Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Коррекция физиолого-биохимического статуса кур-несушек антиоксидантными соединениями

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Коррекция физиолого-биохимического статуса кур-несушек антиоксидантными соединениями"

На правах рукописи

ЗДОРОВЬЕВА ЕЛЕНА ВАЛЕРЬЕВНА

КОРРЕКЦИЯ ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКОГО СТАТУСА КУР-НЕСУШЕК АНТИОКСИДАНТНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ

03.03.01 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Казань 2013

§ ЯНВ 2иМ

005544262

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении Высшего профессионального образования «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» Научный руководитель: БОРЯЕВ ГЕННАДИЙ ИВАНОВИЧ

доктор биологических наук, профессор Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения Высшего профессионального образования «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» Официальные оппоненты: КАРИМОВА РУФИЯ ГАБДЕЛЬХАЕВНА

доктор биологических наук, доцент, Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения Высшего профессионального образования «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана», доцент кафедры физиологии

доктор биологических наук, профессор Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения Высшего профессионального образования «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия им.П.А.Столыпина», заведующий кафедрой морфологии, физиологии и фармакологии

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарская государстве иная сельскохозяйственная академия»

Защита диссертации состоится « 25 » декабря 2013 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.034.02 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана» по адресу: 420029, г. Казань, Сибирский тракт, 33.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана».

ЛЮБИН НИКОЛАЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

Автореферат разослан « 18 » ноября 2013 года и размещён на сайтах

http://www.vak.ed.gov.ru/ и http://www.ksavm.senet.ru/

Учёный секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Обеспечение максимальной реализации генетического потенциала естественной резистентности и продуктивности кур-несушек родительского стада представляет собой наиболее сложную задачу интенсивной технологии ведения птицеводства. Отечественное промышленное птицеводство на современном этапе развития агропромышленного комплекса требует усиленного внимания к созданию нормальных условий кормления, содержания птицы и ухода за ней. Между тем в промышленных условиях очень сложно избежать воздействия на организм птиц различных технологических стрессов, которые приводят к возникновению иммунодефицитного состояния, снижению жизнеспособности, ухудшению их адаптивных, продуктивных и воспроизводительных качеств (A.M. Долгорукова, 2007; А.Н. Негрсева и соавт., 2007; Л.Ф. Дядичкина, Т.В. Цилинская, 2011; В.И. Фисгашн, 2012; A.C. Pappas, 2006).

Сгепепь разработанности темы. По данным Г. И. Боряева (2000), В.И. Фисинина, П. Сурай (2011), H.A. Любина (2013) и др., одной из главных причин, снижающих уровень нсспецифической резистентности, интенсивность роста и развития и, как следствие, показателей продуктивности у сельскохозяйственной птицы, являются субклинические свободнорадикальные процессы. Причем избыточное количество свободных радикалов в раде случаев не может компенсироваться адекватной защитной реакцией организма, что сопровождается нарушением обмена веществ.

Разработка, апробация и внедрение иммунокорректоров отечественного производства (антиоксиданты, витамины, макро-, микроэлементы и т.п.), характеризующихся высокой профилактической и лечебной эффективностью, а также экологической безвредностью для организма, является актуальной проблемой современной биологии и биотехнологии (Б.Д.Кальницкий и соавт., 2001; В.Ф. Лысов и соавт., 2004; B.C. Григорьев, Г. В. Молянова, 2009; Р. А. Шуканов и соавт, 2011, E.H. Любина, В.П. Галочкин, 2012 и др.).

Цель—и_задачи._Цель исследования заключалась в изучении воздействия

антиоксидантных соединений селенопиран и дигидроэтоксихин на физиолого-биохимический статус и продуктивность кур-несушек.

Исходя из обозначенной цели исследований поставлены следующие задачи:

1.Оценить динамику параметров липидного и белкового обменов крови кур-несушек родительского стада при скармливании биопрепаратов селенопиран и дигидроэтоксихин.

2. Изучить характер колебаний показателей антиоксидантной системы кур-несушек.

3.Провести анализ изменений продуктивности и сохранности птицы родительского стада.

4. Исследовать морфофизиологическое состояние и качество инкубационных яиц в условиях моделируемых экспериментов.

Научная новизна. Впервые в производственных условиях на протяжении полного репродуктивного цикла научно обоснован инновационный метод комплексного использования для кур-несушек биологически активных соединений нового поколения селенопиран и дигвдроэтоксихин, способствующих стимуляции метаболизма, продуктивных и репродуктивных функций организма.

В экспериментах отмечены повышение активности ключевого фермента антиоксидантной защиты глутатионпероксидазы и снижение концентрации малонового диальдегида как в крови кур-несушек, так и желтке инкубационных яиц, что сопровождалось оптимизацией интенсивности уровня свободнорадикального окисления и активности антиоксидантной защиты.

Теоретическая и практическая значимость работы. Сформулированы новые научные положения, дополняющие современную теорию об особенностях становления и развития физиолого-биохимического статуса кур-несушек в возрастном аспекте с учетом комплексного использования биопрепаратов отечественного производства селенопиран и дигвдроэтоксихин.

Теоритическая часть работы построена на известных фактах о структурно-функциональной организации развивающегося организма и согласуется с опубликованными данными отечественных и зарубежных ученых в области физиологии обмена веществ, иммунной системы и возрастной физиологии. Научная идея основывается на обобщении передового опыта применения биологически активных добавок с выраженным антиоксидантным действием и их физиологической эффективности для организма сельскохозяйственной птицы.

Разработаны практические предложения, направленные на более полную реализацию наследственнообусловленного резерва жизнеспособности, продуктивных и репродуктивных функций организма комплексным введением курам-несушкам родительского стада испытываемых антиоксидантов нового поколения.

Методология и методы истлрдпияния. Предметом исследования служила ответная физиологическая реакция организма на введение антиоксидантных препаратов селенопирана и дигидроэтоксихина.

Объектом исследования служили куры-несушки и петухи родительского стада кросса COBB AVIAN-500 на ОАО Птицефабрика «Васильевская» (площадка «Вертуновка») Пензенской области.

В работе были использованы физиологические и биохимические методы исследования крови птицы и желтка инкубационных яиц. Исследования проводили с помощью флюориметра «Флюорат-02-2М» и спектрофотометра «СФ-46». При определении интенсивности яйценоскости и сохранности птицы, а также инкубационных показателей использовали общепринятые в зоотехнии методики. Экспериментальные данные обрабатывались методами вариационной статистики (С. Гланц, 1999).

