Содержание к диссертации
Введение
2 Основная часть 14
2.1 Обзор литературы .14
2.1.1 Рост и развитие сельскохозяйственной птицы .14
2.1.2 Особенности обмена веществ в организме птицы .20
2.1.2.1 Белковый обмен .22
2.1.2.2 Углеводный и липидный обмен .29
2.1.3 Потребность, доступность и факторы, влияющие на усвояемость минеральных веществ .37
2.1.4 Антиоксидантная система, потребность в антиоксидантах и их биологическая роль в организме птицы 54
2.1.5 Реализация биолого-ресурсного потенциала организма сельскохозяйственной птицы применением природных кормовых добавок 70
2.1.6 Заключение по обзору литературы 82
2.2 Материалы и методы исследований 84
2.3 Результаты собственных исследований 94
2.3.1 Применение биоэлементного минерального комплекса при выращивании цыплят-бройлеров и кур-несушек .94
2.3.1.1 Определение оптимальной дозы введения биоэлементного минерального комплекса в рацион .94
2.3.1.2 Содержание биоэлементов в организме птицы 99
2.3.1.3 Биохимические исследования крови в оценке состояния продуктивного здоровья организма сельскохозяйственной птицы 129
2.3.1.4 Резистентность организма птицы 154
2.3.2 Эффективность применения арабиногалактана в постэбриональном онтогенезе птицы .157
2.3.2.1 Определение оптимальной дозы введения арабиногалактана
2.3.2.2 Морфологические показатели крови 160
2.3.2.3 Содержание биоэлементов в организме птицы 165
2.3.2.4 Влияние арабиногалактана на межуточный обмен и функциональное состояние печени цыплят-бройлеров и кур-несушек 173
2.3.2.5 Резистентность организма птицы 196
2.3.3 Эффективность применения дигидрокверцетина в качестве антиоксиданта в постэмбриональном онтогенезе птицы 200
2.3.3.1 Морфологические и гематологические показатели крови цыплят-бройлеров и кур-несушек 200
2.3.3.2 Содержание биоэлементов в организме птицы 205
2.3.3.3 Состояние межуточного обмена и функциональной активности печени птицы при использовании дигидрокверцетина .212
2.3.3.4 Резистентность организма птицы 232
2.3.3.5 Возрастная динамика показателей антиоксидантной системы птицы при использовании дигидрокверцетина 235
2.3.3.6 Продуктивность цыплят-бройлеров при использовании дигидрокверцетина 242
2.3.4 Влияние совместного применения арабиногалактана и дигидрокверцетина на морфологические и биохимические индикаторы состояния организма бройлеров .247
2.3.4.1 Морфологические показатели крови .247
2.3.4.2 Содержание биоэлементов в организме птицы 251
2.3.4.3 Биохимические исследования крови в оценке состояния продуктивного здоровья организма 255
2.3.4.4 Продуктивность цыплят-бройлеров при использовании дигидрокверцетина и арабиногалактана в рационе .263
2.3.5 Возрастные изменения химического состава мяса бройлеров при использовании природных биологически активных добавок 267
2.3.6 Влияние совместного применения арабиногалактана и дигидрокверцетина 4 на физиолого-биохимический статус кур-несушек и их продуктивность .273
2.3.6.1 Динамика морфологических показателей крови 273
2.3.6.2 Содержание биоэлементов в организме 276
2.3.6.3 Состояние межуточного обмена и функциональной активности печени птицы .280
2.3.7 Влияние совместного применения дигидрокверцетина и биоэлементного минерального комплекса на физиолого-биохимический статус кур-несушек 295
2.3.7.1 Динамика морфологических показателей крови 295
2.3.7.2 Содержание биоэлементов в организме 298
2.3.7.3 Биохимические показатели крови и функциональное состояние печени .301 2.3.8. Влияние дигидрокверцетина, арабиногалактана и биоэлементного минерального комплекса на продуктивность кур-несушек и физико-химические свойства яиц 316
2.3.8.1 Продуктивность кур-несушек при использовании в питании дигидрокверцетина, арабиногалактана и биоэлементного минерального комплекса .316
2.3.8.2 Влияние совместного применения дигидрокверцетина с арабиногалактаном и с биоэлементным минеральным комплексом на продуктивность кур-несушек 323
2.3.8.3 Изменение физико-химических свойств яиц при хранении и влияние дигидрокверцетина, арабиногалактана и биоэлементного минерального комплекса на их химический состав .328
3 Заключение 337
3.1 Обсуждение результатов .337
- Особенности обмена веществ в организме птицы
- Применение биоэлементного минерального комплекса при выращивании цыплят-бройлеров и кур-несушек
- Возрастная динамика показателей антиоксидантной системы птицы при использовании дигидрокверцетина
- Влияние совместного применения дигидрокверцетина и биоэлементного минерального комплекса на физиолого-биохимический статус кур-несушек
Особенности обмена веществ в организме птицы
