COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF SKELETAL MUSCLES OF CALVES OF THE KALMYK BREED OF CATTLE



Cite item

Full Text

Abstract

Using general histological, histochemical, immunocytochemical and morphometric methods, two muscles (longissimus dorsi and biceps femoris) were characterized morphologically and functionally in 15-month-old calves of the new «Aita» breed type (n=6) and in calves of the same age from the base type Kalmyk breed of cattle (n=6). The results of the study showed that the muscles of animals of a new breed type had smaller diameter of the muscle fibers and slightly greater thickness of the endomysium. In the muscles of animals of two types no differences were found between the volumes of nuclei and glycogen in the muscle fibers, as well as between the fractions occupied by loose fibrous connective tissue and the cellular composition of the endomysium. The data obtained reflect the range of variability of the muscle tissue within the breeds of cattle, they are also indicative of high quality characteristics of meat products obtained from these animals.

Full Text

Исследованию мышечной ткани млекопитающих, в том числе и домашних животных, посвящены большое число работ [2, 4, 5, 8-11]. При учете мясной продуктивности сельскохозяйственных животных ведущее значение имеют свойства их мышечной ткани. Среди мясных пород крупного рогатого скота в России широкое распространение получил скот калмыцкой породы, созданной в России в ХVII в. на основе скота, который принадлежал калмыцким племенам, перекочевавшим из Западной Монголии [3]. В результате селекционной работы недавно был создан новый породный тип калмыцкой породы - «Айта». Его особенностями являются более быстрый рост, высокая мясная продуктивность и высокие адаптационные качества. Однако гистологические особенности скелетной мышечной ткани калмыцкой породы крупного рогатого скота изучены недостаточно. Цель настоящего исследования - сравнительное изучение скелетной мускулатуры бычков двух породных типов - базового типа (БТ) и нового типа «Айта» (НТА) калмыцкой породы крупного рогатого скота. Материал и методы. Объектом исследования служили длиннейшая мышца спины и двуглавая мышца бедра бычков двух породных типов калмыцкой породы крупного рогатого скота, выращенных в ООО «Агробизнес» Целинного района Калмыкии в период 2012-2013 гг. В ходе выращивания молодняка определяли массу животных у новорожденных в возрасте 3, 8, 12 и 15 мес. Гистологическое строение обеих мышц было изучено у 6 15-месячных бычков НТА и 6 бычков этого же возраста БТ. Возраст 15 мес является одним из ключевых сроков оценки породных качеств [7]. Материал для исследования получен после убоя животных на мясокомбинате в г. Элисте, в ходе которого руководствовались требованиями, содержащимися в ст. 11 и 15 Федерального Закона Российской Федерации «О защите животных от жестокого обращения» (принят Государственной Думой 1 декабря 1999 г.) и в «Методических рекомендациях по изучению мясной продуктивности и качества мяса крупного рогатого скота» (утверждёнными Всесоюзным научно-исследовательским институтом животноводства в 1977 г.). Для гистологических исследований фрагменты мышц фиксировали в 12% водном растворе формалина, обезвоживали вэтаноле возрастающей концентрации и заливали в парафин, срезы толщиной 5-7 мкм изготавливали на ротационном микротоме, окрашивали гематоксилином Майера - эозином, по методу Ван-Гизона и ставили гистохимическую ШИКреакцию по Мак-Манусу с контролем амилазой [6]. О содержании гликогена судили на основании визуальной оценки интенсивности гистохимической реакции. С использованием иммуноцитохимических реакций на парафиновых срезах мышц выявляли коллаген I типа. Для этой цели использовали поликлональные антитела к коллагену I типа (ABBIOTEC, США, титр 1:150, инкубация 45 мин при комнатной температуре) и систему визуализации (BioGenex, США). На поперечных срезах определяли толщину мышечных волокон, на продольных срезах - размеры их ядер [1]. При этом ядра миосателлитоцитов исключали из подсчёта (к ядрам миосателлитоцитов относили ядра, расположенные маргинально и имеющие узкую вытянутую форму с преобладанием гетерохроматина). На условной единице площади поперечных срезов мышц (3600 мкм2) определяли содержание мышечной и соединительной тканей. На этой же площади продольных срезов подсчитывали клеточные элементы соединительной ткани. В прослойках соединительной ткани на поперечных срезах подсчитывали сосуды микроциркуляторного