Основные положения, выносимые на защиту:

Комбинированное скармливание птице родительского стада комплекса биологически активных препаратов селенопиран и дигидроэтоксихин:

- повышает активность антиоксидантной системы организма; оптимизирует липидный спектр крови кур-несушек;

- положительно влияет на продуктивность и сохранность птицы, а также морфофизиологическое состояние и качество инкубационных яиц.

Степень достоверности и апробация результатов. Экспериментальные данные, полученные в результате исследований, обработаны методами вариационной статистики с применением программного комплекта статистического анализа «Microsoft ExceI-2010» и являются достоверными.

Основные научные положения, выводы и рекомендации диссертационных исследований доложены на Международной «Образование, наука, практика: инновационный аспект» (Пенза, 2011), «Биогеохимия и биохимия микроэлементов в условиях техногенеза биосферы» (Гродно, 2013), Всероссийской «Инновационные идеи молодых исследователей для АПК России» (Пенза, 2012), региональной «MARCHMONT Business LAB» (Пенза, 2012) научно-практических конференциях; региональном научно-методическом семинаре «Международный опыт бизнес-инкубирования инновационных компаний и вывод их на мировой рынок» (Пеиза, 2012) и расширенном заседании кафедры биологии животных и ветеринарии ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (Пенза, 2013).

Практические предложения работы были представлены на V Российском Форуме - X Ярмарке бизнес-ангелов и инноваторов «Российским инновациям - российский капитал» (Нижний Новгород, 2012), VII межрегиональной специализированной выставке «ПензАгро» (Пенза, 2013).

Научные положения, разработки и выводы диссертационной работы используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия», ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия им. П. А. Столыпина» и внедрены в производственную деятельность птицеводческих предприятий разных форм собственности Пензенской области.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1 Анализ состояния вопроса, задачи исследования и перспективы его решения

Изучена проблема использования антиоксидантных препаратов в условиях интенсивного воспроизводства птицы. Рассмотрен вопрос возникновения избыточных свободнорадикальных процессов в организме животных. Выявлено влияние биопрепаратов селенопирана и дигидроэтоксихина на физиолого-биохимический статус кур-несушек и инкубационные качества яиц.

2 Материалы и методы исследования

Работу выполняли в течение 2010-2013 гг. на кафедре биологии животных и ветеринарии ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» в рамках программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (направление «Биотехнология», проект №16798).

Проведены две серии научно-производственных опытов и лабораторных экспериментов на 18572 курах-несушках и петухах родительского стада кросса СОВВ AVIAN-500 на ОАО Птицефабрика «Васильевская» (площадка «Вертуновка») Пензенской области (рис.1). Исследования осуществляли на фоне сбалансированного кормления по основным показателям в соответствии с нормами и рационами РАСХН (А.П. Калашников, В.И. Фисинин, В.В. Щеглова, Н.И. Клейменов, 2003). Кормление птицы проводили полнорационными комбикормами, поставляемыми комбикормовым заводом «Ардымский» Пензенской области.

В первой серии опытов были сформированы четыре группы по 50 кур-несушек и 7 петухов в каждой соответственно, которых содержали на основном рационе (ОР) с 25- до 37-неделыюго возраста (продолжительность наблюдений). Птице I опытной группы с ОР скармливали селенопиран, II - дигидроэтоксихин в дозе соответственно 1,2 и 100 мг на 1 кг корма, III опытной группы - селенопиран в комплексе с дигидроэтоксихином из расчета соответственно 1,2 и 30 мг на 1 кг корма.

Во второй серии были сформированы две группы по 9172 птицы в каждой. Птицу и контрольной и опытной групп содержали на фоне ОР начиная с 24- до 60-недельного возраста (продолжительность исследований). Кроме того, птице второй группы скармливали селенопиран в комплексе с дигидроэтоксихином в дозе соответственно 1,2 и 30 мг на 1 кг корма.

На птицефабрике применяется напольная технология содержания птицы родительского стада фирмы «Big Dutchman» с соблюдением зоогигиенических нормативов кормления, ухода и микроклимата, которые обеспечиваются автоматизированной системой управления.

Объект изучения

Контрольная (п=9172) ОР

Опытная (п=9172) ОР+ селенопиран+ днгидроэтокснхин

I

Методы исследовании

Рисунок 1 - Схема проведенных опытов В первой серии экспериментов в возрасте 36 недель отбирали кровь у 10 кур-несушек. Во второй серии научно-производственных опытов у 10 кур-несушек из каждой группы в 25-, 28-, 31-, 34-, 36-, 44-, 48-, 52-, 55- и 59-неделыюм возрасте отбирали пробы крови из крыловой вены с последующим проведением необходимых анализов. В обозначенные сроки изучали показатели морфофизиологического состояния и качества инкубационных яиц. Лабораторные исследования проводили в аккредитованной межфакультетской биохимической лаборатории кафедры «Биология животных и ветеринария» ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (свидетельство о состоянии измерений №264-224-2008).

Исследования проводили с использованием следующих методов:

1) физиологических - определение в крови и желтке яиц концентрации малонового диальдегида (М. Michara et al., 1980) и активности глутатионпероксидазы (В.М. Моина, 1986) на спектрофотометре «СФ-46», уровня селена в крови и белке яиц флюориметрическим методом (J. Watkinson, 1966 в модификации Н.А. Голубкиной, 1995) с использованием флюориметра «Флюорат-02-2М», массы яйца и его структурных элементов с помощью электронных весов «Adventurer» (Н.В. Пигарев,1996);

2) биохимических - определение в крови концентрации общего белка постановкой биуретовой реакции; альбумина унифицированным колориметрическим методом; мочевины уреазнымУфенол-гипохлоритным методом; общего холестерина, липопротеидов высокой плотности и триглицеридов энзиматическим колориметрическим методом; общего холестерина в желтке яиц энзиматическим колориметрическим методом с использованием спектрофотометра «СФ-46» (И. П. Кондрахин, 2004);

3) зоотехнических - определение интенсивности яйценоскости и сохранности птицы, а также инкубационных показателей по общепринятым в зоотехнии методикам (И.И. Кочиш, 2003);

4) биометрических - цифровой материал экспериментов обработан методами вариационной статистики (С. Гланц, 1999) с использованием пакета статистической обработки «Microsoft Excel-2010».

3 Оценка влияния антиокендантов органического происхождения на физиолого-биохимическое состояние, продуктивность и качество инкубационных яиц кур-несушек

Реализация генетически обусловленной скорости роста зависит от ряда факторов, в первую очередь от уровня кормления и содержания птицы. Одним из факторов снижения скорости роста, продуктивности и резистентности сельскохозяйственных животных и птицы являются избыточные хронически протекающие свободнорадикальные процессы в организме. Именно этим процессам отводится основная роль в механизмах, вызывающих самые различные нарушения, которые приводят к снижению продуктивности птицы и ухудшению качества яиц (Т. Айдинян, 2005; А. Васильев, 2007).