С биологической точки зрения наиболее характерными чертами птиц являются, с одной стороны, интенсивность обмена веществ, интенсивность хода жизненных процессов, а с другой – передвижение по воздуху путем полета. Эти две основные черты в значительной мере определяют их биологию. Переваривание пищи у птиц осуществляется в течение короткого времени с высокой эффективностью извлечения питательных веществ кормов. Функциональная деятельность пищеварительной системы птиц отличается от всех живых существ большой мощностью и эффективностью воздействия на пищу. Для них характерна высокая температура тела, большое потребление кислорода на кг живой массы, частое дыхание и сердечные сокращения. Именно эти свойства птиц коренным образом отличают их от других групп позвоночных и являются физиологической основой высокой продуктивности и скороспелости (Мелехин Г.П., Гридин М.Я., 1977; Ба-тоев Ц.Ж., 2001; Кононенко С.И. и др., 2009).
Как и любому другому живому организму, организму птиц присущи основные стадии развития: рост, развитие, размножение, старение и т.д. Для нас представляют особый интерес первые две стадии, так как они формируют развитие и становление внутренних органов и мышечной массы.
Если организм птицы на первых этапах жизни не удовлетворяет свои потребности в основных питательных веществах, в витаминах, ростовых элементах, тогда может произойти задержка роста и развития организма и его отдельных составляющих органов и тканей. Наиболее качественному обмену веществ способствует и относительно большая масса внутренних органов, которые собственно и отвечают за перевариваемость кормов. За обеспечение высокого коэффициента перевариваемости отвечает целый комплекс внешних факторов, вводимых в ра 15 цион кормления птицы (Карпуть И.М., Бабина М.П., 2000; Петрукович А.Г., Хо-зиев А.М., 2010; Cоx W.I., 1988).
Несколько дней перед выводом и сразу после него являются критическими для развития и выживания цыплят. В течение этого периода в их организме происходит метаболический и физиологический переход от питания за счт желтка на сухой корм. Как известно, главный источник энергии для эмбриона – содержимое желточного мешка, состоящее главным образом из жира и белка (Noy Y., Sklan D., 1998, 1999).
В конце инкубации эмбрионы используют свои резервы энергии, чтобы удовлетворить высокую потребность в глюкозе, которая является важнейшим регулятором процесса вывода. При этом она синтезируется из жира и белка. Считается, что глюконеогенез – единственный источник глюкозы. Предполагают, что гликолиз (а не окисление жирных кислот) обеспечивает энергией процесс вывода цыплят, поскольку в процессе перехода от хорион-аллантоиса к лгочному дыханию доступ кислорода ограничен (Папазян Т.Т., 2010).
А.Ш. Кавтарашвили и Т.Н. Колокольникова (2011) считают, что первые 2–3 дня после вывода потребность цыплят в питательных веществах на 30–40% удовлетворяется за счт питательных веществ остаточного желтка, которые используются в первые дни постэмбрионального развития как пластический и энергетический материал, а энзимы, витамины и другие биологически активные вещества участвуют также в переваривании корма, поедаемого цыплнком. Наличие белков в желтке (преимущественно глобулинов) и быстрое их всасывание из желточного мешка в кровь обеспечивает цыплнку резистентность в первые дни жизни. В этот период происходит усиленный рост пищеварительного тракта, однако отмечено, что если относительная масса желудка, печени, тонкого кишечника достигает максимума примерно к концу первой недели, то слизистая оболочка кишечника развивается значительно медленнее, и развитие микроворсинок, глубины и густоты крипт продолжается в течение 2-х недель. Поэтому остаточный желточный мешок с высоким содержанием липидов, в этот период остатся значимым источником энергии. Со временем у цыпленка развивается способность использовать углеводы и белки корма в качестве источника энергии, и метаболизм птицы перестраивается от липидного до углеводного и белкового (Маркин Ю.В., 2009). Следовательно, кормлению птицы в первую неделю постэмбриогенеза необходимо уделять повышенное внимание. Прежде всего, это связано с недостаточным развитием органов пищеварения и, соответственно, ферментативных систем (Крюков В., Байковская Е., 2002; Косинцев Ю., Тимофеева Э., Козлобаева Е., 2004; Кулешов К.А., 2010), перестройкой организма на новый тип питания (Сидоренко В., 1995), и, кроме того, в этот период осуществляется становление антиоксидантной, гормональной, иммунной систем организма.
