CC BY
8
Ежова Оксана Юрьевна, кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры переработки и сертификации продукции животноводства ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет», 460014, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18, тел.: 8(3532)77-59-39
УДК 636.028:591.43.436:591.8:636.087.72
Обмен химических элементов в костной ткани птицы в период формирования репродуктивной системы
И. С. Мирошников, В.А. Рязанов
ГНУ Всероссийский НИИ мясного скотоводства А.М. Короткова Институт биоэлементологии ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет»
Аннотация. Проведение исследования осуществлялось на модели кур породы «Хайсекс-браун» (n=100). Кормление и содержание подопытной птицы осуществлялось согласно рекомендациям ВНИТИП (2004). В проведённом исследовании методами атом-но-эмиссионной и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной аргоновой плазмой (АЭС-ИСП и МС-ИСП) была изучена возрастная динамика изменения некоторых химических элементов на примере большеберцовой кости птицы в период формирования её репродуктивной системы. Выявлена взаимосвязь между изменениями концентраций химических элементов в костной ткани и площадью фолликулярной ткани яичников кур-несушек. Установлено, что в 12-14-недельном возрасте (период интенсивного роста органов воспроизводства) возрастает потребность организма птицы в меди.
Summary. The research was performed on Hisex Brownchicken (n=100). The experimental chicks were fed andhoused according to the recommendations of the All-Russian Poultry Research and Technology Institute (2004). Dynamics of changing some elements in bony tissue of tibialis of poultrywithin the period of their reproductive system formation wasstudied by atomic emission and inductively coupled argonplasma mass spectrometry in the conducted re-search.Interrelation between changes in concentration of chemicalelements in bony tissue and follicular area of ovaries of layinghens was revealed. It was established that need for copper in-body of chicks increased at the age of 12-14 weeks (period ofintensive growth of reproductive organs).
Ключевые слова: птица, макроэлементы, микроэлементы, динамика накопления, органы воспроизводства.
Key words: poultry, macroelements, microelements, accumulation dynamics, reproductive organs.
Немаловажная роль в поддержании гомеостаза организма отводится минеральным веществам, максимально сконцентрированным в костной ткани [1].
Роль скелета в минеральном обмене птицы исключительна, он выполняет не только функцию гомеостаза, но и непосредственно участвует в формировании яйца, иногда в ущерб себе. Гидроксиапатитовая кристаллическая решётка костной ткани имеет огромную площадь, на которой в большом количестве адсорбируются ионы, обладающие способностью к обмену с внутритканевой средой [2].
В этой связи определённый интерес представляет изучение вопроса минерального обмена, протекающего в костной ткани птицы в возрастном аспекте.
Исследования были проведены на модели кур породы «Хайсекс-браун» (n=100). Кормление и содержание подопытной птицы осуществлялись согласно рекомендациям [3]. В возрасте 10, 12, 14, 16, 18 недель под эфирным рауш-наркозом проводили убои птицы по десять голов каждого возраста. После окончания убоя отбирали большеберцовые кости, которые очищали от мягких тканей. Каждую большеберцовую кость гомогенизировали и брали навеску в 1 г, которую помещали в высокопрочные тефлоновые сосуды с добавлением разбавленной кислоты. Сжигание проб осуществлялось в микроволновой печи при температуре 150 0С.
Изучение возрастных изменений концентрации химических элементов в больше-берцовой кости проводилось методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной аргоновой плазмой (АЭС-ИСП и МС-ИСП) в испытательной лаборатории АНО «Центра биотической медицины» г. Москва (аттестат аккредитации - ГСЭН. RU. ЦОА. 311, регистрационный номер в государственном реестре - Росс. RU 0001. 513118 от 29 мая 2003; Registration Certificate of ISO 9001: 2000, Number 4017-5.04.06).
Изменение концентрации микроэлементов в костной ткани представлено в таблице 1.