3.1 Состояние белкового обмена

Оценка полученных биохимических данных показала, что параметры обмена белков в организме кур-несушек находились в пределах физиологической нормы. Отмечено статистически значимое повышение концентрации общего белка у птицы второй и третьей опытных групп относительно контрольной на 7,72% (Р<0,002) и 4,85% (Р<0,05) соответственно. Существенных различий в концентрации альбумина и мочевины между контрольной и опытными группами не выявлено.

3.2 Состояние липидпого обмена При анализе параметров липидного спектра выявлено положительное влияние селенопирана и дигидроэтоксихина на липидный спектр крови птицы. Стоит отметить, что в опытных группах I и III отмечалось статистически значимое снижение общего холестерина в плазме крови кур-несушек (4,66+0,171; 4,35+0,234 против 5,29+0,073 соответственно). Обращает на себя внимание достоверное повышение липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) в плазме крови во всех опытных группах по сравнению с контролем (рис. 2).

0.6 -[------------------------------------------------------------------

■ Контрольная группа И1 опытная группа «II опытная группа ОIII опытная группа

Рисунок 2 - Концентратом лнпопротепдов высокой плотности в плазме крови кур-несушек при применении антноксидантных препаратов

Примечание:^ - здесь и далее планки погрешностей ошибки среднего для контрольной и опытных групп.

3.3 Показатели антиоксидантной системы крови и инкубационных яиц

Полученные нами экспериментальные данные свидетельствуют о том, что использование в рационе кур-несушек родительского стада антиоксидантов нового поколения существенно повлияло на антиоксидантный статус птицы. Установлен факт повышения активности ключевого фермента внутриклеточной системы антиоксидантной защиты глутатионпероксидазы (ГПО) в крови птицы опытных групп. Причем активность ГПО в крови птицы, получавшей селенопиран, дигидроэтоксихин и комплекс антиоксидантов, была статистически значимо выше (Р<0,001) показателей контрольной группы - на 27,5; 23,5 и 28,6% соответственно. На фоне этого наблюдалось снижение концентрации малонового диальдегида (МДА) - конечного продукта перекисного окисления липидов. В плазме крови кур-несушек первой, второй и третьей опытных групп данный показатель статистически значимо ниже - на 23,1; 12,1 (Р<0,02) и 28,4% (Р <0,001) соответственно по сравнению с контролем. Вероятно, это связано с повышением активности фермента глутатионпероксидазы и влиянием непосредственно вводимых препаратов на процессы перекисного окисления.

Отмечено, что уровень селена в плазме кур-несушек I и Ш опытных групп составил 238± 3,21 мкг/л и 255 + 4,27 мкг/л против 173 + 4,35 мкг/л в контрольной группе.

Аналогичная закономерность наблюдалась при анализе активности антиоксидантной системы желтка инкубационных яиц. Активность ГПО в желтке яиц опытных групп была статистически значимо выше по сравнению с аналогичными показателями контрольной группы, отмечалось также достоверное снижение концентрации МДА. В желтке яиц I, II и III опытных групп уровень МДА был статистически значимо ниже относительно контрольной группы - на 23,9; 39,4 и 62% (Р<0,001) соответственно.

В исследованиях установлено, что концентрация селена в белке инкубационных яиц в контрольной группе составила 1025 ±46 мкг/кг, а в первой и третьей опытных группах -1489 + 67 мкг/кг и 1515 ± 58 мкг/кг соответственно.

3.4 Показатели продуктивности Применение антиоксидантных препаратов в кормлении кур-несушек положительно повлияло на продуктивные показатели птицы. Оценивая яичную продуктивность кур-несушек, можно отметить, что валовый сбор яиц в I опытной группе составил 3158 шт., во II опытной - 3211 шт., в III опытной - 3354 шт., а в контрольной группе - 3042. В контрольной группе за период эксперимента интенсивность яйценоскости составила 79,9%, в первой опытной группе - 83,7%, во второй опытной группе - 84,7%, в третьей - 86,3%.ъ 3.5 Морфофизиологическое состояние и качество инкубационных яиц При анализе показателей массы инкубационного яйца и составных его частей нами была отмечена тенденция к увеличению массы желтка во всех опытных группах.

Включение селенопирана и дигидроэтоксихина в кормление кур-несушек родительского стада существенно повлияло на показатели вывода и выводимости цыплят. Вывод цыплят-бройлеров в I опытной группе увеличился на 15,6%, во II опытной группе -на 22,3%, в III опытной группе - на 24,9% за счет значительного снижения процента неоплодотворенности яиц. Процент неоплодотворенного яйца в контрольной группе составил 15,7%, в первой, во второй и третьей опытных группах - 5,8%, 2,5% и 2,3% соответственно.

4 Оценка комплексного влияния антиоксидантов селенопиран и дигидроэтокенхин на фнзнолого-бнохимическое состояние, продуктивность и качество инкубационных яиц кур-несушек 4.1 Состояние белкового обмена Поступление в организм птицы родительского стада комплекса селенопирана и дигидроэтоксихина положительно отразилось на обмене белков в организме кур-несушек. В пробах, взятых в возрасте 28, 31, 44, 48, 52, 55 недель, отмечается статистически значимое повышение концентрации общего белка в плазме крови кур-несушек на 12,7; 5,7; 7,3; 8,9; 6,4; 3,1% соответственно по сравнению с данным показателем в контрольной группе. Поэтому можно сказать, что антиоксидантные препараты способствовали активизации процессов белкового обмена в организме птицы.

Установлено, что в возрасте 34 и 36 недель уровень общего белка у кур-несушек в опытной группе был ниже по сравнению с контрольной. Вероятно, это связано с тем, что птица опытной группы раньше вышла на пик продуктивности и у нее отмечались более высокие показатели яйценоскости по сравнению с контролем. Также масса белка яиц птицы опытной группы статистически значимо отличалась от аналогичного показателя в контрольной группе. Масса белка в опытной группе в возрасте 34 недель и 36-недельном возрасте была выше на 5,2% и на 4,9% соответственно по сравнению с данным показателем в контроле. Возможно, комплекс селенопирана и дигидроэтоксихина через определенные механизмы ускорял расход белка корма на продукцию белка для инкубационных яиц.

