CC BY
28
Инновационное направление науки 7
УДК 577.17:636.5
Продуктивное действие и переваримость кормов при использовании в кормлении птицы микрочастиц железа
С.А. Мирошников1, Н.В. Гарипова1, Т.Н. Холодилина1'2, М.Я. Курилкина1, Г.К. Дускаев1
1ФГБНУ«Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук»
2 ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет»
Аннотация. В статье представлены экспериментальные данные, обобщающие результаты исследований изучения биологических свойств кормовых добавок на основе отрубного продукта с микрочастицами железа, подвергнутыми электромагнитному воздействию сверхвысоких частот и ультразвука, с оценкой питательности (переваримость «in vitro» и «in vivo») и интенсивности роста цыплят-бройлеров.
Для оценки влияния полученных кормовых добавок на организм птицы был проведён физиологический опыт на цыплятах-бройлерах. В подготовительный период цыплята находились в одинаковых условиях кормления и содержания, а в учётный период пшеничные отруби 10 % основного рациона заменяли опытными кормосмесями (смесь пшеничных отрубей и микрочастиц железа), контрольная группа получала основной рацион. Пшеничные отруби в рационе I опытной группы заменяли на кормосмесь, обработанную СВЧ, II опытной - кормосмесь, обработанную ультразвуком, III опытной - необработанной кормосмесью.
Полученные лабораторные данные показывают, что сверхвысокочастотная и ультразвуковая обработки кормовых композиций на основе отрубного продукта повышают переваримость сухого вещества на 6,4 и 4,2% в условиях «in vitro». В эксперименте на цыплятах-бройлерах установлен факт повышения переваримости питательных веществ в организме птицы I опытной группы по жиру на 2,1 %, углеводам - на 3,7 %, во II опытной по углеводам - на 2,3 %. Отмечен факт повышения биодоступности железа из препарата микрочастиц в I опытной - на 5,7 %, II опытной - на 7,0 %. Изменение питательности рационов в I опытной группе, способствовало увеличению интенсивности роста птицы на 6,0 %.
Ключевые слова: цыплята-бройлеры, корма, электромагнитная обработка, ультразвук, микрочастицы железа, переваримость.
Введение.
В организм человека и животных ежесуточно с пищей поступает значительное число экзогенных микрочастиц. По некоторым оценкам их количество для организма человека составляет около 1012 в сутки [1]. Однако при столь значительном поступлении экзогенных частиц крайне мало известно о механизмах трансформации и роли микрочастиц в работе желудочно-кишечного тракта и метаболизме всего организма [2]. Во многом это вызвано сложной природой метаболизма частиц различного состава, формы, размера, дозировки и путей воздействия [3, 4].
Исходя из существующих данных, энтеральное преобразование отдельных нерастворимых частиц металлов Fe и Al сопровождается деградацией факторами кишечных соков [5], с отсутствием выраженных клеточных повреждений под действием микро- и наночастиц на пищеварительный тракт [6]. Причём при поступлении частиц металлов с пищей наряду с всасыванием отдельных компонентов частиц в ионной форме [7-10] значительная часть из них поступает в организм в неизменном виде [11, 12]. Ранее показано, что частицы железа в кишечнике способны всасываться путём эндоцитоза в составе сложных комплексов [13].
Использование высокодисперсных порошков металлов при введении в организм птицы позволяет повысить биодоступность. обеспечить малотоксичность и пролонгированность действия [14]. Дополнительно эффективность препаратов, содержащих частицы, можно повысить путём обработки физическими методами [15].
8 Инновационное направление науки
Физические процессы на атомном уровне являются основой реакций между биомолекулами и электромагнитным полем (ЭМП), поскольку поле может влиять на химические связи между соседними атомами и изменять энергетические уровни. Увеличение воздействия ЭМП может изменить клеточный баланс путём генерации активных форм кислорода (АФК) [16-19]. Известно, что микроволновое извлечение увеличивает выход экстрактов биоактивных веществ из различных матриц [20], вызывает деградацию углеводов из-за локализованной высокой температуры [21], улучшает антиоксидантную способности биоактивных полисахаридов [22].
