CC BY
18
DOI 10.31588/2413-4201-1883-239-3-40-44
УДК: 636.52758.033.619:615.916.661.183
ДИНАМИКА СИНТЕЗА МЕТАЛЛОТИОНЕИНА НА ФОНЕ ШУНГИТА И ЦЕОЛИТА В РАЦИОНАХ ЦЫПЛЯТ-БРОЙЛЕРОВ, КОНТАМИНИРОВАННЫХ
КАДМИЕМ И СВИНЦОМ
Бикташев Р.У. - д.с/х.н., вед. науч. сотр.
ФГБНУ«Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности»
Ключевые слова: цыплята-бройлеры, рационы, кадмий, свинец, шунгит, цеолит, печень, кровь, металлотионеин
Keywords: chicken-broilers, diets, cadmium, lead, shungite, ceolite, liver, blood, metalothionein
Металлотионены (МТН) имеют высокую аффинность к ионам многих тяжелых металлов [6,9].
Благодаря наличию редокс-системы МТН участвуют в транспортных, детокси-цирующих и других цитопротекторных функциях в организме животных и человека [5,8,10]. Наиболее активно МТН связывают ионы кадмия и свинца. Поэтому целью исследований явилось изучение динамики синтеза МТН при контаминации ра-
Таблица 1 -Схема опыта
В качестве энтеросорбентов использовали высокодисперсные шунгит Зажо-гинского месторождения Республики Карелия и цеолит Шатрашанского месторождения Республики Татарстан. Опыт проведен в течение последних 28 дней технологического цикла выращивания цыплят-бройлеров.
В ходе опыта использовали полнорационные комбикорма ОАО «Набе-режночелнинский элеватор». Доступ птицы в корму и воде был свободным. Птицу взвешивали в начале и конце опыта инди-
ционов цыплят-бройлеров сочетанно 0,5 ПДК кадмия и 0,5 ПДК свинца и применении различных доз высокодисперсных (1-6 мкм) сорбентов шунгита и цеолита.
Материал и методы исследований. В соответствии с целью исследований проведен опыт на цыплятах-бройлерах кросса Кобб - 500, сформированных в 7 групп по пять особей в каждой группе.
видуально. В конце опыта бройлеров дека-питировали, брали пробы тканей и органов для проведения гематологических, биохимических, гистологических исследований. Содержание металлотионеинов в плазме крови и печени определяли методом Шафрана Л.М. и др. [7].
Результаты исследований. Результаты представлены в таблицах 2 - 4. Из табл. 2 видно,что максимальный прирост живой массы имели бройлеры 6-й группы -2476 г (Р<0,001), которые получали основной рацион, обогащенный высокодисперс-
№ групп Характеристика рационов
1 Основной рацион (ОР)+0,5 ПДК Cd+0,5 ПДК Pb
2 ОР+0,5 ПДК Cd+0,5 ПДК РЬ+0,25% шунгита+0,25% цеолита
3 ОР+0,5 ПДК Cd+0,5 ПДК РЬ+0,5% шунгита+0,5% цеолита
4 ОР+0,5 ПДК Cd+0,5 ПДК РЬ+0,5% шунгита
5 ОР+0,5 ПДК Cd+0,5 ПДК РЬ+0,5% цеолита
6 ОР+0,5% шунгита
7 ОР+0,5% цеолита
8 ОР - биологический контроль
ным шунгитом в дозе 0,5%. Повышение продуктивности интактных бройлеров составляет 10,2% (Р<0,001) по сравнению с показателем биологического контроля.
При производстве комбикормов отмечается повышение концентрации свободных радикалов за счет механи-ческого воздействия на питательные вещества (протеин, жир, клетчатка, безазотистые экстрактивные вещества) при дроблении [1,2]. Следовательно, шунгит окисляет
свободные радикалы, повышая тем самым переваримость и усвоение питательных веществ кормов. При использовании цеолита этого не происходит. Таким образом выясняется целесообразность использования шунгита в указанной дозе в комбикормах цыплят-бройлеров вне зависимости от контаминированности тяжелыми металлами, то есть идеальных комбикормах.