Вследствие высокой продуктивности цыплят-бройлеров физиологические показатели организма оказываются на пределе биологических возможностей, либо даже отклоняются от нормы. Для бройлеров характерна незавершенность морфогенеза органов детоксикации (печень) и экскреции (почки) в ранние сроки развития, так же им свойственно непропорциональное развитие массы внутренних органов по отношению к мышечной массе. Имеющиеся литературные данные свидетельствуют в пользу того, что к моменту вылупления у цыплят морфологически сформированы только центральные органы иммунитета – тимус и фабри-циева сумка. Селезнка и лимфоидный дивертикул, как лимфоидные органы, формируются в течение всего периода выращивания, и к 42-дневному возрасту процесс этот не завершается (Сапин М.Р., 1983; Селянский В.М., 1986; Донкова Н.В., 2004; Васильев С.С., Корнева Г.В., 2010).
Применение биоэлементного минерального комплекса при выращивании цыплят-бройлеров и кур-несушек
Обмен веществ – главная сущность жизнедеятельности любого организма, представляет собой сложную цепь взаимозависимых реакций анаболизма и катаболизма, контролируемых эндокринной и нервной системами. Поступающие в организм птицы из внешней среды органические и неорганические вещества, подвергаются физическим и биохимическим превращениям, после чего часть из них усваивается и ассимилируется, а неиспользованные продукты выводятся из организма. Углеводы, жиры и белки корма служат энергетическим материалом. В процессе обмена энергия корма превращается в организме птицы в другие виды энергии (тепловую, химическую, электрическую), обусловливая жизнедеятельность организма птицы. Процессы окисления сопровождаются использованием воды, витаминов, солей и других соединений (Таранов М.Т., 1976; Дюкарев В.В., Ключковский А.Г., Дюкар И.В., 1985; Марри Р., Греннер Д., Мейес П. и др., 1993; Кольберг Н.А., Швецова Т.Р., Пасынкевич Т.М., 2009).
Реакции превращения каждого из органических соединений в пищеварительном тракте достаточно специфичны, их обмен в организме представляет единый, сложный, взаимообусловленный биохимический процесс. Однако эта специфичность в значительной степени сглаживается при поступлении продуктов переваривания в ткани, а затем почти унифицируется на конечных стадиях обмена веществ (заключительные стадии гликолиза, распада глицерина, жирных кислот, аминокислот, превращения в цикле Кребса) (Дюкарев В.В., Ключковский А.Г., Дюкар И.В., 1985; Чумаченко В.Е., Высоцкий A.M., Сердюк H.A. и др., 1990).
На протяжении индивидуального развития наиболее существенные изменения претерпевает анаболическая фаза метаболизма и в меньшей степени – катабо-лическая. По функциональному значению в анаболической фазе метаболизма различают следующие процессы: - обеспечение роста – увеличение белковой массы органов и рост организма в целом; - формирование функций тканей и защитных механизмов – образование белков для органов и систем, например, синтез белков плазмы крови в печени, синтез иммуноглобулинов, образование ферментов, выделение гормонов; - обеспечение регенерационных процессов – синтез белков в регенерирующих тканях; - поддержка гомеостаза организма – постоянное восполнение компонентов внутренней среды, разрушающихся в ходе катаболизма. Эти процессы ослабевают, хотя и неравномерно, на протяжении индивидуального развития организма. При этом наибольшие изменения наблюдаются в обеспечении роста (Чиркин А.А., Данченко Е.О., Бокуть С.Б., 2012).
