Физиологическое обоснование использования разных форм соединений селена, йода и цинка в кормлении цыплят-бройлеров (21.09.2009)

Автор: Шацких Елена Викторовна

Тироксин,

нмоль/л 5,78±0,47 5,77±0,29 5,00±0,05 6,12±0,60

Трийодтиронин,

нмоль/л 12,71±2,25 12,04±1,36 12,59±0,99 14,2±0,84

38 дней

Тироксин,

нмоль/л 11,98±1,11 7,14±1,5* 7,00±1,58* 12,41±1,72

Трийодтиронин,

нмоль/л 9,01±0,97 9,22±0,38 9,04±1,67 9,35±0,62

Оценка генотоксических эффектов различных форм соединений селена. Включение в предстартовый рацион цыплят комбинации органической и неорганической форм селена приводит к значительному увеличению устойчивости генома к действию повреждающих факторов, о чём свидетельствует нарастание ядерного показателя ДНК спленоцитов, превышающее контрольное значение на 22,8% (рис. 2). У цыплят, рацион которых содержал органическую форму селена, наблюдается наибольший уровень повреждений ДНК, в частности доли щелочно-лабильных сайтов, тиминовых димеров и т.д. (снижение показателя «ядра» по отношению к контрольной группе составляло 10,9-8,5%, соответственно, при включении в рацион раннего постэмбрионального периода – 0,2 мг/кг и 0,3 мг/кг Сел-Плекса). Контрольная группа бройлеров, получавших селенит натрия в предстартовом рационе, занимает промежуточное положение по устойчивости генома к действию повреждающих факторов (показатель ядра - 86189,4±2680,9 Бк/мкг ДНК). По-видимому, неорганическая и органическая формы селена, выступают в качестве синергистов в отношении элиминации мутагенов.

Состояние иммунной системы цыплят-бройлеров по степени пролиферативного ответа и интенсивности синтеза ДНК в лимфоцитах в условиях стимулированной культуры. Введение в рацион цыплят-бройлеров комбинации неорганической (селенит натрия) и органической (Сел-Плекс) форм селена в условиях стимулированной культуры сопровождается наиболее ранним, выраженным и продолжительным иммунным ответом, что свидетельствует об активации синтетических процессов и пролиферативного ответа клеток иммунологической реактивности в ответ на действие типового митогена конканавалина А (рис. 3). Применение в отдельности органического и неорганического селена также сопровождалось увеличением числа трансформирующихся клеток, но было разделено по времени. При использовании органической формы селена иммунный ответ на антигенную стимуляцию был ранним, но не продолжительным, а при применении неорганического селена – отдаленным (запаздывающим). Более высокая реакция иммунной системы цыплят-бройлеров на антигенную стимуляцию при включении в рацион раннего постэмбрионального периода комбинации неорганической и органической формы селена, по видимому, связана с интенсификацией процессов антиоксидантной защиты и, как следствие, повышение резистентности организма птицы не только к инфекционным агентам, но и к повреждающим факторам.

Морфологическое состояние органов. Морфологическое исследование фабрициевой бурсы показало, что введение в рацион цыплят раннего постэмбрионального периода селена в органической и неорганической форме, приводит к тому, что фабрициева бурса подвергается более поздней инволюции, т.е к концу откорма (38 дней) она ещё сохраняет лимфоидные структуры в небольшом количестве с дифференцировкой коркового и мозгового вещества и поддерживает иммунологическую реактивность организма цыплят-бройлеров на нормальном уровне. В то же время у цыплят контрольной и опытных групп, получавших органический селен в ранний постэмбриональный период, отмечаются выраженные инволютивные изменения с замещением лимфоидных элементов метаплазированным кишечным эпителием, разрастанием соединительно-тканных структур, образованием кистозных полостей, характерных для данного возраста птицы при содержании её в условиях интенсивной промышленной технологии.

