CC BY
7
DOI 10.31588/2413-4201-1883-238-2-35-38
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, детоксицирующих и других ци-топротекторных 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
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 индивидуально. В конце опыта бройлеров декапитировали, брали пробы тканей и органов для проведения гематологических,
контаминации рационов цыплят-бройлеров сочетанно 0,5 ПДК кадмия и 0,5 ПДК свинца и применении различных доз высокодисперсных (1-6 мкм) сорбентов шун-гита 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.
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 таблицы 2 видно, что максимальный прирост живой массы имели бройлеры 6-й группы - 2476 г (Р<0,001), которые получали основной рацион, обогащенный высокодисперсным шунгитом в дозе 0,5%. Повышение продуктивности интактных бройлеров составляет 10,2% (Р<0,001) по сравнению с показателем биологического контроля.
Таблица 1 -Схема опыта
№ групп Характеристика рационов
1 Основной рацион (0Р)+0,5 ПДК Cd+0,5 ПДК Pb
2 0Р+0,5 ПДК Cd+0,5 ПДК Pb+0,25% шунгита+0,25% цеолита
3 ОР+0,5 ПДК Cd+0,5 ПДК Pb+0,5% шунгита+0,5% цеолита
4 ОР+0,5 ПДК Cd+0,5 ПДК Pb+0,5% шунгита
5 ОР+0,5 ПДК Cd+0,5 ПДК Pb+0,5% цеолита
6 ОР+0,5% шунгита
7 ОР+0,5% цеолита
8 ОР - биологический контроль
При производстве комбикормов отмечается повышение концентрации свободных радикалов за счет механического воздействия на питательные вещества (протеин, жир, клетчатка, безазотистые экстрактивные вещества) при дроблении [1,2]. Следовательно, шунгит окисляет свободные радикалы, повышая тем самым
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 металло-тионеина в плазме крови и печени цыплят-бройлеров. Металлотионеиновая система в организме выполняет транспортные функ-
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.
ции по связыванию и выведению тяжелых металлов.
Из таблицы 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 в 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 подтверждаеся показателями прироста живой массы (табл. 2).
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
Примечание: * - Р<0,05; ** - Р<0,01; *** - Р<0,001.
Таблица 2 - Прирост живой массы цыплят-бройлеров в ходе опыта, г (М±т)
Живая масса Группа
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
Примечание: * - Р<0,05; ** - Р<0,01; *** - Р<0,001.
Таблица 4 - Содержание металлотионеина в печени цыплят-бройлеров, нмоль/г
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 получение 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 цео-
лита 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 катионной 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. Аввкаумов // Новосибирск: Наука. -1986. - 306 с.
2. Беззубцева, М.М. Механоакти-ваторы агропромышленного комплекса. Анализ, инновации, изобретения / В.С. Волков, М.М. Беззубцева: моногорафия. -СПбГАУ. - 2014. - 161 с.
3. Горштейн, А.Е. Адсорбционные свойства шунгитов / А.Е. Горштейн, Н.Ю. Барон, М.Л. Сыркина // Изв. вузов, химия и химич. технология. - 1979. - 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 // Матер. Первой Всеросс.
науч.-практ. конф., Петрозаводск 3-5 октября 2006 г. - С. 10-74.
6. Пыхтеева, Е.Г. Металлотионеин: биологические функции. Роль металлотио-неина в защите от оксидативного стресса / 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. // Украина. - Бюл. №10. -
2003. - C. 12-15.
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. - P. 149157.
9. Ngu, T.T. Metalation of metallo-thionein / 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 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.
