CC BY
0Ежеквартальный
научно-практический
журнал
Аграрный вестник
Северного Кавказа
УДК 636.597:581.821
DOI: 10.31279/2949-4796-2023-15-52-28-31
Дата поступлен иястатььсредакцию:01.10.2023 Пр инятвк публиктцив:07.11.2023
SDSMEU
В. А. Степаненко, В. М. Шпыгова
Stepanenko V. A., Shpygova V. M.
МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЭПИДЕРМИСА ТАЗОВЫХ КОНЕЧНОСТЕЙ ПЕКИНСКИХ И МУСКУСНЫХ УТОК
MORPHOMETRIC FEATURES OF PELVIC LIMB EPIDERMIS OF PEKING AND MUSK DUCKS
Отход переработки производства водоплавающих птиц - эпидермис дистальных частей тазовых конечностей, представляющий интерес как альтернативный источник белка, отобранный во время убоя от 10 пекинских и 10 мускусных уток в возрасте 40 суток, исследовали стандартными гистологическими методами, с целью выяснения особенностей морфологических и морфометри-ческих параметров, влияющих на состав белка. Полученные данные были подвергнуты статистической обработке и выявлены особенности структуры слоёв: минимальная толщина эпидермиса отмечалась в цевке мускусной утки и составляла 67,73±5,41 мкм, максимальная толщина отмечалась в пальце мускусной утки - 113,84±9,76 мкм. Наиболее развитым у обоих видов птиц был роговой слой, который варьировал у мускусных уток от 26,12±0,65 мкм до 53,87±2,83 мкм, у пекинских уток - от 34,31±0,64 мкм до 38,23±0,35 мкм. Ростковый и зернистый слои эпидермиса во всех звеньях конечностей у пекинских уток были достоверно больше, чем у мускусных, за исключением зернистого слоя цевки пекинской утки, где его толщина была минимальной и составляла 10,17±0,14 мкм. Блестящий слой встречался фрагментарно в цевке у обоих видов уток.
Waste from the processing of waterfowl production - the epidermis of the distal parts of the pelvic limbs, which is of interest as an alternative source of protein, selected during slaughter from 10 Peking and 10 musk ducks at the age of 40 days, was examined by standard histological methods in order to clarify the features of morphological and morphometric parameters affecting the protein composition. The obtained data were subjected to statistical processing and the features of the structure of the layers were revealed: the minimum thickness of the epidermis was noted in the tarsus of the musk duck and was 67.73±5.41 microns, the maximum thickness was noted in the finger of the musk duck - 113.84±9.76 microns. The stratum corneum was the most developed in both bird species, which varied in musk ducks from 26.12±0.65 microns to 53.87±2.83 microns, in Peking ducks from 34.31±0.64 microns to 38.23±0.35 microns. The stratum germinativum and stratum granulosum of the epidermis in all parts of the limbs in Peking ducks were significantly larger than in musk ducks, with the exception of the stratum granulosum of the Pecking duck's tarsus, where its thickness was minimal and amounted to 10.17±0.14 microns. The stratum lucidum was found fragmentary in the tarsus of both species of ducks.
Ключевые слова: водоплавающие птицы, мускусная утка, пекинская порода, морфометрия, кожа, эпидермис.
Key words: waterfowl, phometry, skin, epidermis.
