CC BY
32
8. Р о с с о х а, Л. В. Сравнительная оценка свиней породы ландрас по откормочным и мясным качествам / Л. В. Россоха // Перспективы развития свиноводства: мат. X Меж-дунар.науч.-практ. конф. - Гродно, 2003. - С. 108-109.
9. Р у д и ш и н, О. Ю. Использование свиней породы ландрас при гибридизации / О. Ю. Рудишин, С. В. Бурцева, И. Д. Семенова // Актуальные проблемы сельского хозяйства горных территорий: мат. 111-й Междунар. науч.-практ. конф. - Горно-Алтайск, 2011. - С. 72-74.
10. С и д о р е н к о, Л. В. Система скрещивания и гибридизации белорусской мясной породы свиней. Получение гибридных хряков и маток / Л. В. Сидоренко // Белорусское сельское хозяйство. - 2005. - № 6. - С. 38-39.
11. С т р и ж а к, Т. А. Откормочные и мясные качества свиней отечественной и зарубежной селекции / Т. А. Стрижак // Пути интенсификации отрасли свиноводства в странах СНГ: тез. докл. XIII Междунар. конф. - Жодино, 2006. - С. 138-139.
12. Я н о в и ч, Е. А. Адаптация импортных хряков породы ландрас к условиям Беларуси и их использование при совершенствовании белорусской мясной породы свиней: автореф. дисс... канд. с.-х. наук / Е. А. Янович. - Жодино, 2008. - 22 с.
УДК 636.6:611-013:619:615
ВЛИЯНИЕ РАСТВОРА АКВАХЕЛАТА СЕЛЕНА НА ЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ПЕРЕПЕЛОВ
Н. П. НИЩЕМЕНКО, А. А. ЕМЕЛЬЯНЕНКО Белоцерковский национальный аграрный университет г. Белая Церковь, Киевская обл., Украина 09111
(Поступила в редакцию 20.01.2014)
Введение. При высиживании яиц у птицы выводимость достигает в основном до 100 %, а при промышленной инкубации этот показатель составляет лишь 65-70 %. Во многом это зависит от условий, которые созданы на инкубаторах для нормального развития птичьего эмбриона [1]. Низкая выводимость при промышленной инкубации побуждает к поиску новых способов и методов стимуляции эмбрионального развития птицы. В частности, для улучшения эмбрионального развития и повышения выводимости птицы применяют различные методы, в том числе и предынкубационную обработку яиц, а также используют непосредственно в процессе инкубации физические факторы (ультрафиолетовые, рентгеновские, гамма-лучи, световые и звуковые раздражители и т. д.). Также используют такие химические факторы, как янтарная, никотиновая, фумаровая кислоты, витамины, озон и др., лечебные препараты ВВ-1, полисепт, бактерициди т. д. [2]. Однако с практической точки зрения не все методы можно применять для обработки яиц в производственных условиях. Некоторые из них требуют оборудова-
ния высокой стоимости, а также специальной подготовки персонала или дополнительной проверки на токсичность [3] .
В последнее время в мире быстрыми темпами развиваются технологии направленного получения и использования наночастиц, преимущественно металлов. Перед учеными-биологами разных специальностей стоят задачи всестороннего изучения влияния наночастиц и других продуктов нанотехнологий на организм человека, животных и на окружающую среду [4].
Понятие «нанотехнология» происходит от слова «нанометр», или «миллимикрон». Это 1 миллиардная часть метра. Структуры нанометро-вого размера могут влиять на фундаментальные свойства материалов и биологических обьектов, не изменяя при этом их химические свойства [5]. Основная особенность и преимущество наночастиц в их малом размере, поэтому они используются не в изолированном виде, а как, например, аквахелаты. Это дает возможность наночастицам проникать через мембраны клеток и там «раскрываться», что обеспечивает биологическую эффективность и экологическую чистоту [4, 5]. Хелаты - это натуральные или синтетические внутрикомплексные соединения, которые превращают микроэлементы в доступную для усвоения форму, удерживая их внутри хелатного кольца.
