Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эмбриогенез сердца кур в зависимости от монохроматического освещения

ВАК РФ 06.02.01, Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных

Автореферат диссертации по теме "Эмбриогенез сердца кур в зависимости от монохроматического освещения"

На правах рукописи

МАЛОФЕЕВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ

ЭМБРИОГЕНЕЗ СЕРДЦА КУР В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ

06.02.01 - Диагностика болезней и терапия животных, патология онкология и морфология животных

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

7 НОЯ 2013

Саранск - 2013

005537457

Работа выполнена на кафедре биологии животных и ветеринарии ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: доктор биологических наук, доцент

Хохлов Роман Юрьевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Клетикова Людмила Владимировна (ФГБОУ ВПО «Ивановская государственная сельскохозяйственная академия им. академика Д.К. Беляева», профессор кафедры акушерства, хирургии и незаразных болезней животных г. Иваново)

доктор биологических наук, профессор Зайцева Елена Владимировна (ФГБОУ ВПО «Брянский государственный университет им. И.Г. Петровского», профессор кафедры зоологии и анатомии г. Брянск)

Ведущая организация - ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный

аграрный университет», г. Уфа

Защита диссертации состоится 22 ноября 2013 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.117.15 при ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева» по адресу: 430904, г. Саранск, р.п. Ялга, ул. Российская, 31.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. М.М. Бахтина ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева» по адресу: 430005, г. Саранск, ул. Болыпивистская, 68.

Объявление о защите и автореферат диссертации опубликованы на официальном сайте Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарёва www.mrsu.ru и на интернет-сайте ВАК: http://vak.ed.gov.ru

Автореферат разослан «_» октября 2013 года

Ученый секретарь диссертационного совета Т.А. Романова

/у у а Яо /'

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Птицеводство России в настоящее время претерпевает изменения в сторону наращивания объёмов производства и улучшения качества мяса птицы. В связи с вступлением России в ВТО перед птицеводческой отраслью появляются новые задачи - обеспечить конкурентоспособность отечественного птицеводства, как на внешнем, так и на внутреннем рынках. Для решения этой задачи необходимо расширение объёмов производства, увеличение ассортимента выпускаемой продукции, применение инноваций и современного оборудования в технологическом процессе. Неотъемлемой частью технологического процесса производства яйца и мяса птицы является инкубация. Для успешного инкубирования яиц должны быть созданы оптимальные условия. На эмбриогенез птиц оказывают влияния многие факторы внешней среды: температура, влажность, воздействие электромагнитных полей, радиоактивное излучение, световое воздействие на организм. Поэтому изучение характера действия этих факторов является актуальной проблемой. В производственных инкубаторах яйца инкубируют без проникновения света. Проведенными исследованиями установлено, что при освещении яиц во время инкубации, сокращается период инкубации, увеличивается масса эмбрионов и уменьшается эмбриональная смертность, повышается выводимость, а так же выход кондиционных цыплят. Свет положительно влияет на жизнеспособность цыплят после вылуп-ления (Сахер А.А.И., 2001; Пучков С.Л., 2002; Бондарев Э.И., 2003; Митича-швили В.Р., 2003; Усова, A.M., 19В4). Однако эти исследования проводились без учёта спектрального состава видимого света. Известно, что свет состоит из набора спектров, каждый из которых обладает определённым физиологическим эффектом. При этом различные виды спектра имеют разную проникающую способность, так ультрафиолетовые волны проникают в кожу лишь на 5 мм, тогда как волны красного и инфракрасного света проникают вглубь организма (Benoit J., 1955). Учёными доказано различное влияние спектров видимого света на развитие организма (Лазарева Н.Ю., 1998; Хохлов Р.Ю., 2001). Основная масса работ посвящена постэмбриональному периоду онтогенеза. В отечественной и иностранной литературе мы не обнаружили фундаментальных работ в отношении действия различных световых спектров на функционально-морфологическое состояние эмбрионов млекопитающих и птиц, на развитие их органов.

В своих исследованиях, по выявлению влияния монохроматического света на органогенез куриных эмбрионов, мы избрали сердце, так как этот орган образуется на самых ранних стадиях эмбриогенеза (Vrancken Peeters М.Р., 1999; Kirby M.L., 2002).

Изучением вопросов морфологии сердца в возрастном и видовом аспектах занимались наши и зарубежные учёные (Белозерцева И.А., 2006; Чиркова E.H., 2009; Kirby M.L., 2002; Kitten G.T., Markwald R.R., Bolender D.L., 1987).

Диссертационная работа посвящена изучению влияния монохроматического освещения на рост эмбриона и морфогенез сердца.

з

Цели и задачи исследования. Цель работы - изучить морфогенез сердца куриных эмбрионов в зависимости от красного монохроматического освещения. Для выполнения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Изучить влияние красного монохроматического света на рост куриных эмбрионов.

2. Изучить влияние красного монохроматического освещения на рост сердца куриных эмбрионов.

3. Изучить гистогенез сердца куриных эмбрионов при применении красного монохроматического света.

4. Установить этапы и критические фазы морфогенеза сердца куриных эмбрионов.

Научная новизна работы. Впервые проведено исследование влияния красного монохроматического освещения на рост куриных эмбрионов кросса «Шейвер Браун». Впервые дана детальная морфометрическая характеристика сердца, получены гистологические и гистометрические показатели сердца. Установлены закономерности, этапы и критические фазы развития эмбрионального сердца.

В результате научно исследовательской работы запатентован: «Способ инкубации яиц сельскохозяйственной птицы» (патент РФ № 2490881).

Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты проведенных исследований дополняют и расширяют имеющиеся сведения о способах воздействия на эмбриогенез кур. Изменения, выявленные в морфологии сердца куриных эмбрионов под влиянием красного монохроматического света с длинной волны 670 нм дают предпосылку для научно-обоснованного применения монохроматического света при инкубировании куриных яиц. Выявленные закономерности и предложенная периодизация органогенеза сердца куриных эмбрионов открывают новые возможности для изучения морфогенеза сердца.

Результаты исследований вошли в научно-практические рекомендации «Применение монохроматического освещения при инкубировании куриных яиц» (одобренны НТС ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» протокол №2 от 18.04.2013г.).

Ряд положений диссертации является фундаментальным, и может быть использован в сравнительной и экспериментальной морфологии, а так же при чтении лекций и проведении лабораторных занятий по птицеводству, эмбриологии и анатомии для студентов ветеринарного, зооинженерного и биологического факультетов, а также при написании учебных пособий и атласов по морфологии птиц. Результаты диссертационной работы могут быть использованы в птицеводческих хозяйствах при инкубировании яиц.

Новые данные о влиянии монохроматического освещения на эмбриогенез кур могут быть использованы для совершенствования технологии инкубации.

Реализация результатов исследований. Материалы диссертации используются в учебном процессе на кафедрах аграрных ВУЗов: УО «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины», ФГБОУ ВПО «Костромская государственная сельскохозяйственная академия»,

ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет», ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева», ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет», ФГБОУ ВПО «Российский университет дружбы народов», а также в производственной деятельности на птицефабриках ООО «Благодатское», ООО «Белинская птицефабрика» Пензенской области и ООО «Птицефабрика Аткарская» Саратовской области.

Основные положения выносимые на защиту:

1. Влияние красного монохроматического освещения на рост куриных эмбрионов.

2. Влияние красного монохроматического освещения на рост сердца куриных эмбрионов.

3. Влияние красного монохроматического освещения на гистологические и гистометрические показатели сердца куриных эмбрионов.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на: Международной научно-практической конференции «Ветеринарная медицина XXI века: инновации, опыт, проблемы и пути их решения» (Ульяновск, 2011); Международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА»: «Образование, наука, практика: инновационный аспект» (Пенза, 2011); XI Кошрессе Международной ассоциации морфологов (Самара 2012); Международной научно-практической конференции: «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Барнаул,

2012); Всероссийской молодежной научной школе в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы: «Современные основы рационализации технологии воспроизводства сельскохозяйственных животных в условиях индустриальной системы производства в АПК» (Уфа, 2012); Всероссийской научно-практической конференции: «Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России» (Пенза, 2012); IX международной научно-практической конференции, посвященной 85-летию со дня рождения и памяти С. А. Лапшиа: «Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции» (Саранск, 2013); Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Инновационные идеи молодых исследователей для АПК России» (Пенза,

2013); на расширенном заседании кафедры биологии животных и ветеринарии ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (протокол № 3 от 26 сентября 2013 года).

