трева (около 3%) и не може да компенсира напълно недостига на йод. mg/kg 80 70 60 50 40 30 20 10 0 51 цинк 71 47 53 36 43 50 32 28 46 1. див фий 2. пасищен райграс 3. ливадна власатка 4. червена детелина 5. бяла детелина 6. звездан 7. полска полевица 8. ежова главица 9.червена власатка 10. ливадна трева *необходимата потребност 30-40 mg Zn/kg Фигура 6: Съдържание на цинк в индикаторните видове, спрямо необходимата потребност Решаваща роля за обезпечеността на флората с цинк играе геоложката структура и отчасти киселинността на почвата. Колкото покисели са почвите, толкова повече цинк се трансферира в растението. Поради по-киселото рн на почвата (4,1 5,0) се наблюдава много добра
19 обезпеченост с микроелемента цинк, надвишаваща потребностите във всички индикаторни растения. За разлика от цинка, при селена се наблюдава значителен дефицит, който се дължи както на геоложкия произход на почвите така и на ниското рн. µg/k 60 g 45 30 15 0 Сезонна динамика на биогенните микроелементи селен, йод и цинк в ливадната растителност в зависимост от надморската височина за района на Смилян (Средни Родопи) и Борино (Западни Родопи) 46 35 38 селен 29 Май Юни Юли 32 12 *потребност за животинския организъм за селен-250µg/kg за йод-150-200µg/kg 150 100 µg/kg 50 0 Фигура 7: Сезонна динамика на микроелементите селен и йод в ливадната растителност в зависимост от надморската височина (район Смилян, 1000-1200 m) Динамиката е ясно изразена и за трите елемента (селен, цинк и йод) от района на Смилян. При елемента йод при надморска височина 1000m се наблюдава ясно изразен пик в средата на пасищния период, докато при 1200m показва се наблюдава тенденция за намаляване на концентрацията от началото към средата на периода и достигане на плато в края на периода. 134 70 йод 125 89 86 36 Май Юни Юли Смилян 1200 m Смилян 1000 m µg/kg 40 30 20 10 0 селен 35 31 21 14 17 12 Май Юни Юли µg/kg йод 80 68 62 60 63 40 41 31 20 28 0 Май Юни Юли Борино картъл Борино разнотревие *потребност за животинския организъм за селен-250µg/kg за йод-150-200µg/kg
20 Фигура 8: Сезонна динамика на микроелементите селен и йод в ливадната растителност в зависимост от надморската височина (район Борино, картълразнотревие) Съдържанието на селен в ливадната растителност (район Борино) показва наличие на ясно изразен дефицит, като в края на изследвания пасищен период концентрацията на елемента достига критични стойности (<30µg/kg). За сравнение в другия изследван район (Смилян) съдържанието на селен е по-високо през целия пасищен период. От май до юни се наблюдава типично изразено плато в концентрациите на селен в растителността, обусловено от ниските съдържания в почвите и много ниския коефициент на трансфер за селен (0.20). Наблюдава се маргинален дефицит през целия изследван период, като с намаляването в края на периода се достигат много ниски стойности. В началото на изследвания период, както при картъла, така и при разнотревието са установени концентрации от 63 до 68 µg йод/kg. С напредване на вегетацията концентрациите на йод в растителността намаляват достоверно и достигат през месец юли стойности от 28 до 31µg/kg, което е крайно недостатъчно за бъде обезпечен нормален трансфер на елемента по хранителната верига растение- животно. Това до голяма степен предопределя проявите на хроничен дефицит на йод както при животните така и при човека за този район. 