Изучение влияния ультрадисперсных частиц меди и железа на минеральный обмен в организме цыплят-бройлеров, находящихся на полусинтетической диете


Изучение влияния ультрадисперсных частиц меди и железа на минеральный обмен в организме цыплят-бройлеров, находящихся на полусинтетической диете

Проблема несбалансированного питания – одна из наиболее серьезных проблем, с которой сталкивается животноводство, результатом этого может стать хроническое недоедание, адаптационная перестройка метаболизма, что может привести к эндокринной недостаточности, нарушению микроциркуляции в тканях, снижению неспецифических факторов защиты организма, а также нарушениям со стороны желудочно-кишечного тракта, что приводит к изменению биоценоза кишечника животных.

В экспериментальных исследованиях in vivo, особенно связанных с изучением влияния алиментарных факторов, исключительно важным компонентом является формирование базового рациона, обеспечивающего адекватное поступление макро- и микронутриентов. Оптимизация рационов для животных представляет собой важную задачу и требует постоянного внимания.

Для повышения воспроизводимости научных результатов, получаемых в разных лабораториях, в середине 70-х годов ХХ в. учеными были предложены несколько вариантов полусинтетических диет для биомедицинских исследований in vivo, в том числе — диета AIN-76, разработанная Американским институтом питания (American Institute of Nutrition, AIN). В Институте питания АМН СССР также были созданы несколько вариантов базовых рационов, включающих казеин, маисовый крахмал, лярд, сухие пивные дрожжи, витамины А и D, смесь минеральных солей, — первые прототипы полусинтетического казеинового рациона (ПКР).

В настоящий момент активно изучаются потенциально перспективные эффекты УДЧ, в том числе металлов. При этом большое значение придается наноматериалам как перспективным компонентам рациона животных. Препараты металлических наночастиц находят все более широкое применение в качестве источников микроэлементов и различных добавок, для повышения иммунитета животных, а также в качестве стимулирующих рост антибиотиков. Это определяет необходимость изучения косвенного воздействия наноматериалов на гомеостаз сельскохозяйственных животных и птицы и кишечную микробиоту.

Применение и анализ макро- и микронутриентного состава полусинтетических рационов позволит в дальнейшем расширить современные представления о физиологических потребностях в нутриентах сельскохозяйственных животных.

В связи с этим, целью данного исследования было изучить влияние ультрадисперсных частиц меди и железа на минеральный обмен в организме цыплят-бройлеров, находящихся на полусинтетическом рационе.

Материалы и методы исследования

Экспериментальные исследования на птице цыплятах-бройлерах кросса Арбор Айкрес проведены в условиях экспериментально-биологической клиники (вивария) ФНЦ БСТ РАН (https://цкп-бст.рф/).

Для оценки влияния ультрадисперсных частиц Cu и Fe на обмен веществ в организме животных, находящихся на полусинтетическом рационе, было отобрано 120 голов недельных цыплят-бройлеров, которых методом-пар аналогов разделили на 4 группы (n=30). Во время эксперимента вся птица находилась в одинаковых условиях содержания и кормления. Продолжительность эксперимента составила 28 суток. Для решения поставленных задач использовали полусинтетический рацион, рекомендованный Scott (1969) (К1) и полусинтетический рацион, дефицитный по микроэлементам, в нашей модификации (К2). I опытная группа получала УДЧ Cu в дозировке 2,5 мг/кг корма, а II опытная группа, УДЧ Fe в дозировке 2,5 мг/кг корма. Поение цыплят дистиллированной водой без ограничения.

В экспериментальных исследованиях в качестве источников микроэлементов были использованы модифицированные ультрадисперсные частицы (УДЧ) Fe, Cu, предоставленные д.б.н. Н.Н. Глущенко (Институт энергетических проблем химической физики РАН, Москва). Материаловедческая аттестация препаратов включала: электронную сканирующую и просвечивающую микроскопию на приборах – JSM 7401F и JEM-2000FX («JEOL», Япония). Рентгенофазовый анализ выполнен на диафрактометре ДРОН-7.

