Medycyna Wet. 2010, 66 (1) 63
Praca oryginalna Original paper
¯ubry, podobnie jak konkuruj¹ce z nimi o pokarm inne wolno ¿yj¹ce prze¿uwacze, s¹ cile uzale¿nione od rodowiska bytowania i dostêpnej paszy. Wysoka liczebnoæ populacji na terenie Puszczy Bia³owieskiej (oko³o 500 sztuk), ograniczony area³ wystêpowania oraz dziczenie ³¹k ogranicza iloæ dostêpnego ¿eru, a przez to powoduje braki w pokryciu potrzeb paszo-wych.
¯ubr jest najmniej wybredny sporód zwierz¹t ro-lino¿ernych zamieszkuj¹cych Puszczê Bia³owiesk¹. Mo¿e jednak egzystowaæ tylko w lesie zapewniaj¹cym obfitoæ pokarmu w ró¿nych porach roku. Niezwykle wa¿ne jest zró¿nicowanie lasu. W okresie wegetacyj-nym ¿ubry ¿eruj¹ g³ównie na rolinach runa lenego (95% aktywnoci pokarmowej) niezale¿nie od typu lasu. Zgryzanie lici i pêdów drzew stanowi regular-ny, ale niewielki sk³adnik ¿eru (rednio 3% czasu ¿e-rowania) (14).
Wapñ jest podstawowym pierwiastkiem niezbêdnym do ¿ycia rolin, zwierz¹t i ludzi. A¿ 99% tego pier-wiastka znajduje siê w kociach i zêbach, oko³o 0,9% w b³onach komórkowych i siateczce wewn¹trzplazma-tycznej, 0,1%, w p³ynie pozakomórkowym, a w
cyto-zolu zaledwie 0,002% (20). Jony wapnia w wysokim stê¿eniu s¹ cytotoksyczne i dlatego ze wzglêdów bez-pieczeñstwa w komórkach wytworzy³y siê swoiste magazyny tego pierwiastka. Najwa¿niejszy z nich to system b³on endoplazmatycznego retikulum (7).
Gospodarka wapniowa w organizmie uzale¿niona jest g³ównie od hormonalnej regulacji przemian meta-bolicznych. Wch³anianie wapnia zachodzi na drodze transportu aktywnego w górnym odcinku jelita cien-kiego (9). Proces ten wymaga energii ATP, witaminy D3, a zw³aszcza jej czynnego metabolitu dwuhydroksy-cholekalciferolu, hormonów, takich jak: parathormon, kalcytonina, somatotropina, tyroksyna, trijodotyroni-na oraz glikokortykoidy (9, 16, 17, 20). W jelicie, choæ ju¿ w niewielkim stopniu, zachodzi tak¿e wch³ania-nie na drodze dyfuzji biernej (9).
Niedobory pokarmowe wapnia u prze¿uwaczy, zw³aszcza u zwierz¹t utrzymywanych na pastwisku, wystêpuj¹ rzadko. Czêste s¹ natomiast zaburzenia me-tabolizmu tego pierwiastka wynikaj¹ce z rozkojarze-nia mechanizmów reguluj¹cych (15, 16).
Sk³ad chemiczny pokarmu ¿ubra ma zupe³nie inne znaczenie ni¿ zwierz¹t gospodarskich, gdy¿ ¿yj¹c na
Zawartoæ wapnia w tkankach ¿ubrów z Puszczy
Bia³owieskiej w zale¿noci od p³ci i wieku
TADEUSZ KOLA, EWA M. SKIBNIEWSKA, MICHA£ SKIBNIEWSKI*
Katedra Biologii rodowiska Zwierz¹t Wydzia³u Nauk o Zwierzêtach SGGW, ul. Ciszewskiego 8, 02-786 Warszawa *Katedra Nauk Morfologicznych Wydzia³u Medycyny Weterynaryjnej SGGW, ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa
Kola T., Skibniewska E. M., Skibniewski M.
Calcium content in the tissues of European bisons from the Bia³owie¿a primeval forest in relation to sex and age
Summary
The aim of the studies was to determine the content of calcium in the tissues of European bisons free-living in the Bia³owie¿a primeval forest depending on their sex and age. The material for analyses was obtained in winter from 20 European bisons (hair, from 21) aged from 5 months to 5 years, which were eliminated as part of the annual selection. Segments of tissues and organs: livers, kidneys, ribs, muscles, hoofs and hair were collected during an autopsy, put into sterile plastic bags, chilled and stored at the temperature of 20°C until the analyses could be performed. Samples of hair were collected from the bisons backs. The animals were grouped according to sex (males females) and age (calves of up to one year of age animals aged over two years). The calcium content in the samples of tissues and organs (except hoofs) was determined by the Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry method at an accredited laboratory. The content of calcium in the hoof samples was determined by the ICP MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) method at the same laboratory. The results obtained were analyzed statistically using the test of the least significant difference LSD. The investigations showed that neither age nor sex significantly differentiates calcium content in the liver, kidneys, ribs, hair and hooves of European bisons. Muscles are an exception from this rule since their calcium content does depend on the age of animals, though not on their sex.