При морфологическом исследовании тимуса цыплят-бройлеров подопытных групп было выявлено отличие гистоструктуры органа у птиц, получавших неорганическую и органическую форму селена, по сравнению с другими группами. Так, к 38-му дню в тимусе не наблюдалось явных патологических изменений: в мозговом веществе определялось лишь очаговое полнокровие венозных синусов и дистрофия отдельных тимоцитов. При этом, у цыплят опытных групп, получавших органический селен, в этом возрасте в тимусе корковое вещество долек было резко истончено. В мозговом веществе отмечались множественные участки оголения стромы. Определялось резко выраженное полнокровие синусоидальных и трабекулярных сосудов. Значительное количество тимоцитов было в состоянии вакуольной дистрофии.

Морфогистологическая оценка печени показала уменьшение повреждения гепатоцитов, в группе, получавшей в первые 5 дней жизни комбинационную форму селена. Так, в 14-дневном возрасте у цыплят этой группы отсутствовали признаки дистрофии клеток печени, не определялось полнокровия центральных вен и вен портальных трактов. Лимфоплазмоцитарная инфильтрация в портальных трактах была умеренно-выраженной. При этом у цыплят контрольной и опытной группы, получавшей органический селен (0,3 мг/кг корма), уже в 14-дневном возрасте наблюдаются очаги некроза паренхимы органа, очаговая лимфоидная инфильтрация портальных трактов. Определялось полнокровие центральных вен и вен портальных трактов. Гепатоциты были с признаками умеренно-выраженной белковой дистрофии. К концу опыта (38 дней) у цыплят, получавших органический селен (0,2 и 0,3 мг/кг корма), в печени наблюдали крупнокапельную жировую дистрофию, множественные микронекрозы в паренхиме с перифокальной клеточной реакцией.

Таким образом, введение в предстартовый рацион цыплят-бройлеров совместно неорганической и органической формы селена оказывает стимулирующее влияние на активность клеточных и тканевых структур иммунокомпетентных органов цыплят-бройлеров, подверженных возрастной инволюции и вызывает меньшие изменения в печени, свидетельствующие о нормализации процессов метаболизма в органе. Мы предполагаем, что эти положительные изменения в органах связаны с повышением участия селена в механизме антиоксидантно-антирадикальной системы защиты клеточных структур, в первую очередь биомембран.

Переваримость и использование питательных веществ рациона. Результаты балансового опыта свидетельствовали о том, что использование органического селена в дозе 0,2 мг/кг корма в предстартовый период повышало, по сравнению с контрольной группой, переваримость протеина и жира, соответственно, на 0,8 и 1,03%. Применение органического селена в дозе 0,3 мг/кг увеличивало переваримость протеина, жира, клетчатки, золы на 0,83; 1,28; 11,3; 10,57 %, соответственно. Включение в предстартовый рацион комбинации неорганического и органического селена способствовало повышению, по сравнению с контрольными значениями, использования азота на 0,2%; переваримости протеина, жира, клетчатки, золы на 1,2; 2,28; 6,72; 5,05%, соответственно.

Полученные данные балансового опыта говорят о том, что при поступлении с кормом в ранний постэмбриональный период селена в органической и комбинационной форме в организме бройлеров, видимо, создаётся среда для стимуляции пищеварительных желез, которые играют важную роль в пищеварительном тракте и, в конечном итоге, положительно влияют на переваримость и использование питательных веществ рациона.

Биологическая полноценность мяса. Биологическую полноценность белка мяса бройлеров устанавливали по соотношению аминокислот триптофана к оксипролину. Триптофан характеризует отложение в мышечной ткани хорошо усвояемых саркоплазматических белков, а оксипролин обусловливает отложение трудноперевариваемых неполноценных коллагеноподобных белков стромы (Н.Г. Григорьев, Б.Д. Кальницкий и др., 1970). Результаты исследования мяса бройлеров показали, что самый высокий коэффициент биологической полноценности белка мяса – 9,1, был в группе, получавшей в ранний постэмбриональный период органический селен (0,2 мг/кг корма), это на 24,7 % больше, чем в контрольной группе (неорганическая форма селена) и опытной группе, в предстартовый рацион которой вводили Сел-Плекс в дозе 0,3 мг/кг корма и на 19,7% выше, чем в группе, получавшей комбинационную форму селена.