Публикации результатов исследований. Положения диссертационной работы достаточно полно отражены в 9 научных статьях, в том числе в 2 статьях в журналах, рекомендованных ВАК РФ, научно практических рекомендациях и патенте.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 197 страницах и состоит из следующих разделов: введения, обзора литературы, материала и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения результатов собственных исследований, выводов, практических предложений,

списка литературы, включающего 180 источников, в том числе 114 иностранных. Диссертация иллюстрирована 102 рисунком (26 графиками и 76 макро- и микрофотографиями), 19 таблицами.

2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнена на кафедре «Биология животных и ветеринария» ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» в период 2010-2013гг. Научно-исследовательская работа включала два этапа: лабораторные исследования и научно-производственный опыт.

Материалом для лабораторных исследований служили яйца от клинически здоровых кур яичного кросса «Шейвер Браун». Для инкубирования яиц использовали инкубатор ИБ2КБ, вместимостью 90 яиц с автоматическим регулированием параметров инкубации. Параметры инкубации соответствовали нормам ВНИТИП. Перед инкубацией яйца исследовали на овоскопе и взвешивали.

В таблице 1 представлена схема лабораторных исследований, по изучению влияния красного монохроматического освещения на эмбриональное развитие кур кросса «Шейвер браун» и их сердец, в условиях кафедры «Биология животных и ветеринария» ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА».

Таблица 1

Схема проведения лабораторных исследований_

Группы Количество инкубируемого яйца шт. Исследуемые показатели

Контроль 90 1)Масса эмбрионов; 2)Относительный прирост массы эмбрионов; 3)Длина эмбрионов; 4)Масса сердца эмбрионов; 5)Относительная масса сердца эмбрионов; 6)Относительный прирост массы сердца эмбрионов; 7)Коэффициент роста сердца; 8)Толщина эпикарда в отделах сердца; 9) Толщина миокарда в отделах сердца; 10) Толщина эндокарда в отделах сердца; 11) Цитометрические показатели сердца; 12) Морфогенез сердца.

Опыт 90

Для выявления характера действия красного монохроматического освещения на эмбриональное развитие куриных эмбрионов и их сердец было сформировано 2 группы. Первая группа служила контролем - инкубация осуществлялась в темноте. Яйца второй, опытной группы, инкубировали под действием электромагнитного излучения с длиной волны 670 нм (красное монохроматическое освещение) в режиме круглосуточного свечения в течение всей инкубации. В качестве источника освещения использовали красные люминесцентные лам-

пы фирмы Camelion, мощностью 8 Вт.

Ежедневно, начиная с 3-суточного и до 20-суточного возраста методом случайной выборки, отбирали яйцо для исследований в количестве 5-6 штук. Для определения длинны эмбриона использовали штангенциркуль. Массу эмбрионов определяли на весах Adventurer AR-2140. На основании полученных данных рассчитывали относительный прирост живой массы по формуле Броди (Свечин, 1961), удельную скорость роста по формуле Шмальгаузена - Броди (Свечин, 1976). Для изучения роста сердца рассчитывали относительный прирост, удельную скорость роста, коэффициент роста и относительную массу органа.

Для гистологических исследований сердца с 3- до 9-суточного возраста эмбрионов фиксировали и заливали в парафин целиком. С 10- до 20-суточного возраста у эмбрионов препарировали сердце и определяли его массу, после чего фиксировали в 8 % растворе формалина и жидкости Карнуа по общепринятой методике и заливали в парафин.

Для ориентации в гистоструктурах сердца парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином и по Ван-Гизону (Семченко, 2006).

При изучении гистопрепаратов сердца определяли: толщину эпикарда, миокарда, эндокарда во всех отделах сердца; толщину мышечных волокон, площадь ядер кардиомиоцитов. Морфометрические измерения проводили с помощью программы ScreenMeter 1.0. Статистическую обработку цифрового материала проводили, руководствуясь пособиями Меркурьевой Е.К. (1964), Лаки-на Г.Ф. (1980) с помощью программы Microsoft Excel. Определяли среднюю арифметическую, ошибку средней арифметической, дисперсию, стандартное отклонение, коэффициент вариации, коэффициент корреляции. Для определения достоверности различий между контрольной и опытной группами рассчитывали критерий Стыодента. Результаты считали достоверными при Р<0,05.

В таблице 2 представлена схема научно-производственного опыта, по изучению влияния красного монохроматического освещения на инкубационные показатели кур кросса «КОББ-500» в условиях ООО «Белинская птицефабрика».

Таблица 2

Схема проведения научно-производственного опыта

Группы Количество инкубируемого яйца шт. Исследуемые показатели

Контроль 13200 1) Кровяное кольцо; 2) Замершие эмбрионы; 3)Задохлики; 4) Слабые и калеки; 5) Кондиционный молодняк.

Опыт 13200

Научно-производственный опыт проводили в инкубатории ООО «Белинская птицефабрика» Пензенской области, в инкубаторах марки ИУП-Ф-45-31М,

где использовали инкубационное яйцо кур мясного кросса «КОББ-500». Температурный и влажностный режим на всём протяжении инкубации соответствовал нормативам. Было сформировано 2 группы яиц (контрольная и опытная) по 13200 штук в каждой. Контрольная группа инкубировалась в темноте, а опытная при применение красного монохроматического света. Источником освещения служили красные люминесцентные лампы фирмы СатеНоп, мощностью 8 Вт.

В научно-производственном опыте по изучению влияния красного монохроматического освещения на эмбриональное развитие куриных эмбрионов проводилось вскрытие яиц для биологического контроля инкубации. По результатам инкубации определялись таких показателей как: кровяное кольцо, замершие эмбрионы, задохлики, слабые и калеки, кондиционный молодняк.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Влияние красного монохроматического освещения на рост куриных эмбрионов

В эмбриогенезе кур происходит очень интенсивный прирост живой массы. Анализируя полученные результаты по относительному приросту массы эмбрионов, следует отметить асинхронность этого показателя в течение всего инкубационного периода. Асинхронность проявлялась между контрольной и опытной группами. Разнонаправленный вектор относительного прироста в контрольной группе и группе инкубируемой при красном монохроматическом освещении отмечается в период с 6 по 7 сутки и с 10 по 11 сутки. В указанные возрастные интервалы происходит увеличение относительного прироста в контрольной группе и его уменьшение в опытной. К периодам интенсивного роста куриного эмбриона следует отнести временные интервалы: 5-6 сутки, 6-7 сутки, 8-9 сутки и 12-13 сутки. В остальные возрастные интервалы относительный прирост живой массы эмбрионов оказался ниже. Таким образом, красное монохроматическое освещение с длинной волны 670 нм способствует приросту массы эмбрионов. Наметившаяся тенденция, ещё в 5-суточном возрасте, когда масса эмбрионов опытной группы на 23 % больше, чем в контрольной, указывает на стимулирующий эффект монохроматического освещения, применяемого в опыте. Статистическая обработка контрольной и опытной выборок указывает на отсутствие статистически значимых межгрупповых различий. И только в 19-и 20-суточном возрасте превышение массы эмбрионов опытной группы над контрольной является достоверным (Р<0,05).

Анализ динамики длинны эмбрионов указывает на отсутствие достоверных данных по влиянию красного монохроматического света на рост длины куриных эмбрионов.