Medycyna Wet. 2010, 66 (1) 64
swobodzie ma on mo¿liwoæ wyboru po¿ywienia. Z drugiej jednak strony, suplementacja niedoborowych sk³adników prowadzona w chowie zwierz¹t gospodar-skich poprzez mieszanki mineralne jest u zwierz¹t ¿yj¹cych na swobodzie utrudniona (12). Porównanie z prze¿uwaczami wolno ¿yj¹cymi nie zawsze jest w³a-ciwe, gdy¿ potrzeby zwi¹zane ze swoistym cyklem biologicznym s¹ inne, np. jeleñ, u którego w krótkim czasie wyrasta poro¿e, potrzebuje du¿ej iloci makro-elementów, g³ównie wapnia i fosforu (2).
Zawartoæ wapnia w próbkach rolin bêd¹cych po-karmem dla ¿ubrów z Puszczy Bia³owieskiej waha siê od 6,39 mg·g1 s.m. dla traw do 10,43 mg·g1 s.m. dla
kory drzew (12). Podobn¹ zawartoæ wapnia stwier-dzono w pokarmie zimowym zwierz¹t wolno ¿yj¹cych (3). Poziom wapnia w zielonce ródlenej z Bia³owie-¿y wynosi rednio 7,7 mg·g1, natomiast w korze
z drzew liciastych, w zale¿noci od roku 19,6-27,0 mg·g1, a w korze wierku, w zale¿noci od roku,
12,9--13,6 (6).
Dêbska (6), analizuj¹c poziom wapnia w wybranych tkankach ¿ubrów z hodowli otwartej i zamkniêtej, nie stwierdzi³a ró¿nic istotnych statystycznie. Poziom wap-nia w surowicy krwi obu grup mieci³ siê w zakresie referencyjnym dla byd³a. W w¹trobie i nerkach z obu hodowli zawartoæ wapnia by³a bliska dolnej granicy fizjologicznej, a w sierci odnotowano obni¿on¹ za-wartoæ tego pierwiastka. Zarówno w stadzie ¿ubrów wolno ¿yj¹cych w Puszy Bia³owieskiej, jak i u ¿ubrów z hodowli zamkniêtej nie stwierdzono ró¿nic w za-wartoci wapnia w tkankach w zale¿noci od wieku i p³ci zwierz¹t (6).
Celem badañ by³o okrelenie poziomu wapnia w or-ganizmie ¿ubrów wolno ¿yj¹cych w Puszczy Bia³o-wieskiej w zale¿noci od p³ci i wieku, przy zmienio-nym przygotowaniu prób do analiz, uzyskane wyniki porównuj¹c z materia³em referencyjnym.
Materia³ i metody
Próbki do badañ pobrano zim¹ od 20 ¿ubrów (sieræ od 21) w wieku od 5 miesiêcy do 5 lat, eliminowanych w ra-mach corocznych selekcji. Wycinki w¹troby, nerki, ¿eber, miêni i racic pobrano podczas sekcji zwierz¹t do steryl-nych, plastikowych woreczków, sch³odzono i przechowy-wano w temperaturze 20°C do momentu przeprowadze-nia analiz. Sieræ pobrano z grzbietu ¿ubrów do papiero-wych kopert. Zwierzêta podzielono na grupy w zale¿noci od p³ci (samice, samce) i wieku (cielêta
do 1 roku i osobniki powy¿ej 2 lat). Próbki tkanek przygotowano do ana-liz homogenizuj¹c je (poza próbkami ra-cic i sierci), pobieraj¹c nawa¿kê 0,5-1 g do pojemników teflonowych. Minerali-zacjê materia³u przeprowadzono w kwa-sie azotowym, pod cinieniem w apa-racie mikrofalowym. Próbki sierci od-t³uszczono w 70% alkoholu etylowym w aparacie do ekstrakcji t³uszczu, myto gor¹c¹ wod¹, p³ukano wod¹
destylowa-n¹ i trzykrotnie wod¹ redestylowadestylowa-n¹. Nastêpnie rozdrab-niano, pobierano 0,5 g i postêpowano jak poprzednio. Próbki racic spalano w piecu muflowym w temperaturze 450°C, a popió³ przenoszono ilociowo do kolb miarowych, doda-j¹c do 2,5% kwasu solnego.
