XXIV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Косточка для четвероногого друга - полезное лакомство или опасность

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы

Благодарный М.А. 1

---

1МАОУ "Гимназия №76"

Климина М.Ю. 1

---

1МАОУ "Гимназия №76" г.Набережные Челны, Татарстан

Работа в формате PDF

1.2 MB

Введение

Домашняя собака появилась в результате эволюции линии хищников. Она не волк, но произошла от волка примерно 30.000 лет назад. Согласно исследованиям ученых, на уровне ДНК, разница между собакой и волком составляет всего 0,2%. С точки зрения биологии эта разница ничтожно мала, и по квалификации собаки и волки относятся к одному виду – Canis Lupus («Волк обыкновенный»). [3] А все существующие виды волков являются плотоядными хищниками. Конечно, в рамках эволюции пищеварение собак незначительно изменилось, но физиологически их ЖКТ приспособлен для питания сырым мясом. К сожалению, большинство домашних животных лишены возможности использовать свои природные способности. Они вынуждены есть то, что им дают.

Актуальность темы:

С детства в памяти закрепилась картинка, на которой собака грызет косточку. Эти сюжеты мы видим в мультфильмах, они встречаются нам на страницах книг, на улицах мы встречаем старушек, кормящих косточками собак и кошек. Но в ветеринарной клинике мы видим совсем другие картинки, это объявления с надписями «ОПАСНОСТЬ», «КОСТИ – ЗЛО».

Чем же являются кости для собак? Полезным лакомством или угрозой для жизни? Попробую в этом разобраться.

Объект исследования: сырые и термически обработанные куриные кости.

Предмет исследования: изменение сырых и термически обработанных куриных костей в кислой среде, кислотность которой соответствует кислотности желудочного сока собаки.

Цель работы: Выяснить, есть ли разница для собаки между съеденными сырой костью и термически обработанной костью?

Задачи:

1. Изучить информационные источники (научные статьи, исследования), описывающие физиологию ЖКТ и пищеварение псовых.

2. Провести серию опытов: растворение сырых и термически обработанных куриных костей в кислой среде (уксусная и соляная кислота).

3. Проанализировать полученные результаты и сформулировать выводы.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы: поиск информации, анализ, сравнение, описание, опыты.

Практическая значимость работы заключается в подтверждении того, что сырые кости растворяются в желудке собаки полностью, а термически обработанные кости не растворяются и тем самым опасны для собак.

Гипотеза: сырые кости растворяются в желудке собаки и приносят пользу, а вареные кости забивают кишечник и несут угрозу для жизни животных.

1.Теоретическая часть

1. 1. Физиология обмена веществ у хищников

Физиология обмена веществ у плотоядных имеет ряд особенностей. Пища попадает в желудок благодаря сокращению гладких мышц пищевода (глотание). Желудок у плотоядных животных (в том числе у собак) однокамерный, в отличие от травоядных (4 камеры). Вместимость желудка у собак средних размеров 2-2,5 литра. Такой большой объем связан с тем, что хищники едят корм большими порциями (после добычи). Желудок является резервуаром для проглоченной пищи. На прием 1 кг корма выделяется от 0,3 до 0,9 литров желудочного сока. Основные компоненты желудочного сока:

1. Соляная кислота. Благодаря соляной кислоте обеспечивается высокая кислотность в желудке, активируется пепсин, обеззараживаются (погибают) такие бактерии, как сальмонелла, клостридии, и др., происходит изменение структуры белка. Кроме соляной кислоты в желудочном соке присутствуют молочная, уксусная, фосфорная кислоты, а также кислые соли.

2. Ферменты желудочного сока. Пепсин – основной фермент, с помощью которого происходит расщепление белков. Оптимальная активность пепсина при РН=2. Пепсин получается из пепсиногенов, которые активируются соляной кислотой.

3. Мукопротеин (слизистый секрет) – это гель, защищающий слизистую оболочку желудка от переваривания желудочным соком. Также слизь не дает проникнуть в стенки желудка микроорганизмам.