4.4. Биологичен ефект от добавката на селен при храненето на овце от порода Родопски Цигай през дойния период върху съдържанието на цинк, селен и йод в млякото и млечните продукти Експериментите са проведени с 16 овце на втора лактация от порода Родопски Цигай, разделени в две групи (2х8) дефицитна и суплементирана. През дойния период овцете от втората група са суплементирани "per os" с 0.25 mg селен/ден под формата на натриев хидроген селенат (NaHSeO 3.10H 2 O). Животните са хранени съгласно ARC норми. Пробите от мляко са взети на 30-ия и 60-ия ден след суплементацията. Ефект от добавката на селен върху показателите и състава на овчето мляко Суплементирана група произвежда по всяко време повече мляко (от 56 до 209ml/ден) с естествена млечна мазнина в сравнение с дефицитната (120% респ. 220%). С напредване на лактацията добивът на мляко при двете групи намалява с 54,4% (342 ± 59ml/ден) и с 16,1% (286 ± 192ml/ден). Дефицитът на селен не оказва влияние върху съдържанието на мазнините, протеина и лактозата в овчето мляко по време на пашата. Въз основа на добива и състава на овчето мляко на 30 и 60-ия ден от експеримента, може да се изчисли дневната секреция
21 на протеин, мазнини и лактоза при двете групи през целия период. Средно-дневната секреция намалява с напредването на лактацията, което се дължи на намаления добив и промените в състава на млякото. Установеният ефект след суплементацията със селен при породата Родопски Цигай показва значително по-висок средно-дневен добив на мляко за целия период на експеримента - 152%. Суплементираните овце секретират ежедневно 146% повече мазнини в млякото. Дневната секреция на протеин и лактоза в млякото при суплементираната група също е положително повлияна, съответно със 151% и 153%. Общото количество на сухо вещество при двете групи варира в малък диапазон от 19.6% до 19.9%. Не са установени достоверни разлики между групите през пасищния период. Съдържанието на сух безмаслен остатък е около 12% и остава постоянно по време на дойния период. Ефект от добавката на селен върху микроелементното съдържание в суровото овче мляко (селен, йод и цинк) Дефицитът на селен оказва негативно влияние върху съдържанието на селен в овчето мляко (Таблица 6). Таблица 6: Ефект от суплементацията върху съдържанието на селен в млякото на овце от породата Родопски Цигай (n=8,8) през време на пасищния период (µg/l) Групи / Период 30-ти ден 60-ти ден съдържание на селен в х ± sd х ± sd млякото от 1-60 ден Суплементирана група 47,4 ± 4,7 58,4 ± 3,7 52,5 ± 7,0 Дефицитна група 23,1 ± 7.0 18,3 ± 3.3 20,6 ± 5,8 %* 205 320 255 t - тест P<0,001 P<0,001 P<0,001 *Дефицитна група=100%; Суплементирана група=х% Разликата в концентрацията на селен в млякото между двете групи нараства от 30-ти до 60-ти ден от 205% на 320%. Средно през целия период дефицитните животни произвеждат мляко, съдържащо 2,55 пъти по-малко селен. Подобни резултати са получени чрез изчисляване на дневната секреция на селен през различните подпериоди (Таблица 7).
22 Таблица 7: Ефект от суплементацията върху дневната секреция на селен чрез овчето мляко на Родопския Цигай (n=8,8) през време на пасищния период (µg/ден) 30-ти ден 60-ти ден дневна секреция на Групи / Период селен х ± sd х ± sd чрез млякото от 1-60 ден Суплементирана група 34,8 ± 9,8 21,2 ± 4,6 28,3 ± 10,5 Дефицитна група 9,0 ± 4,6 6,1 ± 2,8 7,4 ± 4,0 %* 388 350 382 t - тест P<0,001 P<0,001 P<0,001 *Дефицитна група=100%; Суплементирана група=х% Суплементираните овце секретират средно през първия подпериод (1-30 ден) около пет пъти повече селен в млякото отколкото животните от дефицитната група (35µg/l спрямо 9 µg/l). С напредване на лактацията разликите между двете групи намаляват. През юни суплементираната група произвежда мляко с по-високи съдържания на селен (21.18 ± 4.6µg/l), в сравнение с дефицитната (6,05 ± 1,8µg/l). Всички разлики между двете групи са значими (p<0,001). Суплементираните