русла. Полученные цифровые показатели обрабатывали на компьютере с использованием программ Statistica 6.0 (StatSoft, Inc.) с учётом вариабельности первичных измеряемых объектов и индивидуальной изменчивости [1]. Различия измеряемых величин оценивали по t-критерию Стьюдента и считали значимыми при P<0,05. Результаты исследования. Анализ динамики роста животных показал, что живая масса бычков НТА превышала таковую бычков БТ во все сроки исследования. Так, в 15 мес средняя масса животных была 384±6 и 366±5 кг соответственно. Результаты гистологического исследования показали, что в морфофункциональной характеристике мышц особей различного генотипа имеются ряд различий. Структурная гетероморфность мышечной ткани проявлялась, прежде всего, размерами мышечных волокон и толщиной эндомизия. Сравнительный анализ морфометрических показателей выявил, что у особей НТА средняя толщина (диаметр) мышечных волокон длиннейшей мышцы спины (23,9±1,2 мкм) была меньше, чем у бычков БТ - (27,8±1,1 мкм). Распределение мышечных волокон по размеру в этой мышце у бычков БТ и НТА представлено в табл. 1. Морфометрический анализ показал, что у особей НТА средняя толщина (средний диаметр) мышечных волокон двуглавой мышцы бедра была 25,8±1,4, а у БТ - 29,6±2,1 мкм. Характер распределения мышечных волокон по размерам в этой мышце тот же, что и в длиннейшей мышце спины (см. табл. 1). Таким образом, диаметр мышечных волокон в двуглавой мышце бедра и длиннейшей мышце спины значимо различается у животных двух типов породы. У бычков НТА толщина эндомизия превышала таковую у бычков БТ только в двуглавой мышце бедра (табл. 2). Клеточный состав эндомизия принципиально не различался в исследованных мышцах у особей двух породных типов. В эндомизии (без учёта сосудов) преобладали клеточные элементы фибробластического дифферона, а с учётом сосудов - эндотелиоциты (табл. 3), затем клетки фибробластического дифферона. На прочие клетки приходились только несколько процентов. У животных НТА в более крупных прослойках соединительной ткани (перимизий, эпимизий) в мышцах наблюдалось незначительное возрастание доли жировых клеток по сравнению с аналогичными структурами у животных БТ. У особей НТА доля рыхлой соединительной ткани (включая кровеносные сосуды) в длиннейшей мышце спины и двуглавой мышце бедра составила 17,9±2,1 и 21,7±2,5% соответственно. Аналогичный показатель в мышцах у животных БТ был равен 15,2±1,9 и 18,0±2,1% соответственно, т. е. доля соединительной ткани в исследованных мышцах у животных НТА и животных БТ значимо не различалась. Объёмы ядер мышечных волокон в двуглавой мышце бедра и длиннейшей мышце спины значимо не различались как в разных мышцах одного породного типа, так и в одинаковых мышцах двух породных типов. Содержание гликогена в мышечных волокнах длиннейшей мышцы спины и двуглавой мышцы бедра у животных НТА не отличалось от такового в этих же мышцах животных БТ. Площадь сосудов микроциркуляторного русла значимо не различалась в исследованных мышцах у бычков обоих породных типов. Использование иммуноцитохимических методов показало, что по содержанию коллагена I типа, образующего толстые коллагеновые волокна, двуглавая мышца бедра и длиннейшая мышца спины бычков двух исследованных породных типов не различаются, отсутствуют различия и между мышцами у животных БТ и НТА. Обсуждение полученных данных. Сравнительный анализ морфофункциональных характеристик мышц у двух типов калмыцкой породы крупного рогатого скота показал, что у них имеются различия в толщине мышечных волокон. У животных НТА она уменьшена, что обусловлено, вероятно, наследственными особенностями этого породного типа. Некоторое увеличение содержания более тонких мышечных волокон у бычков НТА косвенно может указывать на несколько большую долю медленных (красных) мышечных волокон в мышцах этих животных [2]. Качество мяса, как известно, определяется рядом показателей. Так, лучшими вкусовыми качествами обладает мясо, отличающееся более высоким содержанием тонких (нежных) мышечных волокон [3, 4, 8]. То, что бычки НТА по содержанию тонких мышечных волокон в исследованных мышцах превосходят животных базового типа, а в их мышцах не возрастает доля толстых коллагеновых волокон, также косвенно указывает на хорошие вкусовые качества мяса этих животных. Полученные факты отражают диапазон внутрипородной изменчивости мышечной ткани крупного рогатого скота, а также свидетельствуют о высоких качественных показателях мясной продукции, полученной от животных НТА.
×