В последнее время изучение особенностей влияния наночастиц металлов на процессы обмена в клетках и развитие тканей является актуальной задачей биологии и медицины. Количество работ, посвященных их медико-биологическому применению, растет ежедневно, об этом свидетельствует перспективность использования наночастиц металлов в технологиях высокоэффективных средств диагностики и целевой терапии [6]. Однако, несмотря на многочисленные исследования и их интенсивность, в последние годы сведения об эффективности воздействия на-ночастиц металлов на морфологическую структуру организма, а особенно на эмбрионы, достаточно ограничены и противоречивы [7].
Цель работы - определить влияние растворов аквахелата селена в различных дозах на эмбриональное развитие перепелов во время инкубации.
Материал и методика исследований. Исследования проводили в научно-исследовательской лаборатории кафедры нормальной и патологической физиологии животных Белоцерковского национального аграрного университета.
Для исследования использовали яйца и эмбрионы перепелов (Coturnix coturnix japónica) породы фараон мясного направления продуктивности. Яйца отбирали пригодные для инкубации и снесенные
самками не позднее 5 дней. При выявлении дефектов яйца больших или малых размеров, а также массой больше или меньше нормы и неправильной формы выбраковывали.
Инкубацию перепелиных яиц осуществляли в лабораторном инкубаторе ИЛУ Ф-03 с соблюдением требований относительно процесса инкубации [8], при оптимальной температуре для перепелиных яиц 38,5 °С на 1-14 сутки и 37,3 °С на 14-17 сутки [9].
Для определения влияния аквахелата селена на процессы инкубации нами были сформированы четыре группы-аналогов инкубационных перепелиных яиц. Яйца 1-й, 2-й и 3-й подопытных групп обрабатывали растворами аквахелата селена в различных дозах, а 4-я группа была контрольной, яйца которой обрабатывали только дистиллированной водой (табл. 1).
Т а б л и ц а 1. Схема проведенных исследований
Кол-во яиц Масса яиц в Масса Доза рас- Кол-во Кол-во
Группы в группе, группе, одного твора, раствора, воды,
шт г яйца, г мкг/кг мл мл
1 опытная 150 2070,1 13,80±0,25 0,01 30 -
2 опытная 150 2006,9 13,38±0,22 0,05 30 -
3 опытная 150 2052,2 13,68±0,27 0,1 30 -
Контроль 150 2016,4 13,44±0,26 Дистил-ная вода - 30
При проведении эксперимента использовали предынкубационную обработку яиц, а потом за день до критических периодов (9-е сутки -замыкание аллантоиса, 11-е сутки - переход на белковое питание, 13-е сутки - быстрый рост постоянных органов, 15-е сутки - начало проклева, 17-е сутки - вывод молодняка) [10] обработывали два раза в сутки в одно и то же время. Количество раствора аквахелата селена в разных дозах и дистиллированной воды для орошения во всех группах было одинаковым и составляло 30 мл. Такое количество необходимо для того, чтобы вся поверхность яиц была увлажненной. Для орошения использовали специальные опрыскиватели.
Влияние аквахелата селена на инкубационные процессы определяли путем подсчета дифференцированных пар сомитов по методике снятия бластодиска с использованием бумажных колец [11] и проводили взвешивание и измерение эмбрионов и их печени на 10-е и 15-е сутки инкубации.
Результаты исследований и их обсуждение. На первом этапе мы изучали влияние различных доз раствора аквахелата селена на сомитоге-
нез перепелиного эмбриона. Морфометрический подсчет дифференцированных пар сомитов на раннем этапе развития является достаточно точным показателем, характеризующим развитие эмбрионов, в процессе нарушения которого изменяется скорость формирования сегментов [10-12].
Т а б л и ц а 2. Показатели дифференцированных пар сомитов на 38 час инкубации
Группа (п=5) Количество дифференцированных пар сомитов, шт.