Zawartoæ wapnia w w¹trobie, nerce, ¿ebrze, miêniu i sierci okrelono metod¹ emisyjnej spektrometrii atomo-wej z plazm¹ wzbudzon¹ indukcyjnie (ICP-OES) w labo-ratorium akredytowanym (porównuj¹c z materia³em refe-rencyjnym). W próbkach racic wapñ oznaczono metod¹ spektometrii masowej ICP-MS w tym samym laboratorium. Otrzymane wyniki poddano analizie statystycznej z wyko-rzystaniem testu najmniejszej istotnej ró¿nicy NIR.
Wyniki i omówienie
Zawartoæ wapnia w badanych tkankach ¿ubrów w zale¿noci od p³ci zestawiono w tab. 1.
Zawartoæ wapnia w w¹trobie waha³a siê u samic od 198 do 563 mg·kg1 wie¿ej tkanki, a u samców od
163 do 511 mg·kg1. Nie wykazano istotnych ró¿nic
zale¿nych od p³ci badanych zwierz¹t. Zawartoæ wap-nia w w¹trobie ¿ubrów by³a wy¿sza od oznaczonej przez Dêbsk¹ (6) dla ¿ubrów oraz przez Pulsa (18) dla w¹troby byd³a i bizonów. Zawartoæ wapnia w w¹tro-bie byd³a jest z regu³y znacznie ni¿sza (5, 10, 22).
Nerki badanych zwierz¹t zawiera³y od 279 do 592 mg wapnia na kg wie¿ej masy narz¹du u samic i 342 do 458 mg·kg1 u samców. Brak by³o istotnych
ró¿nic w zawartoci tego pierwiastka w zale¿noci od p³ci. Uzyskane wyniki s¹ wy¿sze od danych Dêbskiej (6) i od przedzia³u podanego przez Pulsa (18) dla byd³a i bizonów oraz przez innych autorów (10, 19) dla byd³a.
Zawartoæ wapnia w ¿ebrze badanych ¿ubrów wa-ha³a siê: u samic od 142 do 190 mg·g1 wie¿ej tkanki,
u samców od 123 do 209 mg·g1 wie¿ej tkanki. Nie
stwierdzono istotnych ró¿nic w zawartoci tego pier-wiastka w zale¿noci od p³ci. Uzyskane wyniki s¹ wy¿-sze w stosunku do danych, które podaje Underwood (21) odnonie do zawartoci wapnia w ¿ebrach owiec utrzymywanych w warunkach normalnych i ¿ywionych pasz¹ zawieraj¹c¹ odpowiedni stosunek wapnia do fos-foru. S¹ one tak¿e wy¿sze od podawanych dla ¿ebra i koci ródstopia koni oraz wolno ¿yj¹cych prze¿u-waczy muflonów, jeleni i danieli (1, 11).
Poziom wapnia w miêniach badanych ¿ubrów wy-nosi³ u samic od 214 do 1126 mg·kg1 wie¿ej tkanki,
a k n a k T n Samice Samce Razem a b o rt ¹ W 14;6;20 295,4±105,4 272,8±122,7 288,6±108,1 a k r e N 13;6;19 418,2±89,0 401,5±52,8 412,9±78,3 o r b e ¯ 13;6;19 166,4±17,8 180,8±31,6 170,9±23,2 ñ e i s ê i M 12;6;18 423,3±274,8 318,3±37,3 388,3±227,7 ) a h c u s e i n z rt e i w o p ( æ r e i S 13;8;21 881,4±238,3 1071,6±131,1 953,9±221,4 ) a s a m a h c u s ( a c i c a R 9;6;15 1044,3±118,7 1216,2±340,8 1113,1±239,0
Tab. 1. rednia zawartoæ wapnia w narz¹dach i tkankach ¿ubrów (± SD) w za-le¿noci od p³ci (mg · kg1 wie¿ej masy)
Medycyna Wet. 2010, 66 (1) 65
u samców od 263 do 364 mg·kg1. Nie stwierdzono
istotnego wp³ywu p³ci na jego zawartoæ w miêniu. Otrzymane wyniki s¹ wy¿sze od podanych dla byd³a przez Schnabla i wsp. (19) oraz Vaessena i van der Kampa (22).
Zawartoæ wapnia w sierci badanych ¿ubrów wa-ha³a siê u samic od 636 do 1376 mg·kg1, u samców
od 781 do 1203 mg×kg1 powietrznie suchego w³osa.