4.2 Состояние липидпого обмена

Анализируя экспериментальные данные динамики концентрации общего холестерина в плазме крови кур-несушек, можно предположить, что повышение данного показателя связано с возрастными изменениями, которые отражали старение птицы. Данный показатель в опытной группе находился в пределах от 3,64±0,284 до 5,93±0,026 ммоль/л, у птицы контрольной группы колебался в возрастном аспекте от 3,56±0,353 до 8,09±0,140 ммоль/л. Обращает на себя внимание то, что при введении антиокеидантных препаратов в рацион птицы отмечается статистически значимое снижение уровня общего холестерина по сравнению с контрольной группой и на фоне этого наблюдается статистически значимое повышение липопротеидов высокой плотности в плазме крови кур-несушек в опытной группе.

Рассматривая возрастную динамику концентрации ЛПВП в плазме крови кур-несушек (рис. 3), можно отметить, что начиная с 48-недельного возраста отмечалось снижение уровня данного показателя в плазме крови кур-несушек как в опытной, так и контрольной группах.

В течение всего рассматриваемого возрастного периода концентрация ЛПВП в опытной группе была статистически значимо выше относительно данного показателя в контрольной группе. Исходя из этого, можно утверждать, что введение в рацион комплекса антиокеидантных препаратов способствует нормализации липидного обмена в организме птицы.

25 28 31 34 36 44 48 52 55 59

Возраст; недели —•—Контрольная группа --»- Опытная группа

Рисунок 3 - Динамика концентрации липопротеидов высокой плотности в плазме крови кур-несушек при применении антиокеидантных препаратов

4.3 Показатели антиоксидантной системы крови и инкубационных яиц

Полученные нами экспериментальные данные указывают на то, что использование в рационе птицы родительского стада комплекса селенопирана и дигидроэтоксихина существенно повлияло на показатели антиоксидантной системы крови кур-несушек.

Необходимо отметить, что начало проведения эксперимента совпало с переводом птицы в новые цеха. Поскольку изменение привычных внешних условий вызывает стресс в организме, который, в свою очередь, приводит к активации процессов перекисного окисления липидов и изменению активности ферментов, то, возможно, повышенная активность ГПО на первой неделе эксперимента является реакцией организма на технологический стресс. Так, в возрасте 31 недели активность ГПО в опыте на 35,4% выше по сравнению с контролем. Начиная с 48 недели и до конца эксперимента происходило снижение активности ГПО во всех исследуемых группах. Следует отметить, что на протяжении всего эксперимента активность главного фермента антиоксидантной защиты опытной группы была статистически значимо выше аналогичного показателя контрольной группы (рис. 4).

Повышение активности ГПО способствовало статистически значимому снижению уровня МДА в опытной группе по сравнению с данным показателем в контрольной группе. Концентрация МДА в опытной группе на протяжении всего периода эксперимента оставалась относительно стабильной и была статистически значимо ниже аналогичного показателя контрольной группы (рис. 5).

-•-Контрольная группа • Опытная группа Рисунок 4 - Динамика активности глутатпонпероксидазы в крови кур-несушек при применении антиоксидантных препаратов

Возраст, недели —«—Контрольная группа --»-Опытная груша

Рисунок 5 - Динамика концентрации малонового днапьдегнда в плазме крови кур-несушек при применении антиоксидантных препаратов

Изменение активности глутатионпероксидаэы отрицательно коррелировало с концентрацией малонового диальдегида и содержащем общего холестерина в плазме крови кур-несушек (г= -0,534, Р<0,01; г= -0,813, Р<0,001). Выявлено, что повышение активности глутатионпероксидаэы положительно коррелировало с содержанием липопротеидов высокой плотносги в плазме крови (г= 0,402, Р<0,05).

Наличие селенопирана в составе комплекса антиоксидантных препаратов привело к повышению содержания уровня селена в плазме крови кур-несушек. Отмечена положительная корреляция концентрации селена в плазме крови с содержанием ЛПВП и активностью ГПО (г=0,853, Р<0,001; г= 0,617, Р<0,002 соответственно). Концентрация селена в плазме у птицы опытной группы находилась в пределах от 173±5,57 до 264±5,96 мкг/л, а в контрольной группе - от 130±5,44 до 196±5,75 мкг/л. В течение всего проводимого эксперимента в плазме кур-несушек опытной группы уровень селена был статистически значимо выше, чем в контрольной группе.

Аналогичная закономерность выявлена при анализе антиоксидантаой системы инкубационных яиц. Изучая динамику активности ГПО, можно отметить, что начиная с 28-недельного возраста до 36 недели происходил рост активности ГПО в желтке яиц (рис. 6). В возрасте 36 недель активность ГПО в опытной группе была выше на 29,3% (Р<0,01) аналогичного показателя контрольной группы. С 44 недели отмечено снижение активности фермента, а в образцах, взятых в конце репродуктивного периода (59 нед.), наблюдалось повышение активности ГПО в желтке яиц. Установлено, что в желтке яиц кур-несушек опытной группы активность ГПО на протяжении всего эксперимента была статистически значимо выше по сравнению с данным показателем в контрольной группе. Можно предположить, что комплекс биогенных препаратов помогает защитить развивающийся организм цыпленка от окислительного стресса в период инкубации. Повышение активности

основного фермента, инактивирующего перекиси жирных кислот, привело к статистически значимому снижению концентрации МДА в желтке яиц опытной группы по сравнению с контролем (рис. 7). Уровень МДА в контрольной группе в возрастном аспекте колебался волнообразно от 130±11,8 до 28,8±1,23 нмоль/мл, а в опытной группе - от 125±8,89 до 12,8±0,469 нмоль/мл. Выявлена положительная корреляция уровня МДА с концентрацией общего холестерина в желтке (г=0,675, Р<0,001).

36 44 48 52 55 Возраст, недели

-•-Контрольная группа Опытная группа

Рисунок 6 - Динамика активности глугатионпероксидазы в желтке яиц при

применении антиоксидантных препаратов

36 44 48 52 55 59 Возраст, недели -»-Контрольная группа Опытная группа Рнсунок 7 - Динамика концентрации мапонового днальдегида в желтке яиц при применении антиоксидантных препаратов

Содержание селена в яйце зависит от формы вводимого вещества и концентрации его в корме. По результатам нашего эксперимента можно утверждать, что органическая форма селена - селенопиран - весьма эффективно повышает в белке яиц уровень исследуемого микроэлемента.

Концентрация селена в белке яиц контрольной группы колебалась в диапазоне от 836±48,1 до 1262±65,3 мкг/кг, а в опытной группе - от 1101±59,6 до 1625±88,5 мкг/кг. При анализе динамики уровня селена в белке инкубационных яиц, отмечено, что на протяжении

эксперимента концентрация селена в белке яиц птицы опытной группы была статистически значимо выше аналогичного показателя контрольной. Также выявлена корреляционная связь между содержанием селена в белке яиц и активностью ГПО в крови и содержанием общего холестерина в желтке (г=0,36, Р<0,1; г=0,245 Р<0,2).