В настоящее время всё более широкое распространение получают технологические процессы, использующие ультразвуковые колебания. Данный вид обработки широко применяется и в кормопроизводстве через возмущение продуктов кавитацией [23-25]. В сочетании с другими традиционными методами экстракции ультразвук был рекомендован для извлечения биоактивных соединений [26], в том числе в комбинации с гидролазами [27, 28].
По мере накопления фактического материала по применению СВЧ и УЗ воздействия при подготовке кормов становятся очевидными перспективы использования сочетания этих методов с совместным включением минеральных веществ [29-31].
В связи с этим была поставлена задача: изучить влияние кормовых композиций на основе отрубного продукта, подверженного воздействию электромагнитного поля СВЧ и УЗ в комбинации с микрочастицами железа, на организм цыплят-бройлеров.
Цель исследования.
Изучить влияние электромагнитного поля СВЧ и ультразвуковой обработки кормосмесей, содержащих микрочастицы железа, используемых в кормлении птицы, на переваримость кормов и продуктивное действие.
Материалы и методы исследования.
Объект исследования. Цыплята-бройлеры кросса «Смена VII».
Экспериментальные исследования были выполнены в соответствии с инструкциями и рекомендациями Russian Regulations, 1987 (Order No. 755 on 12.08.1977 the USSR Ministry of Health) and «The Guide for Care and Use of Laboratory Animals (National Academy Press Washington, D.C. 1996)». При выполнении исследований были предприняты усилия, чтобы свести к минимуму страдания животных и уменьшения количества используемых образцов.
Схема эксперимента. Для изучения влияния исследуемой кормовой добавки на продуктивные качества птицы были отобраны 120 цыплят в условиях экспериментально-биологической клиники (вивария) Оренбургского государственного университета. По принципу аналогов сформированы 4 группы цыплят-бройлеров (n=30) - контрольная и три опытные. Составление рационов производилось на основании учёта химического состава кормов. В состав основного рациона был включён опытный комплекс (ОК) - 10 % пшеничных отрубей. В подготовительный период цыплята находились в одинаковых условиях кормления и содержания, в учётный период, начиная с 14-дневного возраста, нативные пшеничные отруби (10 % основного рациона) заменяли опытными кормосмесями (смесь пшеничных отрубей - 99,9 % и микрочастиц железа - 0,007 %), содержание контрольной группы предполагалось на основном рационе (ОР). I опытная группа получала опытный комплекс (ОК1) - отруби+Fe (7 мг/кг)+ЭМП СВЧ, II опытная - опытный комплекс (ОК2) - отруби+Fe 7 мг/кг+УЗ, III опытная - опытный комплекс (ОКз) - отруби+Fe 7 мг/кг. Кормление цыплят-бройлеров в ходе исследований производилось полнорационными комбикормами, разработанными на основе рекомендаций [32].
В процессе исследования проводился ежесуточный учёт потребления птицей корма по каждой группе. Динамика живой массы птицы в течение учётного периода изучалась путём ежесуточного индивидуального взвешивания цыплят. Переваримость сухого вещества определяли в ходе балансового опыта.
Инновационное направление науки
9
В исследованиях были использованы: пшеничные отруби, приобретённые на ЗАО «Хлебопродукт^» города Оренбурга, с содержанием сырой клетчатки - 8-10 %, сырого протеина - 13-15 %, с размером частиц - до 1 см. Препарат микрочастиц металла-микроэлемента Fe приобретён у ЗАО НПП «Высокодисперсные металлические порошки» (размер частиц - 12,5-50,0 мкм, частота -
СВЧи УЗ обработка. В ходе исследования готовили смесь отрубей и микрочастиц металла Fe в соотношении: отруби пшеничные - 100 г (влажность - 32 %) и микрочастицы Fe - 7 мг/кг, которая была подвергнута воздействию в электромагнитном поле сверхвысоких частот (ЭМП СВЧ).
Предварительно увлажнённые до влажности 32 % образцы смеси подвергались ЭМП СВЧ воздействию при мощности 320 кВт, время экспозиции - 90 сек.
Объём воды для увлажнения образцов определяли по формуле: V = m (W2-Wl)/(100-W2),
где: V - объём воды, необходимый для увлажнения образцов, мл; m - масса образца, г;
W1 и W2 - начальная и конечная массовая доля влаги, %.
