УДК 568.221.1
А.Б. Киладзе, старший научный сотрудник, кандидат технических наук,
Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН
Аннотация. Исследованы важнейшие технологические параметры стенки трахеи африканского страуса (толщина, поверхностная плотность, плотность). Изучена гистологическая структура гиалинового хряща трахеи.
Ключевые слова: африканский страус, трахея, гравиметрические параметры, гиалиновый хрящ.
Kiladze A.B.
Morphological and technological characteristics of the African ostrich trachea
Summary. The most important technological parameters of wall of trachea of the African ostrich (thickness, area density, density) are investigated. The histological structure of hyaline cartilage of trachea is studied.
Key words: the African ostrich, trachea, gravimetric parameters, hyaline cartilage.
Современная ресурсосберегающая стратегия в области страусоводства подразумевает полноценное освоение вторичного сырья, имеющего статус дополнительного, что позволяет существенным образом активизировать природоохранную концепцию за счет экономической мотивации в рамках перспективного сектора птицеводства.
Трахею африканского страуса можно рассматривать в качестве вторичного сырья мясопереработки, которую целесообразно направлять на производство широкого ассортимента товаров, предназначенных как для пищевых или кормовых целей, так и в качестве возможного сырья для выработки органопрепаратов, используемых в медицинской практике. Ранее нами были проведены исследования, направленные на изучение внешнего вида, морфометрических параметров, связанных с эллипсовидной геометрией поперечника трахеального хряща, а также общей гистологии трахеи [1, 2].
В этой связи цель данной работы — рассмотреть важнейшие гравиметрические свойства стенки трахеи, а также морфологическую структуру её основополагающего элемента — гиалинового хряща. Полагаем, что представленная работа является актуальной, учитывая востребованность исследований, проводимых в системе глубокой переработки продукции страусоводства.
Материал и методы. Материал для исследования был предоставлен ООО «Русский страус» (Серпуховский р-н Московской обл., дер. Старые Кузьменки). Изучен участок трахеи, примыкающий к верхней гортани, двухлетнего самца африканского страуса Struthio camelus Linnaeus, 1758 (Struthioniformes). Массу образцов определяли на электронных весах марки «Digital Pocket Scale» (Китай) с точностью до 0,01 г. Площадь образцов вычисляли путем перемножения длины на ширину. Длину, ширину и толщину стенки трахеи измеряли с помощью цифрового штангенциркуля марки «Carbon Fiber Composites Digital Caliper» (Китай) с точность до 0,1 мм. По массе, площади и толщине образцов расчетным путем определяли гравиметрические показатели трахеи. Для гистологического исследования пробы трахеи фиксировали в 10%-ном нейтральном формалине, заливали в парафин, срезы окрашивали гематоксилином и эозином [3]. Толщина срезов составила 5 мкм. Гистологические препараты изучали с помощью микроскопа марки «Leica» (Германия) при среднем (об. ×20) увеличении. Цифровые данные обрабатывали методами дескриптивной и корреляционно-регрессионной статистики, используя компьютерную программу STATISTICA 6, разработанную компанией StatSoft (USA) [5].
Результаты и обсуждение. Определяющее значение при оценке производственных возможностей трахеи как технического сырья отводят ряду гравиметрических свойств, а также толщине, основные параметры которых представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Показатели некоторых физических свойств стенки трахеи африканского страуса Struthio camelus Linnaeus, 1758 (Struthioniformes) (n = 10)
Физические свойства | Статистические показатели | |||
M ± m* | Lim | ± σ | Cv, % | |
Толщина, мм | 1,13 ± 0,11 | 0,75 – 1,95 | 0,35 | 30,97 |
Масса единицы площади, г/см2 | 0,17 ± 0,01 | 0,12 – 0,22 | 0,03 | 17,65 |
Площадь единицы массы, см2/г | 5,95 ± 0,38 | 4,60 – 8,02 | 1,19 | 20,00 |
Плотность, г/см3 | 1,55 ± 0,10 | 1,11 – 2,18 | 0,33 | 21,29 |
Удельный объем, см3/г | 0,67 ± 0,04 | 0,46 – 0,90 | 0,13 | 19,40 |
*Примечание: n — количество промеров; M ± m — средняя арифметическая простая с ошибкой средней арифметической; Lim — лимиты параметра; ± σ — среднее квадратическое отклонение; Cv — коэффициент вариации
Исходя из представленных данных видно, что коэффициенты вариации исследованных свойств находится в пределах 17,65–30,97%, что указывает на средний и высокий уровень изменчивости. Полагаем, что такая вариабельность может быть объяснена неоднородным характером стенки трахеи, которая сформирована не только более плотными и прочными хрящами, формирующими трахеальные кольца, но и менее плотными, но более эластичными кольцевидными связками, локализующимися между ними. Такая неоднородная структура обусловливает и внешний вид трахеи, имеющей сходство с гофрированной трубкой. Кроме того, толщина трахеи существенно утолщается в области полюсов. Данные показатели целесообразно учитывать на разных этапах товародвижения, включая такие важные процессы, как хранение и транспортирование. Приведенные свойства могут иметь значение при оценке качества данного сырья, а также при проведении товароведческой экспертизы и сертификационных испытаний.
