Научная статья на тему 'Воздействие ультрадисперсных частиц хрома различной дозировки на элементный статус цыплят-бройлеров'

Воздействие ультрадисперсных частиц хрома различной дозировки на элементный статус цыплят-бройлеров Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

CC BY
75
16
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЦЫПЛЯТА-БРОЙЛЕРЫ / РАЦИОН / ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ / УЛЬТРАДИСПЕРСНЫЕ ЧАСТИЦЫ / ЭЛЕМЕНТНЫЙ СТАТУС / BROILER CHICKENS / DIET / CHEMICAL ELEMENTS / ULTRAFINE PARTICLES / ELEMENTAL STATUS

Аннотация научной статьи по животноводству и молочному делу, автор научной работы — Губайдуллина Ильмира Закиевна, Гавриш Ирина Алекcандровна, Маркова Ирина Викторовна, Мустафина Александра Сергеевна

В статье представлены результаты, которые характеризуют изменения в элементном статусе организма цыплят-бройлеров Арбор-Айкрес на фоне добавления ультрадисперсных частиц хрома различной дозировки в корм. Мультиэлементный анализ тела цыплят бройлеров на фоне добавления в корм УДЧ хрома оказывает непосредственное влияние на элементный статус организма. УДЧ хрома могут оказывать как взаимодополняющее (синергизм) так и противоположное действие (антагонизм). Установлено, что при введении в рацион наночастиц хрома в дозировках 100-200 мкг/кг происходит увеличение Co, Cr, Ca, Zn.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по животноводству и молочному делу , автор научной работы — Губайдуллина Ильмира Закиевна, Гавриш Ирина Алекcандровна, Маркова Ирина Викторовна, Мустафина Александра Сергеевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EFFECT OF ULTRADISPERSED CHROME PARTICLES OF DIFFERENT DOSAGE ON THE ELEMENTAL STATUS OF BROILERS-CHICKS

The article presents the results that characterize changes in the elemental status of the organism of the Arbor-Aikres Broiler-chickens against the background of including the ultrafine chromium particles of various dosages into their diet. The multi-element analysis of the Broiler chickens’ body showed that diets supplemented with the ultrafine chromium had direct influence on the elemental status of the organism. The chromium ultrafine particles can have both complementary (synergism) and the opposite effect (antagonism). It has been found that with addition of chromium nanoparticles in the dosage of 100-200 µg/kg into the diet, the content of such elements as Co, Cr, Ca and Zn in the Broiler chickens’ body increases

Текст научной работы на тему «Воздействие ультрадисперсных частиц хрома различной дозировки на элементный статус цыплят-бройлеров»

Воздействие ультрадисперсных частиц хрома различной дозировки на элементный статус цыплят-бройлеров*

И.З. Губайдуллина, аспирантка, И.А. Гавриш, мл.н.с., ИВ. Маркова, н.с, ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН; А.С. Муста-

фина, аспирантка, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ

Живой организм представляет собой сложный конгломерат отдельных систем, объединённых единством биохимических и физиологических реакций, что получает в форме живой материи качественно новое содержимое. В связи с этим адекватное функционирование отдельных органов, систем и своевременное прохождение химических процессов является основой нормальной работы всего организма. Уровень обмена веществ в организме зависит от многих факторов, в том числе и от достаточности поступления питательных веществ. Огромную роль среди экзогенных материалов играют микроэлементы, которые способны в мельчайших дозах оказывать значительное влияние на обменные процессы [1, 2]. По мнению А.Я. Дзыговской [3], содержание микроэлементов в организме является характерным принципом вида и зависит от физиологического состояния.

Микроэлементы играют важную роль в процессах роста, дифференцировки, репарации, регенерации, апоптоза, некроза, выживаемости клеток, развитии различных аллергических, аутоиммунных и опухолевых заболеваний [4, 5].

Основными или эссенциальными микроэлементами являются Fe, Си, Zn, и Сг. Хром участвует в поддержании и регуляции уровня глюкозы в крови, в метаболизме липидов, поддержании гомеостаза холестерина и проявляет некоторые антиоксидантные свойства [6]. Добавка хрома в рацион является эффективным инструментом для повышения показателей роста, использования питательных веществ [7].

Целью исследования было установить изменения минерального статуса организма цыплят-бройлеров при добавлении в рацион ультрадисперсных частиц (УДЧ) хрома.