В ходе экспериментальных исследований УДЧ были приготовлены путем диспергирования водных смесей частиц ультразвуком (f – 35 кГЦ, N — 300 (450) Вт, А – 10 мкм) в течение 30 минут, смешивание проводилось ступенчато.

Анализ элементного состава кормов и биосубстратов бройлеров включал определение 25 химических элементов: Ca, Cu, Fe, Li, Mg, Mn, Ni, As, Cr, K, Na, P, Zn, I, V, Co, Se, Ti, Al, Be, Cd, Pb, Hg, Sn, Sr.

Исследование элементного состава кормов и биосубстратов животных производили в лаборатории АНО «Центр биотической медицины», г. Москва (аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.22ПЯ05, от 24 декабря 2010) атомно-эмиссионным и масс–спектральным методами исследования.

Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью программы Statistica 10.0 («StatSoft, Inc.», США). Результаты представлены в виде среднего арифметического значения (M) и стандартной ошибки среднего (±SEM). Различия считали статистически значимыми при р £ 0,05 (t–критерий Стьюдента).

Результаты

Анализ эссенциальных и условно-эссенциальных элементов показал наличие достоверных различий таких элементов, как: литий, бор, хром, марганец, кобальт, медь, мышьяк и селен (табл. 1).


Дополнительное включение УДЧ Cu в I опытной группы привело к достоверному увеличению (р≤0,05) лития, в 2,00 и 1,64 раз, в сравнении с контрольными группами. Применение УДЧ Fe, способствовало достоверному снижению бора в 1,84 раз (р≤0,05), по отношению к К2. Концентрация железа, никеля и цинка в опытных группах была снижена, по отношению к контрольным группам, но изменения носили недостоверный характер.

Включение в полусинтетический рацион УДЧ Cu и Fe приводит к достоверному снижению (р≤0,05) марганца в 1,98 и 1,94 раз, кобальта в 15,0 и 15,70 раз и меди в 1,50 раза, соответственно, относительно К1. По отношению к К2 достоверное снижение (р≤0,05) в опытных группах кобальта в 1,50 раза, селена в 1,50 и 4,83 раза, соответственно, а во II опытной группе мышьяка в 1,50 раза. Однако показатель хрома в I опытной группе превысил контрольные группы в1,90 раза (р≤0,05), соответственно.

По содержанию токсичных элементов в теле цыплят-бройлеров получены следующие результаты (табл. 2).


Включение УДЧ Cu и Fe в полусинтетический рацион цыплят-бройлеров способствовало снижению токсичных элементов. Так, в I опытной группе выявлено достоверное снижение стронция в 1,60 раз и 1,52 раз, (р≤0,05) соответственно, относительно контрольных групп. Уровень свинца, также достоверно уменьшился в I опытной группе в 2,06 раз (р≤0,05), относительно К1.

Содержание олова в опытных группах также достоверно снизилось в 1,86 и в 2,60 раз (р≤0,05), относительно К1, а также в 1,71 и в 2,40 раза, соответственно, по отношению к К2. Концентрация алюминия также достоверно уменьшилось в 2,06 и в 2,67 раз, соответственно (р≤0,05), в сравнении с К1, а также достоверное снижение во II опытной группе в 1,85 раз (р≤0,05), по отношению к К2.

Установлено, что длительное введение УДЧ Fe не приводило к статистически значимому изменению уровня железа в теле птицы, что согласуется с результатами нашего исследования.

Включение УДЧ Cu и Fe в полусинтетический рацион цыплят-бройлеров способствовало снижению ряда токсичных элементов, а также цинка. Наше исследование показало, что введение УДЧ Cu цыплятам уменьшало содержание цинка в теле. Это может быть связано с тем, что концентрация цинка регулируется металлотионеинами, которые представляют собой низкомолекулярные белки, богатые остатками цистеина. Одна молекула металлотионеина способна связывать семь двухвалентных ионов цинка и до 12 одновалентных ионов меди. Избыточное поступление меди с пищей и повышенное связывание меди с металлотионеинами может привести к внеклеточному и внутриклеточному дисбалансу цинка. Эти данные свидетельствуют о том, что изменение количества меди, содержащейся в рационе, может привести к нарушению обмена веществ. Предполагается, что медь, накопленная в кишечнике, снижает всасывание цинка, но не влияет на всасывание железа, что согласуется с полученными результатами.