Динамика роста, сохранность, экономическая эффективность выращивания цыплят-бройлеров. Анализируя динамику живой массы бройлеров, следует сказать, что как у петушков, так и у курочек из всех групп, получавших в предстартовый период разные формы селена, лучше всего проявила комбинационная форма, при этом в конце откорма наблюдалось повышение живой массы петушков на 0,3%, курочек – на 1,6%, сохранности петушков-бройлеров - на 5 %, по сравнению с контролем. У курочек сохранность была ниже на 1,25%. В итоге при выращивании бройлеров четвёртой группы был получен дополнительный доход на 1 посаженную голову в размере 2,2 рублей. При включении в предстартовый рацион только органического источника селена (0,2 и 0,3 мг/кг корма) живая масса петушков была ниже контрольных сверстников, соответственно, на 2,9 и 2,3%, у курочек - на 1,5 и 4,1%, сохранность петушков превышала контрольное значение на 1,25 и 2,5%, а у курочек снижалась – на 5,0 и 3,75%, соответственно.

По совокупности полученных результатов этой серии опытов, можно заключить, что среди разных форм соединений селена, вводимых в рацион цыплят-бройлеров в ранний постэмбриональный период, наибольшей стимулирующей активностью метаболических процессов и физиологических функций в организме обладает комбинационная форма селена, что вероятно, связано с различной всасываемостью и метаболизмом селена из разных источников. Данный механизм проявляется, по-видимому, таким образом, что сначала активно идёт процесс усвоения селена из селенита натрия, а позднее, из селенометионина и селеноцистеина (активной части препарата Сел-Плекс), поскольку на деселенизирование аминокислот требуется какое-то время и возможно затраты энергии. Утверждение о том, что неорганический селенит лучше метаболизируется и является предпочтительным предшественником селенопротеинов, чем селен из метионина и селеноцистеина отражено в работах G.F. Gombs, F.J. Peterson (1979); С.Ю. Гулюшина, В.О. Ковалева, (2007); В.С. Крюкова, (2008). При этом использование в комбинации селенита натрия в меньшей и, пожалуй, физиологически необходимой дозировке (0,1 мг селена/кг корма) в первые дни развития цыплят, исключает возможность проявления его прооксидантного и токсического эффектов, а введение органической формы селена (Сел-Плекс – 0,1 мг/кг корма) даёт возможность по данным Н.Н. Голубкиной, Т.Т. Папазян (2006) создать депонированный запас микроэлемента путём включения в протеины тканей, что важно при ранней адаптации цыплят-бройлеров к постнатальным условиям среды. В итоге «плавного, ступенчатого» усвоения селена из разных добавок происходит оптимальное обеспечение им организма цыплят в ранний постэмбриональный период развития, что способствует активизации функциональной деятельности клеточных мембран и субклеточных органелл, усилению регенеративных синтетических процессов, обеспечивающих в большей мере мобилизацию защитных сил, направленных на «отражение» неблагоприятных воздействий, сохранение жизни цыплят и формирование более высокой продуктивности.

Физиологическое обоснование применения различных форм соединений йода в ранний постэмбриональный период онтогенеза цыплят-бройлеров для коррекции метаболизма и повышения продуктивности

Содержание йода в корме, воде. В совместно проведённом с О.С. Цыгановой (Е.В.Шацких, Л.И. Дроздова, В.Н. Кузнецов и др., 2008) опыте нами установлено, что содержания йода в отдельных компонентах рациона и в воде в условиях ГУПСО «Птицефабрика «Среднеуральская» было низкое: 0,165±0,03 мг/кг в ячмене, 0,241±0,04 мг/кг в пшенице, в воде меньше 0,01 мг/л. Указанные уровни йода значительно ниже нормативных, поскольку дефицитными по йоду принято считать те корма, в которых его уровень менее 1,5-2,0 мг/кг корма (В.И. Георгиевский, Б.Д. Кальницкий, 1983), а дефицит йода в воде наблюдается при его уровне ниже 10 мкг/л (М.Г. Коломийцева, 1970). Поэтому не вызывает сомнений дополнительного включения йодсодержащих добавок в рацион птицы.

