CC BY
24
УДК 637.4.082.474:637.412
ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕДИНКУБАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ЯИЦ «ИСКУССТВЕННАЯ КУТИКУЛА» НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ И МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАЗВИТИЯ ЗАРОДЫШЕЙ КУР
Е. А. САМОХИНА
Сумской национальный аграрный университет, ул. Г. Кондратьева, г. Сумы, 160, Украина, 40021
(Поступила в редакцию 07.02.2017)
Резюме. В работе экспериментально доказано, что прединкубационная обработка яиц рабочим раствором «искусственная кутикула» в состав которой входит уксусная кислота и кислоторастворимый хитозан вызывает положительное воздействие в аспекте стимулирования роста и развития эмбрионов птицы кросса Хайсекс белый. Живая масса зародышей на 17 сутки инкубации, диаметр сосудистого поля через 48 часов инкубации, длинна зародыша, количество пар сомитов, количество эмбрионов I категории на 19 сутки инкубации достоверно превышают соответствующие показатели, присущие контролю (прединкубационная обработка паром формальдегида).
Ключевые слова: куры, инкубационные яйца, скорлупа, эмбрион.
Summary. In our experiments, it is proved that preincubation egg treatment the working solution of «artificial cuticle» on the basis ofperacetic acid and kilotonnage of chitosan causes a positive effect in terms of stimulating growth and development of embryos of birds of the breed cross hisexs white. The live weight of the embryos at 17 days of incubation, the diameter of the vascular field after 48 hours of incubation, the embryo length, somite pairs number, and the number of embryos I category on the 19th day of incubation significantly greater than the control (preincubation steaming formaldehyde).
Key words: chickens, hatching eggs, eggshell, embryo.
Введение. Одно из перспективных направлений защиты инкубационных яиц сельскохозяйственной птицы заключается в усовершенствовании существующих и разработке новых технологий инкубации за биомиметическим принципом, базовой основой которого является имитация природных структур клеток, органов, тканей при помощи натуральных и искусственных составляющих с целью достижения максимального уровня сходства структурно-функциональных характеристик искусственных объектов естественным [1-4]. Так, ярким примером биомиметической технологии, является технология «искусственной кутикулы» («ARTIficialcutiCLE» («ARTICLE») для инкубационных яиц [5-12]. «ARTICLE» представляет собой подобное по структурно-функциональным параметрам к естественной кутикулы яиц птицы [13-15] поликомпонентное композитное защитное покрытие для восстановления и усиления барьерных свойств биокерамических
структур скорлупы и подскорлупных мембран, которому присущи биоцидные и биостимулирующие относительно эмбриона, который развивается, виды активности, а также оптимизации газообмена эмбриона с окружающей средой в течение инкубации, предупреждение вторичной контаминации и улучшения процессов обмена веществ эмбриона и качества молодняка птицы.
Цель работы - углубленное исследование влияния технологии «искусственная кутикула» на некоторые биологические и морфологические показатели развития зародышей кур кросса Хайсекс белый.
Материал и методика исследования. Исследования проводили на протяжении 2015-2016 гг. на кафедре биохимии и биотехнологии СНАУ и в птицеводческом комплексе ООО «Авис Украина» с. Косов-щина, Сумского района. Объектом исследований были инкубационные яйца кур кросса Хайсекс белый. Формировали контрольную (предин-кубационная обработка парами формальдегида) и опытную группы (по 140 шт.).
Яйца опытной группы перед закладыванием на инкубацию подвергали обработки раствором кислоторастворимого хитозана с 2,0 % надуксусной кислотой (НУК). Рабочий раствор приготовили таким образом: 500 мг хитозана растворяли в надуксусной кислоте при помешивании и нагревании до 35-40 0С, после полного растворения добавляли холодную воду до 500 мл и тщательно перемешивали миксером, после чего сразу же наносили на яйца распылителем типа «Росинка». Инкубацию проводили за устоявшимися нормами в соответствии с методическим пособием. Определение биологических и морфологических показателей эмбрионов проводили в соответствии принятой методики [16]. Результаты экспериментов (не меньше п=5-10) обрабатывали статистически с использованием пакета Statistiса 5.1.