Для проведения ультразвуковой обработки (УЗ) готовили смесь отрубей и микрочастиц металла Fe в соотношении: отруби пшеничные - 100 г (влажность 32 %) и микрочастицы Fe - 7 мг/кг. Упакованные образцы при влажности смеси 32 % закрепляли в ультразвуковой установке и подвергали воздействию ультразвука, время экспозиции - 120 сек.
Оборудование и технические средства. ЭМП СВЧ обработка проводилась на установке LG МН-6347ЕВ (КНР) с рабочей частотой 2450 МГц и выходной мощностью 800 Вт. Для проведения ультразвуковой обработки использовали ультразвуковую установку УЗУ 0,25 (Россия) с рабочей частотой 18 кГц и выходной мощностью 0,25 кВт.
Переваримость сухого вещества определяли методом «in vitro» при помощи «искусственного рубца KPL 01» по методике В.В. Попова, Е.Т. Рыбиной в модификации Г.И. Левахина, А.Г. Мещерякова [33].
Зоотехнический анализ и биохимические исследования образцов корма и кала были осуществлены в Испытательном центре ЦКП ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН (аттестат аккредитации № КЛ^и.21ПФ59 от 02.12.2015 г.) по общепринятым методикам.
Статистическая обработка. Основные данные были подвергнуты статистической обработке с использованием пакета программ «Statistica 10.0» («Stat Soft Inc.», США). Полученные по ходу эксперимента цифровые данные были обработаны методом вариационной статистики [34].
Результаты исследования.
Оценка переваримости корма «in vitro» выявила значительные изменения при использовании ЭМП СВЧ в комплексе с микрочастицами Fe. В этом случае переваримость сухого вещества достигает 84,62 %, что на 6,44 % превышает контроль. Ультразвуковое воздействие на продукт с микрочастицами Fe не оказало выраженного воздействия на переваримость «in vitro» (рис. 1).
99,95 %).
88
ОР
ОКз
ОК2
ОК1
Рис. 1 — Переваримость «in vitro» сухого вещества испытуемых кормовых средств, %
Примечание: * - при P<0,05 при сравнении контрольной и опытных групп
10 Инновационное направление науки
Как следует из результатов исследований, включение в рацион опытных групп ОК1 повысило поедаемость корма в I опытной группе на 2,57 % относительно контрольной. Наблюдалась тенденция увеличения поедаемости на протяжении всего учётного периода по отношению к другим группам. Во II и III опытных группах на 1,77, и 0,73 % поедаемость также была выше относительно контрольной группы, соответственно в период кормления рационом с ОК1 и ОК2 была выявлена положительная динамика. Изменение состава рациона на фактическое потребление комбикормов подопытными цыплятами-бройлерами по периодам выращивания оказало существенное влияние на поедаемость корма.
На основании фактического потребления кормов и их химического анализа был определён коэффициент переваримости питательных веществ корма подопытной птицей (табл. 1).
Таблица 1. Коэффициенты переваримости питательных веществ корма подопытной птицей, %
Группа Органическое вещество Сырой жир Сырой протеин Углеводы
Контрольная I опытная II опытная III опытная 87,39±0,40 92,94±0,22 85,90±0,45 86,92±0,41 90,39±0,44a 94,93±0,23a 88,27±0,54 90,16±0,45a 88,89±0,87 93,26±0,52 85,98±1,09 88,92±0,86 88,88±0,79 92,61±0,52b 86,80±0,93 88,96±0,78
Примечание: а - P<0,05 при сравнении контрольной и опытных групп; b - P<0,05 при сравнении I и III опытных групп
В I опытной группе отмечена наиболее высокая переваримость питательных веществ корма. В частности, переваримость органического вещества по сравнению с контрольной группой увеличилась на 3,4 % (P<0,05), III опытной - на 1,7 %.
Переваримость сырого жира в I опытной группе составила 94,93 %, превысив контрольную группу на 2,1 % (P<0,05), а в III опытной группе показатель уменьшился на 2,4 % (P<0,05) относительно I группы. Отмечен рост переваримости углеводов в I опытной группе на 3,7 %, во II опытной и III опытной группах выявлена одинаковая тенденция роста на 2,3 %.
Расчёты биодоступности железа из препарата микрочастиц Fe в организме птицы показали увеличение этого параметра при СВЧ обработке на 5,8 % (P<0,05), УЗ - на 7,0 % (P<0,05) (рис. 2).
