Аграрный вестник
Северного Кавказа
№ 1(53), 2024
УДК 636.52/.58:619:616.98
DOI: 10.31279/2949-4796-2024-16-53-17-22
Дата поступления статьи в редакцию: 20.02.2024 Принята к публикации: 20.02.2024
А. И. Леткин, А. С. Зенкин, В. В. Федоськин, Д. Е. Явкин, Л. Н. Сайфутдинова
Letkin Д. I., Zenkin Д. Б., Fedoskin V. V., Yаvkin й. E., Sayfutdinova L. N.
БИОХИМИЧЕСКИЙ СТАТУС КУР-НЕСУШЕК
ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО СТРЕССА
WWIPXI
BIOCHEMICAL STATUS OF LAYING HENS UNDER TECHNOLOGICAL STRESS
Биохимические показатели сыворотки крови играют важную роль в диагностике стресс-реакции у кур-несушек и отражают адаптационные возможности птицы. Динамика изменения этих показателей связана с изменением гормонального фона у птицы при стрессе. В качестве источника технологического стресс-фактора предложено высокое переуплотнение кур-несушек при клеточном содержании. В эксперименте была проведена модификация плотности посадки птицы, предварительно по принципу аналогов создали опытную и контрольную группы кур-несушек. В каждой группе насчитывалось 20 голов птицы. Куры-несушки контрольной группы за все время опытов в течение 60 суток содержались в клеточной батарее, площадь пола которой составляла 0,25 м2/гол. Куры-несушки опытной группы имели разные уровни переуплотнения. От начала опытов и до 30 суток плотность пола в клеточной батарее составляла 0,25 м2/гол. От 30 до 60 суток эксперимента плотность посадки изменили в сторону уменьшения. Площадь пола в клетках составляла 0,4 м2/гол. Мор-фобиохимические исследования проводили на пробах цельной крови, взятой трижды: в начале эксперимента, на 30 и 60 сутки от его начала.
Некоторые биохимические показатели, такие как активность щелочной фосфатазы, содержание глюкозы, фосфора и кальция, имеют прямую корреляцию с уровнем AКТГ (адренокортикотропного гормона) и кортизола и поэтому могут быть использованы в качестве диагностических маркеров стресс-реакции у кур-несушек. Однако содержание холестерина и общего белка в сыворотке крови не коррелирует с уровнем этих гормонов и не может быть использовано в качестве диагностического критерия стресс-реакции у кур-несушек. Таким образом, активность щелочной фосфатазы, а также содержание глюкозы, фосфора и кальция могут быть индикаторами стресса у кур-несушек при изменении плотности посадки, в то время как содержание холестерина и общего белка в сыворотке крови не могут отражать развитие стресс-реакции у кур-несушек.
Ключевые слова: куры-несушки, стресс-реакция, плотность посадки, кортизол, адренокортикотропный гормон, биохимический статус, сыворотка крови, адаптация.
Biochemical parameters of blood serum play an important role in diagnosing the stress reaction in laying hens and reflect the adaptive capabilities of the bird. The dynamics of changes in these indicators are associated with changes in hormonal levels in birds under stress. High crowding of laying hens in cage housing has been proposed as a source of technological stress factor. In the experiment, a modification of the bird stocking density was carried out. For this purpose, 2 groups of laying hens of 20 heads each were selected. During the entire experiment, laying hens of the control group were kept in a cage battery with a floor area of 0.25 m2/head for 60 days. The laying hens of the experimental group had different levels of crowding. From the beginning of the experiments until 30 days, the floor density in the cage battery was 0.25 m2/head. From 30 to 60 days of the experiment, the planting density was changed towards a decrease. The floor area in the cages was 0.4 m2/head. Morphobiochemical studies were carried out on whole blood samples taken three times: at the beginning of the experiment, on the 30th and 60th days from its start.
Some biochemical indicators, such as alkaline phosphatase activity, glucose, phosphorus and calcium levels, have a direct correlation with the level of ACTH (adrenocorticotropic hormone) and cortisol, and therefore can be used as diagnostic markers of stress response in laying hens. However, the content of cholesterol and total protein in blood serum does not correlate with the level of these hormones and cannot be used as a diagnostic criterion for stress response in laying hens. Thus, the activity of alkaline phosphatase, as well as the content of glucose, phosphorus and calcium, can be indicators of stress in laying hens when stocking density changes, while the content of cholesterol and total protein in the blood serum cannot reflect the development of a stress response in laying hens.