Результаты исследований и их обсуждение. Прединкубационная обработка яиц рабочим раствором «искусственная кутикула», способствовала некоторому снижению потери влажности яйцами в процессе их инкубации. Данные, приведенные в табл. 1, показывают, что потеря влажности яйцами подопытных групп, на 18 сутки инкубации, была в пределах 14,06-13,88 % (при этом как большая, так и недостаточная потеря влажности яйцами отрицательно отображается на скорости роста и развития эмбрионов). Нормальное распределение воды в периоды инкубации имеет большее значение, нежели общее количество воды, которая испарилась в яйце. Впервые дни инкубации уменьшение запасов воды в яйце ухудшает условия жизни зародыша, поскольку при этом снижается использование запасных питательных веществ яйца. В середине инкубации, незначительная потеря влаги усложняет утилизацию продуктов распада из полости аллантоиса эмбриона.
Т а б л и ц а 1. Динамика потери влажности яйцами на протяжении инкубации, %
Сутки инкубации Группы
контрольная подопытная
6-е 4,53 4,34
11-е 7,49 7,42
18-е 14,06 13,88
Что касается динамики живой массы зародыша, то данные, которые приведены в табл. 2, показывают, что обработка яиц, которая осуществляется перед инкубацией рабочим раствором «искусственная кутикула», способствовала положительному влиянию на рост зародыша. Так, средняя соответственно на 5,8 и 7,9 % выше, нежели в контрольной группе. Различия по живой массе зародышей являются статистически достоверными при Р < 0,05. Живая масса зародыша на второй день инкубации составила 0,33 г, что на 3,0 % выше, чем в контрольной. В следующие дни инкубации, живая масса зародыша существенно увеличилась. Так, на 11-й день инкубации живая масса зародыша опытной группы составила 3,40 г, а к окончанию 17-го дня -27,80 г, что соответственно на 5,8 и 7,9 % выше, чем в контрольной. Различия по живой массе зародышей есть статистически достоверными, при Р<0,05.
Т а б л и ц а 2. Динамика живой массы зародышей (в среднем по группе, М±ш,) г
Сутки инкубации Группы
контрольная опытная
2-а 0,0070±0,00572 0,0070±0,00562
6-а 0,32±0,021 0,33±0,025
11-а 3,20±0,050 3,40±0,059*
17-а 25,63±0,657 27,80±0,651*
* - разница статистически достоверна.
Прединкубационная обработка яиц рабочим раствором «искусственная кутикула» способствовала положительному влиянию на рост зародышей. Рост зародыша и увеличение его массы происходит неравномерно. Вначале он быстро растет, но к окончанию инкубации скорость его роста (прирост на единицу времени) существенно снижается.
Т а б л и ц а 3. Динамика прироста живой массы зародышей за сутки (в среднем по группе), г
Сутки инкубации Группы
контрольная подопытная
6-е 0,0925 0,0945
% 1321 1350
11-е 0,538 0,596
% 168 180
17-е 2,401 3,065
% 75 90
Как видно из табл. 3, самая наибольшая скорость роста за первый период инкубации отмечена у зародышей подопытной группы. Средний прирост живой массы зародыша за сутки в этой группе составил 0,0945 г, что на 2,1 % выше, чем в контрольной. Снижение скорости роста зародышей во второй и третий периоды инкубации происходит также неравномерно. Среднесуточный прирост живой массы за второй период инкубации у зародышей опытной группы снизился до 180,1 %, а за третий период до 90,1 %, но был соответственно на 19,7 и 21,7 % выше, чем в контрольной. Известно, что снижение скорости роста зародыша во второй и третий периоды инкубации в подопытных группах связано с накоплением в яйцах значительного количества молочной кислоты и аммиака. Оба вещества легко диффундируют и могут скапливаться в среде, которая окружает зародыш и угнетает его рост и развитие. На пятнадцатый день инкубации, когда работа Вольфова тела прекращается, а деятельность окончательной почки (метонефроза) приобретает основное значение в выведении продуктов обмена веществ. Резкое снижение скорости роста зародыша отмечается и после 17-го дня инкубации, при переходе от аллантоидного к легочному типу дыхания.