3.2. Влияние красного монохроматического освещения на рост сердца куриных эмбрионов

В развитии сердца эмбрионов, как на органном, так и на гистологическом уровне отмечается определенная асинхронность. На основании показателей роста сердца эмбриона, выделяем три этапа и две критические фазы. Первый этап - «этап интенсивного роста» длится с 10 по 13 сутки; второй этап - «этап относительного покоя» длится с 14 по 16 сутки; третий этап — «этап умеренного роста» длится с 17 по 20 сутки. Считаем, что каждый этап начинается критической фазой, поэтому первая критическая фаза приходится на 13-14 сутки, а вторая на 16-17 сутки. Данное деление основано на динамике абсолютной и относительной массы. Анализируя динамику роста сердца эмбрионов на первом этапе (10-13 сух) следует отметить, что в контрольной группе масса сердца увеличилась в 4,32 раза, а в опытной группе - в 4,68 раза. Таким образом, темп роста сердца эмбрионов опытной группы был в 1,08 раза интенсивнее, по сравнению с интактными эмбрионами.

Относительный прирост массы сердца за первый этап составил в контрольной группе 24,64 %, а в опытной - 29,65 %. Таким образом, рост массы сердца в опытной группе опережал аналогичный показатель в контроле на 5 %. В 10-суточном возрасте относительная масса сердца в контрольной и опытной группах была практически одинаковой - 0,91 % и 0,92 %. К 11 суткам показатель составил 1,19 % и 1,27 %, соответственно. К 12-суточному возрасту, относительная масса сердца достигла 1,60 % в обеих группах. К концу первого этапа (13 сутки) отмечается резкое снижение относительной массы сердца в контроле и в опыте до уровня 1,14 % и 1,19 %, соответственно.

Анализируя динамику роста сердца на 2 этапе его развития (14-16 сутки) установлено, что в контрольной группе масса сердца увеличилась в 1,27 раза, а в опыте — в 1,18 раза, то есть интенсивность прироста массы сердца у эмбрионов контрольной группы на 2 этапе оказалась в 1,08 раза больше, чем в опытной группе.

Относительный прирост массы сердца на 2 этапе был выше в контрольной группе в среднем на 7,45 %, а именно в интервале 14-15 сутки разница по изучаемому показателю составила почти в два раза, в пользу контрольной группы. В следующий возрастной интервал 15-16 сутки относительный прирост массы сердца практически выровнялся и составил в опыте — 9,20 %, в контроле - 9,96 %.

Относительная масса сердца куриных эмбрионов на 2 этапе, а именно в 14- и 15-суточном возрасте, в опытной группе оставалась на уровне 1,32 %. Что касается контрольной группы, то здесь также можно отметить стабильность относительной массы сердца в интервале 14-15 сутки и лишь не существенное увеличение на 0,07 % показателя к 15 суткам развития эмбрионов. Обращает на себя внимание тот факт, что относительная масса опытных эмбрионов на протяжении анализируемого возрастного интервала была на 0,05-0,12 % выше, чем в контрольной группе. К концу 2 этапа, то есть к 16 суткам относительная мас-

са сердца в обеих группах резко снижается в опытной группе в 1,26 раз, в контроле - в 1,17 раза и фиксируется на уровне 1,05 % и 1,09 %, соответственно.

На третьем этапе (17-20 сутки) абсолютная масса сердца в контрольной группе увеличилась в 1,72 раза, что касается опытной группы, то в ней анализируемый показатель увеличился более существенно - в 1,91 раза. Относительный прирост массы сердца на третьем этапе увеличился в опытной группе до 41,67 %, а в контрольной группе анализируемый показатель оказался на 16 % ниже, то есть на уровне 25,67 %. Относительная масса сердца на третьем этапе постепенно снижается, это указывает на то, что темп роста сердца снижается, а сам эмбрион, продолжает расти. Только в интервале 19-20 сутки происходит несущественное увеличение относительной массы сердца в обеих группах.

3.3. Влияние красного монохроматического освещения на гистогенез эпикарда куриных эмбрионов

Толщина эпикардиального слоя левого желудочка в опытной группе больше, чем в контрольной на 0,5 - 15,7 %. В 8-, 11-, 15-суточном возрастах различия были достоверны (Р<0,05). Что касается правого желудочка, то здесь отмечается похожая ситуация, а именно, эпикард у эмбрионов, инкубируемых при красном монохроматическом свете, оказался на 3,5 — 11,4 % толще, по сравнению с контрольной группой. Однако достоверные различия между группами зафиксировали в 17,- 18-, 19- и 20-суточном возрасте. Сравнивая толщину эпикарда в левом и правом желудочках, следует отметить, что в правом желудочке эпикард в обеих группах оказался несущественно толще.

В левом предсердии толщина эпикарда у эмбрионов опытной группы оказалась в среднем на 4,4 - 16,8 % больше, чем в контрольной, при достоверности (Р<0,05) различий в 10-, 16-, 17-, 18-, 20-суточном возрасте. Что касается толщины эпикарда в правом предсердии, то у эмбрионов инкубируемых при красном монохроматическом свете, эпикард был на 9,6 - 19,1 % толще, чем в контроле. В 11-, 12-, 13-, 14-, 15-, 16-, 17-, 18-, 19- и 20-суточном возрасте разница между группами была достоверна (Р<0,05). Сравнивая толщину наружного сердечного слоя в левом и правом предсердиях, следует отметить, что существенных отличий между предсердиями нет. Анализ толщины эпикарда показал, что наибольшая толщина эпикарда из всех, четырёх камер приходиться на правый желудочек, а наименьшая на правое предсердие.

3.4. Влияние красного монохроматического освещения на гистогенез миокарда ку риных эмбрионов

Толщина миокарда левого желудочка у эмбрионов опытной группы на 0,6 - 15,6 % больше, чем контрольной. Но только в 10-, 13-, 14-, 15-, 17- и 20-суточном возрастах различия были достоверны (Р<0,05). В правом желудочке, миокардиальный слой у эмбрионов опытной группы на 3,1 - 24,8 % больше, чем в контрольной группе. Достоверные данные получены в 14-, 18-, 19- и 20-суточном возрасте.

На основании полученных данных по гистогенезу миокарда в правом и левом желудочках выделяем ряд этапов в его развитии. Причём эти этапы в желудочках и предсердиях отличаются. Так в левом и в правом желудочках миокард развивается в рамках трёх этапов: 1) этап интенсивного роста (5-9 сутки); 2) этап умеренного роста (10-13 сутки); 3) этап относительного покоя (14-20 сутки).

За первый этап толщина миокарда левого желудочка увеличилась в контрольной и опытной группах в 3,8 и 3,6 раз, соответственно. В течение второго этапа наблюдается умеренный прирост мышечной ткани в обеих группах, а именно в контрольной группе в 3,0 и в опытной - 2,4 раза. Третий этап характеризуется относительным покоем в росте миокарда, так как за этот этап толщина мышечного слоя увеличилась в контроле и опыте лишь в 1,61 и 1,60 раза, соответственно. Что касается правого желудочка, то за первый этап прирост миокарда увеличился в контрольной группе в 4,7 раз, а в опытной - в 5 раз. В течение второго этапа миокард увеличился в 2,1 раза в контрольной группе и в 2,4 раза в опытной. За третий этап миокард увеличивается в 1,4 раза, а в опыте -в 1,5 раза.

По нашему мнению переход с одного этапа на другой сопровождается критической фазой. По нашим данным гистогенез миокарда в обоих желудочках включает 2 критические фазы. Первая соответствует возрастному интервалу с 9 по 10 сутки, вторая возрастному интервалу - с 13 по 14 сутки.

Толщина миокарда в левом предсердии у эмбрионов опытной группы оказалась на 5,4 - 40,8 % больше, чем в группе инкубируемой без света. Достоверные межгрупповые данные были получены в 11-, 15-, 16-, 17-, 18-, 19- и 20-суточном возрасте (Р<0,05). В правом предсердии миокард у эмбрионов, инкубируемых при красном монохроматическом освещении, на 5,2 - 35,9 % толще, чем в контроле. В 10-, 11-, 15-, 17- и 20-суточном возрасте разница между группами была достоверна (Р<0,05).