Полученные данные указывают на то, что в условиях интенсивной технологии воспроизводства птицы антиоксидантная система организма кур-несушек контрольной группы не справляется с окислительными процессами, сопровождающими активную репродукцию. Тогда как введение в рацион птицы антиоксидантных препаратов способствует снижению концентрации продуктов перекисного окисления, что, вероятно, связано с повышением активности ферментативного звена этой системы и прямым влиянием селенопирана и дигидроэтоксихина на процессы перекисного окисления.

4.4 Показатели продуктивности и сохранности

Продуктивность птицы и качество её продукции тесно связаны с генетическим потенциалом, условиями кормления и содержания.

Оценка яичной продуктивности кур-несушек при комплексном включении селенопирана и дигидроэтоксихина показала, что в контрольной группе за период эксперимента интенсивность яйценоскости составила 65,2%, а в опытной группе - 67,3%. Индекс продуктивности (яйценоскость на начальную несушку) в контрольной группе составлял 148,50 яиц, а в опытной группе - 159,18 яиц, что выше на 7,19%.

В течение всего эксперимента процент сохранности как кур-несушек, так и петухов родительского стада в опытной группе был выше, чем у птицы контрольной группы. Это свидетельствует о том, что применение комплекса антиоксидантных препаратов позволяет направленно влиять на обменные процессы в организме птицы и тем самым способствует повышению естественной резистентности.

Анализ полученных данных свидетельствует о высоком проценте сохранности петухов в опытной группе. В среднем за весь период эксперимента он составил 61,7%, что на 31,0% выше относительно контрольной группы (рис. 8).

Куры-несушки Петухи

■ Контрольная группа к Опытная группа Рисунок 8 - Сохранность птицы при применении антиоксидантных препаратов

В целом, данные эксперимента свидетельствуют о том, что комплекс селенопирана и дигидроэтоксихина стимулирует антиоксидантную систему птицы, нормализует физиолого-биохимические процессы в организме, что способствует повышению естественной резистентности и позволяет не только повысить продуктивность птицы, но и поддерживать ее на высоком уровне длительное время, что говорит о наличии у препаратов адаптогенных свойств.

4.5 Морфофизиологическое состояние и качество инкубационных яиц

Введение в рацион кур-несушек родительского стада антиоксидантных препаратов существенно повлияло на концентрацию общего холестерина в желтке инкубационных яиц. Уровень общего холестерина в желтке яиц в контрольной группе колебался в пределах от 16,5±1,42 до 94,7±2,79 ммоль/л, а в опытной группе - от 25,9±1,24 до 112,6±2,67 ммоль/л. Повышение данного показателя в желтке яиц можно рассматривать как положительный фактор, так как холестерин является «строительным» материалом для клеточных структур будущего цыпленка (А. С. Pappas, Т. Acamovic, N. Н. С. Sparks, P. F. Surai, and R. М. McDevitt., 2006).

В возрастном аспекте наблюдалось статистически значимое увеличение массы яиц. В конце эксперимента масса инкубационного яйца составила 73,7 г в опытной группе, в контроле - 70,6 г. Таким образом, за весь период эксперимента масса яиц возросла на 24,6 г в опытной группе и на 23 г в контрольной группе.

По результатам нашего эксперимента установлено, что масса желтка яиц опытной группы в течение эксперимента была статистически значимо выше данного показателя в контрольной группе. В конце репродуктивного периода масса желтка в опытной группе была больше на 7,2% по сравнению с контролем. В экспериментальных данных нами отмечено увеличение толщины скорлупы яиц опытной группы относительно контрольной. У яиц, полученных от птицы в возрасте 36 недель, толщина скорлупы была выше на 5,4% , а от птицы в возрасте 59 недель - на 5,2% по сравнению с контролем.

27-32 33-38 39-44 45-50 51-57

Возраст, недели Опытная группа —•—Контрольная группа Рисунок 9 - Динамика процента неогоюдотворенного яйца при применен™ антиоксидантных препаратов

Поступление в организм птицы родительского стада антиоксидантного комплекса способствовало снижению процента неоплодотворенного яйца на 15,2% относительно контрольной группы (рис. 9).

Яйца, полученные от кур-несушек опытной группы, характеризовались меньшим количеством кровяных колец на 13,3, задохликов на 7,1% по сравнению с контрольными показателями. Введение птице комплекса селенопирана и дигидроэтоксихина способствовало снижению процента эмбриональной смертности (кровь-кольцо, бой-тумак) и неоплодотворенного яйца, что позволило повысить вывод цыплят на 3,48 (Р<0,001) и выводимость яиц на 1,5% (Р<0,005) (табл. 1).

Таблица 1 - Показатели инкубации при применении антиоксидантных препаратов

Показатель, % Группы

Контрольная Опытная

Неоплодотворенное яйцо 14,5±0,386 12,3 ±0,369*

Кровь-кольцо 1,5±0,128 1,3±0,110*

Замершие 3,6±0,137 3,4±0,117*

Задохлики 1,4±0,095 1,3 ±0,080

Бой-тумак 0,6±0,052 0,5±0,046

Слабые 0,8±0,078 0,7±0,047

Вывод 77,6±0,489 80,3 ±0,444*

Выводимость 90,8±0,401 92,2±0,295*

Примечание: * - знак статистически значимых различий между показателями контрольной и опытной групп.

Таким образом, в результате проведенных экспериментов получен фактический материал, доказывающий высокую биологическую эффективность комплексного использования в кормлении птицы родительского стада антиоксидантных соединений селенопирана и дигидроэтоксихина. Это выразилось в стимуляции активности фермента глутатионпероксидазы, понижения уровня малонового диальдегида, как в крови птицы, так и желтке инкубационных яиц в опытной группе, нормализации липидного обмена у кур-несушек опытной группы, а также в повышении процента вывода цыплят.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Изучаемый комплекс препаратов селенопиран и дигидроэтоксихин способствовал оптимизации интенсивности уровня свободнорадикального окисления и активности антиоксидантной системы птицы. Установлено, что активность глутатионпероксидазы в возрастном аспекте у кур-несушек опытной группы колебалась в пределах от 1343±55 до 914±55мкмоль ОБН/мин, а у птицы контрольной группы от 1263±37 до 653±29 мкмоль вЗН/мин; при этом наблюдалось снижение концентрации малонового диальдегида в плазме

крови кур-несушек на 26,5% (Р<0,01). Установлена положительная корреляция концентрации селена в плазме крови с содержанием липопротеидов высокой плотности и активностью глутатионпероксидазы (г=0,853, Р <0,001; г= 0,617, Р<0,002).