Все физиологические функции и лежащие в их основе биохимические процессы осуществляются в организме при активном участии белков. В животном организме эти высокомолекулярные соединения выполняют структурную (пластическую), защитную, транспортную, регуляторную, энергетическую функции. Одной из важнейших функций белков является передача наследственных свойств, в которой ведущую роль играют нуклеопротеиды. Образуя с липидами, витаминами, микро- и макроэлементами биологически активные вещества, белки обеспечивают жизнедеятельность организма (Васильева Е.А., 1982).
Среди питательных веществ первостепенную роль играет протеин, являющийся основным компонентом при формировании тканей, органов, мясной и яичной продуктивности птицы (Липайыэ Л.К., 1974). Суточная потребность растущего молодняка в протеине складывается из затрат на биосинтез тканей (мышц, пера, связок, костей и т.д.), на их обновление в процессе жизнедеятельности, синтез специфических белковых образований – ферментов, гормонов и других соединений белкового происхождения (Скопичев В.Г. и др., 2004).
Обмен и биосинтез белков занимают ведущее место в азотистом метаболизме, который представляет собой совокупность пластических и энергетических процессов превращений простых и сложных белков, нуклеиновых кислот, продуктов их распада (пептидов, аминокислот и нуклеотидов), азотистых оснований, аминосахаров, азотсодержащих липидов, витаминов, гормонов и других соединений, содержащих азот (Татузян P.A., Снегур Ф.М., 1992; Sakomura N.K. et al., 1995).
Возрастная динамика показателей антиоксидантной системы птицы при использовании дигидрокверцетина
Дигидрокверцетин (C15H12O71,5H2О) является доминирующим компонентом биофлавоноидного комплекса диквертина.
Определяющим структурным признаком флавоноидных соединений служит углеродный скелет С6-С3-С6, включающий конденсированную систему двух колец – бензольную (А) и гетероциклическую (С) – и фенильный заместитель (В) в ней. Основным классификационным признаком, по которому флавоноидные соединения подразделяются на группы внутри своего семейства, служит строение кисло-родосодержащего кольца С. В частности, по наличию или отсутствию двойной связи в кольце С различаются группы флавонов и флавононов соответственно.
Биофлаваноиды лиственницы обладают лечебным антиоксидантым действием, реактивирующим сульфгидрильные соединения и витамин С, а также глута-тион и токоферолы, предотвращает переход адреналина в токсичный адренохром. Препятствуя повреждающему действию свободных радикалов, тормозят процессы ПОЛ клеточных мембран и липопротеидов сыворотки крови, улучшают внутритканевое дыхание. Тормозят действие гиалуронидазы – фермента, нарушающего целостность сосудистой стенки, оказывают капилляропротективное действие, уменьшают проницаемость и ломкость капилляров, улучшают микроциркуляцию. Обладают антитоксическим действием, защищая печень от гепатотропных ядов (Петракова Е.С., Носков С.Б., 2010).
В результате многолетних исследований в нашей стране был обоснован выбор древесины лиственницы сибирской и лиственницы даурской в качестве сырьевого источника дигидрокверцетина в промышленном масштабе. Древесина этих хвойных пород, являясь сырьем для целлюлозно-бумажной промышленности, одновременно может служить источником ряда ценных биологически активных веществ.
Древесина лиственницы представляет собой уникальное сырье не только потому что она содержит до 3,5% биофлавоноидов, но еще и в силу состава этих веществ – все они являются представителями одной группы флавононов.
Исследование флавоноидов лиственниц Восточной Сибири, начатое в 1965 г., показало, что главными компонентами экстрактивных фенольных веществ древесины являются дигидрокверцетин и дигирокемпферол. Позднее в незначительных количествах были обнаружены и другие представители флавононового ряда: нарингенин, пиностробин, пиноцембрин, пинобанксин (Тюкавкина Н.А., Лаптева К.И., Девятко Н.Г., 1972).
По разработанной технологии из измельченной древесины лиственницы был выделен биофлавоноидный продукт – сырец. В результате ряда операций по его очистке получен конечный продукт, названный диквертином и являющийся субстанцией для изготовления лекарственных препаратов. Диквертин представляет собой мелкокристаллический или аморфный порошок от светло-желтого до желтого с зеленоватым оттенком цвета; растворим в спирте, очень мало растворим в воде, практически не растворим в хлороформе. Диквертин предназначен для изготовления лекарственных форм препаратов.