Key words: laying hens, stress response, planting density, cortisol, adrenocorticotropic hormone, biochemical status, blood serum, adaptation.
Леткин Александр Ильич -
доктор ветеринарных наук, доцент, профессор
кафедры морфологии, физиологии и ветеринарной
патологии аграрного института
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский
Мордовский государственный университет
им. Н. П. Огарёва»
г. Саранск
РИНЦ SPIN-код: 5039-8762 Тел.: 8(8342)25-41-85 E-mail: [email protected]
Зенкин Александр Сергеевич -
доктор биологических наук, профессор, старший научный сотрудник кафедры морфологии, физиологии и ветеринарной патологии аграрного института
Letkin Alexander Iliich -
Doctor of Veterinary Sciences, Associate Professor, Professor of the Department of Morphology, Physiology and Veterinary Pathology of Agricultural Institute
FSBEI HE «National Research Ogarev Mordovia
State University»
Saransk
RSCI SPIN-code: 5039-8762 Tel.: 8(8342)25-41-85 E-mail: [email protected]
Zenkin Alexander Sergeevich -
Doctor of Biological Sciences, Professor,
Senior Researcher of the Department of Morphology,
Physiology and Veterinary Pathology of Agricultural Institute
журнал ГШ.Северного Кавказа
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва» г. Саранск
РИНЦ SPIN-код: 3502-7901 Тел.: 8(8342)25-41-85 E-mail: [email protected]
Федоськин Вадим Владимирович -
аспирант кафедры морфологии, физиологии и ветеринарной патологии аграрного института ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва» г. Саранск
Тел.: 8(8342)25-41-85 E-mail: [email protected]
Явкин Даниил Евгеньевич -
аспирант кафедры морфологии, физиологии и ветеринарной патологии аграрного института ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва» г. Саранск
Тел.: 8(8342)25-41-85 E-mail: [email protected]
Сайфутдинова Лариса Николаевна -
кандидат ветеринарных наук, преподаватель кафедры естественнонаучных дисциплин ФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный аграрный университет» г. Троицк
РИНЦ SPIN-код: 8937-2433 Тел.: 8(35163)2-00-10 E-mail: [email protected]
FSBEI HE «National Research Ogarev Mordovia State University» Saransk
RSCI SPIN-code: 3502-7901 Tel.: 8(8342)25-41-85 E-mail: [email protected]
Fedoskin Vadim Vladimirovich -
postgraduate student of the Department
of Morphology, Physiology and Veterinary Pathology
of Agricultural Institute
FSBEI HE «National Research Ogarev
Mordovia State University»
Saransk
Tel.: 8(8342)25-41-85 E-mail: [email protected]
Yavkin Daniil Evgenyevich -
postgraduate student of the Department
of Morphology, Physiology and Veterinary Pathology
of Agricultural Institute
FSBEI HE «National Research Ogarev
Mordovia State University»
Saransk
Tel.: 8(8342)25-41-85 E-mail: [email protected]
Saifutdinova Larisa Nikolaevna -
Candidate of Veterinary Sciences, Lecturer of the Department of Natural Sciences
FSBEI HE «South Ural State Agrarian University» Troitsk
RSCI SPIN-code: 8937-2433 Tel.: 8(35163)2-00-10 E-mail: [email protected]
Важной особенностью клеточной технологии содержания кур-несушек является ограничение их подвижности, так как они находятся в закрытых клетках. Это ограничение может приводить к ряду негативных последствий, включая нарушения в развитии и функционировании костной ткани, уменьшению мышечной массы и возможному развитию мышечной слабости у птиц, что в конечном итоге сказывается на их общем здоровье и продуктивности [1]. Одним из способов уменьшения технологического стресса,связанного с повышением плотности посадки при клеточной технологии содержания, является предоставление птице дополнительного пространства для движения и активности [2].