. 2. В желтке инкубационных яиц, полученных от кур-несушек опытной группы, уставлено повышение ферментативной активности глутатионпероксидазы на 19,5% (Р<0,001) и снижение концентрации малонового диальдегида на 29,4% (Р<0,001). Уровень селена в белке инкубационных яиц в опытной группы находился в пределах от 1101 + 59,6 до 1625 ± 88,5 мкг/кг, а в контрольной группе от 836 ± 48,1 до 1262 + 65,3 мкг/кг.

3. Комплексное воздействие испытываемых препаратов на организм корректирует липидный обмен, выразившееся в одновременном снижении концентрации общего холестерина и повышении липопротеидов высокой плотности в плазме крови кур-несушек соответственно на 18,2 и 30,9% (Р<0,05-0,001) по отношению к контрольным показателям. Уровень общего холестерина в желтке инкубационных яиц в опытной группе возрос на 29,3% (Р<0,001) относительно контроля, что обеспечивает их энергетическую ценность для развивающегося эмбриона.

4. Введение в организм кур-несушек и петухов родительского стада комплекса изучаемых антиоксидантов в течении всего периода эксперимента сопровождалось повышением интенсивности яйценоскости на 3,2% и уровня сохранности петухов, который в опытной группе составил 61,7% против 47,1% в контрольной группе.

5. Скармливание птице комплекса селенопирана и дигидроэтоксихина значительно снижает число неоплодотворенного яйца на 15,2% (Р<0,001), что повышает качество инкубационных яиц, отразившееся в увеличении вывода цыплят на 3,48% (Р<0,001) по сравнению с контрольной группой.

Рекомендации производству. В целях повышения физиолого-биохимического статуса птицы родительского стада бройлеров, улучшения качества инкубационных яиц, повышения интенсивности яйценоскости, естественной резистентности птицы рекомендуется применять в кормлении кур-несушек и петухов отечественные антиоксиданты нового поколения селенопиран и дипздроэтоксихин в дозе соответственно 1,2 мг и 30 мг на 1 кг корма в течение всего производственного цикла, для повышения уровня жизнеспособности организма и снижения процента неоплодотворенного яйца.

Научные положения, выводы и рекомендации диссертационной рекомендуются к использованию при написании учебных пособий по физиологии сельскохозяйственных животных для студентов высших учебных заведений по биологическим специальностям.

Перспективы дальнейшей разработки темы заключаются в том, что необходимо изучить воздействие биоперепаратов на цыплят, полученных от птицы родительского стада, в рационе кормления которых присутствовал антиоксидантный комплекс, а также физиологическая реакция организма цыплят-бройлеров на введение комплекса изучаемых антиоксидантов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Здоровьева, Е. В. Физиолого-биохимический статус организма кур-несушек родительского стада и качество инкубационных яиц при введении в рацион селенопирана и дигидроэтоксихина / Е. В. Здоровьева, Г. И. Боряев // Сб. мат. Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 60-летию Пензенской ГСХА. - Пенза: РИО ПГСХА, 2011. - С. 13-15.

2. Здоровьева, Е. В. Инкубационные качества яиц при введении в рацион кур-несушек родительского стада антиоксидантных препаратов / Е. В. Здоровьева // Мат. Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Инновационные идеи молодых исследователей для АПК России». - Пенза: РИО ПГСХА, 2012. - С. 167-170.

3. Здоровьева Е. В. Разработка и производство комплексной кормовой добавки для племенной птицы родительского стада на основе селенопирана и трутневого расплода / Е. В. Здоровьева // Каталог «Российским инновацинм-российский капитал». - Нижний Новгород, 2012.-С. 146-147.

4. Боряев, Г. И. Влияние комплекса антиоксидантных препаратов на продуктивность птицы родительского стада и качество инкубационных яиц / Г. И. Боряев, Е. В. Здоровьева, Ю. Н. Федоров // Нива Поволжья. - 2012. - № 3. - С. 49-56.*

5. Здоровьева, Е. В. Антиоксидантный статус и продуктивные показатели птицы родительского стада при использовании биогенных соединений ссленопиран и дигидроэтоксихин / Е. В. Здоровьева// Нива Поволжья. -2013. -№ 3. - С. 30-38*.

6. Боряев, Г. И. Биохимический статус племенной птицы и показатели инкубации при включении в рацион органического соединения селена / Г. И. Боряев, Е. В. Здоровьева, Ю. Н. Федоров // Сб. Мат. VIII Междунар. биогеохимическая школа «Биогеохимия и биохимия микроэлементов в условиях техногенеза биосферы». - Гродно - Москва, 2013. - С. 319-322.

7. Галочкин, В. А. Сравнительная оценка влияния антиоксидантов дигидроэтоксихина и селенопирана на неспецифическую резистентность, яйценоскость кур-несушек, оплодотворенностъ яиц и выводимость цыплят / В. А. Галочкин, Г. И. Боряев, Е. В. Здоровьева, В. П. Галочкина // Проблемы биологии продуктивных животных. - 2013. - № 2. -С. 60-66*.

8. Галочкин, В. А. Влияние комплекса водорастворимого и жирорастворимого антиоксидантов на продуктивность кур-несушек родительского стада и инкубационные качества яиц / В. А. Галочкин, Г. И. Боряев, Е. В. Здоровьева, В. П. Галочкина // Проблемы биологии продуктивных животных. - 2013. - № 3. - С. 80-86*.

* - издания, рекомендованные ВАК РФ

Подписано в печать с оригинал-макета 15.11.2013 Формат 60*84"". Бумага офсетная. Гарнитура Тайме. Печатных листов 4.63. Тираж 100 экз. Заказ 381.