musk duck, peking breed, mor-
Степаненко Валерия Александровна -
аспирант кафедры паразитологии
и ветсанэкспертизы, анатомии и патанатомии
им. профессора С. Н. Никольского
ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный
аграрный университет»
г. Ставрополь
РИНЦ SPIN-код: 3823-6937
Тел.: 8(8652)28-67-38
E-mail: stepanenko-lera@mail.ru
Шпыгова Валентина Михайловна -
доктор биологических наук, профессор кафедры паразитологии и ветсанэкспертизы, анатомии и патанатомии им. профессора С. Н. Никольского ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный аграрный университет» г. Ставрополь РИНЦ SPIN-код: 9207-4411 Тел.: 8(8652)28-67-38 E-mail: spygova@yandex.ru
Stepanenko Valeria Aleksandrovna -
postgraduate student of the Department
of Parasitology and Veterinary Examination,
Anatomy and Pathanatomy
named after Professor S. N. Nikolsky
FSBEI HE «Stavropol State Agrarian University»
Stavropol
RSCI SPIN-code: 3823-6937 Tel.: 8(8652)28-67-38 E-mail: stepanenko-lera@mail.ru
Shpygova Valentina Michajlovna -
Doctor of Biological Sciences, Professor
of the Department of Parasitology and Veterinary
Examination, Anatomy and Pathanatomy
named after Professor S. N. Nikolsky
FSBEI HE «Stavropol State Agrarian University»
Stavropol
RSCI SPIN-code: 9207-4411 Tel.: 8(8652)28-67-38 E-mail: spygova@yandex.ru
Птицеводство - это самая активно развивающаяся отрасль АПК, несомненно рентабельная [1]. Как известно, у птиц при переработке 20-30 % составляют отходы, а с учётом убоя 2-3 тыс. голов за смену на птицефабриках замкнутого цикла упущенная прибыль становится существенной из-за потери белоксодержащего сырья [2]. Птицы как представители одного из са-
мых многочисленных классов эволюцион-но приспособились к кардинально отличающимся друг от друга условиям обитания [3]. Различные виды сельскохозяйственной птицы в естественной среде обитания занимают разнообразные экологические ниши, что обусловливает определенные морфофунк-циональные особенности в строении эпидермиса тазовых конечностей [4]. Послед-
A
грарныи вестник
Северного Кавказа
№ 4(52), 2023
Ветеринария
29
ний является невостребованным отходом производства переработки водоплавающей птицы и на предприятиях замкнутого цикла подвергается утилизации. Однако он содержит до 87-90 % белка, поэтому исследование морфологии эпидермиса, отражающей его биохимическую природу, является весьма актуальным [5-7]. Данные в отечественных источниках литературы по особенностям строения кожи водоплавающих птиц малочисленны, нет информации по особенностям строения эпидермиса тазовых конечностей. В единичных источниках иностранной научной литературы описана уникальность структуры таких производных кожи, как межпальцевые перепонки тазовых конечностей водоплавающих птиц [8-11].
Целью наших исследований было изучение морфологии эпидермиса заплюснево-плюсневой области (цевки), пальцев и межпальцевых перепонок у уток пекинской породы и у мускусных уток.
Исследования проводили в рамках грантовой программы «УМНИК 2021» № 17250ГУ/2021 при финансировании ФГБУ «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере» по теме «Разработка высокоэффективного средства на основе тканевых препаратов при гепатозах» в 2021-2023 гг. на кафедре паразитологии и ветсанэкспертизы, анатомии и па-танатомии им. профессора С. Н. Никольского ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный аграрный университет». В качестве материала для гистологических исследований использовали эпидермис плантарной поверхности в области цевки (тарсометатарсальной), пальцев и межпальцевых перепонок, отобранный от 10 особей уток пекинской породы во время убоя в ООО СПХ
«Чкалова» в поселке имени Чкалова Предгорного района Ставропольского края и от 10 мускусных уток домашнего содержания в возрасте 40 суток. Кусочки кожи фиксировали в 10 % растворе забу-ференного формалина, проводили в спиртах восходящей концентрации, просветляли в ксилоле и уплотняли в парафине марки HISTOMIX. Полученные препараты, толщиной 4-5 мкм, подвергали окрашиванию гематоксилином и эозином, пикро-фуксином по методу Ван Гизона, резорцин-фуксином по методу Вейгерта и анилин-блау-оран-жем по методу Маллори. Гистологические срезы фотографировали камерой Olimpus SC50 под микроскопом Olympus BX53. Морфометрические измерения проводили по цифровым фотографиям в программе «ВидеоТест-Мастер Морфология 4.0», полученные морфометрические данные обрабатывали методом вариационной статистики, значимость различий оценивали с помощью t-критерия Стьюдента (р<0,05).
В результате исследований было установлено, что толщина эпидермиса, отделяемого после убоя у мускусных уток, была неоднородна и варьировала в зависимости от места взятия материала от 67,73±5,41 мкм до 113,84±9,76 мкм, у пекинских уток во всех дистальных звеньях конечностей толщина эпидермиса достоверно не отличалась (табл.). Минимальную толщину эпидермиса у обоих видов уток наблюдали в цевке, но у мускусных уток она на 25,2 % была тоньше, чем у пекинских. Максимальная толщина эпидермиса находилась в коже пальцев мускусных уток, у которых этот морфометрический параметр превышал таковой у пекинских на 20,9 %. Толщина эпидермиса в межпальцевых перепонках пекинских уток достоверно превышала таковую у мускусных уток на 6,1 %.