В условиях клеточного содержания социальная иерархия среди птиц может привести к различным проблемам, включая адаптационные сложности. Иерархическая соподчинен-ность внутри клетки может быть источником социального стресса для птиц. В последние годы наблюдаются случаи панических вспышек среди кур, как у отдельных особей, так и в группе. В паническом состоянии птицы могут наносить вред себе и своим соседям, вплоть до фатального исхода. При вскрытии тел таких птиц обнаруживают многочисленные кровоизлияния. Таким образом, нервная и эмоциональная напряженность ограничива-
ет естественное поведение и жизненные проявления птицы. Эти негативные последствия подчеркивают важность обеспечения птице комфортных условий содержания, где она может свободно выражать свое естественное поведение и избегать негативного воздействия социальной иерархии [3].
Оценка способов ранней диагностики развития стресс-реакции у сельскохозяйственной птицы является важным направлением развития современного птицеводства. Одним из подходов к ранней диагностике стресс-реакции у птицы является изучение биохимических показателей сыворотки крови. Биохимические показатели могут предоставить информацию об общем состоянии птицы, изменениях в ее организме и уровне стресса. В частности, исследование биохимических показателей сыворотки крови кур-несушек при разных уровнях плотности посадки может помочь выявить связь между условиями содержания птицы и ее стресс-реакцией [4].
Однако необходимо учитывать, что эти методы диагностики стресса имеют свои ограничения и требуют дополнительных исследований для подтверждения их эффективности и применимости. Также следует учитывать, что стресс является многофакторным явлением, и для полной оценки его развития необходимо учитывать и другие аспекты, такие как поведенческие или клинические признаки. Целью настоящей работы является изучение биохи-
грарныи вестник
Северного Кавказа
№ 1(53), 2024
мических показателей сыворотки крови кур-несушек при разных уровнях переуплотнения посадки.
Исследования выполнены в рамках гранта Российского научного фонда № 23-26-00034 на курах-несушках яичного кросса Хайсекс браун. Исследования проведены в виварии аграрного института Мордовского государственного университета на птице в определенном возрастном диапазоне: возраст кур-несушек составлял 5-8 месяцев. Для этого были созданы по принципу аналогов опытная и контрольная группы кур-несушек. В каждой группе насчитывалось 20 голов птицы. Куры-несушки контрольной группы за все время опытов в течение 60 суток содержались в клеточной батарее, площадь пола которой составляла 0,25 м2/гол. Куры-несушки опытной группы имели разные уровни переуплотнения. От начала опыта и до 30 суток плотность пола в клеточной батарее составляла 0,25 м2/гол. От 30 до 60 суток эксперимента плотность посадки изменили в сторону уменьшения. Площадь пола в клетках составляла 0,4 м2/гол. Морфобиохимические исследования проводили на пробах цельной крови, взятой трижды: в начале эксперимента, на 30 и 60 сутки от его начала. Базой для лабораторных исследований служила Мордовская республиканская ветеринарная лаборатория [4].
При содержании птицы проводился автоматический контроль основных зоогигиени-ческих показателей, характеризующих освещенность, температурный режим и режим кормления кур-несушек. Клинические показатели выявлены с учетом изменения поведенческих, социальных и приспособительных реакций. За общим состоянием птицы наблюдали в течение светлого времени суток. Значения клинических показателей определяли ежедневно за 20-30 минут до кормления, в период кормления в течение 20 минут и через 2 часа после кормления. При проведении био-
химических исследований выявлены активность щелочной фосфатазы, а также уровни холестерина, общего белка, глюкозы, фосфора, кальция, адренокортикотропного гормона и кортизола.
При содержании птицы на площади пола клетки, равной 0,25 м2/гол., отмечали выраженное беспокойство до кормления, агрессию, борьбу за фронт кормления и изменение поведенческих реакций чаще наблюдали в период кормления. Борьба за фронт кормления и поения провоцирует у кур-несушек возникновение иерархических взаимоотношений. Появление кур-доминантов сопровождается развитием расклева более слабой птицы. Через 2 часа после кормления наблюдали период относительного спокойствия и безразличного отношения агрессивных кур-несушек к более слабой птице. Также наблюдали снижение яйценоскости у кур при переуплотнении. У кур-несушек контрольной группы к концу эксперимента яйценоскость на среднюю несушку составила 42 яйца за 60 суток. Аналогичный показатель у кур в опытной группе был меньше на 14,29 % и составил 36 яиц.