Следующий этап исследования предполагал нахождение взаимосвязи между исследуемыми свойствами (таблица 2), что необходимо учитывать в производственной деятельности (например, на этапе разработки нормативно-технической документации к данному сырью или внедрения технологии).
Таблица 2 – Матрица коэффициентов корреляции между некоторыми физическими свойствами стенки трахеи африканского страуса Struthio camelus Linnaeus, 1758 (Struthioniformes)
|
Физические свойства |
Толщина, мм |
Масса единицы площади, г/см2 |
Площадь единицы массы, см2/г |
Плотность, г/см3 |
Удельный объем, см3/г |
|
Толщина, мм |
—
|
r = 0,6763 |
r = – 0,6091 |
r = – 0,6128 |
r = 0,6833 |
|
Масса единицы площади, г/см2 |
r = 0,6763 |
|
r = – 0,9913 |
r = – 0,0452 |
r = 0,1099* |
|
Площадь единицы массы, см2/г |
r = – 0,6091 |
r = – 0,9913 |
— |
r = – 0,0269 |
r = – 0,0291 |
|
Плотность, г/см3 |
r = – 0,6128
|
r = – 0,0452 |
r = – 0,0269 |
— |
r = – 0,9775 |
|
Удельный объем, см3/г |
r = 0,6833
|
r = 0,1099 |
r = – 0,0291 |
r = – 0,9775 |
— |
*Примечание: Коэффициенты корреляции, выделенные курсивом, носят недостоверный характер.
Анализируя данные, приведенные в таблице 2, следует отметить, что наиболее весомым физическим свойством, оказывающим влияние на гравиметрические показатели стенки трахеи, является толщина. Полученные результаты говорят о средней степени зависимости гравиметрических параметров от толщины, при этом направление связи может носить как положительный, так и отрицательный характер. Кроме того, учитывая взаимообратный характер таких показателей, как масса единицы площади (поверхностная плотность) и площадь единицы массы, а также плотность и удельный объем, их коэффициенты корреляции отражают очень сильную отрицательную связь, приближающуюся к функциональной зависимости.
В морфологическом плане основным компонентом стенки трахеи является гиалиновый хрящ (см. рисунок), состоящий из гомогенного стекловидного межклеточного вещества и клеточных структур, находящихся на разных стадиях своего развития. Так, если на периферии, приближающейся к надхрящнице, заметны более молодые вытянутые клетки — хондробласты, то затем, по мере продвижения к центральной части хряща, клетки преобразуются в зрелые крупные округлые или овальные хондроциты, нередко формирующие клеточные ассоциации (по 2–4 хондроцита) — изогенные группы [4, 6]. Ранее нами установлено, что толщина гиалинового хряща составляет 452,80 ± 9,48 мкм. Необходимо отметить, что толщина исследованных образцов гиалинового хряща отличается малой вариабельностью, что формирует благоприятные предпосылки для его производственного освоения [1, 2].
В заключение отметим, что представленные результаты позволят оптимизировать производственную деятельность, направленную на вовлечение вторичного сырья страусоводства в новый цикл переработки, обеспечив не только существенный экономический эффект, но и расширение номенклатуры вырабатываемой продукции.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Президента РФ для ведущих научных школ № НШ-5928.2012.4.
Список литературы
1. Киладзе А.Б. Морфометрическая характеристика трахеи страуса // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э Баумана. 2011. Т. 206. С. 103–108.
2. Киладзе А.Б., Чернова О.Ф. Африканский страус (резервный потенциал в использовании продуктов страусоводства). М.: Товарищество научных изданий КМК, 2011. 82 с. + цв. вклейки.
3. Микроскопическая техника: Руководство / Под ред. Д.С. Саркисова и Ю.Л. Перова. М.: Медицина, 1996. 544 с.
4. Самусев Р.П., Пупышева Г.И., Смирнов А.В. Атлас по цитологии, гистологии и эмбриологии. М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век», 2004. 400 с.
5. Халафян А.А. STATISTICA 6. Статистический анализ данных. 3-е изд. М.: ООО «Бином-Пресс», 2008. 512 с.
6. Юрина Н.А., Радостина А.И. Гистология. М.: Медицина, 1995. 256 с.
Подрисуночная подпись
Рисунок – Морфология гиалинового хряща трахеи африканского страуса Struthio camelus Linnaeus, 1758 (Struthioniformes): 1 – надхрящница; 2 – хондробласты; 3 – межклеточное вещество; 4 – хондроциты; 5 – изогенные группы клеток. Окраска — гематоксилин и эозин. Ув. об. × 20