Таблица - Морфометрические параметры слоев эпидермиса дистальных частей тазовых конечностей пекинских и мускусных уток, мкм %
Слои Цевка Палец Перепонка
ПУ МУ ПУ МУ ПУ МУ
Эпидермис 90,54±8,05 100 67,73±5,41* 100 94,15±8,62 100 113,84±9,76* 100 93,28±8,43 100 87,61±7,58* 100
Базальный 28,05±0,19 31,0 18,35±0,78* 27,2 29,73±0,50 31,6 26,54±0,95* 23,4 26,72±0,63 28,7 15,21±0,82* 17,4
Шиповатый 13,91±0,20 15,4 10,93±0,41* 16,3 14,28±0,51 15,2 13,03±0,37 11,6 18,84±0,42 20,2 18,03±1,22 20,7
Зернистый 10,17±0,14 11,2 12,04±0,48* 17,8 12,73±0,54 13,5 19,62±1,71* 17,3 13,33±0,30 14,3 17,95±1,01* 20,4
Роговой 38,23±0,35 42,2 26,12±0,65* 38,7 37,17±1,58 39,5 53,87±2,83* 47,4 34,31±0,64 36,8 36,60±0,87 41,8
Примечание: ПУ - пекинская утка; МУ - мускусная утка; * - достоверность различий между видами птиц.
Толщина отдельных слоев эпидермиса: ба-зального (БС), шиповатого (ШС), зернистого (ЗС) и рогового (РС) в трех звеньях дистальных частей конечностей имела различное соотношение у каждого вида (рис. 1, 2). В БС клетки были вытянутой формы, с базофиль-но окрашенными овальными ядрами, в которых визуализировались два и более ядрышка.
У пекинских уток БС во всех звеньях конечностей по толщине достоверно не отличался. У мускусных уток выявлены достоверные различия по этому параметру: в цевке он был тоньше одноименного слоя пальца на 44,6 % и толще такового перепонки на 17,1 %; в пальце БС был толще, чем в перепонке, на 42,7 %. Следует отметить, что БС во всех дистальных
Ькеква/этальный - ГрарНЫй ВеСТНИК
научно-практический /^Ъ „г г
журнал ГШ. СевеРИ«ГО Кавка3а
звеньях конечностей пекинских уток был достоверно толще таковых у мускусных уток, что мы связываем с их промышленным содержанием.
Рисунок 1 - Слои эпииермион цевки пекинской утки. Окраска по Ван Ккзо ну. Ув. х200
Рисунок 2 - Слои эпцвермнса цевки и^сно/ккой^тне Окраска по Ван Ккзону. Ув. х200
Клотки в ШСЛ имели полигональную форму с ОфуГЛЫМИЯДраМИ, ОпЗОфИЛГОО ОфМШИВЭлЗОл и [ласполигались в и-6гзоло. разных звиньяз ол-ночкостои ШСизидррмима вмдлми фзол
Нолкгве-)но разизлашмя пр толщине тольло вцев-ньл гдеерурекирслихмторбыл ЬппН1,4 % болыне, ^eN-ь^ азокусмол. У пекинскохктшртомщрно Ш О можоу цьикой лполоцаиидостовемно ее отли -чалась, однако в межпальцевых перепонках его толщина была достоверно больше, чем в цевке и пальцах, на 35,4 % и 31,9 % соответственно. У мускусных уток отмечались достоверные различия по этому параметру между всеми звеньями конечностей: в цевке меньше, чем в пальцах и пере-
понке, на 19,2 % и 65 % соответственно, а в пальце тоньше, чем в перепонке, на 38,4 %.