Через 1 месяц после снижения плотности посадки до 0,4 м2/гол. у опытных кур-несушек наблюдают снижение двигательной активности и отсутствие бесцельных движений по клетке и агрессии по отношению к другой птице. В контрольной группе при сохранении плотности посадки 0,25 м2/гол. клиническая картина наблюдалась прежней.
Следует иметь в виду, что основным маркером стресс-реакции у кур-несушек является уровень адренокортикотропного гормона и кортизола. Остальные биохимические показатели следует рассматривать как следствие изменения гормонального фона у птицы при стрессе. Результаты исследования сыворотки крови кур-несушек при воздействии технологического стресса указаны в таблице.
Таблица - Результаты исследования крови кур-несушек
Показатель Опытная группа Контрольная группа
В начале опыта
Щелочная фосфатаза, ед/л 745,32+17,45 698,11+21,16
Холестерин, ммоль/л 3,94+1,67 4,15+0,96
Общий белок, г/л 48,23+2,56* 43,28+8,17
Глюкоза, ммоль/л 15,87+2,67 14,98+1,96
Фосфор, ммоль/л 1,56+0,67 1,43+0,11
Кальций, ммоль/л 3,79+0,45 3,85+0,22
АКТГ, пг/мл 0,091+0,01 0,090+0,02
Кортизол, нмоль/л 39,43+2,16 38,59+3,27
Через 30 суток от начала опыта - плотность посадки 0,25 м2/гол.
Щелочная фосфатаза, ед/л 1806,23+34,09 1792,31+18,92
Холестерин, ммоль/л 4,17+1,45 4,25+1,04
журнал ГШ СеВерНОГО Кавка3а
Продолжение
Показатель Опытная группа Контрольная группа
Общий белок, г/л 46,13+3,22 44,82+3,26
Глюкоза, ммоль/л 28,15+3,62 28,43+1,72
Фосфор, ммоль/л 1,98+0,13 1,79+0,17
Кальций, ммоль/л 6,17+1,03 5,92+1,11
АКТГ, пг/мл 0,093+0,03 0,097+0,01
Кортизол, нмоль/л 41,18+2,48* 38,21+4,11
С 30 суток до 60 суток от начала опыта, плотность посадки
0,4 м2/гол. 0,25 м2/гол.
Щелочная фосфатаза, ед/л 1142,71+41,17** 1752,02+17,33
Холестерин, ммоль/л 4,13+1,02 4,11+1,17
Общий белок, г/л 47,29+4,11 46,28+4,29
Глюкоза, ммоль/л 29,44+3,28 29,78+2,09
Фосфор, ммоль/л 1,45+0,61 1,03+2,16
Кальций, ммоль/л 6,65+0,04* 7,26+1,21
АКТГ, пг/мл 0,094+0,03 0,101+0,01
Кортизол, нмоль/л 40,64+2,49 39,13+4,13
Примечание. Случаи достоверных отклонений: * при Р<0,01; ** при Р<0,05.
«Щелочная фосфатаза присутствует практически во всех тканях организма, ее активность связана с клеточными мембранами» [5]. По данным ряда исследователей, глюкокортикостеро-иды способствуют повышению активности щелочной фосфатазы (ЩФ), и ее уровень имеет прямую корреляцию не только с кортизолом, но и с АКТГ Это подтверждается нашими исследованиями. Так, при повышении плотности посадки кур-несушек до 0,25 м2/гол. через 30 суток наблюдений выявили повышение активности ЩФ почти в 2,5 раза у кур-несушек всех групп. К окончанию опытов активность ЩФ у кур контрольной группы снизилась примерно на 2,3 %. У опытных кур-несушек при снижении плотности посадки до 0,4 м2/гол. снижение активности ЩФ происходит более активно. Так, на 60 сутки от начала опытов снижение изучаемого показателя составило 63,23 %. Таким образом, выявленные уровни ЩФ у контрольных и опытных кур свидетельствуют о развитии защитно-приспособительной реакции организма через 4-6 недель от начала воздействия стресс-фактора. Адаптация организма кур-несушек происходит более активно при устранении этиологического фактора, т. е. при снижении плотности посадки до уровня технологических норм [5].