Материал и методы исследования. Исследование проведено в условиях экспериментально-биологической клиники (вивария) ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук» на цыплятах-бройлерах кросса Арбор-Айкрес. Для проведения экспериментального исследования было отобрано 150 гол. цыплят-бройлеров 7-су-точного возраста. Составление рационов основывалось на рекомендациях ВНИТИП (2004). Состав

основного рациона (%) в стартовом и ростовом периоде составил соответственно: зерно пшеницы (27,1 и 41,2%), кукуруза (16 и 22%), шрот соевый (25 и 15%), шрот подсолнечный (18 и 8%), масло подсолнечное (5 и 2,8%), монохлоргидрат лизина, 98% (0,35 и 0,17%), DL-метионина (0,10 и 0,13%), L-треонина (0,03 и 0,54%), соль поваренная (0,28 и 0,3%), монокальций фосфат (0,7 и 0,7%), мел кормовой (0,5 и 0,4%), известняковая мука (1,0 и 0,7%). Содержание витаминов и минеральных солей нормировали с помощью премиксов П5 и П6 (соответственно для птиц в возрасте до 28 сут. и старше) (ООО «Коудайс МКорма», Россия), включающих витамины A, D, E, K3, Bb B2, B3, B4, B5, B6, B12, Bc и H; микроэлементы Fe, Mn, Cu, Zn,V, Cu. Для поения цыплят во всех группах использовали дистиллированную воду [8]. Контрольные птицы на протяжении 42 сут. получали основной рацион, в который хром включали в виде хлорида хрома (CrCl3 • 6H2O, содержащий 19,5% хрома) ч.д.а (АО «Реахим», Россия). Птицам опытных групп в период эксперимента (14—42 сут.) заменяли хлорид хрома на УДЧ Cr2O3 (ООО «Платина», г. Москва, метод получения — плазмохимический синтез, d = 91 нм, удельная поверхность 9 м2/г, Z-потенциал 93±0,52 мВ, содержали 99,8% Cr): I гр. — в дозе 50 мкг/кг корма, II — 100 мкг/кг, III — 200 мкг/кг и IV - 400 мкг/кг.

Дозировки от 50 до 400 мкг/кг корма выбраны с учётом ранее полученного положительного эффекта влияния хрома на ростовые и биохимические показатели цыплят-бройлеров [8]. Содержание химических элементов в биосубстратах определяли методами атомно-эмиссионной спектрометрии (АЭС-ИСП) и масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой (МС-ИСП) на приборах Optima 2000DV и ELAN 9000 (Perkin Elmer, США) в лаборатории АНО «Центр биотической медицины», г. Москва (аттестат аккредитации ГСЭН^и.ЦОА.311, регистрационный номер в государственном реестре РОСС RU. 0001.513118 от 29 мая 2003 г.).

Статистическую обработку полученных данных проводили c использованием программного пакета Statistica 10.0 и программного пакета «MS Excel 2000». Данные представлены в виде: среднее (X) ± стандартная ошибка среднего (Sx). Достоверными считали результаты при Р<0,05.

Результаты исследования. В результате исследования установлено, что наибольшая интенсивность

* Работа выполняется при финансовой поддержке подпрограммы «Изучение механизмов адаптации системы пищеварения млекопитающих животных и птицы к рационам с различным ингредиентным составом кормов». Постановление Президиума РАН № 132 от 05.07.2017; государственное задание N0. 0761-2018-0031

роста птиц за период эксперимента наблюдалась в III и IV опытных гр., при абсолютном приросте живой массы 2308,83 и 2304 г, что превышало показатели в контроле на 12 и 11% (Р<0,05). Уровень ростовых показателей в I и II опытных группах отличался от контрольных значений на 5—7% (Р<0,05) (рис.).

II группа =

Co, Cr, Fe, I, Ni, V t B, Mn, Se i

Добавление наночастиц хрома в корм птиц III гр. оказывало значительное влияние на содержание минеральных веществ в теле.

Co, Cr, Fe, V X

Так, III группа =

B, I i

Включение в корм УДЧ хрома с дозировкой 400 мкг/кг депрессировал содержание в теле В, I, Мп, Si и Zn на 3, 50, 52, 61 и 23% относительно показателей контрольной группы.