Опытная 1 9,0±0,32
Опытная 2 11,0±0,32**
Опытная 3 7,4±0,24**
Контроль 9,2±0,37
** р < 0,01 по сравнению с контрольной группой.
Нами установлено, что наибольшее количество сомитов образовавшихся на 38 час инкубации, наблюдалось во второй подопытной группе (табл. 2). Оно было на 19,5 % больше, чем в контрольной группе (р<0,01) (рис. 1). Это свидетельствует о положительном влиянии аквахелата селена на сомитогенез, что в дальнейшем, возможно, повлияет на рост и развитие тканей и органов в процессе инкубации. Наименьшее количество дифференцированных пар сомитов подсчитано в третьей подопытной группе, что на 19,6 % меньше по сравнению с контролем (р<0,01). По нашему мнению, причиной уменьшения количества пар сомитов может быть негативное влияние аквахелата селена в дозе 0,1 мкг/кг на эмбрионы перепелов (рис. 2). Количество сомитов в первой подопытной группе не имело достоверных различий по сравнении с контролем.
Рис. 1. Микрофото (увеличение х24) Рис. 2. Микрофото (увеличение х24)
эмбриона перепела на 38 час инкубации эмбриона перепела на 38 час инкубации во второй подопытной группе в третьей подопытной группе
На втором этапе изучали влияние различных доз аквахелата 8е на рост перепелиных эмбрионов и печени на 10-е и 15-е сутки инкубации.
Для исследования в одно и то же время суток отобрали яйца из инкубатора, освободив эмбрионы от внезародышевых оболочек, провели их взвешивание и промеры.
В процессе эмбриогенеза [8, 10, 13] происходит потребление таких питательных веществ яйца, как белок и желток. У эмбрионов появляются временные (провизорные) органы, находящиеся вне его тела, и функционируют только к завершению инкубации и выводу из яйца. Их называют эмбриональными оболочками, к ним относятся желточный мешок, амнион, сероза и аллантоис [10].
Основная функция желточного мешка - абсорбция питательных веществ из желтка и перенос их в эмбрион. Роль амниона и серозы в эмбриональном развитии главным образом связана с защитной функцией эмбриона от повреждений при контакте с крепкой скорлупой. Аллантоис, выполняющий функцию дыхания, накопления экскретов и разрежения белка в белковом мешке, также адсорбирует кальций из скорлупы и регулирует испарение влаги во второй половине инкубации. Полость аллантоиса является резервуаром для продуктов распада протеинов, выведенной сначала первичной, а затем постоянной почкой. Вода из эмбриональной мочи реабсорбируется кровеносными сосудами аллантоиса, а находящиеся в ней сухие вещества откладываются в полости аллантоиса и виде грязно-белой массы.
Во время эмбрионального развития между зародышем, желтком, белком и скорлупой происходит постоянный обмен веществ, особенности которого изменяются с возрастом. Эмбрион ассимилирует питательные вещества, выделяет и частично резервирует продукты диссимиляции, поглощает и выделяет тепло. При этом непрерывно меняется строение, внешний вид и размеры эмбриона.
На 10-е сутки инкубации при освобождении от внезародышевых оболочек на эмбрионе наблюдали образование перьевых сосочков на спине и голове, на конце клюва проявляется побеление в виде точки. Указанные изменения были более выражены во второй подопытной группе. Эмбрион становится похожим на птицу: длинная шея, клюв, крылья, на пальцах ног коготки, веки достигли зрачка глаза.
Масса яйца во всех группах, по данным (табл. 3), не имела достоверной разницы, однако она была меньше, чем при первом взвешивании при закладке их в инкубатор. Это является показателем потери влаги яйцом, так как потребленный эмбрионом кислород и выделенная
им углекислота балансируются по массе яйца. Это свидетельствует о нормальном эмбриональном развитии птицы.
Т а б л и ц а 3. Анализ эмбрионального развития перепелов на 10 сутки инкубации, М±т, п=5
Группа Масса яйца, г Масса скорлупы, г Масса эмбриона, г Рост эмбриона, см Масса аллантоиса, г Масса печени, г
Опытная 1 13,59±0,18 2,05±0,03 1,35±0,08 2,28±0,02 2,56±0,07 0,04±0,01
Опытная 2 13,32±0,04 2,01±0,01 1,65±0,01* 2,46±0,03* 2,45±0,03 0,05±0,01
Опытная 3 13,52±0,05 2,09±0,05 0,97±0,03*** 1,90±0,001*** 2,70±0,04 0,04±0,01
Контроль 13,38±0,06 2,04±0,03 1,32±0,03 2,27±0,03 2,51±0,03 0,04±0,01
* р < 0,05; *** р < 0,001 по сравнению с контрольной группой.