Морфологические, биохимические, иммунологические показатели крови. При включении в рацион цыплят-бройлеров раннего постэмбрионального периода развития различных форм йода наблюдали низкий уровень эритроцитов, гемоглобина в крови цыплят всех групп в первые дни жизни (6дней), а с возрастом их количество увеличивалось и находилось в пределах физиологических норм.

Содержание общего белка в сыворотке крови цыплят всех групп в возрастном аспекте имело тенденцию к повышению. В 6-дневном возрасте количество общего белка в группе бройлеров, получавших органическую форму йода в ранний постэмбриональный период, возросло, по сравнению с контрольной группой, на 2,9%, альбуминов – на 4,7%. В 12-дневном возрасте происходит снижение концентрации общего белка и альбуминов во второй опытной группе, в сравнении с контролем, на 4,6 и 2,9%; в группе, получавшей, комбинационную форму йода, на 9,2 и 5,7%. 12-дневный возраст, относящийся к ростовому периоду, согласно терминологии технологов производства (Л.И. Тучемский, С.М. Салгереев, Г.В. Гладкова и др., 2004), является периодом интенсивного белкового обмена в организме цыплят-бройлеров. В наших исследованиях в этом возрасте интенсивное поглощение альбуминов приводит к увеличению уровня креатинина на 13,0 и 7,4 % и азота мочевины в 2 и 1,1 раза, соответственно, во второй и третьей опытных группах. Поскольку азот мочевины является промежуточным метаболитом в белковом обмене, это может служить фактором, подтверждающим, что органическая и комбинационная формы йода, вводимые в рацион бройлеров в ранний постэмбриональный период, являются стимуляторами анаболических процессов в их организме. Подобная картина, выражающаяся в одновременном снижении уровня альбуминов и повышении концентрации креатинина и азота мочевины, сохраняется у птиц, получавших органическую форму йода в ранний постэмбриональный период, и в конце периода откорма (38 дней).

Сравнение данных по содержанию кальция в сыворотке крови экспериментальных цыплят выявило его повышение у птиц, получавших органическую и комбинационную форму йода в ранний постэмбриональный период, в возрасте 6 дней, соответственно, на 20,1 и 17,2%. К 12-му дню исследований уровень данного показателя в третьей опытной группе снижался, а во второй, соответствовал контролю. В конце откорма наблюдалось увеличение этого параметра в группе, использующей органический йод в предстартовый период, на 12,3%.

???????????J?J???-видимому, связано с включением этого элемента в состав креатининфосфата (мышечного энергоносителя).

Включение органической и комбинационной формы йода в предстартовый рацион цыплят-бройлеров способствовало повышению концентрации железа в сыворотке крови бройлеров. Наибольшее увеличение показателя отмечено в группе, получавшей Йодказеин: выше, в среднем за опыт на 19,4%, по сравнению с контролем. Это, по-видимому, сопровождалось интенсивным включением железа в пероксидазу, возрастание активности которой в митохондриях тироцитов оказало, вероятно, стимулирующее влияние на секрецию гормонов щитовидной железы, что было подтверждено нами совместно проведённым анализом (О.С. Цыганова, Е.В. Шацких, Н.И. Женихова, 2008) содержания тироксина и трийодтиронина в крови бройлеров. Уровень тироксина в сыворотке крови цыплят, использующих органическую и комбинационную форму йода, на протяжении всего периода выращивания превосходил значение контрольной группы: в возрасте 6 дней на 18,1 и 10,3%; в 12 дней - на 6,3 и 21,0%, в 38 дней – на 15,3 и 8,7%, соответственно. Концентрация трийодтиронина у бройлеров, получавших органическую и комбинационную форму йода, повышалась, соответственно, на 12,5 и 12,3% в 6-дневном возрасте. В последующие периоды происходило незначительное снижение данного показателя в опытных группах, по сравнению с контролем. Возможно, эти поэтапные изменения объяснимы тем, что йодиды временно ингибируют биосинтез тиронинов (СТ4, СТ3) (А.М.Журбенко, В.Л. Тарасевич, П.И. Сидорчук и др.,1987), что и наблюдается у цыплят 6-дневного возраста в контрольной группе.