Живая Группа
масса 1 2 3 4 5 6 7 8
в начале 642 772 732 752 738 762 762 736
±4,5 ±8,4 ±4,5 ±4,5 ±4,5 ±8,4 ±4,5 ±11,4
в конце 2702 2978 2952 3022 3004 3238 2988 2982
±26 ±24 ±14 ±26 ±13 ±18*** ±20 ±17
Прирост 2060 2206 2220 2270 2266 2476 2226 2246
всего ±16** ±26 ±15*** ±10 ±13 ±21*** ±28 ±21
среднесу- 89,6 95,9 96,5 98,7 98,5 107,7 96,8 97,7
точный ±5,9 ±20,2 ±5,2 ±3,9 ±0,5 ±1,2 ±2,4 ±6,6
Затрата 1,75 1,63 1,62 1,59 1,59 1,45 1,62 1,6
корма, кг/кг
прироста
Таблица 2 - Прирост живой массы цыплят-бройлеров в ходе опыта, г (М±т)
Примечание: * - Р<0,05; ** - Р<0,01; *** - Р<0,001.
Соответственно бройлеры этой группы на 1 кг прироста затратили 1,45 кг комбикорма. Второе место по эффективности занимает 4-я группа с использованием шунгита в дозе 0,5% на фоне соче-танной контаминации рациона кадмием и свинцом. Прирост живой массы составил 2270 г при затрате 1,59 кг корма на 1 кг прироста.Контаминация рациона кадмием и свинцом в дозах по 0,5 ПДК снизила прирост живой массы бройлеров 1 -й группы на 186 г (на 8,3%) по сравнению с биологическим контролем. Важным показателем является концентрация металлотио-неина в плазме крови и печени цыплят-бройлеров. Металлотионеиновая система в организме выполняет транспортные функ-
ции по связыванию и выведению тяжелых металлов.
Из табл. 3 видно, что концентрация металлотионеина в плазме крови бройлеров 1-й группы повысилась на 148,5 нмоль/мл, то есть в 4,5 раза (Р<0,001); 2-й группы - на 103,9 нмоль/мл, то есть в 3,4 раза (Р<0,001) по сравнению с показателем биологического контроля (8-я группа). Концентрация металлотионеина плазме крови цыплят-бройлеров 3-й (0,5% шун-гита+0,5% цеолита), 4-й (0,5% шунгита) и 5-й групп (0,5% цеолита) превышала значение биологического контроля в 1,5-2,0 раза и обеспечивала защиту организма птицы, что наглядно подтверждается показателями прироста живой массы (табл. 2).
Примечание: * - Р<0,05; ** - Р<0,01; *** - Р<0,001.
Таблица 4 - Содержание металлотионеина в печени цыплят-бройлеров, нмоль/г
Таблица 3 - Содержание металлотионеина в плазме крови цыплят-бройлеров,
нмоль/мл (М±т)
Группа МТН Группа МТН
1 191,3±2,4*** 5 81,3±2,3***
2 146,7±4,3*** 6 48,6±2,8
3 67,8±3,9** 7 46,2±0,8
4 86,1±5,6** 8 42,8±1,6
Группа МТН Группа МТН
1 2248±157*** 5 797±56**
2 2057±215** 6 343±79
3 1212±156*** 7 359±5
4 1283±380 8 360±5
Примечание: * - Р<0,05; ** - Р<0,01; *** - Р<0,001.
Из таблицы 4 следует, что контаминация рациона 0,5 ПДК кадмия и 0,5 ПДК свинца инициирует шестикратное увеличение синтеза металлотионеина в печени (1-я группа), в печени бройлеров 2-й группы концентрация МТН повышается в 5,7 раза из-за недостаточности дозы сорбентов. Резкое снижение концентрации МТН в печени отмечается при повышении сочетанной дозы сорбентов до 0,5% (3-я группа). Результаты исследований показывают, что существует прямая зависимость концентрации металлотионеина в плазме крови от его концентрации в печени. Это означает возможность выявления металло-токсикозов прижизненно путем определения металлотионеина в плазме крови.