В гистогенезе миокарда предсердий, так же как и в желудочках, выделяются три этапа, которые имеют тот же возрастной интервал, но различную интенсивность роста в левом предсердии: 1) этап умеренного роста (5-8 сутки); 2) этап интенсивного роста (9-14 сутки); 3) этап умеренного роста (15-20 сутки). За первый этап толщина миокарда в контрольной группе увеличилась в 1,0 раза, а в опытной - 1,7 раза. В течение второго этапа отмечается наиболее интенсивный прирост мышечной ткани в левом предсердии, а именно в контроле миокард увеличился в 2,3 раза, а в опыте - 2,6 раза. Третий этап характеризуется умеренным ростом миокарда, как и на первом этапе. За этот временной отрезок толщина миокарда в контроле увеличивается в 1,6 раза, а в опыте в 1,3 раза.

В гистогенезе миокарда правого предсердия выделяем следующие этапы. 1) этап интенсивного роста (5-8 сутки); 2) этап умеренного роста (9-14 сутки), 3) этап относительного покоя (15-20 сутки). Первый этап характеризуется интенсивным ростом мышечного слоя в правом предсердии. За этот возрастной интервал толщина миокарда в контрольной группе увеличилась в 3,5 раза, а в опыте - 4,1 раза. Для второго этапа характерен умеренный прирост толщины

и

миокарда, так в контроле он увеличился в 1,9 раза, а в опыте — 1,6 раза. На третьем этапе отмечается замедление роста мышечной оболочки правого предсердия. В контроле оболочка увеличилась в 1,6 раза, а в опыте —1,5 раза.

Таким образом, в гистогенезе миокарда предсердий можно выделить 2 критические фазы: первая соответствует возрасту с 8 суток инкубации до 9 суток; вторая фаза — с 14 на 15 сутки эмбриогенеза.

3.5. Влияние красного монохроматического освещения на гистогенез эндокарда куриных эмбрионов

В левом желудочке толщина эндокарда у эмбрионов опытной группы на всем протяжении эксперимента превышала аналогичный показатель в контрольной группе на 3,5-18,0 %. При этом в конце эмбриогенеза на 17, 19 и 20 сутки эти различия были достоверными (Р<0,05). В правом желудочке наблюдается аналогичная картина, а именно, эндокардиалышй слой сердца эмбрионов, инкубируемых при красном монохроматическом свете оказался толще, по сравнению с аналогами контрольной группы, в среднем на 1,9-15,7 %.

Сравнивая толщину эндокарда, между левым и правым желудочками отмечаем, что в первой половине кардиогенеза (до 10-суточного возраста) в контрольной группе существенных различий нет. После 10-суточного возраста отмечается более интенсивный прирост эндокарда в левом желудочке, по сравнению с правым. К 20 суткам кардиогенеза, разница в толщине эндокарда в левом и правом желудочках контрольной группы составила более, чем в 2 раза в пользу левого желудочка. Что касается опытной группы, то в отличие от контрольной интенсивное развитие эндокарда в обоих желудочках начинается с 7-суточного возраста, то есть на 3 суток раньше, чем в контроле. При этом, как и в контроле, прирост толщины эндокарда у эмбрионов опытной группы наиболее интенсивнее в левом желудочке, в результате чего к 20-суточному возрасту, толщина эндокарда левого желудочка в опытной группе оказалась в 2,2 раза больше, чем аналогичный показатель в правом желудочке.

Что касается левого предсердия, то в нем толщина эндокарда у эмбрионов опытной группы на протяжении всего эксперимента превышала аналогичный показатель в контроле на 4,4-23,8 %. При этом в 17- и 20-суточном возрасте различия были достоверны (Р<0,05). В правом предсердии, как и в левом эндокард у эмбрионов опытной группы оказался толще, по сравнению с интактными эмбрионами на 7-24 %. Следует отметить, что в 12-, 14-, 16-, 18-, 19- и 20-суточном возрасте различия были достоверными (Р<0,05).

Сравнивая толщину эндокарда, в левом и правом предсердиях отмечаем, что в левом предсердии эндокард в контрольной и опытной группах оказался толще аналогичных показателей в правом предсердии — в контроле в 1,86 раза, а в опыте — в 1,84 раза.

3.6. Влияние красного монохроматического освещения на цитометриче-ские показатели и гистогенез кардиомиоцитов сердца куриных эмбрионов

В левом желудочке с 5- до 7-суточного возраста толщина кардиомиоцитов в контрольной и опытной группах существенно не отличается. С 8- до 10-суточного возраста в опытной группе отмечается увеличение толщины мышечных волокон на 21 %. В контрольной группе толщина кардиомиоцитов начинает увеличиваться гга сутки позже, то есть в 9-суточном возрасте. Это увеличение составило лишь 3%. В период с 11- до 14-суточного возраста эмбриона в опытной группе толщина кардиомиоцитов существенно не изменяется, а в контрольной группе в это время отмечается плавное уменьшение толщины мышечных волокон, вплоть до 16-сугочного возраста. В опытной группе с 14- до 16-суточного возраста эмбриона зафиксировано резкое снижение на 30 % толщины кардиомиоцитов. С 16- до 20-суточного возраста динамика толщины кардиомиоцитов приобретает волнообразный характер.

Анализируя динамику толщины мышечных волокон в правом желудочке следует отметить, что в период с 5- до 8-суточного возраста эмбриона в обеих группах толщина кардиомиоцитов практически не изменяется. Далее в опытной группе с 9- до 12-суточного возраста отмечается увеличение толщины кардиомиоцитов. За аналопгчный возрастной интервал толщина кардиомиоцитов контрольной группы практически не изменяется. В 13-суточном возрасте эмбриона отмечается уменьшение толщины мышечных волокон в обеих группах, что, по-видимому, связанно с началом первой критической фазы в развитии сердца. В возрастном интервале 15-18 суток толщина кардиомиоцитов остаётся стабильной. Однако в 17-суточном возрасте в контрольной группе происходит снижение толщины кардиомиоцитов, что совпадает со второй критической фазой, чего не наблюдается в опытной группе, где толщина кардиомиоцитов остаётся постоянной. Таким образом, можно судить о «сглаживающем» эффекте красного монохроматического света в критической фазе развития сердца. Обобщая полученные результаты по динамике толщины кардиомиоцитов, в правом желудочке, следует заключить, что превышение толщины кардиомиоцитов в опытной группе составило от 2,5 до 32 %, по сравнению с контрольной группой. При этом в 9-, 11-, 12-, 13-, 14-, 17-, 19-, и 20-суточном возрасте разница была достоверной (Р<0,05).

В левом предсердии отмечается синхронное изменение толщины изучаемого показателя в контрольной и опытной группах. С 5- до 10-суточного возраста эмбриона толщина кардиомиоцитов в обеих группах увеличивается. Следует отметить, что в течение всего обозначенного периода, за исключением 5-суточного возраста, толщина кардиомиоцитов в опытной группе больше, чем в контрольной, а в 9- и 10-суточном возрасте эти различия приобретают достоверный характер. В следующий возрастной интервал с 11- до 15-суточного возраста в контрольной группе наблюдается постепенное снижение толщины кардиомиоцитов. Что касается опытной группы, то в ней снижение анализируемого показателя начинается позже, а именно в 14-суточном возрасте.

В период с 15 до 18 суток толщина кардиомиоцитов в обеих группах стабилизируется. К концу эмбриогенеза отмечается резкое увеличение толщины миоцитов в обеих группах. Полученные данные свидетельствуют, что в левом предсердии эмбрионов опытной группы толщина кардиомиоцитов на Ъ -11 % больше, по сравнению с контрольной группой. При этом в 9-, 10-, 11-, 12-, 13-, 14-, 17-, 19- и 20-суточном возрасте указанное превышение было достоверным (Р<0,05).

В правом предсердии, как и в левом, отмечается синхронное изменение толщины кардиомиоцитов в контрольной и опытной группах, которое носит волнообразной характер. Периодами увеличения толщины кардиомиоцитов в обеих группах следует считать возрастные интервалы с 5 до 6; с 8 до 9; с 11 до 14; с 17- до 19- суточного возраста, а периодами уменьшения толщины кардиомиоцитов с 6 до 8; с 9 до 11; 14 до 17; с 19- до 20-суточного возраста эмбриона.