Таблица 1. Возрастная динамика концентрации микроэлементов в тканях большеберцовой кости подопытной птицы, мг/кг
Элемент Возраст, недель
10 12 14 16 18
Cd 0,01±0,001 0,01±0,001 0,001±0,0001а 0,01±0,001 0,001±0,0001
Cu 0,35±0,04 0,34±0,04 0,13±0,01а 0,20±0,02b 0,27±0,04
Mn 0,92±0,09 0,89±0,09 0,78±0,08 0,92±0,08 0,93±0,14
Fe 94,86±9,47 78,06±8,25 59,80±5,75 51,70±4,50 51,15±7,90
Ni 1,75±0,18 2,03±0,21 2,11±0,20 2,29±0,20 2,21±0,34
Pb 0,04±0,001 0,03±0,001 0,02±0,001 0,03±0,001 0,02±0,001
Cr 0,64±0,07 0,62±0,10 0,48±0,05 0,54±0,07 0,48±0,05
Sr 47,22±4,71 52,07±5,50 76,45±7,36 67,22±5,84 56,38±8,71
Zn 63,05±6,29 68,32±7,22 89,72±8,63 66,74±5,80 67,23±10,39
Примечание: - а - р < 0,05 при сравнении результатов в возрасте 12 и 14 недель;
- Ь - р < 0,05 при сравнении результатов в возрасте 14 и 16 недель.
Исходя из полученных данных, установлено снижение концентрации меди в костной ткани в период с 10 по 14 недели на 62 % (р < 0,05). В период с 14 по 18 недели происходило депонирование меди, и её концентрация изменилась с 0,13 мг/кг до 0,27 мг/кг (р<0,05), то есть увеличилась на 107,7 %. Минимальное содержание меди наблюдалось в 14-недельном возрасте, что связано с интенсивностью обменных процессов растущей птицы. Известно, что медь, образуя связь с металлотионеином, вступает во «взаимоотношения» с кадмием [1]. В свою очередь, металлотионеин является медиатором их абсорбции, связывающим элементы с сульфгидрильными группами для дальнейшего транспорта. Этим можно объяснить синхронное отложение меди и кадмия в костной ткани, происхо-
дящее с 10 по 12 (соотношение Cd:Cu - 0,016) недели. С другой стороны, установленное дальнейшее снижение соотношения Cd:Cu с 0,016 до 0,002 (в период с 12 по 18 недели) можно связать с известным фактом участия кадмия в процессах формирования органов воспроизводства.
Накоплению меди в период с 14 по 18 недели могло способствовать уменьшение концентраций железа и цинка в аналогичный период [4].
Наблюдалась общая тенденция в изменении концентраций стронция и цинка в ткани большеберцовой кости с 10 по 16 недели. Так, концентрация стронция в период 10-14 недель увеличилась с 47,22 до 76,45 мг/кг, цинка - с 63,05 до 89,72 мг/кг, а с 14 по 16 недели отмечалось уменьшение их содержания соответственно до 67,22 и 66,74 мг/кг. Содержание цинка в период с 16-18 недели существенно не изменилось, тогда как стронция, наоборот, значительно снизилось, что возможно связано со способностью цинка повышать содержание стронция на фоне снижения уровня кальция в костной ткани [5, 6].
Отмечена некоторая взаимосвязь в колебаниях концентрации цинка и свинца. Так, повышение уровня цинка с 10 по 14 недели и дальнейшее его снижение к 18 неделе сопровождались изменениями в содержании свинца с противоположной направленностью, а именно снижением данного показателя с 10-14 недели и повышением - с 14 по 16 недели. Предположительно данное влияние цинка на обмен свинца опосредованно связано с обменом кальция и магния [6, 7]. Цинк, влияя на обмен кальция, приводит к его снижению, что, в свою очередь, сопровождается повышением содержания магния [5]. Данное обстоятельство способствует внедрению магния в решётку гидроксиаппатита костной ткани. Таким путём магний, обладая конкурентно антидотными свойствами по отношению к свинцу, способствует снижению внедрения свинца в кристаллические структуры костной ткани [8].
Некоторая взаимосвязь прослеживается между депонированием цинка и марганца: начиная с 16-недельного возраста (окончание периода формирования системы воспроизводства) и до конца периода исследования соотношение Zn/Mn становится практически постоянной величиной - 60,7 (в 16 недель) и 60,9 (в 18 недель). Объяснением данного факта может выступить участие марганца и цинка в формировании репродуктивной системы птицы, что подтверждает установившееся равновесие между этими элементами в костной ткани в период завершения активной фазы формирования органов воспроизводства.