със селен животни, секретират по време на целия период до 3,82 пъти повече селен, в сравнение с несуплементираните овце. В сравнение със селена, няма значително понижаване на концентрацията на йод в овчето мляко с напредване на лактацията. Разликите между двете групи достигат на 60-ия ден след началото на суплементацията около 26% (р> 0.05). Въз основа на добива на млякото при двете групи са установени различни нива в средно-дневната секреция на йод (µg/ден) чрез мляко през двата подпериода. При изчисляване на секрецията на йод, разликите между суплементираната и несуплементирана групи варират от 151% до 167%. Овцете получавали допълнително селен през целия период, секретират 150% повече йод, отколкото животните в несуплементираната група. Влияние на добавката на селен върху други макро- и микроелементи През целия период (1-60 ден) овцете от суплементираната група секретират средно дневно 35% повече Ca (972±460 респ. 718±374 mg/ден); 43% повече Mg (103±45 респ. 72±34 mg/ден) и 41% повече P (1076±563 респ. 765±413 mg/ден). Разликите между двете групи са значимо доказани само за елемента магнезий (p < 0.05). Селеновият дефицит през пасищния период води до значително по-висока средно-дневна секреция на микроелементите (30 ти и 60 ти ден)
23 в млякото. Установено бе, че суплементираните овце секретират средно-дневно два пъти повече мед през целия период. Суплементираната група секретира над два пъти повече мед (2.23 пъти за първия период) и тази разлика се задържа до края на изследването (2.13 пъти в края на периода р<0.05), което потвърждава резултати от други изследвания за синергистични ефекти между селен и мед. Наблюдава се и повишена секреция на желязо през първия период (366%), като разликите между суплементираната и дефицитната група намаляват в края на периода (113%). Подобни резултати са получени за средно-дневната секреция на манган и кобалт в млякото, чиито стойности нарастват при суплементираната група с 1,6 пъти за манган респективно 1,5 пъти за кобалта. Проучването с лактиращи овце доказва влиянието на силно изразен микроелементен дефицит - хроничен селенов и субоптимален йоден дефицит върху добива и състава на млякото, върху съдържанието на селен и йод в суровото мляко и селеново-йодната секреция. Дисбалансът в съдържанието на селен по време на пасищното отглеждане, в сравнение с други проучвания води до значителни промени в концентрациите на селен и йод в млякото. Получените резултати показват, че е необходима корекция в предлагането към дажбите на лактиращите овце. 4.5. Биологичен ефект от добавката на мултиелементен премикс при храненето на овце от Каракачанска порода през дойния период върху съдържанието на цинк, селен и йод в млякото и млечните продукти Експериментите са проведени с 20 овце от Каракачанска порода, разделени на две групи (2х10). Животните се хранят ad libitum с ливадна трева, с различни количества на селен и йод през време на пашата. Хранителната диета съдържа ниски нива на селен (0,065 mg/ kg СВ) и субоптимално съдържание на йод (0,096 mg/ kg СВ). Суплементиранатата група получава допълнително 0,25 mg Se / ден под формата на натриев хидроген селенат (NaHSeO 3.10H 2 O) и 0,10 mg I / ден като калиев йодид (KI) през целия изследван период (90 дни). Пробите от мляко са събирани на 30-ти, 60-и и 90-и ден по време на пасищния период. Животните се хранят съгласно ARC норми с различни количества селен и йод по време на експерименталния период. Установените дисбаланси на основните хранителни елементи (Se и I) във флората в изследваната област могат да повлияят отрицателно върху производството на мляко по време на пасищния период.