Отпечатано в Типографии Альянс. ИП Зубков ВЛ. Тел.: +7 (843) 267-14-16,510-97-57

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Здоровьева, Елена Валерьевна, Пенза

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ПЕНЗЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ

АКАДЕМИЯ»

I

На правах рукописи

0420145>623

ЗДОРОВЬЕВА ЕЛЕНА ВАЛЕРЬЕВНА

КОРРЕКЦИЯ ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКОГО СТАТУСА КУР-НЕСУШЕК АНТИОКСИДАНТНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ

03.03.01 - физиология

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Г.И. Боряев

Пенза 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Введение...........................................................................................................................4

Основная часть................................................................................................................9

1 .Анализ состояния вопроса, задачи исследования и перспективы его решения.... 9 1.1 Свободнорадикальные процессы и перекисное окисление липидов в

организме человека и животных....................................................................................9

1.2Физиолого-биохимическое значение антиоксидантов различной природы

для организма продуктивных животных....................................................................15

1.3 Биологическая роль антиоксидантных препаратов в кормлении сельскохозяйственной птицы.......................................................................................27

2.Материалы и методы исследований.........................................................................34

3.Собственные исследования.......................................................................................48

3.1 Оценка влияния антиоксидантов органического происхождения на физиолого-биохимическое состояние, продуктивность и качество

инкубационных яиц кур-несушек................................................................................48

3.1.1 Состояние белкового обмена...............................................................................48

3.1.2Состояние липидного обмена..............................................................................49

3.1 .ЗПоказатели антиоксидантной системы крови и инкубационных яиц.............51

3.1.4Показатели продуктивности.................................................................................52

3.1.5Морфофизиологическое состояние и качество..................................................53

инкубационных яиц.......................................................................................................53

3.20ценка комплексного влияния антиоксидантов селенопиран и дигидроэтоксихин на физиолого-биохимическое состояние, продуктивность и

качество инкубационных яиц кур-несушек................................................................56

3.2.1 Состояние белкового обмена...............................................................................56

3.2.2Состояние липидного обмена..............................................................................59

3.2.3Показатели антиоксидантной системы крови и

инкубационных яиц.......................................................................................................62

3.2.4Показатели продуктивности и сохранности.......................................................75

3.2.5Морфофизиологическое состояние и качество инкубационных яиц..............83

Заключение.....................................................................................................................92

Список литературы.....................................................................................................100

ПРИЛОЖЕНИЯ...........................................................................................................123

Введение

Актуальность темы. В последние десятилетия селекционерами во многих странах мира созданы новые генотипы сельскохозяйственных животных и птицы, обладающие высоким генетически обусловленным потенциалом продуктивности и предназначенных для интенсивного производства продукции животноводства и птицеводства. Однако реализация этих возможностей часто сталкивается с неадекватным состоянием среды обитания животных и птицы и технологией производства. В то же время процесс селекции животных, который ориентирован главным образом на продуктивные показатели, сильно угнетает иммунную систему организма, поэтому новые генотипы птицы очень требовательны к качеству питания. (Ю.П. Фомичев и соавт.,2010).

Основным направлением, позволяющим повысить продуктивный потенциал современной птицы, является обеспечение ее биологически полноценным кормлением. Повышение продуктивности сельскохозяйственной птицы и качества инкубационных яиц в условиях развивающегося птицеводства приобретает всё большее значение. Выводимость яиц и дальнейшая продуктивность бройлеров в значительной степени определяются качеством инкубационных яиц, которое в свою очередь, находится в тесной связи с физиологическим состоянием организма кур-несушек (Л.Ф. Дядичкина, Т.В. Цилинская, 2011; В.А. Беляев, 2011; С.М. Иванов, 2012).

Использование современных интенсивных технологий воспроизводства птицы приводит к тому, что в ее организме часто наблюдаются избыточные свободнорадикальные процессы. Именно этим реакциям отводится роль патологического механизма, вызывающего самые различные нарушения, которые проявляются в снижении продуктивности, резистентности сельскохозяйственной птицы, ухудшению ее репродуктивных качеств.

Поэтому становится актуальным изучение влияния новых биологически активных соединений антиоксидантной природы на организм сельскохозяйственной птицы с целью повышения ее репродуктивных возможностей.

Разрабатываемые на их основе препараты могут регулировать уровень свободнорадикальных процессов и таким образом влиять как на окислительный метаболизм, так и на развитие иммунных реакций (Г.И. Боряев,2000).

Обеспечение максимальной реализации генетического потенциала естественной резистентности и продуктивности кур-несушек родительского стада представляет собой наиболее сложную задачу интенсивной технологии ведения птицеводства. Отечественное промышленное птицеводство на современном этапе развития агропромышленного комплекса требует усиленного внимания к созданию нормальных условий кормления, содержания птицы и ухода за ней. Между тем в промышленных условиях очень сложно избежать воздействия на организм птиц различных технологических стрессов, которые приводят к возникновению иммунодефицитного состояния, снижению жизнеспособности, ухудшению их адаптивных, продуктивных и воспроизводительных качеств (A.M. Долгорукова, 2007; В.А. Галочкин, 2009; Л.Ф. Дядичкина, Т.В. Цилинская, 2011; В.И. Фисинин, 2012; A.C. Pappas, 2006).

Степень разработанности темы. По данным Г. И. Боряева (2000), Е. В. Перуновой (2000), В.И. Фисинина, П. Сурай (2011), H.A. Любина (2013) и др., одной из главных причин, снижающих уровень неспецифической резистентности, скорость роста и развития и, как следствие, показателей продуктивности у сельскохозяйственной птицы, являются субклинические свободнорадикальные процессы. Причем избыточное количество свободных радикалов в ряде случаев не может компенсироваться адекватной защитной реакцией организма, что сопровождается нарушением их биоравновесия.

Разработка, апробация и внедрение иммунокорректоров отечественного производства (антиоксиданты, витамины, макро-, микроэлементы и т.п.), характеризующихся высокой профилактической и лечебной эффективностью, а

также экологической безвредностью для организма, является актуальной проблемой современной биологии и биотехнологии (Б.Д.Кальницкий и соавт., 2001; В.Ф. Лысов и соавт., 2004; Т. Айдинян, 2005; B.C. Григорьев, Г. В. Молянова, 2009; Р. А. Шуканов и соавт, 2011, E.H. Любина, В.А. Галочкин, 2012 и др.).

Цель и задачи. Цель исследования заключалась в изучении воздействия антиоксидантных соединений селенопиран и дигидроэтоксихин на физиолого-биохимический статус и продуктивность кур-несушек.

Исходя из обозначенной цели исследований поставлены следующие задачи:

1 .Оценить динамику параметров липидного и белкового обменов крови кур-несушек родительского стада при скармливании биопрепаратов селенопиран и дигидроэтоксихин.

2.Изучить характер колебаний показателей антиоксидантной системы кур-несушек.

3.Провести анализ изменений продуктивности и сохранности птицы родительского стада.

4.Исследовать морфофизиологическое состояние и качество инкубационных яиц в условиях моделируемых экспериментов.

Научная новизна. Впервые в производственных условиях на протяжении полного репродуктивного цикла научно обоснован инновационный метод комплексного использования для кур-несушек биогенных соединений нового поколения селенопиран и дигидроэтоксихин, способствующих стимуляции метаболизма, продуктивных и репродуктивных функций организма.

В экспериментах отмечены повышение активности ключевого фермента антиоксидантной защиты глутатионпероксидазы и снижение концентрации малонового диальдегида как в крови кур-несушек, так и желтке инкубационных яиц, что сопровождалось оптимизацией интенсивности уровня свободнорадикального окисления и активности антиоксидантной защиты.