Co, Cr, Fe, Ж Se, V X

IV группа =

B, I, Mn, Si, Zn i

Рис. - Разница в живой массе между цыплятами-бройлерами, получавшими ультрадисперсные частицы Сг203 в разных дозировках, по сравнению с контрольной группой; п = 30; Р<0,05

На основании мультиэлементного анализа тушек цыплят-бройлеров был оценён элементный статус их организма. У птиц I гр. отмечалось как выраженное увеличение целого ряда элементов, так и их понижение (табл. 1),

I, V X

I группа= В, Со, Мп X ■

В тушке бройлеров II гр. установлено уменьшение некоторых элементов, таких, как В, Мп, Se в среднем на 56,6 и 25,0% и накопление содержания Со, Сг, Fe, I, №, V соответственно относительно контрольной группы,

Анализ химического состава организма птиц показывает, что с увеличением концентрации УДЧ хрома в рационе достоверно повышалось содержание К, Mg и Р в тканях птиц II (9, 50 и 89%) и N в III (1%) опытных гр. (Р<0,05) (табл. 2).

Очень важным является изучение концентрации токсических веществ в организме цыплят-бройлеров (табл. 3). Воздействие токсичных элементов приводит к патологическим изменениям в организме, вызывает нарушение обмена веществ, структуры органов и нейрогуморальных систем. Особый интерес представляет увеличение содержания большого количества химических элементов независимо от того, к какой группе они относятся.

Поэлементное определение концентрации микроэлементов в теле птиц выявил достоверное отличие, которое характеризует изменения в элементном статусе организма в зависимости от дозы УДЧ хрома различной концентрации с кормом в рацион, что позволило сформировать минеральный профиль:

I, N1, V, Са, са, Щ, РЬ X

0-50 =

50-100 =

B, Co, Mn, Se, Si, Zn, K, Mg, Na, P, Sr i B, Co, Mn, Ni, Zn, Co, P, Pb, Sr t

Cr, Fe, Se, Cd, Hg i

1. Концентрация эссенциальных и условно-эссенциальных микроэлементов в теле бройлеров, мг/кг, (X±Sx, n = 30)

Группа

Элемент

контрольная I опытная II опытная III опытная IV опытная

As 0,0084±0,00017 0,0109±0,00020 0,0119±0,00018 0,0088±0,00019 0,0070±0,00015

B 0,506±0,0040 0,189±0,0100*** 0,225±0,0020*** 0,172±0,0021*** 0,493±0,0030*

Co 0,0104±0,00020 0,0073±0,00015*** 0,0214±0,00030*** 0,0146±0,00080** 0,0151±0,00021***

Cr 0,048±0,0007 0,179±0,0220 0,129±0,0250** 0,132±0,0046*** 0,442±0,0010***

Cu 1,370±0,4300 0,771±0,0430 0,630±0,0760 1,010±0,0120 0,380±0,0600

Fe 21,55±4,300 122,37±17,600 80,60±6,250*** 121,25±11,860*** 56,60±2,670***

I 0,298±0,0480 0,392±0,0470** 0,362±0,0030 0,148±0,0100* 0,150±0,0018*

Mn 0,863±0,0130 0,587±0,0070*** 0,812±0,0097* 0,886±0,0106 0,410±0,0050***

Ni 0,188±0,0080 0,091±0,0140 0,495±0,0059*** 0,176±0,0021 0,230±0,0024**

Se 0,226±0,0047 0,189±0,0130 0,169±0,0010*** 0,235±0,0038 0,240±0,0008*

Si 18,16±3,530 15,21±3,320 10,69±0,290 13,89±1,390 7,07±0,280*

V 0,0054±0,00001 0,0146±0,00002*** 0,0153±0,00020 0,0097±0,00019*** 0,0100±0,00015***

Zn 18,19±1,690 14,95±0,340 31,92±3,520** 19,53±3,140 13,93±0,224*

Примечание: *Р<0,05; **Р<0,01; ***Р<0,001

2. Концентрация макроэлементов в теле птиц, г/кг (X±Sx, n=30)

Элемент Группа

контрольная I опытная II опытная III опытная IV опытная

Ca K Mg Na P 2,69±0,113 3,05±0,089 0,30±0,029 1,19±0,026 3,85±0,886 5,90±0,983* 2,63±0,186*** 0,24±0,004*** 1,18±0,003*** 2,16±0,098** 6,30±0,580*** 3,32±0,456 0,45±0,117 1,15±0,033 7,28±0,010** 8,85±0,861*** 3,04±0,144 0,32±0,053 1,20±0,042 3,57±0,002 2,05±0,253 1,68±0,026*** 0,22±0,003* 0,65±0,012*** 3,06±0,104