Сравнивая толщину мышечных клеток в правом предсердии в контрольной и опытной группах, на протяжении всего эмбрионального периода наблюдается тенденция превышения анализируемого показателя в опытной группе, по сравнению с контролем на 3-25 %. Достоверность (Р<0,05) полученного превышения в опыте зафиксирована в 10-, 11-, 12-, 13-, 14-, 17-, 19- и 20-суточном возрасте эмбриона. Отмечена определённая закономерность чередования этапов роста, когда толщина кардиомиоцитов в отделах сердца увеличивается с периодами уменьшения анализируемого показателя. Самые толстые кардио-миоциты находятся в левом предсердии, а наименьшей толщиной характеризуются кардиомиоциты, находящиеся в левом желудочке.

В левом желудочке с 5- до 8-суточного возраста эмбриона отмечается стабильное состояние размера ядер кардиомиоцитов. С 8- до 10-суточного возраста происходит увеличение площади ядер кардиомиоцитов в опытной группе, чего нельзя сказать о контрольной, где площадь ядер практически не изменилась.

С 10- до 15-суточного возраста в обеих группах кривая площади ядер кардиомиоцитов имеет волнообразный характер, то есть периоды увеличения площади ядра, сменяются периодами её уменьшения. На заключительном этапе эмбриогенеза с 15- до 20-суточного возраста в контрольной группе наблюдается стабилизация показателя, чего нельзя сказать об опытных аналогах, где площадь ядер кардиомиоцитов продолжает волнообразно изменяться. Определяя степень влияния красного монохроматического света на площадь ядер кардиомиоцитов в левом желудочке опираясь на рассчитанные критерии достоверности можно говорить о достоверном влиянии на признак изучаемого фактора, так как достоверные (Р<0,05) различия отмечены в 11-, 12-, 13-, 14-, 17-, 19- и 20-суточном возрасте. Что касается правого желудочка, то здесь, как и в левом с 5- до 8-суточного возраста эмбриона отмечается стабильное состояние площади ядер кардиомиоцитов в опытной группе, а в контрольной площадь ядер остаётся стабильной до 11-суточного возраста, тогда как в опытной группе в это время наблюдается рост исследуемого показателя. С 11- до 20-суточного возраста эмбриона площадь ядер имеет нестабильный характер, что проявляет-

ся в волнообразном изменении площади ядер. Что касается достоверности влияния красного монохроматического света на изменение площади ядер кар-диомиоцитов в правом желудочке, то она выявлена в 11-, 12-, 13-, 17-, 19- и 20-суточном возрасте.

В левом предсердии площадь ядер кардиомиоцитов в обеих группах изменялась синхронно и имела волнообразный характер. В возрастном интервале 5-10 сутки площадь ядер мышечных клеток сердца находилась на уровне 30 мкм2. Следующий возрастной интервал с 11- до 14-суточного возраста эмбриона характеризуется в опытной группе увеличением площади ядер до 40 мкм2, а в контрольной площадь ядер по прежнему находиться у отметки 30 мкм2.

С 14- до 18-суточного возраста эмбриона отмечается уменьшение площади ядер кардиомиоцитов в обеих группах. Межгрупповое сравнение площади ядер сердечных мышечных клеток в левом предсердии указывает на достоверное превышение анализируемого показателя у эмбрионов, инкубируемых при красном монохроматическом свете в 10-, 11-, 12-, 13-, 14-, 17-, 19- и 20-суточном возрасте.

В правом предсердии отмечается иная закономерность изменения площади ядер кардиомиоцитов, по сравнению с левым предсердием. В частности это касается возрастного интервала 11-14 суток, когда отмечается резкое увеличение площади ядер кардиомиоцитов в обеих группах, а в левом предсердии, в то же время, отмечалось плавное уменьшение размеров ядер мышечных клеток сердца. Обобщая полученные результаты по динамике площади ядер кардиомиоцитов можно заметить, что наибольшей площадью отличались ядра кардиомиоцитов находящихся в левом предсердии, а наименьшей — в левом желудочке и правом предсердии.

В 3-суточном возрасте сердце куриного эмбриона имеет вид трубки. Установлено, что трубчатое сердце в 3-суточном возрасте имеет два отдела — желудочковый и предсердный, на срезах видна формирующаяся перетяжка. На данном этапе эмбрионального развития курицы выделяется два слоя — эпикард и миоэпикард. Обнаружили «сердечный гель» между эндокардом и миоэпикар-дом. Причём, в желудочковом отделе объём геля существенно превышает его количество в предсердном отделе. На гистосрезах 3-суточного эмбриона мы обнаружили трабекуляцию миоэпикарда. Однако трабекулы не так многочисленны. Установленно, что трабекулы формируются в желудочках раньше, чем в предсердиях.

В 4-суточном возрасте сердце куриных эмбрионов становиться четырёх -камерным. Установили, что в этом возрасте происходит разделение миоэпикарда на два отдельных слоя — миокард и эпикард. Причём эпикард покрывает миокард полностью. Что качается клеток миокарда то, на данном этапе эмбриогенеза, они находятся в стадии дифференцировки. Основной клеточной популяцией мышечной ткани сердца у 4-суточных куриных эмбрионов, являются кардиомиобласты.

В 5-суточном возрасте в миокарде можно выделить два слоя: компактный и трабеулярный.

В б-суточном возрасте обнаруживаются различия между трабекулами правого и левого желудочка. Межжелудочковое отверстие, на данном этапе эмбриогенеза, сохраняется.

В 7-суточном возрасте обнаружили, что эпикард участвует в формировании клапанов. К этому моменту межжелудочковое отверстие зарастает.

С 6- до 9-суточного возраста куриных эмбрионов, в миокарде мы выделяем три фенотипа клеток. Первый тип представлен клетками круглой формы, они имеют крупное ядро, занимающее центральное положение, хроматин располагается диффузно. В ядрах встречаются от одного до нескольких ядрышек. Данный тип клеток наиболее распространён в 6- и 7-суточном возрасте. Второй тип клеток отличается от первого формой. Такие клетки имеют овальную форму. Контуры их более оформлены, а ядро смещено к периферии. При этом само ядро приобретает овальную форму. Третий тип клеток имеет лентовидную форму. Клетки плотно прилегают друг к другу, и образуют общий рисунок ориентации мышечных волокон. К концу эмбриогенеза выделяем два фенотипа клеток: овальные и лентовидные. При этом на поздних стадиях лентовидные кардиомиоциты занимают значительный объём миокарда.

3.7. Научно-производственный опыт по изучению влияния красного монохроматического освещения на эмбриональное развитие кур

В производственных условиях ООО «Белинская птицефабрика» было изучено влияние красного монохроматического освещения на инкубацию куриных яиц. В результате проведенного опыта установлено, что отходов инкубации в группе где применяли красное монохроматическое освещение было меньше. Кроме того, число яиц, попавших в группу кровяное кольцо, в опытной группе, оказалось на 0,11 % меньше, чем в контроле. Число замерших эмбрионов в опытной группе оказалось на 0,07 % меньше, по сравнению с контролем. Категория задохликов в контроле составила 2,36 % от количества заложенного яйца, а в опыте аналогичный показатель составил 2,33 %, что на 0,03 % меньше. Количество слабых цыплят и калек по итогам инкубации в контроле оказалось 2,27 %, а в опыте — 1,86 %, что на 0,41 % меньше. Число кондиционного молодняка составило в контроле 79,67 %, а в опыте 80,27 % от количества заложенного яйца, что на 0,6 % больше, чем в контроле.

Таким образом, применение красного монохроматического освещения при инкубировании куриных яиц в условиях ООО «Белинская птицифабрика», позволило увеличить выход кондиционного молодняка иа 0,6%.