Основные процессы расщепления и всасывания питательных веществ приходятся на желудок и тонкий кишечник. В толстом кишечнике расщепление остатков корма происходит под воздействием микроорганизмов. Здесь так же всасывается основное количество воды и происходит формирование каловых масс [3], [4], [5]

1.2 Основные рационы для «городской» собаки

Что едят современные домашние собаки? Мясо, рыбу, птицу, каши, промышленный корм, молоко, овощи, фрукты и многое другое. В отличие от своих диких собратьев, имеющих возможность выбора пищевого рациона, домашние любимцы вынуждены питаться тем, что положит в миску их хозяин. А у каждого из владельцев свой собственный взгляд на систему оптимального питания. [1]

Выделим три основных рациона питания домашних собак:

1. Питание промышленными кормами.

2. Смешанное питание, каша с добавлением вареного мяса и овощей.

3. Видотипичное питание псовых (сырое мясо, сырые субпродукты, сырые губчатые кости, сырые овощи).

РН (кислотность) желудка напрямую зависит от состава пищи. Различные рационы вызывают отделение различного по кислотности и перевариваемой способности желудочного сока. Самая высокая кислотность желудка, с наибольшим количеством желудочного сока, образуется у собак, поедающих сырые мясопродукты. Кислотность при подобном питании соответствует РН 1-1,5 [5], [6]. Это очень кислая среда, способствующая расщеплению сырого мяса и сырых костей. Также при такой кислотности происходит уничтожение бактерий, попадающих в желудок собаки с пищей. У собак, в рационе которых содержится высокое содержание углеводов и растительных белков (промышленные корма), уровень кислотности желудка гораздо ниже РН 3-4 [5], [6].

Именно поэтому переходить с одного типа питания на другое нужно очень осторожно, следуя правилам и под кураторством ветеринарного врача.

2. Практическая часть

2.1 Подготовка к опытам

Костная система, скелет – это каркас для всего тела позвоночных организмов. Химический состав кости, в первую очередь, зависит от состояния исследуемой кости. Свежие (сырые) кости содержат 50% воды, 16% жира, 12% органических веществ и 22% неорганических веществ. Термически обработанные кости (вареные, жареные) обезвожены и содержат примерно 66% неорганических веществ и 34% органических веществ [1].

Неорганические вещества - это преимущественно минеральные соли кальция. Органические вещества - это белок оссеин (разновидность коллагена). Волокна органических и неорганических веществ в костной ткани придают костям прочность и упругость.

Как же ведут себя сырые и термически обработанные кости в желудке собаки?

Для проведения исследования было приобретено следующее:

• Уксусная кислота пищевая 70% «Приправка», производство – Россия, ООО «ДХЗ-Производство», стоимость 61 рубль (рис.1)

• Соляная кислота 14% ГОСТ 857-95, производство – Россия, ООО ПКФ «Илем», стоимость 250 рублей (рис.2)

• Лакмусовая индикаторная бумага РН 1-14, производство –Китай, стоимость 250 рублей (рис.3)

• Куриные ножки (4шт), производство – Россия, ОАО «Челны-Бройлер». Две куриные ножки были в сыром виде очищены от мяса, оставшиеся куриные ножки были термически обработаны – один час в духовом шкафу при температуре 180 градусов, затем очищены от мяса. Образец №1 – сырая кость (рис.6), Образец №2 – термообработанная кость (рис.7)

Рис.1.Уксусная кислота 70% Рис.2.Соляная кислота 14% Рис.3. Лакмусовая бумага

В целях соблюдения техники безопасности при проведении опытов, работы проводились в хорошо проветриваемом помещении (при открытых окнах), для защиты кожи рук были надеты резиновые перчатки, для защиты слизистых были использованы «химическая маска» и «защитные очки», работы выполнялись «химическими щипцами» (рис.4, рис.5)

рис.4.Инструменты для соблюдения ТБ. Рис.5.Соблюдение ТБ

Рис.6.Сырая кость. Обр.№1 Рис.7.Термообработанная кость. Обр.№2

2.2. Опыт №1

Растворение сырой и термообработанной кости в уксусной кислоте

РН (кислотность) желудка напрямую зависит от состава пищи. У собак, питающихся промышленными кормами и кашами с вареным мясом кислотность соответствует РН 3-4 [5]. Из таблицы «значения РН кислот» (рис.8) [2] мы видим, что кислотности РН 3-4 соответствует уксусная кислота. Для достоверности эксперимента нами проверена кислотность уксусной кислоты при помощи лакмусовой бумажки. Кислотность РН уксусной кислоты соответствовала заявленной кислотности РН 3-4 (рис.9, рис.10).