Примечание: *Р<0,05; **Р<0,01; ***Р<0,001

3. Концентрация токсических элементов в теле подопытных птиц, мг/кг (X±Sx, п=30)

Элемент Группа

контрольная I опытная II опытная III опытная IV опытная

Al Cd Hg Pb Sr 1,14±0,200 0,0049±0,00010 0,0021±0,00005 0,0122±0,00002 1,80±0,370 1,48±0,820 0,0061±0,00012*** 0,0025±0,00006*** 0,0126±0,00003*** 1,01±0,180** 1,44±0,240 0,0021±0,00004*** 0,0023±0,00005* 0,0168±0,00003*** 9,24±0,310*** 5,55±0,700*** 0,0115±0,00002*** 0,0022±0,00006 0,0121±0,00002** 3,07±0,760 1,88±0,280 0,0085±0,00001*** 0,0019±0,00005* 0,0161±0,00002*** 2,91±0,128*

Примечание: *Р<0,05; **Р<0,01; ***Р<0,001

4. Показатели соотношения пулов химических элементов в организме цыплят-бройлеров

Элемент Группа

контрольная I опытная II опытная III опытная IV опытная

Fe/Zn Ca/P Fe/Cu Cr/V 1,18±0,09 0,70±0,01 15,73±0,25 8,89±0,12 8,19±0,005* 2,73±0,03* 158,72±19,28* 12,26±0,20* 2,53±0,002* 0,87±0,02* 127,94±17,15* 8,43±0,09* 6,21±0,004* 2,48±0,04* 120,05±15,13* 13,61±0,15* 4,06±001* 0,67±0,01* 148,95±10,19* 44,4±6,07*

Примечание: *Р<0,05 при сравнении контрольной и опытных групп

100-200 =

Cr, Fe, Ca, Al, Cd t B, Co, I, Pb i '

B, Co, Cr, I, Ni, Se, V, Pb t

200 400 Fe, Mn, Si, Zn, K, Mg, Мз, Cd, Щ, Sr ^

В зависимости от концентрации наночастиц хрома в рационе наиболее активной фазой является диапазон 100—200 мкг/кг, при котором происходит активный метаболизм основных химических элементов.

Основываясь на знаниях, свидетельствующих о вероятности взаимодействия между химическими элементами вследствие их лабильности и способности к образованию больших связей [2], а также учитывая антагонизм и синергизм между химическими элементами уже в процессе их всасывания в пищеварительном тракте, рассчитаны некоторые отношения химических элементов в теле бройлеров (табл. 4).

По данным таблицы видно, что концентрация Fe по отношению к Zn и Си, Са к Р и Сг к V увеличивается.

Вывод. Введение в рацион цыплят-бройлеров наночастиц хрома в дозировках 100—200 мкг/кг

стимулирует обмен химических элементов, выраженных в увеличении Co, Cr, Ca, Zn, и депрес-сирует обмен Cd, Pb.

Литература

1. Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. М.: Мир, 2004. 272 с.

2. Самохин В.Т. Профилактика нарушений обмена микроэлементов у животных. Воронеж: Воронежский государственный университет, 2003. 136 с.

3. Дзыговская А.Я. Ветеринарно-санитарная оценка и качество мяса бройлеров в зависимости от методов обезвреживания питьевой воды: автореф. дисс. ... канд. биол. наук. М., 1987. 16 с.

4. Скальный A.B. Микроэлементозы человека (диагностика и лечение): практическое руководство для врачей и студентов медицинских вузов. М., 1997. 71 с.

5. Khuri F.R. Lung cancer chemoprevention // Semin. Surg. Oncol. 2000. Vol. 18. № 2. P. 100-105.

6. Preuss, H.G., Grojec, P.L., Lieberman, S. and Anderson, R.A. (1997) Effects of different Cr compounds on blood pressure and lipid peroxidation in spontaneously hypertensive rats. Clinical Nephrology 47: 325-330.

7. Ahmed N., Haldar S., Pakhira M.C., & Ghosh T.K. (2005) Growth performances, nutrient utilisation and carcass traits in broiler chickens fed with a normal and a low energy diet supplemented with inorganic Cr (as Cr chloride hexahydrate) and a combination of inorganic Cr and ascorbic acid. Journal of Agricultural Science, 143, 427-439.

8. Фисинин В.И. Методические указания по оптимизации рецептов комбикормов для сельскохозяйственной птицы / В.И. Фисинин, И.А. Егоров, Т.Н. Ленкова [и др.]. М., 2009.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.