Масса скорлупы и аллантоиса по всем группам в этот период инкубации не имела существенной разницы по сравнению с контролем.
В это время масса эмбриона и его рост в разных группах инкубированных яиц претерпевает существенные изменения. В частности, в первой подопытной группе она практически равна контрольной группе. Зато раствор наноаквахелата селена в дозе 0,05 мкг/кг (2-я подопытная группа) проявлял положительное влияние на рост и развитие эмбриона, при этом его масса была на 25 % (р<0,05), а рост на 8,3 % (р<0,05) больше по сравнению с контролем. В третьей опытной группе данные показатели массы на 26,6 % и роста на 16,3 % меньше контрольной группы. Это свидетельствует о том, что, вероятно, доза 0,1 мкг/кг аквахелата 8е проявляет негативное влияние. Масса печени и ее макроскопические характеристики во всех группах не имели существенных изменений из-за их малых размеров.
На 15-е сутки инкубации при осмотре эмбрионов установили, что их глаза закрыты веками, пух покрывает все тело. Эмбрион изменяет положение, поворачивая голову в сторону тупого конца, подтягивая ее под правое крыло так, чтобы клюв был возвращен к воздушной камере, лапки прижаты к грудобрюшной полости, тело направлено вдоль большей оси яйца. Увеличивается длина конечностей, на дорсальной поверхности плюсны складки кожи образуют будущие чешуйки. Желток начинает втягиваться в брюшную полость.
Увеличение потери массы яиц имело вероятную разницу во второй подопытной группе на 3,5 % (р<0,001) по сравнению с контролем (табл. 4), поскольку в последний период инкубации возникает повышение проницаемости скорлупы в связи с распадом кальциевых солей,
под влиянием угольной кислоты, которая выделяется эмбрионом. Проницаемость скорлупы способствует испарению влаги и газов из яйца. Также причиной уменьшения массы перепелиных яиц во время инкубации является повышение температуры внутри яиц до конца эмбрионального развития и увеличение распада липидов, что дают большое количество метаболической воды, которая испаряется. В третьей подопытной группе масса яиц была достоверно (р<0,01) больше на 1,3 % в сравнении с контролем, что свидетельствует о меньшей потери массы яиц. Масса яиц в первой подопытной группе не имела достоверности при сравнении с контролем.
Т а б л и ц а 4. Анализ развития перепелиных эмбрионов в последний период эмбриогенеза (15 сутки инкубации). М±т, п=5
Группы Масса яйца, г Масса скорлупы, г Масса эмбриона, г Рост эмбриона, см Масса аллантоиса, г Масса печени, г
Опытная 1 13,11±0,13 1,97±0,04 4,47±0,30 4,22±0,04 1,11±0,04 0,07±0,01
Опытная 2 12,80±0,06*** 1,86±0,06* 5,10±0,05* 4,54±0,02*** 0,91±0,03** 0,09±0,01
Опытная 3 13,44±0,02** 2,03±0,04 4,01±0,03* 3,88±0,04*** 1,5±0,05*** 0,07±0,01
Контроль 13,26±0,04 2,05±0,04 4,8±0,10 4,18±0,06 1,06±0,01 0,07±0,01
* р < 0,05; ** р < 0,01; *** р < 0,001 по сравнению с контрольной группой.
При этом во второй подопытной группе масса 6,2 % и рост 8,6 % (р<0,001) эмбрионов достоверно увеличивается. В первой подопытной группе используемая доза раствора аквахелата селена 0,01 мкг/кг не оказала достоверного влияния на рост и развитие эмбрионов. Однако в третьей группе масса на 16,5 % и рост на 7,2 % меньше, чем в контроле (р<0,001). Можно высказать предположение, что доза аквахелата селена 0,05 мкг/кг способствует стимулированию роста эмбриона и уменьшению массы аллантоиса (р<0,01) на 14,2 %, а доза 0,1 мкг/кг наоборот, 31,2 % (р<0,001) не проявляет такого действия. Масса аллантоиса в первой подопытной группе при сравнении с контролем не имела достоверной разницы. Масса печени по четырем группам не претерпела существенных изменений, а значит, ее развитие было в пределах физиологической нормы.