P³eæ nie wp³ynê³a istotnie na poziom tego pierwiastka w sierci ¿ubrów. Podobn¹ zawartoæ wapnia odnoto-wa³ tak¿e Kola (11) w sierci koni u klaczy wyno-si³a ona 1000 mg·kg1, a u wa³achów 1200 mg·kg1.
Wyniki uzyskane w badaniach w³asnych s¹ wy¿sze od podanych dla ¿ubrów przez innych autorów (6, 12, 13). S¹ one natomiast niewiele ni¿sze od dolnej wartoci oznaczonej dla bizonów (18). Zawartoæ wapnia w sier-ci byd³a i koni ró¿ni siê w zale¿nosier-ci od barwy (ró¿na zawartoæ melaniny i rodzaju w³osa (4, 11). U byd³a w sierci czarnej wynosi 1520, 1595, 1880 lub 2310 mg·kg1, w br¹zowej 1172 mg·kg1, a w sierci bia³ej
772 mg·kg1 (4). Sieræ koni maci karej (czarna)
za-wiera natomiast 1600 mg·kg1, gniadej
(ciemnobr¹zo-wa) 1200, kasztanowatej (jasnobr¹zo(ciemnobr¹zo-wa) 790 i czer-wono-bia³ej (deresz) 770 mg·kg1(11). Zawartoæ
wap-nia oznaczona w badawap-niach w³asnych by³a wiêc zbli-¿ona do otrzymanych dla byd³a i koni (4, 11).
Zawartoæ wapnia w racicach badanych ¿ubrów wa-ha³a siê u samic od 825 do 1204 mg·kg1 s.m., u
sam-ców od 749 do 1582 mg·kg1s.m. Wyniki te zbli¿one
s¹ do rednich otrzymanych dla dziewiêciu grup mie-szañców miêdzyodmianowych byd³a fryzyjskiego (8). Analizuj¹c zawartoæ wapnia w tkankach ¿ubra w zale¿noci od wieku nie stwierdzono w przypadku w¹troby, nerek, ¿eber, sierci i racic istotnych statys-tycznie ró¿nic (tab. 2). W miêniach natomiast wy¿-szy poziom tego pierwiastka wystêpowa³ u zwierz¹t starszych. Czynnikiem, który móg³ mieæ wp³yw na wynik analizy statystycznej, by³a ró¿nica w liczebno-ci grup zwierz¹t oraz wysokie odchylenie standarwe dla redniej w grupie zwierz¹t starszych. W do-stêpnym pimiennictwie brak jest danych dotycz¹cych zawartoci wapnia w tkance miêniowej ¿ubrów w za-le¿noci od wieku.
Przeprowadzone badania wykaza³y, ¿e wiek i p³eæ nie s¹ czynnikami, które w istotny sposób ró¿nicuj¹ zawartoæ wapnia w w¹trobie, nerkach, ¿ebrach, sier-ci i rasier-cicach ¿ubrów. Wyj¹tek stanowi¹ miênie, w któ-rych poziom tego pierwiastka zale¿y od wieku tych zwierz¹t, brak jest natomiast zale¿noci w przypadku p³ci.
Pimiennictwo
1.Anke M., Arnold W., Schäfer U., Müller R.: Nutrients, macro- and ultratrace elements in the feed chain of mouflons their mineral status. First part: Nutrients and macroelements, [w:] Náhlik A., Uloth W. (red.): Proc. Internat. Mouflon Symposium, Sopron, Hungary 2000, s. 225-241.
2.Anke M., Brückner E.: Der Mengen- und Spurenelementgehalt verschiedener frequentierter Äsungspflanzen des Rotwildes und des Rothirschgewahes unterschiedlicher Qualität. Beiträge zur Jagd- und Wildforschung 1973, 8, 21-32.
3.Anke M., Dittrich G., Groppel B., Grün M., Kroneman H., Bähr H.: Die Nähr- und Mineralstoffversorgung sowie der Spurenelementstatus des Rot-, Dam-, Reh- und Muffelwildes während des Winters. Beiträge zur Jagd- und Wildforschung 1984, 13, 103-122.
4.Anke M., Risch M.: Haaranalyse und Spurelementstatus. VEB Gustav Fischer Verlag, Jena 1979.
5.Ammerman C. B., Loaiza J. M., Blue W. G., Gamble J. F., Martin F. G.: Mineral composition of tissues from beef cattle under grazing conditions in Panama. J. Anim. Sci. 1974, 38, 158-162.