90
88
—х
¡S 86
о
§ 84
Ъу Н
® 82
О S
w 80
78
ОКз
ОК1
ОК2
группы
Рис. 2 — Биодоступность железа из препарата микрочастиц в организме подопытной птицы, %
Примечание: * - при Р<0,05 при сравнении контрольной и опытных групп
Инновационное направление науки 11
Введение в рацион ОК1 и ОК2 сопровождалось увеличением живой массы подопытных цыплят (табл. 2).
Таблица 2. Динамика живой массы подопытной птицы, г/гол
Неделя Группа
учётного периода контрольная I опытная II опытная III опытная
0 221,00±7,9 220,67±4,4 219,33±3,2 222,33±6,0
1 369,67±8,4 377,50±14,8 370,33±11,9 375,67±9,0
2 625,67±4,7 648,67±30,8 623,83±19,2 631,33±6,6
3 947,50±25,5 1002,75±6,0 950,50±29,9 965,75±17,3
4 1377,25±25,2 1459,75±19,5а 1384,75±26,5 1401,25±45,2
Примечание: а - Р<0,05 при сравнении контрольной и опытных групп
К концу учётного периода превосходство цыплят I опытной группы над сверстниками из контроля по живой массе составило 6,0 % (Р<0,05).
Динамика разницы по величине прироста живой массы между сравниваемыми группами представлена на рисунке 3. 12
.2 неделя эксперимента
1 > ОК1 ■ ОК2 А ОКз 4
Рис. 3 — Разница по приросту живой массы между контрольной и опытными группами, %
Обсуждение полученных результатов.
Очевидно, что со снижением размера частиц биологическая активность кормовых добавок увеличивается. При этом по мере снижения размера частиц отмечается уменьшение необходимого количества действующего вещества для достижения одних и тех же целей по формированию биологически полноценных рационов. В связи с этим в науке активно ведутся работы по созданию всё более высокодисперсных кормовых средств и закономерно возникает вопрос об оптимальности размерного ряда частиц в питании животных. Учитывая значительный объём частиц, поступающих в организм животных с кормом и водой, с высокой степенью вероятности можно предположить, что именно препараты микрочастиц металлов-микроэлементов следует рассматривать в качестве альтернативы существующим препаратам в питании животных. Перспективность микрофракционных кормов подтверждается исследованиями [35-36]. Причём, в отличии от нанодисперсий, препараты микрочастиц характеризуются меньшей токсичностью. Показано, что наночастицы металлов из-за высокой реакционной способности легко диссоциируют в ионные формы в кислой среде желудка, что приводит к тяжёлым токсическим реакциям, вызывая перегрузку ионов металлов в органах-мишенях [37]. Микроразмерные металлы отличаются меньшими токсичными эффектами, так как основное всасывание частиц в организм происходит в результате энтерального пищеварения [38].
12 Инновационное направление науки
Эффективность применения методов электромагнитного СВЧ и ультразвукового воздействий на корм было изучено в работах [39, 40], где отмечено повышение переваримости питательных веществ и интенсивности роста птицы. В связи с этим нами были изучены опытные комплексы, которые подвергались физическим воздействиям электромагнитного СВЧ и ультразвукового в комплексе с микрочастицами металла Fe.
Результатом наших исследований электромагнитного воздействия на опытные комплексы явилось достоверное увеличение переваримости сухого вещества на 6,4 % при воздействии электромагнитного поля СВЧ. Эти данные подтверждаются результатами балансовых опытов, в которых показано достоверное увеличение переваримости органического вещества в I опытной группе на 3,4 %, углеводов - на 3,7 % и сырого жира - на 2,1 % относительно контроля. Это объясняется структурным преобразованием в корме, возникшем при тепловом воздействии в результате электромагнитной СВЧ обработки [41].
При анализе результатов, полученных в ходе оценки биологической доступности микроэлементов Fe для организма птицы, можно сделать вывод, что дополнительное воздействие как ультразвука, так и электромагнитного СВЧ на опытные комплексы даёт достоверное увеличение биодоступности железа из микрочастиц на 5,8-7,0 %. В числе причин этого явления можно рассматривать повышение температуры в местах локализации металлических частиц при СВЧ обработке, что способно привести к спеканию и формированию органических плёнок на поверхности микрочастиц железа. Возможно, что в составе органической оболочки микрочастицы железа легче проникают через энтеральный барьер. Возможным фактором повышения биодоступности железа из состава препарата микрочастиц является активизация деятельности микрофлоры пищеварительного тракта [42] и частичного разрушения сырой клетчатки в микроокружении частиц железа. В конечном итоге повышение переваримости корма опытных рационов повышает продуктивное действие, что подтверждается оценкой интенсивности роста цыплят.