При оценке содержания холестерина и общего белка в сыворотке крови следует отметить отсутствие гормонозависимой корреляции при различных уровнях плотности посадки кур-несушек. Выявленные значения находились в пределах физиологических норм, а их отклонения происходили на уровне статистической погрешности.
Изменение уровня глюкозы в сыворотке крови кур-несушек за все время наблюдения име-
ло тенденцию к повышению. При первоначальных значениях 14,98-15,87 ммоль/л, у всех через 30 суток наблюдений установили повышение уровня глюкозы почти в 2 раза. Через 60 суток от начала опытов интенсивность повышения уровня глюкозы снизилась как у контрольной птицы, так и опытной. Тем не менее изучаемый показатель выявлен выше физиологических значений. Таким образом, снижение плотности посадки до 0,4 м2/гол. не приводит к нормализации уровня глюкозы у кур-несушек при воздействии стресс-фактора и не может считаться маркером развития защитно-приспособительной реакции. Однако тест на уровень глюкозы является прямым диагностическим признаком стресс-реакции у птицы [4].
При оценке уровня неорганического фосфора следует отметить, что данный показатель также имеет корреляционную зависимость от уровня глюкокортикостероидов в сыворотке крови кур-несушек. За всё время опытов отмечали снижение уровня неорганического фосфора. У кур-несушек контрольной группы к окончанию опытов данный показатель выявлен ниже физиологической нормы. В опытной группе кур-несушек при снижении плотности посадки до 0,4 м2/гол. уровень неорганического фосфора также имел тенденцию к снижению, но в пределах физиологической нормы [5].
Содержание общего кальция у кур-несушек опытной и контрольной групп за время наблюдений имело тенденцию к повышению. Так, в контрольной группе кур-несушек уровень общего кальция к окончанию исследований выявили на уровне 7,26+1,21 ммоль/л, что выше значения физиологической нормы. У опытных кур при увеличении плотности пола клеточной батареи
грарныи вестник
Северного Кавказа
№ 1(53), 2024
до 0,4 м2/гол. также наблюдали повышение общего кальция в сыворотке крови. Но изменения происходили на уровне верхней границы физиологической нормы. Таким образом, нами установлено, что изменения содержания фосфора и кальция в сыворотке крови кур-несушек при стресс-реакции происходят разнонаправленно - уровень фосфора за все время опытов снижается, а уровень кальция повышается. Данные изменения следует рассматривать как важные нарушения минерального обмена в организме кур-несушек на фоне повышения уровня глю-кокортикостероидов. Кроме того, данные изменения могут являться прямым диагностическим признаком при воздействии различных технологических стрессов на кур-несушек [6].
Уровни адренокортикотропного (АКТГ) гормона у опытных и контрольных кур-несушек сопоставимы за все время исследований. У кур-несушек опытной группы уровень АКТГ к окончанию опыта выше более чем в 2 раза аналогичного показателя контрольной птицы. Содержание кортизола и АКТГ свидетельствует об активизации гипоталамо-гипофизарно-надпо-чечниковой системы у кур-несушек и развитии стресс-реакции. Изменения биохимических
показателей сыворотки крови могут свидетельствовать о развитии защитно-приспособительной реакции у сельскохозяйственной птицы [7].
На основании проведенных исследований установлено, что биохимические показатели сыворотки крови являются важным диагностическим критерием при стресс-реакции у кур-несушек, а динамика их изменения характеризует адаптационные возможности организма птицы. Кроме того, биохимические показатели следует рассматривать как следствие изменения гормонального фона у птицы при стрессе. Такие показатели, как активность щелочной фосфатазы, содержание глюкозы, фосфора и кальция, имеют прямую корреляцию с АКТГ и кортизолом и могут быть использованы для диагностики стресс-реакции у кур-несушек. В содержании холестерина и общего белка в сыворотке крови отсутствует гормонозависи-мая корреляция при различных уровнях плотности посадки кур-несушек. Таким образом, данные показатели не являются важным диагностическим критерием стресс-реакции у кур-несушек.