Заключение. В результате проведенных нами исследований было установлено, что доза 0,05 мкг/кг раствора аквахелата 8е есть оптимальной. В такой дозе раствор применяли для предынкубацинной об-
работки и в процессе инкубации перепелиных яиц. По показателям сомитогенеза массы и роста эмбрионов установили, что упомянутый раствор аквахелата селена оказывает положительное влияние на эмбриональное развитие.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ж е р е б о в, М. £. Перешльництво в Укра1'ш / М. £. Жеребов // Ефективне ш^вництво: спещатзований журнал з питань птах1вництва. - Обух1в: ТОВ фiрма «Полнрафшко», 2011. - № 8. - С. 34-38.
2. Б а й д е в л я т о в а, О. М. Проблеми якосп та сучасш шдходи щодо обробки шкубащйних яець / О. М. Байдевлятова // Птах1вництво: Мiжвiд. темат. наук. зб. / 1П НААН Украши. - Харкiв, 2010. - Вип. 65. - 200 с.
3. З а д о р о ж н i й, А. А. Вплив еколопчно безпечних препаратов на ембрюнальний i постембрюнальний розвиток м'ясних курчат / А. А. Задорожнш, В. М. Туринський // Сучасне птах1вництво. - 2011. - № 10 (107). - С. 21-23.
4. Наноматериалы и нанотехнологии в ветеринарной практике // В. Б. Борисевич, В. Г. Каплуненко, Н. В. Косинов [и др.]; под редакцией В. Б. Борисевич, В. Г. Каплунен-ко. - К.: ВД «Авщена», 2012. - 512 с.
5. Б о р и с е в и ч, В. Б. Здобутки i проблеми нанотехнологш у ветеринарнш практищ // В. Б. Борисевич, В. Г. Каплуненко, М. В. Косшов // Ветеринарна практика. -2011. - № 10. - С. 30-33.
6. М о с к а л е н к о, В. Ф. Природщ мехашзми ди наноматерiалiв: фiзико-хiмiчнi, фiзiологiчнi, бiохiмiчнi, фармаколопчш, токсиколопчш аспекти / В. Ф. Москаленко, О. П. Яворський, Я. В. Цехмютер // Украшський науково-медичний молодiжний журнал. -2011. - Спец. В. - № 4. - C.21-26.
7. Нанометали: стан сучасних дослщжень та використання в бюлогп, медицинi та ветеринарiï / В. Ф. Шаторна, В. I. Гарець, В. В. Крутенко [та ш.] // Вiсник проблем бiологiï i медицини. - 2012. - Вип. 3 -Т. 2 (95). - С. 29-32.
8. Б е с с а р а б о в, Б. Ф. Практикум по инкубации и эмбриологии с.-х. птицы / Б. Ф. Бессарабов. - М., 1982. - С. 144.
9. W i l s o n, H. R.Hatchability of bobwhite quail eggs incubated in various temperature combination / H. R.Wilson, W. G. Nesbeth, E. R. Miller // Poult. Sci. - 1979. - Vol. 5. -P.1351-1354.
10. Р о л ь н и к, В. В. Биология эмбрионального развития птиц / В. В Рольник. - Л.: Наука, 1968. - С. 425.
11. Методи ощнки ембрюнального розвитку у птищ (за умов фоторегуляторного впливу на ембрюгенез): Методичш рекомендацп з ощнки штенсивносп ембрюгенезу, стану антиоксидантноï та енергетичноï систем птищ у лабораторних та виробничих умо-вах / О. С. Цибулш, О. П. Мельниченко, I. Л. Якименко, Д. М. Микитюк. - Бша Церква, 2007. - С. -20.
12. H u a n g, R. СюМЬ^юп of single somites to the skeleton and muscles of the occipital and cervical regions in avian embryos / R. Huang, Q. Zhi, K. Patel // Anat. And Embryol. -2000. - Vol. 5. -P. 375-383.
13. F r e m a n, B. M. Development of Avian Embryo / B. M. Freman, M. A. Vinee. -London: aapman and Hall, 1974. - P. 348.