Заключение. Как показали исследования, применение сорбентов позволяет минимизировать концентрацию металло-тионеина, что говорит об эффективной защите организма от тяжелых металлов. Соответственно снижается и концентрация тяжелых металлов в печени и плазме крови птицы. Физиологической нормой концентрации МТН в печени цыплят-бройлеров в возрасте 42 дней является 360 нмоль/г, в плазме крови - 40-45 нмоль/мл. Установлено, что сочетанная доза шунгита и цеолита по 0,25% оказалась недостаточной при контаминации рационов 0,5 ПДК кадмия и 0,5 ПДК свинца. Оптимальной дозой внесения является 0,5% шунгита + 0,5% цеолита. В этом случае гарантируется по-
лучение экологически чистой продукции в соответствии с действующим ГОСТ на мясную продукцию. Поскольку при этом достигается уровень продуктивности цыплят-бройлеров биологического контроля можно полагать, что применение шунгита и цеолита не влияет на обмен витаминов и не снижает биологическую ценность рациона. В целом комбинированное применение шунгита и цеолита в дозе по 0,5% в рационах цыплят-бройлеров позволяет профилактировать металлотоксикозы на фоне контаминации кормов кадмием и свинцом в концентрациях до 0,5 ПДК.
Длительное сочетанное применение сорбентов не оказывает влияние на обмен микроэлементов в организме и способствует полному проявлению генетического потенциала продуктивности птицы. Существует показатель анионной и кати-онной емкости минеральных сорбентов природного происхождения. Для шунгита этот показатель не имеет значения, так как он не адсорбирует тяжелые металлы, а переводит их в нерастворимые соединения после реакции взаимодействия с углекислотой [3,4,6]. Гистологические исследования органов птицы подтвердили эффективность применения изучаемых адсорбентов.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Аввакумов, Е.Г. Механические методы активации химических процессов / Е.Г. Аввакумов // Наука. - 1986. - 306с.
2. Беззубцева, М.М. Механоактиваторы агропромышленного комплекса. Анализ, инновации, изобретения / М.М. Беззубце-ва, В.С. Волков // моногорафия. - 2014. -161с.
3. Горштейн, А.Е. Адсорбционные свойства шунгитов / А.Е. Горштейн, Н.Ю. Барон, М.Л. Сыркина // Изв. вузов, химия и химич. технология. - 1979. - № 22. - С. 711-715.
4. Калинин, Ю.К. Экологический потенциал шунгита / Ю.К. Калинин // Материалы первой всероссийской научно-практической конференции: «Шунгиты и безопасность жизнедеятельности человека», Петрозаводск 3-5 октября 2006 г. -С. 5-10.
5. Подчайнов, С.Ф. Минерал цеолит -умножитель полезных свойств шунгита / С.Ф. подчайнов // Материалы первой всероссийской научно-практической конференции: «Шунгиты и безопасность жиз-
недеятельности человека», Петрозаводск 3-5 октября 2006 г. - С. 10-74.
6. Пыхтеева, Е.Г. Металлотионеин: биологические функции. / Е.Г. Пыхтеева // Актуальные проблемы транспортной медицины. - 2010. - № 1 (19). - С.114-120.
7. Шафран, Л.М. Способ определения металлотионеина в биологических объектах / Л.М. Шафран, С.В. Тимофеева, В.В. Шерер и др. // Патент Украины. - Бюл. № 10, 2003 г.
8. Maret, W. Molecular aspects of human cellular zinc homeostasis: redox control of zinc potentials and zinc signals / W. Maret // Biometals. - 2009. - V. 22. - № 1. - Р. 149157.
9. Ngu, T.T. Metalation of metallothionein / T.T. Ngu, M.J. Stillman // IUBMB Life. -2009. - V. 61. - № 4. - P. 438-446.
12. Vallee, B.L. The Function of metallothionein / B.L. Vallee // Neurochem. Int. - 1995. - V. 27. - № 1. - P. 23-33.
ДИНАМИКА СИНТЕЗА МЕТАЛЛОТИОНЕИНА НА ФОНЕ ШУНГИТА И ЦЕОЛИТА В РАЦИОНАХ ЦЫПЛЯТ-БРОЙЛЕРОВ, КОНТАМИНИРОВАННЫХ
КАДМИЕМ И СВИНЦОМ
Бикташев Р.У.
Резюме
Проведен опыт на цыплятах-бройлерах кросса Кобб-500 при контаминации рационов сочетанно 0,5 ПДК кадмия и 0,5 ПДК свинца и применении различных доз высокодисперсных (1-6 мкм) сорбентов шунгита и цеолита. Максимальный прирост живой массы имели бройлеры, которые получали основной рацион обогащенный шунгитом в дозе 0,5% - 2476 г (Р<0,001). Повышение продуктивности интактных бройлеров составляет 10,2% (Р<0,001) по сравнению с показателем биологического контроля. Контаминация рациона 0,5 ПДК кадмия и 0,5 ПДК свинца инициирует шестикратное увеличение синтеза металлотионеина в печени. Снижение продуктивности при этом составляет 8,3% (Р<0,01). Оптимальной дозой внесения является 0,5% шунгита + 0,5% цеолита. В этом случае гарантируется получение экологически чистой продукции. При этом достигается уровень продуктивности цыплят-бройлеров биологического контроля и можно полагать, что применение шунгита и цеолита не влияет на обмен витаминов и не снижает биологическую ценность рациона.