Увеличение живой массы и скорости роста зародышей опытной группы в сравнении с контрольной связано со стимулирующими свойствами технологии «искусственная кутикула». Отставание скорости роста зародышами контрольной группы можно объяснить отрицательным действием формальдегида при проникновении его в середину яйца через поры и микротрещины скорлупы.
Доказано, что рост и развитие зародыша курицы происходит очень быстро и сравнительно за короткий период. С возрастом зародыша происходят глубочайшие изменения как его самого, так и связей с внешней средой. Кроме того, известно, что в первые часы и дни инку-
бации - это периоды наибольших возможностей желаемого воздействия внешними условиями на организм птицы во время эмбрионального развития. Влияние может быть положительным и отрицательным, а его результаты могут быть необратимыми. Положительное влияние отобразится на всем последующем развитии во время инкубации и на качестве выводимого молодняка. Отставание или нарушение развития в течение этого времени не всегда может быть компенсировано.
Результаты исследований, приведенные в табл. 4, показывают, что прединкубационная обработка яиц рабочим раствором «искусственная кутикула», вызвала положительное влияние на развитие эмбрионов.
Т а б л и ц а 4. Морфологические признаки развития зародыша курицы на протяжении инкубации, М±ш
Показатели Группы
контрольная опытная
Диаметр сосудистого поля, мм: через 36 час. 7,6±0,50 7,8+0,52
48 час. 14,6±0,73 15,3±0,81
Длина зародыша, мм: через 36 час. 5,1±0,41 5,3±0,55
48 час. 7,6±0,57 8,0±0,56
Количество пар сомитов: через 36 час. 8,0±0,33 9,0±0,40
48 час. 28,0±1,01 32,0±1,01*
Развитие зародыша на 7 сутки, %: I категории 57,42 63,14
II категории 25,57 21,41
III категории 17,15 15,59
Развитие зародыша на 12 сутки, %: I категории 58,60 65,80
II категории 23,43 23,62
III категории 18,05 10,60
Развитие зародыша на 19 сутки, %: I категории 51,70 68,53
II категории 20,34 21,51
III категории 8,60 8,42
IV категории 19,44 1,67
* Разница статистически достоверна.
Диаметр сосудистого поля зародышей подопытной группы из 36 и 48 часов инкубации составил 7,8 и 15,3 мм, что соответственно на 2,6 и 4,5 % больше, чем в контрольной.
Длина зародыша через 36 и 48 часов инкубации в этой же группе имела 5,3 и 8,0 мм, что соответственно на +3,0 и 5,0 % больше, чем в контрольной.
Количество пар сомитов через 36 и 48 часов инкубации, соответственно составило 9,0 и 32,0 шт., что на 11,1 и 12,5 % больше, чем в контрольной группе.
В связи с ростом и развитием зародышей появились другие биологически значимые признаки, характеризующие состояние зародыша. При установлении зародышей на седьмой день инкубации их подвергали характеристике, имея в виду начало развития кровеносной системы на желтке, их положение, которое зависит от массы, количество новой «плазмы» и величину воздушной камеры.