24 Ефект от добавката на селен и йод върху показателите и състава на прясното мляко В началото на пасищния период средният дневен добив на мляко при суплементираната група е 991±125 ml. В края на лактацията добива на мляко намалява до 499±165 ml (с около 50%). При несуплементираните овце добивът на мляко намалява от 838±99 ml до 374±129 ml (55%) в края на дойния период. Най-големи разлики между двете групи са наблюдавани в края на изследвания период (33%). Суплементираните овце имат по-висока млечност през целия изследван период и разликата между двете групи достига 19% (p<0,05). Що се отнася до мастния състав на суровото мляко, характерното увеличение на съдържанието на мазнини се наблюдава в края на лактацията и достига 23% при суплементираната група и 17% при дефицитната на селен и йод група и е свързано с редуциране обема на секретираното мляко. Средно-дневната секреция на белтъчини, мазнини и лактоза следва лактационната крива. През пасищния период суплементираните /несуплементираните овце секретират средно 43,7 g / 34,9 g протеин, 42,5 g / 41,8 g мазнина и 33,9 g / 27,4 g лактоза дневно. По време на всеки подпериод секрецията на млечния протеин и лактозата е съответно по-висока средно с 32% и 27% (P <0,05). Независимо от по-ниския добив на мляко и поради по-високия процент на млечни мазнини в групата с дефицит на Se-I, не са установени разлики в секрецията на мазнините между групите. През целия период (90 дни) мастната секреция при суплементираните овце е по-висока с 3% (P> 0.05). В суплементираната със селен и йод група сухото вещество варира от 16,09% до 17,84%, а в дефицитната - от 16,92% до 18,94%. Не са установени значителни разлики между групите през пасищния период. И в двете групи съдържанието на сухия безмаслен остатък е около 11% и остава постояно по време на дойния период. Ефект от добавката на селен и йод върху микроелементното съдържание в суровото овче мляко (селен, йод и цинк) Таблица 8: Ефект от суплeментацията върху съдържанието на селен в млякото на Каракачански овце (n=10,10) през време на пасищния период (µg/l) Групи / Период Суплементирана група 30-ти ден 60-ти ден 90-ти ден съдържание на Se x ± sd x ± sd x ± sd от 1-90 ден 46,6 ± 6,0 68,1 ± 7,9 86,0 ± 7,9 66,2 ± 17,7 Дефицитна група 25,7 ± 2.5 18,3 ± 2.6 14,4 ±1,8 17,3 ± 2,9 %* 181 372 597 383 t - тест P<0,001 P<0,001 P<0,001 P<0,001 *Дефицитна група=100%; Суплементирана група=х%
25 Селеновият и йодният дефицит оказват негативно влияние върху съдържанието на селен в овчето мляко (Таблица 8). Разликата в концентрацията на селен в млякото между двете групи нараства от 30-ия ден до 90-ия ден от 181% на 597%. Средно през целия период, дефицитните животни секретират мляко, съдържащо 3.8 пъти по-малко селен. Подобни резултати са получени при изчисляване на средно-дневната секреция по време на различните подпериоди (Таблица 9). Таблица 9: Ефект от суплeментацията върху дневната секреция на селен с овчето мляко на Каракачанската порода(n=10,10) през време на пасищния период (µg/ден) Групи / Период 30-ти ден 60-ти ден 90-ти ден x ± sd x ± sd x ± sd дневна секреция на Se от 1-90 ден Суплементирана група Дефицитна група 46,4 ± 9,8 54,4 ± 11,8 43,7 ± 17,8 48,3 ± 13,7 21,7 ± 6,0 11,8 ± 2,0 5,4 ±2,2 13,8 ± 7,1 %* 214 461 809 350 t - тест P<0,001 P<0,001 P<0,001 P<0,001 *Дефицитна група=100%; Суплементирана група=х% Суплементираните със селен и йод животни секретират по време на различните подпериоди от 2,14 до 8,09 пъти повече селен в сравнение с несуплементираните овце. Разликите в средно-дневната секреция на селен през целия период достига 350%. Таблица 10. Ефект от суплeментацията върху съдържанието на йод в млякото на Каракачански овце (n=10,10) през време на пасищния период (µg/l) Групи / Период 30-ти ден 60-ти ден 90-ти ден x ± sd x ± sd x ± sd съдържание на йод в млякото от 1-90 ден Суплементирана група 139,2 ± 67,5 109,9 ± 25,4 155,5 ± 41,4 134 ± 50 Дефицитна група 151,4 ± 37,4 107,4 ± 31.5 142,0 ± 31,5 133 ± 38 %* 92 102 110 99 t - тест P>0,05 P>0,05 P>0,05 P> 0,05 *Дефицитна група=100%; Суплементирана група=х%