Литература
1. Бушкарева А. С. Влияние плотности посадки на сохранность и продуктивность кур-несушек промышленного стада // Вестник АПК Верхневолжья. 2017. № 1 (37). С. 29-32.
2. Горшков В. В. Влияние плотности посадки на продуктивность цыплят-бройлеров // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2015. № 6 (128). С. 93-97.
3. Дерхо М. А., Сайфутдинова Л. Н. Кортико-стерон и его влияние на мобильность лейкоцитов при стрессовой реакции кур // От импортозамещения к экспортному потенциалу: научно-инновационное обеспечение и актуальные проблемы ветеринарной медицины : сб. материалов науч.-практ. конф. (г. Екатеринбург, 25-26 февраля 2021 г.) / УрГАУ. Екатеринбург, 2021. С. 41-44.
4. Дерхо М. А., Харлап С. Ю. Стресс-индуцированные изменения активности щелочной фосфатазы в организме цыплят // Влияние науки на инновационное развитие : сб. статей Междунар. науч.-практ. конференции (г. Томск , 25 февраля 2016 г.) / ЮУрГАУ. Томск, 2016. Ч. 3. С. 35-38.
5. Клетикова Л. В., Пронин В. В., Бычкова Е. И. Критерии оценки стресса у синан-тропных птиц на примере Columba livia // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2015. № 3 (31). С. 76-80.
6. Леткин А. И., Зенкин А. С., Мунгин В. В. Биохимические показатели крови кур-
References
1. Bushkareva A. S. Influence of stocking density on the safety and productivity of laying hens of an industrial flock // Bulletin of the agro-industrial complex of the Verkhnevol-zhye. 2017. № 1 (37). P. 29-32.
2. Gorshkov V. V. Influence of stocking density on the productivity of broiler chickens // Bulletin of the Altai State Agrarian University. 2015. № 6 (128). P. 93-97.
3. Derho M. A., Sayfutdinova L. N. Corticos-terone and its effect on leukocyte mobility during the stress response of chickens // From import substitution to export potential: scientific and innovative support of the agro-industrial complex: collection of materials of the scientific and practical conference (Ekaterinburg, 25-26 February 2021) / Ural State Agrarian University. Ekaterinburg, 2021. P. 41-44.
4. Derkho M. A., Kharlap S. Yu. Stress-induced changes in alkaline phosphatase activity in chickens // Influence of science on innovative development : collection of articles of the International Scientific and Practical Conference (Tomsk, 25 February 2016) / Ural State Agrarian University. Tomsk, 2016. P. 3. P. 35-38.
5. Kletikova L. V., Pronin V. V., Bychkova E. I. Criteria for assessing stress in synanthropic birds using the example of Columba livia // Bulletin of the Ulyanovsk State Agricultural Academy. 2015. № 3 (31). P. 76-80.
6. Letkin A. I., Zenkin A. S., Mungin V. V. Biochemical parameters of the blood of laying
журнал ГШ. СеВерНОГО Кавка3а
несушек при применении препарата Генезис (Агробиоинтенсив) // Иппология и ветеринария. 2019. № 4 (34). С. 107-111.
7. Леткин А. И., Добрынина И. В. Морфофунк-циональная характеристика надпочечников при неспецифическом стрессорном синдроме кур-несушек // Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции : материалы XV Междунар. науч.-практ. конф. (г. Саранск, 17-18 октября 2019 г.) / МГУ им. Н. П. Огарёва. Саранск, 2019. С. 126-133.
hens when using the drug Genesis (Agrobio-intensive) // Hippology and veterinary medicine. 2019. № 4 (34). P. 107-111.
7. Letkin A. I., Dobrynina I. V. Morphofunctional characteristics of the adrenal glands in nonspecific stress syndrome of laying hens // Resource-saving, environmentally friendly technologies for the production and processing of agricultural products : materials of the XV International Scientific and Practical Conference (Saransk, 17-18 October 2019) / Mordovian State University named after N. P. Ogarev. Saransk, 2019. P. 126-133.