4. ВЫВОДЫ

1. Применение красного монохроматического света с длинной волны 670 нм способствует увеличению прироста абсолютной массы куриных эмбрионов. Масса куриных эмбрионов опытной группы превышала таковую контрольной группы в течение всего периода эмбриогенеза, за исключением 10 и 13 суток. В 19- и 20-суточном возрасте эмбрионов различия между контрольной

и опытной группами были достоверны (Р<0,05). Прирост массы куриных эмбрионов носит асинхронный характер. Максимальный прирост абсолютной массы в контрольной группе пришёлся на возрастные интервалы 5-6, 6-7, и 1213 сутки, в опытной группе 5-6, 6-7, 8-9, и 12-13 сутки. Наименьший прирост абсолютной массы куриных эмбрионов зафиксирован в контрольной группе в период 14-15, 16-17, и 19-20 сутки, а в опыте 11-12, 14-15, 16-17, 19-20 сутки.

В проведенных исследованиях не выявлено достоверного влияния красного монохроматического освещения на прирост длинны куриных эмбрионов.

2. Масса сердца куриных эмбрионов, инкубируемых при красном монохроматическом свете, имеет тенденцию к увеличению, по сравнению с контрольной группой. В течение эмбриогенеза с 11 по 20 сутки масса сердца эмбрионов опытной группы превышала таковую контрольной. При этом в 11-, 19-и 20-суточном возрасте масса сердца опытных эмбрионов оказалась достоверно (Р<0,05) больше, чем в контроле. Относительная масса сердца эмбрионов в период с 10 до 12 суток эмбрионального развития в обеих группах увеличилась и достигла максимального значения 1,06 % за весь период инкубации. С 12 до 20 суточного возраста, наблюдается постепенное снижение относительной массы сердца.

3. В эмбриональном развитии сердца кур выделяем 3 этапа: первый этап — «этап интенсивного роста» длится с 10 по 13 сутки; второй этап — «этап относительного покоя» длится с 14 по 16 сутки; третий этап - «этап умеренного роста» длится с 17 по 20 сутки, и 2 критические фазы: первая приходиться на возрастной интервал 13-14 сутки, а вторая - на 16-17 сутки.

4. Толщина эпикарда в опытной группе в конце эмбриогенеза достоверно превышала таковую в контрольной группе. За исключением левого желудочка, где различия между группами были не достоверны. Эпикард правого желудочка имел наибольшую толщину, в обеих группах, а наименьшая толщина эпикарда зафиксирована в правом предсердии.

5. Красный монохроматический свет оказывает стимулирующий эффект на гистогенез миокарда. К концу эмбриогенеза миокард эмбрионов инкубируемых при красном монохроматическом свете во всех отделах сердца достоверно превышал толщину миокарда в контроле.

6. При применении красного монохроматического света во время инкубирования куриных яиц, отмечено достоверное увеличение толщины эндокарда во второй половине эмбриогенеза во всех камерах сердца. Максимальное значение толщины эндокарда в контрольной и опытной группах зафиксировано в левом желудочке. Минимальная толщина миокарда отмечена в правом желудочке и в правом предсердии. То есть толщина эндокарда в левой половине сердца оказалась больше, чем в правой.

7. В гистогенезе миокарда выделены три этапа. Для правого и левого желудочков: 1) Этап интенсивного роста (5-9 сутки); 2) Этап умеренного роста (10-13 сутки); 3) Этап относительного покоя (14-20 сутки). Для левого предсердия: 1) Этап умеренного роста (5-8 сутки); 2) Этап интенсивного роста (914 сутки); 3) Этап умеренного роста (15-20 сутки). Для правого предсердия: 1)

Этап интенсивного роста (5-8 сутки); 2) Этап умеренного роста (9-14 сутки); 3) Этап относительного покоя (15-20 сутки).

8. Красное монохроматическое освещение оказывает влияние на ци-тометрические характеристики развивающегося сердца. Это проявляется в том, что толщина кардиомиоцитов и площадь их ядер достоверно увеличивается во всех отделах сердца. Установлено, что наибольшую толщину и площадь ядер имеют кардиомиоциты левого предсердия, а наименьшую левого желудочка.

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В целях стимулирования эмбрионального развития куриных эмбрионов рекомендуем в процессе инкубирования куриного яйца применять красный монохроматический свет длинной волны 670 нм в круглосуточном режиме на протяжении всего периода инкубации. Это позволит увеличить прирост живой массы куриных эмбрионов, интенсифицировать рост такого важного органа, как сердце, а также повысить вывод кондиционного молодняка.

2. Рекомендуем использовать материалы диссертационной работы при написании учебников, учебных пособий, монографий, составление атласов эмбрионального развития кур, при чтении лекций, и проведении лабораторно-практических занятий по морфологии, гистологии, эмбриологии на биологических, зооинженерных и ветеринарных факультетах.

3. Предлагаем использовать наши данные в научно-исследовательских школах, занимающихся изучением действия электромагнитного излучения оптического диапазона на животных и человека.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ НО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Малофеев, A.A. Морфометрическая характеристика сердечной стенки куриных эмбрионов предплодного периода / A.A. Малофеев, Р.Ю. Хохлов // Сборник материалов Международной научно-практической конференции: Ветеринарная медицина XXI века: инновации, опыт, проблемы и пути их решения. - Ульяновск. — 2011. — С. 26-27.

2. Малофеев, A.A. Применение зеленого монохроматического освещения при инкубации куриных яиц / A.A. Малофеев, Р.Ю. Хохлов // Сборник материалов Международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА»: Образование, наука, практика, инновационный аспект. — Пенза. - 2011. — Т. 2. - С. 23-24.

3. Малофеев, A.A. Влияние красного монохроматического освещения на динамику прироста живой массы куриных эмбрионов / A.A. Малофеев, Р.Ю. Хохлов // Сборник статей 4-й Международной научно-практической конференции: Аграрная наука- сельскому хозяйству. - Барнаул. - 2012. — С. 135-137.

4. Малофеев, A.A. Изучение действия монохроматического освещения на рост сердца куриных эмбрионов / A.A. Малофеев, Д.В. Метальникова, Р.Ю. Хохлов // Материалы Всероссийской молодежной научной школы в рам-

ках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы: «Современные основы рационализации технологии воспроизводства сельскохозяйственных животных в условиях индустриальной системы производства в АПК. - Уфа. - 2012. - С. 121124.

5. Малофеев, A.A. Опыт использования монохроматического излучения с длиной волны 670 нм в технологии инкубации куриных яиц / A.A. Малофеев // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции: «Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России». - Пенза. -2012.-С. 62-63.

6. Малофеев, A.A. Гистогенез эпикарда куриных эмбрионов, инкубируемых при красном монохроматическом свете / A.A. Малофеев, Р.Ю. Хохлов // Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции: сб. материалов IX Междунар. науч.-практ. конф., посвящённой 85-летию со дня рождения и памяти С.А. Лапшиа. - Саранск. -2013. - С. 241-242.

7. Малофеев, A.A. Влияния светового излучения на динамику толщины эндокарда правого желудочка сердца куриных эмбрионов / A.A. Малофеев, Д.В. Металышкова, Р.Ю. Хохлов // Инновационные идеи молодых исследователей для АПК России: сб. материалов Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых учёных. - Пенза. - 2013. - ТЛ. - С. 3 9-41.

8. Малофеев, A.A. Влияние электромагнитного излучепия с длиной волны 670 нм на относительный прирост массы куриных эмбрионов / A.A. Малофеев, Д.В. Метальникова, Р.Ю. Хохлов // Морфология. — 2012. -Т.141. - № 3 - С. 97-98.

9. Малофеев, A.A. Влияние красного монохроматического освещения на развитие сердца куриных эмбрионов в предплодном и плодном периодах эмбриогенеза / A.A. Малофеев, Д.В. Металышкова, Р.Ю. Хохлов // Фундаментальные исследования. - 2013. - № 10 (ч.2) - С. 349-352.

НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

1. Малофеев, A.A. Применение монохроматического освещения при инкубировании куриных яиц: научно-практические рекомендации / A.A. Малофеев, Д.В. Метальникова, Р.Ю. Хохлов. - Пенза: РИО ПГСХА, 2013. - 20 с. (утверждены НТС ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА», протокол № 2 от 18.04.2013 г.)

ПАТЕНТЫ

Пат. 2490881 Российская Федерация, МПК: А01К 41/02. Способ инкубации сельскохозяйственной птицы / Д.В. Метальникова, A.A. Малофеев, Р.Ю. Хохлов; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА»; -№ 2012113656/13; заявл. 06.04.2012; опубл. 27.08.2013, Бюл. № 24.

Подписано на печать 4.10.2013 Объем 1,31 усл. п. л. Тираж 100 экз.

_Заказ №702__

Отпечатано с готового оригенал-макета в мини-типографии Свидетельство № 5551 440600, г. Пенза, ул. Московская, 74.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Малофеев, Александр Александрович, Пенза

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФГБОУ ВПО «ПЕНЗЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

04201365323

На правахлрукописи

Малофеев Александр Александрович

ЭМБРИОГЕНЕЗ СЕРДЦА КУР В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ

06.02.01 - Диагностика болезней и терапия животных, патология, онкология

и морфология животных

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель -

доктор биологических наук Хохлов Р.Ю.

Пенза-2013

Содержание

Введение 3

1. Обзор литературы 8

1.1. Свет как фактор внешней среды 8

1.2. Влияние света на эмбриональное развитие птиц 10

1.3. Эмбриональное развитие сердца птиц 22

2. Материал и методы исследований 31

3. Результаты собственных исследований 36

3.1. Влияние красного монохроматического освещения на рост куриных эмбрионов 36

3.2. Влияние красного монохроматического освещения на рост сердца куриных эмбрионов 51

3.3. Влияние красного монохроматического освещения на морфогенез сердца куриных эмбрионов 63

3.4. Научно-производственный опыт по изучению влияния красного монохроматического освещения на эмбриональное развитие кур 138

4. Обсуждение результатов собственных исследований 140 Выводы 175 Практические рекомендации 177 Список литературы 178

Введение

1.1. Актуальность темы. Птицеводство России в настоящее время претерпевает изменения в сторону наращивания объёмов производства и улучшения качества мяса птицы. В связи с вступлением России в ВТО перед птицеводческой отраслью появляются новые задачи - обеспечить конкурентоспособность отечественного птицеводства, как на внешнем, так и на внутреннем рынках. Для решения этой задачи необходимо расширение объёмов производства, увеличение ассортимента выпускаемой продукции, применение инноваций и современного оборудования в технологическом процессе. Неотъемлемой частью технологического процесса производства яйца и мяса птицы является инкубация. Для успешного инкубирования яиц должны быть созданы оптимальные условия. На эмбриогенез птиц оказывают влияния многие факторы внешней среды: температура, влажность, воздействие электромагнитных полей, радиоактивное излучение, световое воздействие на организм. Поэтому изучение характера действия этих факторов является актуальной проблемой. В производственных инкубаторах яйца инкубируют без проникновения света. Проведенными исследованиями установлено, что при освещении яиц во время инкубации, сокращается период инкубации, увеличивается масса эмбрионов и уменьшается эмбриональная смертность, повышается выводимость, а так же выход кондиционных цыплят. Свет положительно влияет на жизнеспособность цыплят после вылупления (Сахер А.А.И., 2001; Пучков С.Л., 2002; Бондарев Э.И., 2003; Митичашвили В.Р., 2003; Усова, A.M., 1984). Однако эти исследования проводились без учёта спектрального состава видимого света. Известно, что свет состоит из набора спектров, каждый из которых обладает определённым физиологическим эффектом. При этом различные виды спектра имеют разную проникающую способность, так ультрафиолетовые волны проникают в кожу лишь на 5 мм, тогда как волны красного и инфракрасного света проникают вглубь организма

(Benoit J., 1955). Учёными доказано различное влияние спектров видимого света на развитие организма (Лазарева Н.Ю., 1998; Хохлов Р.Ю., 2001). Основная масса работ посвящена постэмбриональному периоду онтогенеза. В отечественной и иностранной литературе мы не обнаружили фундаментальных работ в отношении действия различных световых спектров на функционально-морфологическое состояние эмбрионов млекопитающих и птиц, на развитие их органов.

В своих исследованиях, по выявлению влияния монохроматического света на органогенез куриных эмбрионов, мы избрали сердце, так как этот орган образуется на самых ранних стадиях эмбриогенеза (Vrancken Peeters М.Р., 1999; Kirby M.L., 2002).

Изучением вопросов морфологии сердца в возрастном и видовом аспектах занимались наши и зарубежные учёные (Белозерцева И.А., 2006; Чиркова E.H., 2009; Kirby M.L., 2002; Kitten G.T., Markwald R.R., Bolender D.L., 1987).

Диссертационная работа посвящена изучению влияния монохроматического освещения на рост эмбриона и морфогенез сердца.

Цели и задачи исследования. Цель работы — изучить морфогенез сердца куриных эмбрионов в зависимости от красного монохроматического освещения. Для выполнения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Изучить влияние красного монохроматического света на рост куриных эмбрионов.

2. Изучить влияние красного монохроматического освещения на рост сердца куриных эмбрионов.

3. Изучить гистогенез сердца куриных эмбрионов при применении красного монохроматического света.

4. Установить этапы и критические фазы морфогенеза сердца куриных эмбрионов.

Научная новизна работы. Впервые проведено исследование влияния красного монохроматического освещения на рост куриных эмбрионов кросса «Шейвер Браун». Впервые дана детальная морфометрическая характеристика сердца, получены гистологические и гистометрические показатели сердца. Установлены закономерности, этапы и критические фазы развития эмбрионального сердца.

В результате научно исследовательской работы запатентован: «Способ инкубации яиц сельскохозяйственной птицы» (патент РФ № 2490881).

Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты проведенных исследований дополняют и расширяют имеющиеся сведения о способах воздействия на эмбриогенез кур. Изменения, выявленные в морфологии сердца куриных эмбрионов под влиянием красного монохроматического света с длинной волны 670 нм дают предпосылку для научно-обоснованного применения монохроматического света при инкубировании куриных яиц. Выявленные закономерности и предложенная периодизация органогенеза сердца куриных эмбрионов открывают новые возможности для изучения морфогенеза сердца.

Результаты исследований вошли в научно-практические рекомендации «Применение монохроматического освещения при инкубировании куриных яиц» (одобренны НТС ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» протокол №2 от 18.04.2013г.).

Ряд положений диссертации является фундаментальным и может быть использован в сравнительной и экспериментальной морфологии, а так же при чтении лекций и проведении лабораторных занятий по птицеводству, эмбриологии и анатомии для студентов ветеринарного, зооинженерного и биологического факультетов, а также при написании учебных пособий и атласов по морфологии птиц. Результаты диссертационной работы могут быть использованы в птицеводческих хозяйствах при инкубировании яиц.

Новые данные о влиянии монохроматического освещения на эмбриогенез кур могут быть использованы для совершенствования технологии инкубации.

Реализация результатов исследований. Материалы диссертации используются в учебном процессе на кафедрах аграрных ВУЗов: У О «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины», ФГБОУ ВПО «Костромская государственная сельскохозяйственная академия», ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет», ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева», ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет», ФГБОУ ВПО «Российский университет дружбы народов», а также в производственной деятельности на птицефабриках ООО «Благодатское», ООО «Белинская птицефабрика» Пензенской области и ООО «Птицефабрика Аткарская» Саратовской области.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Влияние красного монохроматического освещения на рост куриных эмбрионов.

2. Влияние красного монохроматического освещения на рост сердца куриных эмбрионов.