Оценка живой массы показывает достоверное увеличение продуктивного действия корма в
I опытной группе по величине прироста живой массы относительно контроля. Таким образом эксперимент показал, что рост переваримости питательных веществ кома происходит не только за счёт физических преобразований в результате действия электромагнитного поля СВЧ, но и за счёт биологического действия самих микрочастиц Fe, которые вероятно активно включаются в энте-ральный обмен. Для более детального изучения полученного эффекта необходимо дальнейшее исследование физиологического состояния организма, в том числе и путём оценки элементного состава подопытной птицы.
Выводы.
Использование СВЧ обработки пшеничных отрубей как модели растительных кормов с содержанием некрахмальных полисахаридов от 5 до 10 % в сочетании с микродисперсными частицами Fe изменяет структурный и химический составы опытного комплекса, способствуя повышению переваримости питательных веществ, и сопровождается ростом биодоступности железа, обеспечивая прирост живой массы птицы.
Наблюдаемые эффекты увеличения переваримости отдельных питательных веществ в рационе подопытной птицы требуют дальнейшего изучения механизмов воздействия микрочастиц железа на организм.
Литература
1. Powell J.J., Thoree V., Pele L.C. Dietary microparticles and their impact on tolerance and immune responsiveness of the gastrointestinal tract // British Journal of Nutrition. 2007. № 98(1). P. 59-63.
2. Origin and fate of dietary nanoparticles and microparticles in the gastrointestinal tract / J.J. Powell, N. Faria, E. Thomas-McKay, L.C. Pele // Journal of Autoimmunity. 2010. V. 34. Issue 3. P. 226-233. doi: https://doi.org/10.1016/jjaut.2009.11.006. Epub 2010. Jan 21.
Инновационное направление науки 13
3. Dietary minerals in the gastrointestinal tract: hydroxy polymerization of aluminum is regulated by luminal Mucins / J.J. Powell, M.W. Whitehead, C.C. Ainley, M.D. Kendall, J.K. Nicholson, R.P. Thompson // Journal of Inorganic Biochemistry. 1999. № 75. P. 167-180.
4. Tolerance to the nanoparticles zerovalent Fe, Co and Ni, evaluated on the cell lines SKOV-3 and U87 / R. Gornati, E. Pedretti, F. Rossi, F. Cappellini, M. Zanella, I. Oliveto, E. Sabbioni, G. Bernardini // Journal of Applied Toxicology. 2016. V 36. Issue 3. P. 385-393. doi: 10.1002 / jat.3220.
5. Health risk Evaluation of nanoparticles of metals / M. Di Gioacchino, N. Verna, R. Gornati, E. Sabbioni, G. Bernardinu // Nanotoxicology: from in Vivo and in Vitro models to health risks. John Wiley & Sons, Ltd; Chichester, United Kingdom. 2009. P. 519-542.
6. Ultrastructural features of multipotent mesenchymal stromal cells obtained from adipose tissue of a person / C.M. Mania, M.C. Rusy, K. Lee, V.M. Manoiu, L. Moldovan, A.M. Jianu // Romanian Journal of Morphology and Embryology. 2014. № 55. P. 1363-1369.
7. Soo-Jin Choi and Jin-Ho Choy. Biokinetics of zinc oxide nanoparticles: toxicokinetics, biological fates, and protein interaction // International Journal of Nanomedicine. 2014. № 9(2). P. 261-269.
8. Rat pancreatitis produced by 13-week administration of zinc oxide nanoparticles: biopersistence of nanoparticles and possible solutions / S.H. Seok, W.S. Cho, J.S. Park, Y. Na, A. Jang, H. Kim, Y. Cho, T. Kim, J.R. You, S. Ko, B.C. Kang, J.K. Lee, J. Jeong, J.H. Che // Journal of Applied Toxicology. 2013. № 33(10). P. 1089-1096.