Доминирующим компонентом диквертина является дигидрокверцетин, его содержание в субстанции составляет не менее 90%. Содержание двух других фла-воноидов – дигидрокемпферола и нарингенина – находится в пределах 8-10% (Антонова Г.Ф., Пен Р.З., Тюкавкина Н.А., 1970).
Флавоноидные комплексы диквертина – нарингенин, дигидрокемпферол и дигидрокверцетин – представляют собой непосредственно примыкающие друг к другу звенья одной и той же биогенетической цепи. Другими словами, они составляют группу родственных соединений, имеющих близкое химическое строение и близкие физико-химические свойства. В своих работах В.И.Максимов и В.В.Пайтерова (2010) изучали влияние биологически активной добавки «Капилар» (содержащей дигидрокверцетин) на становление резистентности телят в раннем постнатальном онтогенезе. Применение БАД «Капилар» оказало стимулирующее действие на неспецифическую защиту.
В работах этих же ученых отмечено, что БАД «Капилар» способствует более быстрой адаптации растущего организма к новым условиям кормления и содержания. Ю.П.Фомичевым с соавторами (2006) установлено, что добавление к рациону молочных коров сукцината хитозана, полизина и дигидрокверцетина положительно повлияло на клинико-физиологическое состояние животных.
Использование пробиотика, полизина и дигидрокверцетина в рецептах ЗЦМ позволило увеличить прирост живой массы и усилить антиоксидантную защиту организма телят (Фомичев Ю.П. и др., 2007, 2008).
В работах Р.Г.Шайдуллиной, Ю.П.Фомичева, Е.О.Фоломовой (2007) отмечено, что комплексное применение пробиотика тококарина и лактоамиловарина в сочетании с дигидрокверцетином способствовало повышению среднесуточных приростов поросят на 21,5%.
А.А.Романенко, Ю.П.Фомичев, В.Ф.Гвоздь (2007) установили, что дигидро-кверцетин увеличивает молочную продуктивность коров и проявляет себя как сорбент цезия -137, снижая его всасывание, и увеличивая выведение радионуклидов с мочой.
Влияние совместного применения дигидрокверцетина и биоэлементного минерального комплекса на физиолого-биохимический статус кур-несушек
Концентрация глюкозы в сыворотке крови птицы контрольной группы варьирует в зависимости от возраста в пределах от 6,50 до 14,8 ммоль/л, в опытной группе порогами е концентрации отмечены уровни 8,50 и 15,1 ммоль/л (табл. 72). Несушки контрольной группы в периоды 75-90 суток и 180-240 суток имели большую концентрацию глюкозы по сравнению с таковой птицы, получавшей арабиногалактан (на 3,85-32,0 %), а в остальных возрастных группах - напротив, уступали аналогам опытной группы (0,48-83,95 %).
Исследование активности лактатдегидрогеназы в сыворотке крови несушек показало, что в контрольной группе она варьирует с возрастом в пределах от 827 до 3895 ЕД/л, а в опытной - от 1358 до 5194 ЕД/л. Общая тенденция возрастных изменений активности этого фермента в сыворотке крови птицы опытной группы сходна с таковой кур контрольной, хотя в отдельных возрастных периодах направление изменений в контрольной и опытной группах отличаются. В результате, в возрасте 60, 90, 300, 360 и 450 суток активность лактатдегидрогеназы в сыворотке крови несушек опытной группы уступает контрольным значениям 3,13 193 38,1 %, а в остальных исследованных возрастах экспериментального периода – превосходит на 0,34-126,5 %.