Базофильно окрашенные клетки ЗС располагались в 3-4 ряда, имели уплощенные или овальные ядра, расположенные параллельно поверхности кожи. При морфо-метрии эпидермиса было обнаружено, что ЗС у мускусных уток толще такового у пекинских в цевке, пальцах и межпальцевых перепонках на 15,5 %, 35,1 % и 25,7 % соответственно. У пекинских уток толщина ЗС цевки была достоверно меньше, чем в пальцах и межпальцевых перепонках, на 25,2 % и 31,1 % соответственно. У мускусных уток толщина ЗС в цевке была достоверно меньше в пальцах и межпальцевых перепонках, чем у пекинских уток, на 63,0 % и 49,1 % соответственно, а в пальцах незначительно больше, чем в межпальцевых перепонках, на 8,5 %.
Блестящий слой встречался фрагментарно в цевке у обоих видов уток и имел толщину от 2,4 до 6,3 мкм и редко визуализировался в пальцах и межпальцевых перепонках.
Во всех исследуемых звеньях тазовых конечностей обоих видов уток преобладающим по толщине являлся РС, он составлял у пекинских уток от 36,8 % до 42,2 %, а у мускусных уток от - 38,7 % до 47,4 % от общей толщины эпидермиса. Корнеоциты РС окрашивались оксифильно, в большинстве чешуек визуализировались базофильные полоски - глыбки разрушенных ядер. В цевке у уток пекинской породы РС был достоверно толще на 31,7 %, а в пальцах он был на 44,9 % тоньше аналогичных звеньев дистальных частей тазовых конечностей мускусных уток. В перепонке различия по этому показателю между двумя видами были недостоверны.
Таким образом, проведенные морфометрические исследования эпидермиса дистальных частей тазовых конечностей уток пекинской породы французской селекции и мускусных уток позволили установить, что толщина росткового слоя (БС+ШС) эпидермиса во всех звеньях кони ностей у пекинских уток была достоверно болыи е, чем у мускусных уток, что, возможво,евязано о повышенным травматизмом ввиду п^мышлеоного содержания. В пальцах мускусных уток р(Ц толще, что возможно связано с аккувным моционом. Как известно, в процессе ке-ратиниоации в ктвиках эпидермиса происходит пруоплеоиелрипцтн гранул кератогеалина и утолщение оболочки клеток за счёт белка кератоле-нина, что повышает ценность исследуемого сырья как источника дополнительного белка и может быть использовано в ветеринарной практике и перерабатывающей промышленности для производства кормовых добавок [12].
A
грарныи вестник
Северного Кавказа
№ 4(52), 2023
Ветеринария
31
Литература
1. Мурленков Н. В. Перспективы выращивания водоплавающей птицы в России // Биология в сельском хозяйстве. 2020. № 2 (27). С. 23-26.
2. Antioxidant activity of bioactive peptide derived from pekin duck feet gelatin hydrolysate / F. Anna, N. Shahidan, N. Huda [et al.] // Malaysian Applied Biology. Vol. 49, № 4. Р. 19-24.
3. Centennial Review: History and Husbandry Recommendations for Raising Pekin Ducks in Research or Commercial Production / X. Chen, D. Shafer, M. Sifri [et al.] // Poultry Science. 2021. Vol. 100. P. 101241.
4. Цибулевский А. Ю., Дубовая Т. К. Кожа: морфология, гистохимия, гистофизиология // Крымский журнал экспериментальной и клинической медицины. 2021. Т. 1, № 1. С. 37-42.
5. Гавриляк В. В. Характеристика структуры кератиновых волокон разных типов // В^ник Одеського нацюнального уыверситету. Биология. 2013. Т. 18, № 3 (32). С. 9-15.
6. Степаненко В. А., Шпыгова В. М. Качественный и количественный аминокислотный состав эпидермиса тазовых конечностей у уток пекинской породы // Вестник АПК Ставрополья. 2022. № 2 (46). С. 8-11.
7. Fractionation of protein hydrolysates of fish and chicken using membrane ultrafiltration: investigation of antioxidant activity / G. S. Centenaro, M. Sallas-Mellado, С. Pires [et al.] // Application Biochemical Biotechnology. 2014. № 172. P. 2877-2893.
8. Закревская И. П. Морфофункциональ-ные особенности кожи дистальных отделов конечностей некоторых представителей класса Aves // Нацюнальний ушверситет бюресурав i природокористу-вання УкраТни. Серiя: ветеринарна медицина, яюсть i безпека продукци тварин-ництва. 2015. № 217 (1). С. 66-70.