9. Organ biodistribution, clearance, and genotoxicity of orally administered zinc oxide nanoparti-cles in mice / C.H. Li, C.C. Shen, Y.W. Cheng, S.H. Huang, C.C. Wu, C.C. Kao, J.W. Liao, J.J. Kang // Nanotoxicology. 2012. № 6(7). P. 746-756.
10. Pharmacokinetics, tissue distribution, and excretion of zinc oxide nanoparticles / M. Baek, H.E. Chung, J. Yu, J.A. Lee, T.H. Kim, J.M. Oh, W.J. Lee, S.M. Paek, J.K. Lee, J. Jeong, J.H. Choy, S.J. Choi // International Journal of Nanomedicine. 2012. № 7. P. 3081-3097.
11. Principles for characterizing the potential human health effects from exposure to nanomateri-als: elements of a screening strategy / G. Oberdorster, A. Maynard, K. Donaldson, V. Castranova, J. Fitzpatrick, K. Ausman, J. Carter, B. Karn, W. Kreyling, D. Lai, S. Olin, N. Monteiro-Riviere, D. Warheit, H. Yang // Particle and Fibre Toxicology. 2005. № 2(8). Р. 1-35.
12. Biodistribution, clearance, and biocompatibility of iron oxide magnetic nanoparticles in rats / T.K. Jain, M.K. Reddy, M.A. Morales, D.L. Leslie-Pelecky, V. Labhasetwar // Molecular Pharmaceutics. 2008. № 5(2). P. 316-327.
13. Ferroportin mediates the intestinal absorption of iron from a nanoparticulate ferritin core mimetic in mice / F. Mohamad Aslam, David M. Frazer, Nuno Faria, Sylvaine F. A. Bruggraber, Sarah J. Wilkins, Cornel Mirciov, Jonathan J. Powell, Greg J. Anderson and Dora I. A. Pereira. // The FASEB Journal. 2014. № 28(8). P. 3671-3678.
14. Использование высокодисперсных металлов в составе премиксов и комбикормов для бройлеров / В.П. Куренева, И.А. Егоров, Ю.И. Фёдоров, Н.Н. Глущенко, Л.Д. Фаткуллина // Новое в кормлении и содержании сельскохозяйственной птицы. Загорск, 1984. С. 3-8.
15. Юсупова Г.Г., Цугленок Г.И. Влияние СВЧ-энергии на физико-химические показатели качества зерна // Материалы XLIII научно-технической конференции. Челябинск: ЧГАУ, 2004. С. 290-293.
16. Repacholi M. H., Greenebaum B. Interaction of static and extremely low-frequency electric and magnetic fields with living systems: health effects and research needs // Bioelectromagnetic. 1999. № 20(3). P. 133-160.
17. Influence of static magnetic field and iron ions on rat lymphocytes: apoptosis, necrosis and free radical processes / J. Jeje, J. Grzegorczyk, M. Zmysacute, E. Rajkowska // Bioelectrochemistry. 2002. № 57(2). P. 107-111.
18. Application of the radical pairs mechanism to free radicals in organized systems: can we predict the effects of 60 Hz from studies under static fields / J.C. Scaiano, N. Mohtat, F.L. Cozens, J. McLean, A. Thansandote // Bioelectromagnetic. 1994. № 15(6). P. 549-554.
14 Инновационное направление науки
19. Simko M. The special status of the oxidative cell type is responsible for the different effects of the electromagnetic field // Current chemical chemistry. 2007. № 14(10). P. 1141-1152.
20. Kaufmann B., Christen P. Recent extraction techniques for natural products: extraction with microwaves and extraction solvent under pressure // Phytochemical Analysis. 2002. № 13. P. 105-113. doi: 10.1002/pca.631.
21. Routray W., Orsat V. Microwave-assisted extraction of flavonoids: a review // Food and Bio-process Technology. 2012. Volume 5. Issue 2. P. 409-424. doi: 10.1007 / s11947-011-0573-zip.
22. Hotchkiss at Physicochemical characteristics of alkaline soluble polysaccharides from sugar beet / M.L. Fishman, H.K. Chan, P.H. Cooker, M.P. Yadav // Food Hydrocolloids. 2009. № 23 P. 15541562. doi: 10.1016/j.foodhyd. 2008. 10.015.