Активность -амилазы в сыворотке крови несушек, получавших арабинога-лактан, в большинстве случаев изменяется с возрастом в тех же направлениях, что и у сверстниц контрольной группы. Исключение составляют период с пяти- до шестимесячного и с 360- до 450-суточного возраста, когда активность исследованного фермента в сыворотке крови птицы опытной группы снижалась на 25,6 и 8,45 % на фоне увеличения е в контрольной группе на 57,7 и 0,51 %, а так же период 300-360 суток, когда, на фоне снижения контрольных значений на 18,8 %, происходит рост активности -амилазы в сыворотке крови несушек опытной группы на 53,5 %. В возрасте 60 суток, в период с шести- до десятимесячного возраста, а так же в 450 суток активность -амилазы в сыворотке крови несушек опытной группы была ниже таковой контрольной группы на 1,52-61,7 %, в остальных же возрастах – превосходила на 1,74-30,0 %.
Для оценки функционального состояния печени, помимо других биохимических показателей крови птицы, определили активность аланинаминотрансфера-зы, аспартатаминотрансферазы, -глутамилтрансферазы и концентрацию общего билирубина. Изучение активности трансаминаз в сыворотке крови несушек показало, что у птицы, получавшей арабиногалактан, активность АлТ лишь в возрасте 60 и 120 суток была ниже таковой птицы контрольной группы на 45,2 % и 33,6 %, остальные возрастные группы характеризовались превосходством активности фермента в сыворотке крови птицы, которая получала арабиногалактан, над контрольными значениями на 5,34-120,0 % (табл. 73).
В результате исследований АсТ сыворотки крови несушек не установлено какой-либо зависимости активности этого фермента от применения арабиногалак-тана. Так, возрастные изменения активности АсТ в сыворотке крови птицы опытной группы чаще имели такую же тенденцию, что и в контрольной группе. При этом в возрасте 60, 90, 150, 180 и 300 суток активность АсТ в сыворотке крови несушек опытной группы превосходила контрольные значения на 0,59-48,3 %, а в остальных возрастах – уступала им от 0,16 % до 13,9 %.
Активность -глутамилтрансферазы в сыворотке крови несушек с возрастом изменяется. В сыворотке крови птицы опытной группы возрастные изменения имеют большую амплитуду, чем таковые контрольной группы. При этом несмотря на схожесть общей направленности возрастной динамики активности этого фермента у несушек контрольной и опытной групп, в периоды с четырх- до пятимесячного и с 360- до 450-суточного возраста на фоне увеличения значений исследованного показателя в крови кур контрольной группы на 32,9 % и 23,9 %, отмечено снижение активности ГГТ сыворотки крови птицы опытной группы на 195 12,9 % и 39,1 %, а также в период 240-300 суток уменьшение значений контрольной группы на 29,6 % сопровождалось ростом активности фермента в сыворотке крови несушек, получавших арабиногалактан, на 132,3 %. При этом в возрасте 75, 90, 180, 300 и 360 суток концентрация ГГТ в сыворотке крови птицы опытной группы была выше таковой сверстников контрольной группы на 4,97-29,1 %, а в остальных исследованных возрастах – на 4,19-60,9 % ниже.
В клинической практике хорошо известно токсическое действие высоких концентраций билирубина в крови. Оно приводит к поражению центральной нервной системы, возникновению очагов некроза в паренхиматозных органах, подавлению клеточного иммунитета, развитию анемии вследствие гемолиза эритроцитов. Снижается также потребление кислорода, что способствует повреждению тканей из-за дефицита энергии. Являясь метаболитом протопорфирина – одного из наиболее активных фотосенсибиоионизаторов, – билирубин способен, используя квантовую энергию света, переводить химически инертный молекулярный кислород в активную синглетную форму. Синглетный кислород разрушает любые биологические структуры, окисляет липиды мембран, нуклеиновые кислоты, аминокислоты белков. В результате активации ПОЛ и отщепления гликопротеи-нов, высокомолекулярных пептидов мембран возникает гемолиз эритроцитов (Бессарабов Б.Ф. и др.,
Биохимическими исследованиями сыворотки крови установлено, что возрастные изменения концентрации билирубина колеблются в пределах от 1,1 до 8,0 мкмоль/л – в контрольной группе и от 1,9 до 6,65 мкмоль/л – в опытной (табл. 74). Стоит отметить, что на протяжении рассматриваемого периода концентрация билирубина в сыворотке крови несушек опытной группы в большинстве случаев была меньше контрольных значений на 3,23-59,6 %. Исключение составили возрастные группы 240 и 450 суток, когда в сыворотке крови птицы опытной группы билирубина было на 51,28 и 118,2 % больше, чем в контроле.