DYNAMICS OF METALOTHIONEIN SYNTHESIS AT PHONE OF SHUNGITE AND CEOLITE IN CHICKEN-BROILER DIETS CONTAMINATED BY CADMIUM AND LEAD
Biktashev R.U.
Summary
The experiment on cross Kobb-500 chicken-broilers with combinative contamination of diets by 0,5 MPC cadmium and 0,5 MPC lead at phone use of various doses highdispersed (1-6 mcm) shungite and ceolite is conducted. Maximal growth of living mass had broilers which fed diet
43
enriched by shungite in dose 0,5% - 2476 g (P<0.001). The increase of intact broiler productivity was 10.2% (P<0.001) in comparison with biological control index. Contamination of diet by 0,5 MPC cadmium and 0,5 MPC lead initiate sixmultiple increase of metalothionein synthesis in liver. Decrease of productivity composes 8.3% (P<0.01). Optimal dose of introduction is 0,5% shungite + 0,5% ceolite. In that case ecologic pure production is guaranteed and level of productivity achieves biological control index. It may be suppose that use of shungite and ceolite does not influence on vitamins metabolism and does not decrease biological value of diet.
DOI 10.31588/2413-4201-1883-239-3-44-50 УДК 612.12:636.2.06-053+636.2.087.8
БИОХИМИЧЕСКИЙ СТАТУС ОРГАНИЗМА МОЛОЧНЫХ КОРОВ И МОЛОДНЯКА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В ПИТАНИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И ФИТОБИОТИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ
Боголюбова Н.В. - к.б.н., вед. науч. сотр., Рыков Р. А. - ст. науч. сотр.
ФГБНУ «Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
Ключевые слова: биохимия крови, молочные коровы, телята, энергетическая добавка, фитобиотики
Keywords: blood biochemistry, dairy cows, calves, energy additive, phytobiotics
Продуктивность животных обусловлена и неразрывно связана с интенсивным течением процессов всех видов обмена веществ в органах и системах организма и напряженной их функциональной деятельностью. Актуальным можно рассматривать подход в ведении животноводства, позволяющий переходить от лечения заболеваний животных к их профилактике. Это связано с тем, что затраты на лечение и убытки при выбраковке продуктивных животных можно значительно снизить за счет улучшения условий кормления и содержания. К этому шагу нас подталкивают знания о критическом влиянии иммунной системы на основные физиолого-биохими-ческие процессы в организме животных, особенно продуктивных и растущих. Также в последнее время повышается спрос на качество животноводческой продукции и, как следствие, востребован поиск альтернативы применения антибиотиков. Решению поставленной проблемы способствует использование в питании животных различных кормовых добавок, обладающих адаптогенными и иммуностимулирующими свойствами. Так, известно, что должного качества надоенного молока у коров за счет уменьшения соматических клеток можно добиться, используя в рационах
смесь фитобиотиков [15]. У опытных коров при проведении данного эксперимента наблюдали усиление ферментативных процессов в преджелудках и снижение соотношение ацетата к пропионату в жидкости рубца. Многочисленные исследования продемонстрировали, что фитогенные соединения имеют различные функции, в том числе антимикробное, ан-тиоксидантное и противовоспалительное действие, а также способствуют улучшению вкусовых качеств корма [13,14, 19 ].
Фитобиотики из трав и специи оказывают антимикробное действие, изме-няя характеристики клеточных мембран [22]. Тиосульфинатные соединения чеснока могут подавлять рост бактерий и в сочетании с бактериальными ферментами эффективны против кишечной палочки, Staplylococcus aureus и Salmonella spp. [8,9]. Растительные экстракты могут быть использованы в качестве стимуляторов аппетита и пищеварения и для профи-лак-тики и лечения определенных патологий. Они способствуют стимуляции эндокринной системы организма, усиливая обменные процессы [20].
Растущие животные в период активного роста подвергаются окислительному стрессу [11]. Повышенную нагрузку