About the authors

N. N. Shevlyuk

Orenburg State Medical University

Email: k_histology@orgma.ru
Department of Histology, Cytology and Embryology

F. G. Kayumov

RAAS All-Russian Research Institute of Meat Cattle Breeding

Email: vniims.or@mail.ru
Laboratory of New Breeds and Types of Beef Cattle

L. G. Surundayeva

RAAS All-Russian Research Institute of Meat Cattle Breeding

Laboratory of Genetic Examination and the Books of Pedigree Animals

K. N. Dzhulamanov

RAAS All-Russian Research Institute of Meat Cattle Breeding

Email: kinespai.d@yandex.ru
Department of Scientific Technical Information

S. D. Tyulebayev

RAAS All-Russian Research Institute of Meat Cattle Breeding

Email: tuleb@vniims.ru
Department of Beef Cattle Breeding

References

  1. Автандилов Г. Г. Медицинская морфометрия: Руководство. М.: Медицина, 1990.
  2. Гурфинкель В. С., Левик Ю. С. Скелетная мышца: структура и функция. М.: Наука, 1985.
  3. Ерёменко В. К., Каюмов Ф. Г. Калмыцкий скот и методы его совершенствования. М.: Вестн. РАСХН, 2005.
  4. Ложкин Э. Ф., Фириченков В. В., Фириченков И. В. О некоторых особенностях морфологии мышечной ткани пород крупного рогатого скота различного направления // Труды Кубанского гос. аграрного ун-та. Серия Ветеринарные науки. № 1, ч. 2. Краснодар, 2009. С. 48-49.
  5. Недава В. Е., Гудзик Н. В. Гистологическое строение мышечной ткани и некоторых желез внутренней секреции у крупного рогатого скота в зависимости от породы // Докл. ВАСХНИЛ. 1978. № 2. С. 20-21.
  6. Пирс Э. Гистохимия теоретическая и прикладная. М.: Иностр. лит-ра, 1962.
  7. Порядок и условия оценки быков производителей мясных пород по собственной продуктивности и качеству потомства. М.: Минсельхоз РФ, ГНУ ВНИИМС, 2013.
  8. Фириченков И. В., Фириченков В. В. Возрастные морфологические изменения мышечной ткани крупного рогатого скота костромской породы // Аграрный вестн. Урала. 2009. № 9 (63). С. 80-82.
  9. Geir K. T., Harald K. Distribution patterns of muscle fibre types in major muscles of the bull (Bos taurus) // Anat. Embryol. 1991. Vol. 184, № 5. P. 441-450.
  10. Gomariz F. M., Gill F., Vasquez J. M. et al. Skeletal muscle fibre types in bull fight (Bos taurus ibericus) // Rev. Med. Veterin. 2003. Vol. 154, № 8-9. P. 531-536.
  11. Rowe R. W. Morphology of perimycial and endomycial connective tissue in skeletal muscle // Tissue Cell. 1981. Vol. 13, № 4. P. 681-690.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2016 Eco-Vector


Периодический печатный журнал зарегистрирован как СМИ Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор): № 0110212 от 08.02.1993.
Сетевое издание зарегистрировано как СМИ Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор): ЭЛ № ФС 77 - 84733 от 10.02.2023.