Вывод

Поглощение и метаболизм ультрадисперсных частиц в теле птицы зависят от физико-химических свойств последних, что является важным показателем возможностей применения УДЧ в качестве эффективного источника Cu и Fe для бройлеров и дальнейшего их использования в кормлении сельскохозяйственной птицы.

Исследования выполнены при финансовой поддержке гранта Российского научного Фонда № 20-16-00078.

Кван О. В., Сизова Е. А., Вершинина И. А., Камирова А. М. ФГБНУ Федеральный научный центр Биологических систем и Агротехнологий Российской Академии Наук, 460000, Россия, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29. E-mail: kwan111@yandex.ru

УДК 631.95/.58.12:612.1

doi.org/10.32634/0869-8155-2022-360-6-48-51


Источник: agrarnayanauka.ru
09.08.2022
1

Корма и добавки

Актисаф Sс 47 НR+

Добавка кормовая для оптимизации процессов пищеварения, повышения сохранности и увеличения привесов сельскохозяйственных животн...

Axtra® PRO

Axtra® PRO содержит протеазу с единственной активностью, которая помогает раскрыть все преимущества диетического белка, повышая...

Proviox 50

100 % натуральная кормовая добавка, направленная на улучшение обмена веществ и качества конечной продукции (срок хранен...

КРЕАМИНО

Источник недостающей энергии для активного роста и повышения сохранности птицы и свиней...

ИНТЕСТИ-ФЛОРА

Не имеющая аналогов новая  кормовая добавка для поддержки иммунитета и улучшения пищеварения и продуктивности птицы...

Все корма и добавки

Статьи партнеров

Максим Федотов, технический специалист в птицеводстве ООО «Провими» В динамичном и быстрорастущем промышленном птицеводстве вопрос качества корма остается по-прежнему одни...

127

Интервью с Арно Де Крейжем, глобальным руководителем сегмента бизнеса Danisco Animal Nutrition & Health (IFF) — Г-н Де Крейж, истинная ценность фитазы заключается в ус...

237

L. Marchal, Y. Dersjant-Li, R.M. Hardy, A. Bello, технический маркетинг и инновации, Danisco Animal Nutrition & Health (IFF) С течением времени способы выращивания пти...

161

Д-р А. Гане, компания Danisco Animal Nutrition & Health (IFF) В недавних независимых исследованиях было продемонстрировано, что новая фитаза Акстра™ Phy Gold позволяет...

252

Афанасенко Виктор, технический специалист в птицеводстве ООО «Провими» (Cargill) Лето приносит не только положительные эмоции. Для нас птицеводов это время особой головной...

407

Возможно ли эффективное промышленное птицеводство без антибиотиков? Чем их возможно заменить, сохранив при этом показатели роста? Об этом вы узнаете в новом подкасте от эксперта ...

530

В новом подкасте эксперты "Каргилл" Владимир Минков и Виктор Афанасенко расскажут о важных этапах в процессе инкубации яйца. Подписывайтесь на аккаунт «Каргилл» на Яндекс....

653

В данном подкасте эксперт "Каргилл" Виктор Афанасенко расскажет о воздействии теплового стресса на птицу. Как справиться с жарой и избежать потерь в поголовье? Существуют л...

547

Федотов Максим (технический специалист по птицеводству «Каргилл») Современное птицеводство претерпело значительные изменения за последние 50 лет. Генетическая селекция, це...

520

Зевакова В.К., руководитель технического отдела, ООО «Провими» Исследователи всего мира не случайно уделяют большое внимание проблеме теплового стресса (ТС) у с/х птицы, и...

521

В. А. Афанасенко, технический специалист по птицеводству ООО «Провими» (Каргилл) «Любые резкие, внезапные перемены опасны и вредны». Гиппократ. В данный момент птицефаб...

868