23. Рождественский В.В. Кавитация. Л.: Изд-во «Судостроение», 1977. 247 с.
24. Быков А.В., Мирошников С.А., Межуева Л.В. К пониманию действия кавитационной обработки на свойства отходов производств // Вестник Оренбургского государственного университета. 2009. № 12(106). С. 77-80.
25. Новые подходы к созданию кормовых продуктов на основе поликомпонентных растительно-минеральных смесей, подвергнутых кавитационной обработке / С.А. Мирошников, Д.М. Мус-люмова, А.В. Быков, Ш.Г. Рахматуллин, Л.А. Быкова // Вестник мясного скотоводства. 2012. № 3(77). С. 7-11.
26. Rastogi N. K. Opportunities and challenges of the use of ultrasound in the food industry // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2011. № 51. P. 705-722. doi: 10.1080/10408391003770583.
27. Ultrasonic extraction and antioxidant activity of polysaccharides from pumpkin (Cucurbita moschata) / H. Wu, J. Zhu, W. Diao, C. Wang // Carbohydrate Polymers. 2014. № 113. P. 314-324. doi: 10.1016 / j.carbpol. 2014.07.025.
28. Молодкина Л.М., Андрианова М.Ю., Чусов А.Н. Влияние ультразвукового и ферментативного воздействия на биодеструкцию средне и медленноразлагаемых отходов // Научно-технические ведомости Санкт Петербургского государственного политехнического университета. 2010. Т. 2. № 100. С. 44-50.
29. Влияние различных видов воздействия на физические и биологические свойства кормов с разной степенью минерализации / М.Я. Курилкина, С.А. Мирошников, Т.Н. Холодилина, А.С. Кузнецова // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2010. № 6. С. 73-75.
30. Высокодисперсные порошки металлов - источники микроэлементов для сельскохозяйственной птицы / И.А. Егоров, В.П. Куренева, Н.Н. Глущенко, Л.Д. Фаткуллина, Ю.И. Фёдоров // Физиолого-биохимические основы повышения продуктивности сельскохозяйственной птицы: сб. науч. тр. Боровск, 1985. Т. 31. С. 80-88.
31. Сизова Е.А., Мирошников С.А., Холодилина Т.Н. К разработке критериев безопасности наночастиц металлов при введении их в организм животных // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2011. № 1. С. 40-42.
32. Методические указания по оптимизации рецептов комбикормов для сельскохозяйственной птицы / В.И. Фисинин, И.А. Егоров, Т.Н. Ленкова, Т.М. Околелова, Г.В. Игнатова, А.Н. Шевя-ков и др. М., 2009. 80 с.
33. Попов В.В., Рыбина Е.Т. Метод определения переваримости корма «in vitro» // Животноводство. 1983. № 8. С. 37-39.
34. Гатаулин А.М. Система прикладных статистико-математических методов обработки экспериментальных данных в сельском хозяйстве. М.: Изд-во ТСХА, 1992. 350 с.
35. Differential proinflammatory effects of metal oxide nanoparticles and their soluble ions in vitro and in vivo; zinc and copper nanoparticles, but not their ions, recruit eosinophils into the lungs / W.S. Cho, R. Duffin, C.A. Poland, A. Duschl, G.J. Oostingh, W. MacNee, M. Bradley, I.L. Megson, K. Donaldson // Nanotoxicology. 2012. № 6(1). P. 22-35. doi: 10.3109 / 17435390.2011.552810.
Инновационное направление науки 15
36. Ultrahigh reactivity provokes nanotoxicity: explanation of oral toxicity of nanoparticles of copper / X. Min, H. Chen, G.M. Xing, X. Yuan, Jia. Chen, F. Zhao, C.C. Zhang, Y. L. Zhao // Toni collette. 2007. № 175(1-3). P. 102-110. doi: 10.1016 / j. toxlet. 2007.09.015.
37. Nanoparticle and the white crown / M. Rahman, S. Laurent, N. Tawil, L.H. Yahia, M. Mah-moudi // Proteins-nanoparticles. Berlin. Springer. 2013. P. 21-44.
38. Comparative evaluation of the toxicity and biodistribution in rats after subchronic oral exposure of copper nanoparticles and microparticles / In-Chul Lee, Je-Won Ko, Sung-Hyun Park, Na-Rae Shin, In-Sik Shin, Changjong Moon, Je-Hyun Kim, Young-Chan Kim, Jong-Chong Kim // Part of the toxic products. 2016. № 13. P. 56-73. doi: 10.1186 / s12989-016-0169-x.