На седьмой и двенадцатый день инкубации степень развития зародышей по этим признакам разделили на три категории. Зародыши, которые принадлежали к I категории, имели хорошее развитие кровеносной системы, разветвленную сеть сосудов и их достаточное кровоснабжение. Зародыши погружены в желток, который в этих условиях сильно разжижается и имеет большое количество «новой плазмы». Зародыши, характеризующиеся глубоким залеганием при просвечивании не заметны. Амнион в виде мутновато-светлого пятна без кровеносных сосудов расположен почти полностью под небольшой воздушной камерой. Наибольшее количество зародышей на 7 день инкубации, относящихся к II категории, было отмечено в опытной группе, которое составило 63,1 %, что на 5,7 % больше, чем в контрольной. К III категории относились зародыши, которые имели несколько задержанное развитие. Наименьшее количество таких зародышей было отмечено в подопытной группе, которое составило 21,4 %, что на 4,1 % меньше, чем в контрольной. К III категории относились зародыши, которые сильно отставали в росте и развитии. При отсталом развитии зародыша кровеносная система на желтке обозначена слабо, зародыш маленьких размеров, воздушная камера несколько увеличена. Наибольшее количество зародышей, отставших в росте и развитии, было отмечено в контрольной группе. Их число составило 17,1 %. А наименьшее количество зародышей этой категории, было отмечено в опытной группе, которая составила 15,5 %. Развитие зародышей на 12-е сутки инкубации характеризуется ростом и размещением аллантоиса на поверхности содержимого яйца.
Зародыши с более лучшим ростом и расположением аллантоиса, который покрывал содержимое яйца, принадлежали к I категории. Наибольшее количество зародышей I категории было отмечено в опытной группе, которая составила 65,8 % против 58,6 % в контроле.
Зародыши II категории характеризовались несколько заторможенным развитием и опозданием замыкания аллантоиса на поверхности содержимого яйца. Количество зародышей второй категории в контрольной группе составило 23,4 %, а в опытной соответственно на 0,2 % больше.
Зародыши III категории характеризовались отсталым ростом и развитием, аллантоис полностью покрывал содержимое яйца. Кровеносная система развита слабо и имеет бледный цвет. Такое положение яйца указывает на неудовлетворительное развитие зародыша в первые дни инкубации. Наибольшее количество зародышей, которые были отнесены к III категории, было в контрольной группе и составило 18,0 %. В опытной группе их было на 7,4 % меньше, чем в контрольной.
Развитие зародышей на 19 сутки инкубации характеризовалось подготовкой их к выводу и по показателю использования белка. К I категории принадлежали зародыши, хорошо подготовленные к выводу и им присуще отсутствие просвечивания яйца в остром конце. Это указывает на то, что белок использован полностью, а тело зародыша достаточно велико. Наибольшее количество зародышей I категории отмечено в третьей опытной группе 68,5 %, что на 16,9 % больше, чем в контрольной. Ко II категории относились зародыши с удовлетворительным развитием, но с некоторым отставанием в росте. Число таких зародышей в подопытной группе составило 21,5 % против 20,3 % в контрольной. К III категории относились зародыши с ускоренной готовностью к выводу, но при достаточном количестве неиспользованного белка. Зародыши при этом характеризовались меньшими размерами. Количество таких зародышей было достаточно малым: в опытной группе 8,4 %, а в контрольной группе - 8,6 %. К IV категории относились зародыши с отсталым ростом и развитием. Просвечивание яиц отмечалось как в остром конце, так и около воздушной камеры. Количество таких зародышей в подопытной группе было незначительным: 1,6 %, что на 17,8 % меньше, чем в контрольной.
Заключение. Прединкубационная обработка яиц рабочим раствором «искусственная кутикула» вызывает положительное влияние в аспекте стимулирования роста и развития эмбрионов птицы кросса Хайсекс белый. Живая масса зародышей на 17 сутки инкубации, диаметр сосудистого поля через 48 часов инкубации, длина зародыша, количество пар сомитов, количество эмбрионов I категории на 19 сутки инкубации были достоверно больше по сравнению с контролем (прединкубационная обработка паром формальдегида).
ЛИТЕРАТУРА
1. Бордунова, О. Г. Бюцидна актившсть препаратов «штучна кутикула» («ARTICLE») для передшкубацшно! обробки яець. / О. Г. Бордунова // Науковий вiсник ветеринарно! медицини: зб. наук. праць. - Бша Церква, 2011. - Вип. 8. - С. 19-22.