26 В сравнение със селена няма достоверно увеличение на концентрацията на йод в овчето мляко (Таблица 10). Разликите между двете групи достигат на 90-ия ден след началото на добавката около 10% (р> 0.05). Таблица 11: Ефект от суплeментацията върху дневната секреция на йод чрез овчето мляко на Каракачанската порода(n=10,10) през време на пасищния период (µg/ден) Групи / Период Суплементирана група 30-ти ден 60-ти ден 90-ти ден дневна секреция на йод чрез млякото от 1-90 x ± sd x ± sd x ± sd ден 133,6 ± 58,5 89,1 ± 31,7 76,7 ± 27,4 101 ± 48 Дефицитна група 124,9 ± 25,0 69,6 ± 21,7 51,5 ±18,4 85 ± 38 %* 107 128 149 118 t - тест P>0,05 P>0,05 P<0,05 P>0,05 *Дефицитна група=100%; Суплементирана група=х% Въз основа на добива на мляко при двете групи през трите подпериода бяха установени различни нива в средно-дневната секреция на йод чрез мляко (Таблица 11). Разликите между суплементираната и несуплементираната група варират от 7 до 49%. Овцете получавали допълнително Se- и I през целия период, са секретирали с 18% повече йод, в сравнение с животните от несуплементираната група Концентрацията на цинк в млякото намалява с напредване на лактационния период и при двете изследвани групи. Установените концентрации в млякото варира в много тесни граници (3,48-5,77mg/l) и се намират на долната граница за нормални съдържания на цинк в млякото (4,0-8,0 mg/l). Въпреки по-ниските концентрации на цинк в началото на периода при контролната група, положителен ефект се наблюдва само на 90 -ти ден след суплементацията (111% през третия период). Суплементираните овце секретират през първия подпериод (1-30 ден) почти същото количество цинк в млякото, колкото и животните от дефицитната група (4,4 mg/l спрямо 4.2mg/l). С напредване на лактацията разликите между двете групи се запазват и достигат на 60 ден до 127%. В края на периода нивата на цинка в млякото намалява значително поради изчерпване на субстрата, което рефлектира върху дневната секреция и при двете групи (1.8-1.4 mg/ден). Добавката на селен в рамките на 90 дни води до 16% по-високи количества на секретирания в млякото цинк при контролната група.
27 Проучването с лактиращи овце показва влиянието на мултиелементния дефицит върху добива на мляко и неговият състав, както и съдържанието на селен и йод в суровото мляко и селеново-йодната секреция. Съдържанието на основните неорганични компоненти в овчето мляко и дисбаланса на двата елемента при храненето на паша са по-високи, в сравнение с референтните стойности на различни автори (Angelow et al., 2004, 2004a; Anke and Groppel, 1987; Beate Heseker and Heseker, 1999; Council Directive 92/46/EEC, 1992, Davis and Mertz, 1986; Drobner, 1997; Hurley and Keen, 1987; Heeschen, 1998; Makaveeva et al., 2004). 4.6. Оценка обезпечеността на овцете през пролетно-летния сезон в зависимост от вида на пашата в отделните планински райони Направена е сравнителна оценка по отношение на биогенните елементи селен, йод и цинк в кравето и овчето мляко, получавано в ендемични региони на Средните и Западни Родопи с три породи овце - Каракачанска, Родопски цигай и Средно-Родопска (аборигенна). Резултатите за йода в района на с. Борино (Западни Родопи) показват едно стъпаловидно нарастване на концентрацията на елемента в овчето и кравето мляко от май до юли. µg/l йод - район Борино 250 200 193,6 150 100 154.63 88.34 92.35 129.43 107.63 75.82 50 73.48 84.29 10.26 8.40 0 17.10 Май Юни Юли µg/l йод - район Смилян 400 350 336 300 250 200 144 150 118 85 129 100 73 110 111 50 64 88 49 36 0 Май Юни Юли краве мляко овче млякокаракачанска овче млякоцигай овче млякокръстоска Фигура 8: Изменение в концентрацията на йода в суровото мляко от различните породи овце през периода на доене в двата изследвани района Изключение прави хода на кривата при Родопския Цигай спад на йода след месец юни. И в двата изследвани района концентрациите на йод се колебаят под средните нормални стойности (150µg/l) за овце, с изключение нивата на йода в началото на май за района на Смилян за порода Родопски Цигай (336µg йод/l).