Рис.9 Определение кислотности уксусной Рис.10 Кислотность уксусной кислоты кислоты 70% 70%

Рис.8 Таблица значений РН кислот [2]

В две стеклянные банки были помещены куриные кости. Банки были заполнены уксусной кислотой (полностью прикрыв кости) и помещены в темное место при комнатной температуре 22 градуса. Образец №1 – сырая куриная кость, образец №2 – термически обработанная куриная кость (рис.11).

Результаты спустя 1 час:

Были замечены следующие изменения: сырая кость (образец №1) была полностью покрыта пузырьками воздуха, термообработанная кость (образец №2) без изменений (рис.12).

Результаты спустя 3 часа:

Были замечены следующие изменения: внутренняя поверхность банки с сырой костью (образец №1) была полностью покрыта пузырьками воздуха, сама кость стала мягче при сдавливании щипцами. Банка с термообработанной костью (образец №2) без изменений, кость осталась твердой (рис.13).

рис.11. Начало опыта Рис.12. Спустя час Рис.13. Спустя 3 часа

Результаты спустя 3 дня:

Были замечены следующие изменения: сырая кость (образец №1) стала гибкой и эластичной - удалось согнуть (рис.14), раствор в котором была сырая кость слегка пожелтел, стал мутноватым на вид и жирным на ощупь (на поверхности виден слой жира). Термообработанная кость (образец №2) осталась твердой - согнуть не удалось (рис.15), раствор в котором была термообработанная кость пожелтел, стал мутноватым на вид и чуть жирным на ощупь (на поверхности единичные капли жира) (рис.16).

рис.14. Спустя 3 дня. Рис.15. Спустя 3 дня. Рис.16. Растворы после Образец №1 Образец №2 опытов

Вывод опыта №1: Кислотности уксусной кислоты РН 3-4 не хватило для растворения никакой из костей, ни сырой, ни термообработанной. Спустя три дня сырая кость стала мягкой и эластичной, а термообработанная кость осталась твердой, следовательно, соли кальция сырой кости могут раствориться при низкой кислотности лишь спустя продолжительное время, а соли кальция термообработанной кости практически не растворились. Раствор, в котором находилась сырая кость стал жирным на вид и на ощупь, а раствор, в котором находилась вареная кость практически не изменился на ощупь, следовательно, в раствор из сырой кости перешли жиры, находящиеся в ней, а в термообработанной кости часть жиров и минералов распалась в процессе термообработки, и в раствор перешли лишь незначительные остатки.

2.3. Опыт №2

Растворение сырой и термообработанной кости в соляной кислоте

РН (кислотность) желудка напрямую зависит от состава пищи. У собак, питающихся сырыми мясопродуктами, кислотность соответствует РН 1-1,5 [5], [6]. Из таблицы «значения РН кислот» (рис.8) [2] мы видим, что кислотности РН 1-1,5 соответствует соляная кислота. Для достоверности эксперимента нами проверена кислотность соляной кислоты при помощи лакмусовой бумажки. Кислотность РН соляной кислоты соответствовала заявленной кислотности РН 1-1,5 (рис.17, рис.18).

В две стеклянные банки были помещены куриные кости. Банки были заполнены соляной кислотой (полностью прикрыв кости) и помещены в темное место при комнатной температуре 22 градуса. Образец №1 – сырая куриная кость, образец №2 – термически обработанная куриная кость. Сразу после заполнения банок соляной кислотой сырая кость покрылась пузырьками воздуха (рис.19).

рис.17. Определение кислотности Рис.18. Кислотность соляной соляной кислоты 14% кислоты 14%

рис.19. Начало опыта рис.20. Спустя 1 час

Результаты спустя 1 час:

Были замечены следующие изменения: сырая кость (образец №1) была полностью покрыта мелкими пузырьками воздуха, термообработанная кость (образец №2) без изменений. Раствор в обеих банках стал слегка мутноват и окрасился в светло-желтый цвет (рис.20).

Результаты спустя 3 часа:

Были замечены следующие изменения: сырая кость (образец №1) потеряла форму (собралась в комок) и осела на дно банки. Сама кость стала очень мягкой при сдавливании щипцами. Раствор, в котором была сырая кость окрасился в розовый цвет, на поверхности замечены капли жира и коричневые хлопья. Термообработанная кость (образец №2) закрутилась в спираль и чуть всплыла, мягкая при надавливании щипцами. Раствор, в котором находилась кость окрасился в желтый цвет, на поверхности замечены пузырьки воздуха (рис.21).