2. Бордунова, О. Г. Дезшфектанти для ветеринарно! медицини на основi поверхнево-активних речовин (перспективнi напрямки, розробки i використання). / О. Г. Бордунова // Вюник Сумського державного аграрного ушверситету. - Суми, 1998. - Вип. 2. - С. 147150.
3. Бордунова, О. Г. Еколопчно безпечш технологи «ARTICLE» для захисту шкуба-цшних яець курей вiд патогенно! мжрофлори. / О. Г. Бордунова // Вюник СНАУ серiя «Ветеринарна медицина». - Суми. - № 1(34). - 2014. - С. 61-63.
4. Бордунова, О. Г. Нанокомпозит хттозану i дюксиду титану у бiомiметичнiй технологи захисту шкубацшних яець сшьськогосподарсько! птицi / О. Г. Бордунова // ПтахТв-ництво. Мiжвiдомчий тематичний науковий збiрник. - Вип. 65. - Бiрки, 2010. - С. 116127.
5. Бордунова, О. Г. Патент на корисну модель «Композищя для захисту шкубацш-них яець курей» / О. Г. Бордунова, О. Г. Астраханцева, О. М. Байдевлятова. - Укра!на 72945 UA 72945 U Зареестровано 10.09.20 12 Дата публ. бюл. №17 10.09.2012 МПК A61L 2/18 (2006/01).
6. Бордунова, О. Г. Удосконалення технологи шкубаци яець курей з використанням хттозану / О. Г. Бордунова, О. М. Байдевлятова, В. Д. Чiванов // Науковий Вюник ЛНУВМБТ Тм. С. З. Гжицького. - Том 13. - № 4 (50). - Ч. 3, 20-11. ЛьвТв. - 2011. - С. 3-6.
7. Дослщження ди надоцтово! кислоти на структурш показники та рТвень газопрони-кност шкаралупи шкубацшних яець курей. / О. Г. Бордунова, О. Г. Астраханцева, Т. О. Чернявська // Вюник Сумського нацюнального аграрного ушверситету. СерТя «Ветеринарна медицина». - 2014. - Вип. 6 (35). - С. 70-74.
8. 1нкубащя: Метод. поабник / В. О. Бреславець [та шшг] - 1П УААН.-Харюв, 2001. -С. 56.
9. Розробка антибактерТальних покрить для бюкерамики за бюмТметичним принципом: мас - спектрометричш та електронно-мжроскошчш дослщження / О. Г. Бордунова и [др] // Мтжвщомчий тематичний науковий збТрник «Ветеринарна медицина». - Вип. 92. -ННЦ «1ЕЖВМ», Харюв. - 2009. - С. 476-483.
10. Самохша, £. А. Удосконалення технолопчних прийомТв передшкубацшно! обробки яець птицт дис. ... канд. с.-г. наук: 06.02.04 / £. А. Самохша. - Сумський нацюна-льний аграрний ун-т. - Суми, 2008. - 205 с.
11. Amitava Mukherjee Biomimetics, learning from nature // In Tech.Publ. - 2010. -512 p.
12. Andrew Ruys Biomimetic biomaterials: Structure and applications / Wood head Publishing Series in Biomaterials // Wood head Publishing. - 2013. - 344 р.
13. D'Alba, L. Antimicrobial properties of a nanostructure degg shell from a compost-nesting bird / L. D'Alba, D. N. Jones, H. T. Badawy // J. Exp. Biol. - 2014. - V. 217 (Pt 7). -Р. 1116-1121.
14. Raz. Jelinek Biomimetics: A Molecular Perspective // de Gruyter. - 2013. - 252 p.
15. Wellman-Labadie, O. Antimicrobia lactivity of cuticleand outer eggshell protein extracts from three species of domestic birds / O. Wellman-Labadie, J. Picman, M. Т. Hincke // British Poultry Science. -2008. - Vol. 49 (2). - Р. 133-143.
16.Yoseph Bar-Cohen Biomimetics: Biologically Inspired Technologies // CRC Press. -2005. - 579 p.