39. Кондратьев И.А. Повышение качества зернового сырья комбикормов обработкой в низкотемпературной плазме и СВЧ поле: автореф. дис. ... канд. техн. наук. М., 1999. 21 с.
40. Повышение питательной ценности труднопереваримых углеводов и использование полученного продукта в кормлении птицы / А.В. Быков, С.А. Мирошников, Л.В. Межуева, Ш.Г. Рах-матуллин, Л.А. Быкова // Вестник Оренбургского государственного университета 2011. № 15(134). С. 35-38.
41. The Influence of acute exposure to high frequency electromagnetic fields on the antioxidant status and levels of lipids in the rat brain / J. Martinez-Samano, P.V. Torres-Duran, M.A. Juarez-Pina, L. Verdugo-Diaz // Archive of medical research. 2012. № 43(3). P. 183-189.
42. Мирошников С.А., Кван О.В., Нуржанов Б.С. Роль нормальной микрофлоры в минеральном обмене животных // Вестник Оренбургского государственного университета. 2010. № 6(112). С. 81-83.
Мирошников Сергей Александрович, доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, директор ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук»», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-41, e-mail: [email protected]
Гарипова Наталия Викторовна, аспирант ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)77-39-97, e-mail: icvniims@mаil.ru
Холодилина Татьяна Николаевна, кандидат сельскохозяйственных наук, заведующий Испытательным центром ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротех-нологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)77-39-97, e-mail: icvniims@mаil.ru; доцент кафедры «Экологии и природопользования» ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет», 460018, г. Оренбург, просп. Победы, д. 13, e-mail: [email protected]
Курилкина Марина Яковлевна, кандидат биологических наук, научный сотрудник Испытательного центра ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)77-39-97, e-mail: icvniims@mаil.ru
Дускаев Галимжан Калиханович, доктор биологических наук, заместитель директора по науке, заведующий отделом кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов им. С.Г. Леушина ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-79, e-mail: [email protected]
Поступила в редакцию 3 мая 2018 года
UDC 577.17:636.5
Miroshnikov Sergey Aleksandrovich1, Garipova Natalia Viktorovna1, Kholodilina Tatyana Nikolaevna1,2, Kurilkina Marina Yakovlevna1, Duskaev Galimzhan Kalikhanovich1
16 Инновационное направление науки
1FSBSI «Federal Research Center for Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences», e-mail: [email protected]
2 FSBEIHE «Orenburg State University», e-mail: [email protected]
Productive action and digestibility of feeds after using iron microparticles for feeding of poultry Summary. The article presents experimental data summarizing the results of studies of biological properties of feed additives based on the bran product with iron microparticles subjected to electromagnetic action of ultrahigh frequencies and ultrasound with nutrient evaluation («in vitro» and «in vivo» digestibility, intensity growth of broiler chickens.
To assess the effect of the obtained feed additives on the poultry organism, physiological experience was conducted on broiler chickens. During the preparatory period, the chickens were in the same conditions of feeding and keeping, and during the record period, 10 % of the basic diet was replaced with experimental feed mixtures (a mixture of wheat bran and iron microparticles), the control group received a basic diet. Wheat bran in the diet I of the experimental group was replaced by a feed mix, processed with microwave,
II experimental group was fed with sonicated feed mix, III group had an untreated feed mix. The obtained laboratory data show that superhigh-frequency and ultrasonic treatment of fodder compositions based on the ointment product increases the digestibility of dry matter by 6.4 and 4.2 %, in «in vitro» conditions. In the experiment on broiler chickens, it was revealed that the digestibility of nutrients in the body of poultry increases: by the content of fat in group I - by 2.1 %, carbohydrates - by 3.7 %, II group by carbohydrate content - by 2.3 %. The bioavailability of iron from the preparation of microparticles increased in the first group - by 5.7 %, the second group - by 7.0 %. The change in the nutritional density of diets in the I experimental group, promoted an increase in growth intensity by 6.0 %. Key words: broiler chickens, feed, electromagnetic treatment, ultrasound, microparticles of iron, digestibility.