Органическая и комбинационная формы йода, применяемые в ранний постэмбриональный период развития бройлеров, способствовали снижению в крови циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК), соответственно, на 13,9 и 18,3% в возрасте 6 дней; на 2,4 и 23,8% в 12 дней и на 2,7 и 26,4% в 38-дневном возрасте, по сравнению с контрольными значениями. Снижение ЦИК исключает возможность их отложения и повреждающего действия (вызывая активацию комплемента и воспалительных процессов) (Г.И. Назаренко, А.А. Кишкун, 2000; Б.Ф. Бессарабов, С.А. Алексеева, Л.В. Клетикова, 2008).

Экскреция йода с помётом. Исследованиями установлено, что среднее содержание йода в помёте суточных цыплят было довольно высоким - 162,5±3,57 мкг/л. В 12-ти дневном возрасте концентрация микроэлемента в помёте цыплят всех подопытных снижалась, составляя в контрольной 35,78±1,00 мкг/л, во второй опытной - 37,64±1,18 мкг/л, в третьей опытной - 33,92±3,71 мкг/л. В возрасте 38 дней в группах, получавших в предстартовый период органическую и комбинационную форму йода, уровень микроэлемента в помёте был снижен, по сравнению с контрольной группой, соответственно на 17,2 и 5,5%. Это, по-видимому, связано с повышением включения йода в тиреоглобулин, и, в связи с этим, более высокой интенсивностью белкового обмена. Данное предположение в какой - то степени объясняется различием в путях выведения йода. Йод в виде йодидов из организма выводится, в основном, почками с мочой (В.И. Георгиевский, 1970; Л.Ф. Щелкунов, 2000; И.М. Беляков, 2007). В тоже время, выведение йодорганических форм (часть йодированных аминокислот - йодтирозинов) происходит и через желчные пути в виде глюкуронидов, которые поступают обратно в кишечник, повторно используются и покидают организм с калом (А.Ф. Цыб и др., 2003), что характеризует органический препарат йода с положительной стороны.

Оценка генотоксических эффектов различных форм соединений йода. Анализ состояния репарационных систем в клетках и возможной генотоксичности применяемых препаратов йода показал (рис. 4), что спленоциты цыплят, у которых в качестве йодсодержащей добавки в ранний постэмбриональный период применялся йодистый калий, характеризуются наибольшей степенью повреждения ДНК (коэффициент фрагментации ДНК - 0,59). Наименьшие повреждения ДНК спленоцитов наблюдались в группе с применением Йодказеина (коэффициент фрагментации ДНК - 0,43). Спленоциты цыплят, получавших комбинацию препаратов йода, занимали промежуточное положение по степени фрагментации ДНК (коэффициент фрагментации ДНК – 0,48). В целом, применение Йодказеина уменьшало степень повреждения ДНК, что свидетельствует о снижении мутагенного действия факторов среды – внешних и внутренних, то есть об антимутагенном эффекте Йодказеина.

Синтетические процессы в клетках периферической крови цыплят-бройлеров в отношении образования гуморальных белковых продуктов. При использовании йодистого калия в предстартовом рационе цыплят-бройлеров синтез белка увеличивался быстрее в первые часы культивации, но затем снижался. Включение Йодказеина вызывало постепенное нарастание синтетической активности белка лимфоцитов, с достижением максимального значения к окончанию исследования.