Результаты спустя сутки:

Были замечены следующие изменения: от сырой кости (образец №1) осталась желеобразная масса органических веществ (распадалась при попытке взять щипцами), раствор в котором была сырая кость стал насыщенного розового цвета, помутнел и покрылся толстым слоем жира (рис.22). От термообработанной кости остались хлопья коричневого цвета более плотной, мармеладообразной консистенции (удалось взять щипцами). Раствор окрасился в светло-желтый цвет, на поверхности замечены отдельные капли жира (рис.23).

рис.21. Спустя 3 часа. Рис.22. Спустя сутки. Рис.23. Спустя сутки Образцы №1, №2 Образец №1 Образец №2

Вывод опыта №2: Кислотности соляной кислоты РН 1-1,5 хватило для растворения обеих костей, и сырой, и термообработанной. Уже спустя три часа обе кости стали мягкими и потеряли свою форму – сырая кость сжалась в комок и осела на дно, а термообработанная кость закрутилась в спираль и чуть всплыла, следовательно, соли кальция растворились в растворе. Спустя сутки обе кости растворились полностью. Раствор, в котором находилась сырая кость стал жирным на вид и на ощупь, насыщенного розового цвета, а на поверхности мы видим толстый слой жира. Раствор термообработанной кости окрасился в светло-желтый цвет, на поверхности замечены отдельные капли жира. Следовательно, все питательные вещества, жиры и минералы из сырой кости перешли в раствор. Т.к.в термообработанной кости минералов, жиров и питательных веществ значительно меньше (они распались в процессе термообработки), то в раствор перешли лишь незначительные их остатки.

Заключение

Моя гипотеза подтвердилась не полностью и может быть дополнена.

Для собак, рационом которых служит пища богатая углеводами (промышленный корм и каши) и сырые и вареные кости будут опасны. Нерастворившиеся остатки сырых костей могут привести к закупорке кишечника, а термообработанные кости несут еще большую угрозу, они могут проткнуть кишечник и привести к летальному исходу.

Собаки, рационом которых служит сырое мясо и мясопродукты смогут переварить и сырые и вареные кости. Однако, если из сырых костей собака получит легкоусвояемые минералы, соли и питательные вещества, то термообработанные кости окажутся ненужным балластом, они лишь потратят энергию собаки на переваривание пищи, не принеся пользы.

Стало понятно, почему ветеринарные врачи запрещают давать собакам любые кости, ведь большинство хозяев кормит своих четвероногих друзей кашами и промышленными кормами, а для таких животных любые кости будут опасны.

Вывод: Сырая косточка будет полезным лакомством только для питомца на сыром видотипичном питании. При любом другом питании любая кость ОПАСНА! Не рискуйте вашими червероногими друзьями!

Список использованной литературы

1. Гноевая Е.А. ФГБОУ ВО «ОрГМУ Минздрава России» «Влияние состава костей на их свойства», электронный ресурс: https://scienceforum.ru/2019/article/2018010800/comments

2. Инженерный справочник. Таблицы DPVA.ru, электронный ресурс: https://dpva.ru/Guide/GuideChemistry/pH/AcidsPHValue/?ysclid=lnlokko43h831014173

3. Тютюнников В.Б. «Исторический опыт и современные тенденции в кормлении функциональных и пользовательных собак», 2015 – 76 с.

4. «Физиология обмена веществ у собак» статья, электронный ресурс https://daylapu.ru/text/obmen_veschestv.php

5. Электронный журнал «Занимательное собаковедение», электронный ресурс: https://canisfamilaris.ru/fiziologiya/pischevarenie_v_zheludke

6. Dr. Bruce Syme «Gastric Acidity, Digesting Bones, Gut Transit Time and Salmonela» электронный ресурс: https://greenpet.com.au/feeding-raw-dogs-cats-vets-perspective/ Доктор Брюс Сайм «О кислотности желудочного сока», перевод Марина Эренбург, 2016, электронный ресурс: https://vk.com/wall-179190349_324243

7. Dr. Clare Middie «Why a raw diet is the best diet for our dogs and cats» электронный ресурс: https://drnats.com.au/all-pet-care-articles/5-reasons-to-feed-your-dogs-and-cats-a-raw-diet/