6.Dêbska M.: Ocena zaopatrzenia w sk³adniki mineralne ¿ubrów z Puszczy Bia³owieskiej. Praca doktorska, Wydz. Nauk o Zwierzêtach SGGW, Warsza-wa 2006.
7.Do³owy K., Szewczyk A., Piku³a S.: B³ony biologiczne. Wydawnictwo Na-ukowe l¹sk, Katowice 2003.
8.Dro¿d¿ A.: Cechy budowy puszki racicznej i sk³ad mineralny rogu u dziewiê-ciu grup mieszañców miêdzyodmianowych F1 byd³a fryzyjskiego. Praca dok-torska, Wydz. Zootechniczny SGGW, Warszawa 1981.
9.Friedrich M.: Sk³adniki mineralne w ¿ywieniu zwierz¹t i ludzi. Wyd. Aka-demii Rolniczej, Szczecin 2002.
10.Kolb E., Körber R.: Untersuchungen über den Mineralstoffgehalt verschie-dener Gewebe vom Rind (1 Mitt.). Arch. exper. Veterinärmedizin 1973, 27, 387-405.
11.Kola T.: Der Mengen- und Spurenelementstatus und -bedarf des Pferdes, 6. Mitteilung: Kalzium, Mengen- und Spurenelemente. Arbeitstagung. Univ. Leipzig 1987, 7, 310-320.
12.Kola T.: The contents of macro- and microelements in the fodder, blood serum and hair of European bison. Part I. Macroelements, Ann. Warsaw Agri-cult. Univ. SGGW, Vet. Med. 1993, 17, 79-85.
13.Kola T., Anke M., Roskosz T., Rokicki E.: Der Mengen- und Spuren-elementgehalt des Deckhaares vom Wisent (Bison bonasus), Mengen- und Spurenelemente. Arbeitstagung Univ. Leipzig 1985, 5, 69-77.
14.Krasiñska M., Krasiñski Z. A.: ¯ubr. Monografia przyrodnicza. Wyd. SFP Hajstra, Warszawa Bia³owie¿a 2004.
15.Kubiñski T.: Niedobory wapnia i fosforu u krów w Polsce centralnej. Medy-cyna Wet. 1986, 42, 451-454.
16.Madej E.: Niedobory i zaburzenia metabolizmu wapnia i fosforu u krów. Medycyna Wet. 1980, 36, 30-33.
17.Malinowska A.: Biochemia zwierz¹t. Wyd. SGGW, Warszawa 1993. 18.Puls R.: Mineral leves in animal health, diagnostic data. Sherpa
Internatio-nal, Canada 1998.
19.Schnabel M., Kolb E., Dittrich H., Nestler K.: Untersuchungen über den Gehalt an Ca, Mg, Na, K und P in 3 Gehirnabschnitten, in Herzmuskeln, M. gracilis, Leber, Nieren, Lunge und Milz von Kalbern und Jungrindern. Arch. exper. Veterinärmedizin 1987, 41, 231-241.
20.lebodziñski A. B.: Endokrynopatie u koni. Patofizjologia przytarczyc. Czêæ I. Hormonalna regulacja metabolizmu wapnia. ¯ycie Wet. 2003, 78, 503-507. 21.Underwood E. J.: ¯ywienie mineralne zwierz¹t. PWRiL, Warszawa 1971. 22.Vaessen H. A. M. G., van der Kamp C. G.: Reference- mineral-based
collabo-rative test of flame atomic absorption spectroscopic determination of cal-cium and magnesium in foods and biological materials. Z. Lebensm. Unter-such. Forsch. 1990, 190, 199-204.
Adres autora: prof. dr hab. Tadeusz Kola, ul. Ciszewskiego 8, 02-786 Warszawa; e-mail: tadeusz_kosla@sggw.pl
Objanienie: * istotnoæ przy p £ 0,05
Tab. 2. rednia zawartoæ wapnia w narz¹dach i tkankach ¿ubrów (± SD) w zale¿noci od wieku (mg · kg1 wie¿ej masy)
a k n a k T n a t ê z r e i w Z a i c y ¿ u k o r . 1 o d powy¿¿eycji2a.roku a b o rt ¹ W 15;5 280,6±96,0 312,6±149,2 a k r e N 14;5 416,8±73,6 402,2±98,8 o r b e ¯ 14;5 168,0±24,6 179,0±18,0 ñ e i s ê i M 14;4 310,9*±82,3 659,3*±372,3 ) a h c u s e i n z rt e i w o p ( æ r e i S 15;6 973,9±199,3 903,7±284,1 ) a s a m a h c u s ( a c i c a R 10;5 1162,0±280,2 1015,0±73,0