Рисунок 2 - Устойчивость ДНК лимфоцитов под действием различных форм соединений селена

Рисунок 3 - Параметры синтеза ДНК лимфоцитов под действием различных форм соединений селена

Рисунок 4 - Устойчивость ДНК лимфоцитов под действием различных форм соединений йода

Рисунок 5 - Параметры синтеза ДНК лимфоцитов под действием различных форм соединений йода

Показатели группы с применением комбинированного препарата йода занимали промежуточное положение в сравнении с контрольной и второй группой. По-видимому, органическая форма йода обладает оптимальным эффектом по показателю нарастания синтеза растворимых белков в культивируемых лимфоцитах периферической крови.

Состояние иммунной системы цыплят-бройлеров по степени пролиферативного ответа и интенсивности синтеза ДНК в лимфоцитах в условиях стимулированной культуры. Введение в рацион цыплят-бройлеров и неорганической, и органической форм йода в условиях стимулированной культуры увеличивает синтез ДНК лимфоцитов, что свидетельствует о выраженной активации пролиферативного ответа клеток иммунологической реактивности на действие типового антигена (конканавалина А) (рис. 5). При этом йодистый калий увеличивал синтез ДНК клеток в ранний период культивирования, после чего наблюдалось снижение; в поздний период наибольшей стимулирующей активностью обладал Йодказеин, причём позднее увеличение синтетической активности ДНК к моменту завершения опыта оставалось на достаточно высоком уровне. Группа цыплят с сочетанием неорганической и органической форм йода характеризовалась плавным увеличением показателя, по сравнению с остальными исследуемыми группами, с максимальным значением к окончанию опыта. В связи с этим, оптимальной формой йода, плавно и стабильно повышающей пролиферативный ответ клеток иммунологического ряда, можно считать комбинацию йодистого калия и Йодказеина.

Морфологическое состояние органов. В совместно проведённом морфологическом исследовании щитовидной железы (О.С. Цыганова, Е.В. Шацких, Н.И. Женихова, 2008) установлено, что наилучшее состояние, морфологическая зрелость органа на протяжении всего периода исследований наблюдалась в группе с использованием Йодказеина. Это характеризовалось наибольшей резервной площадью эпителиальных клеток, сосредоточенной в области соединительнотканных тяжей, и количеством фолликулов, приходящихся на единицу площади, а также лучшей зрелостью эпителиальных клеток, составляющих стенку фолликулов. При этом в контрольной группе цыплят, получавших йодистый калий, в 38-дневном возрасте наблюдали инволюционные процессы, проявляющиеся в разрастании соединительной ткани, десквамации эпителиальных клеток. Группа с использованием комбинационной формы йода по морфогистологическому состоянию органа занимала промежуточное положение.

Таким образом, мы можем говорить об активизации дифференцировки и морфо-функционального становления щитовидной железы у цыплят-бройлеров под действием Йодказеина в составе предстартового рациона, что обеспечивало нормальное течение всех контролируемых ею физиологических и биохимических процессов в организме.

Сравнительная морфология органов иммунной системы цыплят показала сходные изменения в фабрициевой бурсе птиц контрольной и опытных групп, проявляющиеся признаками ранней инволюции органа (появление поликистозных полостей, истончение коркового слоя, оголение стромы фолликула). Тимус цыплят, получавших органическую форму йода в предстартовый период, характеризовался наиболее полноценным развитием: в 12-дневном возрасте на гистологических срезах отсутствовали признаки деструкции тимоцитов и оголения стромы, наблюдалось большое количество телец Гассаля, свидетельствующее об усилении иммунной активности органа. В то же время как у контрольных цыплят и цыплят опытной группы, получавшей комбинационную форму йода, наблюдались единичные тимоциты с признаками деструкции, определялось полнокровие синусоидальных капилляров мозгового вещества, наблюдались очаговые кровоизлияния в междольковой соединительной ткани. Селезёнка цыплят, получавших органическую и комбинационную форму йода, характеризовалась наличием очагового полнокровия трабекулярных сосудов и очагов гемосидероза. В селезенке цыплят контрольной группы, были отмечены выраженные патологические изменения: паренхиматозный отек, оголение стромы, выраженный гемосидероз, полнокровие трабекулярных сосудов.


загрузка...