9. A BMSCs-laden quercetin/duck's feet col-lagen/hydroxyapatite sponge for enhanced bone regeneration / J. E. Song, J. Tian, Y. J. Kook [et al.] // J. Biomed. Mater. Res. A. 2020. Vol. 108 (3). P. 784-794.
10. Isolation and Characterization of Pepsin-soluble Collagens from Bones, Skins, and Tendons in Duck Feet / H. W. Kim, I. J. Yeo, K. E. Hwang [et al.] // Korean J. Food Sci. Anim. Resour. 2016. Vol. 31, № 36 (5). P. 665-670.
11. Revealing the impacts on shaping scutate scales in goose skin / S. Li, G. Yang, J. Chu [et al.] // Gene. 2022. Vol. 844. P. 146840.
12. Пат. 2802015 Российская Федерация, МПК A61K 35/36 (2015.01); A61K 35/57 (2015.01); A61P 1/16 (2006.01). Способ получения тканевого препарата с гепатопротекторны-ми свойствами и средство на его основе / В. М. Шпыгова, В. А. Степаненко ; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный аграрный университет». № 2022128953 ; заявл. 08.11.22 ; опубл. 22.08.2023. Бюл. № 24.
References
1. Murlenkov N. V. Prospects for growing waterfowl in Russia // Biology in agriculture. 2020. № 2(27). P. 23-26.
2. Antioxidant activity of bioactive peptide derived from pekin duck feet gelatin hydrolysate / F. Arina, N. Shahidan, N. Huda [et al.] // Malaysian Applied Biology. Vol. 49, № 4. Р. 19-24.
3. Centennial Review: History and Husbandry Recommendations for Raising Pekin Ducks in Research or Commercial Production / X. Chen, D. Shafer, M. Sifri [et al.] // Poultry Science. 2021. Vol. 100. P. 101241.
4. Tsybulevsky A. Yu., Dubovaya T. K. Skin: morphology, histochemistry, histophysiology // Crimean Journal of Experimental and Clinical Medicine. 2021. Vol. 1, № 1. P. 37-42.
5. Gavrilyuk V. V. Characteristics of the structure of keratin fibers of different types // Odessa National University Herald. Biology. 2013. Vol. 18, № 3 (32). Р. 9-15.
6. Stepanenko V. A., Shpygova V. M. Qualitative and quantitative amino acid composition of pelvic limb epidermis in Peking ducks // Agrarian Bulletin of Stavropol region. 2022. № 2 (46). P. 8-11.
7. Fractionation of protein hydrolysates of fish and chicken using membrane ultrafiltration: investigation of antioxidant activity / G. S. Centenaro, M. Sallas-Mellado, С. Pires [et al.] // Application Biochemical Biotechnology. 2014. № 172. P. 2877-2893.
8. Zakrevskaya I. P. Morphofunctional features of the skin of the distal extremities of some representatives of the Aves class // National University of Bio resources and nature management of Ukraine. Series: veterinary medicine, quality and safety of livestock products.
2015. № 217 (1). Р. 66-70.
9. A BMSCs-laden quercetin/duck's feet col-lagen/hydroxyapatite sponge for enhanced bone regeneration / J. E. Song, J. Tian, Y. J. Kook [et al.] // J. Biomed. Mater. Res. A. 2020. Vol. 108 (3). P. 784-794.
10. Isolation and Characterization of Pepsin-soluble Collagens from Bones, Skins, and Tendons in Duck Feet / H. W. Kim, I. J. Yeo, K. E. Hwang [et al.] // Korean J. Food Sci. Anim. Resour.
2016. Vol. 31, № 36 (5). P. 665-670.
11. Revealing the impacts on shaping scutate scales in goose skin / S. Li, G. Yang, J. Chu [et al.] // Gene. 2022. Vol. 844. P. 146840.
12. Patent 2802015 Russian Federation, MPK A61K 35/36 (2015.01); A61K 35/57 (2015.01); A61P 1/16 (2006.01). A method for obtaining a tissue preparation with hepa-toprotective properties and a remedy based on it / V. M. Shpygova, V. A. Stepanenko ; applicant and patent holder of the FABEI HE «Stavropol State Agrarian University». № 2022128953 ; application 08.11.22 ; published 08/22/2023. Bul. № 24.