3. Влияние красного монохроматического освещения на гистологические и гистометрические показатели сердца куриных эмбрионов.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на: Международной научно-практической конференции «Ветеринарная медицина XXI века: инновации, опыт, проблемы и пути их решения» (Ульяновск, 2011); Международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА»: «Образование, наука, практика: инновационный аспект» (Пенза, 2011); XI Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Самара 2012); Международной

научно-практической конференции: «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Барнаул, 2012); Всероссийской молодежной научной школе в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы: «Современные основы рационализации технологии воспроизводства сельскохозяйственных животных в условиях индустриальной системы производства в АПК» (Уфа, 2012); Всероссийской научно-практической конференции: «Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России» (Пенза, 2012); IX международной научно-практической конференции, посвящённой 85-летию со дня рождения и памяти С. А. Лапшиа: «Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции» (Саранск, 2013); Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Инновационные идеи молодых исследователей для АПК России» (Пенза, 2013); на расширенном заседании кафедры биологии животных и ветеринарии ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (протокол № 3 от 26 сентября 2013 года).

Публикации результатов исследований. Положения диссертационной работы достаточно полно отражены в 9 научных статьях, в том числе в 2 статьях в журналах, рекомендованных ВАК РФ, научно практических рекомендациях и патенте.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 197 страницах и состоит из следующих разделов: введения, обзора литературы, материала и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения результатов собственных исследований, выводов, практических предложений, списка литературы, включающего 180 источников, в том числе 114 иностранных. Диссертация иллюстрирована 102 рисунками (26 графиками и 76 макро- и микрофотографиями), 19таблицами.

1. Обзор литературы

1.1. Свет как фактор внешней среды

Свет как основной фактор внешней среды оказывает непосредственное влияние на организм птицы и ее продуктивность. В современном птицеводстве освещение не только обеспечивает нормальную жизнедеятельность птицы, но и является фактором, регулирующим рост и развитие молодняка, линьку птиц яичных пород, половую зрелость и яичную продуктивность.

Первые исследования по данной тематике показали, что свет оказывает стимулирующее действие на гипофиз. По мнению Benoit J. (1938), длина волны соответствующая красному спектру, имеет большой стимулирующий эффект, чем обычный белый свет, а зелёный и голубой спектр почти не обладают этим эффектом.

Дальнейшие исследования Benoit J., Walter F. X. (1955) выявили эффективность красного и оранжевого света, которые активируют действия семенников.

Установлено, что при увеличении или уменьшении продолжительности светового дня происходит как стимуляция, так и угнетение развития животных, а также их физиологических процессов. Из исследований Bliss D.E. (1954) следует, что за счёт продолжительного освещения у некоторых ракообразных не происходит линька.

Свет стимулирует гонадотропную деятельность передней доли гипофиза через глаза и непосредственно. Длинные световые волны проникают вглубь тканей, проходя через кожу, кости, мышцы, достигают прямым путем гипоталамус, а через него и гипофиз. Большей проникающей способностью обладает красный свет, меньшей - синий. Инфракрасный свет подобного эффекта не вызывает. Индикатором в подобных исследованиях служили половые железы у неполовозрелых уток. (Benoit J., 1955)

Влияние удлиненной световой экспозиции на повышение яйценоскости

гусей выявлено в работах Новикова Б.Г. (1953), Пигарева Г.В. (1967).

Светозаров Е. и Штрайх Г. (1940), проведя анализ литературных и собственных данных, указывают на то, что установление факта влияния света на систему органов размножения имеет большое значение в связи с проблемой размножения, а также при решении эволюционных вопросов. По мнению авторов, факт фотостимуляции половой деятельности открывает широкие возможности для управления этим процессом у животных и поэтому имеет практическое значение.

Копылов В.Н. (1953) установил, что при дополнительном освещении в зимний период отмечается стимулирование половой деятельности гусей.

Бариновым П.А. (1958), Пигаревым, Н.В. (1967) и многими другими исследователями доказана связь между воздействием света на цыплят и последующую продуктивность кур.

King D.F. (1958) установил, что повышение яйценоскости весной зависит не только от большей продолжительности светового дня, а так же от его постепенного увеличения. Удлинение времени освещения влияет на морфо-функциональную деятельность гипофиза птиц, что в свою очередь влияет на яичник, в результате повышается яйценоскость.

Для решения некоторых разногласий в вопросах о влиянии света на половое созревание кур King D.F. (1961) в условиях безоконного птичника выращивал цыплят при шестнадцати различных режимах освещения. По результатам проведённых опытов он подтвердил полученные ранее данные, что постепенное изменение светового дня имеет большее влияние на кур, чем стабильное освещение.

Возрастающий световой день в период яйцекладки несушек имеет преимущества по сравнению с другими режимами освещения. Так же, большое влияние оказывает соотношение между световым режимом в период выращивания и яйцекладки молодок.

По данным Wabeck С J. и Skoglund W. С. (1974) установили, что моно-

9

хроматический зелёный свет способствует повышению массы бройлеров.

По мнению Myahew (1965) для ящериц свет имеет большее влияние на рост и развитее, чем температура. По его исследованиям развитее протекает интенсивнее при освещении белым светом лампы накаливания, чем при освещении инфракрасной лампой. Это подтверждает исследованиями Fox W. и Dessauer Н.С. (1957).

В опытах Yung D.A.B. (1965) на крысах было выявлено незначительное различие между группами, освещаемыми по 12 и 5 часов, соответственно.

Kamm J.А. (1972) установил что гусеницы быстрее растут при 12 часовой продолжительности светового дня, а при увеличении или уменьшении продолжительности, рост замедляется.

Изучая молодь нерки, Bilton Н.Т. и Robins G.L. (1971) установили, что увеличение скорости роста рыб напрямую зависит от увеличения продолжительности светового дня. В этих же исследованиях было установлено, что молодняк сомов имеет обратную реакцию на свет.

По данным Phogat V.K. и соавт. (1985) перепела, выращиваемые при голубом и зелёном люминесцентном освещении, имели большую массу, чем те которые выращивались при красном и белом освещении.

Halevy О. и соавт. (1998) установили, что зелёный свет может ускорять в раннем возрасте рост скелетной мускулатуры.

Rozenboim, I. и соавт. (1999) установили, что зелёный свет стимулирует рост главным образом в раннем возрасте, а синий свет способствует росту в более позднем возрасте.

Исследования Benoit J., Walter F. X., Assenmacher I. (1950) выявили эффективность красного и оранжевого света, которые активируют действия семенников.

1.2. Влияние света на эмбриональное развитие птиц

В научной литературе имеются данные, свидетельствующие о том, что

освещение яиц в период инкубации ускоряет развитие эмбрионов и сокращают

ет их инкубационный период.

Так, в опытах Shutze J.V., Lauber J.K. (1964) было показано, что постоянное освещение яиц кур во время инкубации ускорило вывод цыплят на сутки, по сравнению с инкубацией в темноте. Цыплята, выведенные из яиц, инкубировавшихся при освещении, имели массу не меньше, чем цыплята, инкубировавшиеся в темноте, притом, что период их эмбрионального развития был короче на 20 часов. Отношение массы эмбрионов к массе яйца в контрольной и опытной группе было одинаково. Это говорит о том, что освещение яиц в течение всего периода инкубации ускоряет рост и развитие эмбрионов. Освещение яиц во время инкубации положительно сказалось на выводимости. Данный показатель в опыте колебался от 82,5 % до 89,0 %, что значительно выше, чем в контрольной группе (72,0 %). Так же в исследованиях не было отмечено различий по массе глаз у рано и поздно выведенных цыплят. При этом правый глаз у цыплят, выведенных из яиц освещаемых лампами, был больше левого. Авторы заключают, что возможно правый глаз ближе располагался к поверхности скорлупы.

Coleman М.А., Daniel O.K. (1969) провели исследования, согласно которым, освещение яиц в течении первых недель инкубации оказывает влияние на ускорение развития эмбрионов, чем освещение во вторую и третью недели инкубации.

В опытах проведенных позднее Kieka M.A., StinoF.K. (1972), при освещении яиц холодными люминесцентными лампами 40 Вт на расстоянии 18 см от поверхности яиц, было выявлено, что постоянное освещение в инкубаторе на протяжении всего периода инкубации привело к большей массе эмбрионов на 20 сутки