Рассматривая степень сопряжённости между изменениями концентраций химических элементов в костной ткани и площадью фолликулярной ткани яичников кур-несушек было установлено: в 10-недельном возрасте такая зависимость наблюдалась между содержанием Ni и S (г=0,99 R<0,05); в 12-недельном возрасте - между Fe-S (г=-0,92 R<0,001); (г=0,99 R<0,05) и Сг^ (г= -0,92 R<0,05); в 14-недельном возрасте - между (г=0,99 R<0,005); в 16-недельном возрасте - Fe-S (г=0,92 R<0,05), Zn-S (г=0,99 R<0,005) и Сг^ (г=0,96 R<0,05); в 18-недельном возрасте корреляционных взаимоотношений между исследуемыми микроэлементами и площадью фолликулярной ткани не установлено.
Проведённые нами исследования показали, что в 12-14-недельном возрасте (период интенсивного роста органов воспроизводства) [9] возрастает потребность организма птицы в меди, что проявляется в снижении содержания данного элемента в костной ткани, а это, в свою очередь, способствует увеличению депонирования цинка. Наблюдается вымывание марганца из костной ткани, что указывает на интенсивное участие данного элемента в процессе формирования органов воспроизводства. В период 14-18 недель в исследуемой ткани отмечено повышение концентрации никеля, сопровождаемое депонированием меди.
Литература
1. Оберлис Д., Харланд Б., Скальный А. Биологическая роль макро- и микроэлементов у человека и животных. СПб.: Наука, 2008. 544 с.
2. Сундукова Н.В., Подковкин В.Г. Влияние повышенной температуры воздуха и инъекций гидроксиапатита на показатели минерального обмена костной ткани // Вестник Самарского государственного университета. Естественная серия. 2007. № 8(58). С. 7-15.
3. Методика проведения научных и производственных исследований по кормлению сельскохозяйственной птицы : рекомендации / Ш. А. Имангулов, И. А. Егоров, Т. М. Око-лелова и др.; Всерос. науч.-исслед. и технол. ин-т птицеводства. Сергиев Посад: ВНИТИП, 2004. 43 с.
4. Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. М.: Издат. дом «Оникс 21 век»: Мир, 2004. 272 с.
5. Нестеров Д.В., Сипайлова О.Ю., Лебедев С.В. Влияние сульфата и микрочастиц цинка на обмен токсических элементов в костной ткани цыплят-бройлеров // Вестник Оренбургского государственного университета. 2012. № 6(142). С. 176-179.
6. Нестеров Д.В., Лебедев С.В., Сипайлова О.Ю. Возрастная динамика накопления микро- и макроэлементов в большеберцовой кости кур // Проблемы биологии продуктивных животных. 2011. № 2. С. 39-44.
7. Нестеров Д.В., Бирюков А.А., Сипайлова О.Ю. Минеральный обмен у птицы в период полового созревания // Микроэлементы в медицине. 2009. Т. 10, № 3-4. С. 63-66.
8. Рентгеноструктурный анализ костной ткани, легированной свинцом / Е.М. Максимова, И.А. Наухацкий, М.Б. Стругацкий, С.О. Мостовой // Учёные записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Серия «Физико-математические науки». 2012. Т. 25(64), № 1. С. 217-222.
9. Оценка стимулирующего эффекта добавки эссенциальных микроэлементов на морфофункциональное состояние репродуктивной системы у кур-несушек / О.Ю. Сипай-лова, А.С. Ушаков, Г.И. Корнеев, С.В. Лебедев, Д.В. Нестеров, А.А. Бирюков // Проблемы биологии продуктивных животных. 2012. № 2. С. 13-20.
Мирошников Иван Сергеевич, аспирант ГНУ Всероссийский НИИ мясного скотоводства, 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29
Рязанов Виталий Александрович, аспирант ГНУ Всероссийский НИИ мясного скотоводства, 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29
Короткова Анастасия Михайловна, аспирант Института биоэлементологии ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет», 460018, г. Оренбург, пр. Победы, 13
УДК 636.085:636.085.2:637.12.05
Влияние скармливания сена смеси козлятника восточного и костреца безостого на качественные показатели молока
В.К. Назыров
ГНУ Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства
Аннотация. Установлено, что скармливание дойным коровам сена смеси козлятника восточного и костреца безостого взамен люцерно-кострецовой смеси оказывает благоприятное воздействие на качественный состав и технологические свойства молока.