Теоретическая и практическая значимость работы. Сформулированы новые научные положения, дополняющие современную теорию об особенностях становления и развития физиолого-биохимического статуса кур-несушек в

возрастном аспекте с учетом комплексного использования биопрепаратов отечественного производства селенопиран и дигидроэтоксихин.

Теоритическая часть работы построена на известных фактах о структурно-функциональной организации развивающегося организма и согласуется с опубликованными данными отечественных и зарубежных ученых в области физиологии обмена веществ, иммунной системы и возрастной физиологии. Научная идея основывается на обобщении передового опыта применения биологически активных добавок с выраженным антиоксидантным действием и их физиологической эффективности для организма сельскохозяйственной птицы.

Разработаны практические предложения, направленные на более полную реализацию наследственнообусловленного резерва жизнеспособности, продуктивных и репродуктивных функций организма комплексным введением курам-несушкам родительского стада испытываемых антиоксидантов нового поколения.

Методология и методы исследования. Предметом исследования служила ответная физиологическая реакция организма на введение антиоксидантных препаратов селенопирана и дигидроэтоксихина.

Объектом исследования служили куры-несушки и петухи родительского стада кросса COBB AVIAN-500 на ОАО Птицефабрика «Васильевская» (площадка «Вертуновка») Пензенской области (Приложение 1; 2).

В работе были использованы физиологические и биохимические методы исследования крови птицы и желтка инкубационных яиц. Исследования проводили с помощью флюориметра «Флюорат-02-2М» и спектрофотометра «СФ-46». При определении интенсивности яйценоскости и сохранности птицы, а также инкубационных показателей использовали общепринятые в зоотехнии методики. Экспериментальные данные обрабатывались методами вариационной статистики (С. Гланц, 1999).

Основные положения, выносимые на защиту:

Скармливание птице родительского стада комплекса биологически активных препаратов селенопиран и дигидроэтоксихин:

повышает активность антиоксидантной системы организма; оптимизирует липидный спектр крови кур-несушек; положительно влияет на продуктивность и сохранность птицы, а также морфофизиологическое состояние и качество инкубационных яиц.

Степень достоверности и апробация результатов. Экспериментальные данные, полученные в результате исследований, обработаны методами вариационной статистики с применением программного комплекта статистического анализа «Microsoft Excel-2010» и являются достоверными.

Основные научные положения, выводы и рекомендации диссертационных исследований доложены на Международной «Образование, наука, практика: инновационный аспект» (Пенза, 2011), «Биогеохимия и биохимия микроэлементов в условиях техногенеза биосферы» (Гродно, 2013), Всероссийской «Инновационные идеи молодых исследователей для АПК России» (Пенза, 2012), региональной «MARCHMONT Business LAB» (Пенза, 2012) научно-практических конференциях; региональном научно-методическом семинаре «Международный опыт бизнес-инкубирования инновационных компаний и вывод их на мировой рынок» (Пенза, 2012) и расширенном заседании кафедры биологии животных и ветеринарии ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (Пенза, 2013).

Практические предложения работы были представлены на V Российском Форуме - X Ярмарке бизнес-ангелов и инноваторов «Российским инновациям -российский капитал» (Нижний Новгород, 2012), VII межрегиональной специализированной выставке «ПензАгро» (Пенза, 2013).

Научные положения, разработки и выводы диссертационной работы используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» (Приложение 3), ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия им. П.А. Столыпина» (Приложение4) и внедрены в производственную деятельность птицеводческих предприятий разных форм собственности Пензенской области (приложение 5).

Основная часть

1. Анализ состояния вопроса, задачи исследования и перспективы его

решения

1.1 Свободнорадикальные процессы и перекисное окисление липидов в организме

человека и животных

Свободный радикал представляет собой атом или группу атомов, который на последнем уровне имеет непарный электрон, придающий ему нестабильность. В таком состоянии свободные радикалы могут взаимодействовать с протеинами, энзимами, липидами или целыми клетками. Они отнимают свободный электрон у молекулы, инактивируют клетки, нарушая хрупкое химическое равновесие организма. Если такой процесс происходит вновь, то происходит цепная реакция образования свободных радикалов, что приводит к разрушению мембран клеток, изменяются различные биологические процессы, появляются мутировавшие клетки. Свободные радикалы обладают способностью необратимо или обратимо разрушать соединения различных биохимических категорий, таких, как углеводы, липиды, аминокислоты, молекулы соединительной ткани (У.А. У1асНгшгоу, 1986; Т.Д. Журавлева, 2003). Однако свободные радикалы оказывают пагубное воздействие на организм, в том случае, если в нем образуется их избыточное количество. В организме существуют защитные системы, которые поддерживают баланс свободных радикалов, так как для протекания метаболических процессов наличие определенного уровня свободных радикалов необходимо.

Первичными свободными радикалами являются супероксидный радикал-анион и окись азота. К вторичным свободным радикалам можно отнести перекись водорода, гидроксильный радикал, синглентый кислород. При нарушениях процесса окисления в цепи дыхания часто происходит возникновение свободных радикалов. Образование супероксид-аниона в сосудистом русле также

катализируется ангиотензином II, он в свою очередь синтезируется из ангиотензина I под влиянием ангиотензин-превращающего фермента (O.A. Гомазков, 1997).

Процессы свободнорадикального окисления необходимы для полноценного функционирования систем организма. Около 5% поступающего в организм кислорода идет на образование супероксидного анион-радикала. СРО играет важную роль по уничтожению микроорганизмов, омертвевших клеток, элиминации ксенобиотиов, формирует энергетические процессы путем изменения активности цепи дыхания в митохондриях, принимает участие в регулировании проницаемости клеточных мембран, разрушении дефектных хромосом, обеспечивает работу инсулина (Е.Ф. Давиденкова, 1989; А.К. Адамов, Ю.П. Павлова, 1990; Н.Ю. Стукова, 1991).

В условиях гипоксии активизируются процессы одноэлектронного восстановления кислорода в дыхательной цепи с возникновением свободных радикалов и оксидантов нерадикального характера, поскольку кислород легко взаимодействует в восстановленном состоянии с промежуточными звеньями в дыхательной цепи. Радикалы кислорода обладают высокой реакционной способностью, что вызывает окисление биомакромолекул и ускоряет образование цепных реакций перекисного окисления мембранных липидов, непосредственное окислительное повреждение нуклеиновых кислот и белков. (В.А. Гусев, 2000).

Предполагается, что имеется связь между нарушением функционирования митохондрий и реакционной способностью радикалов кислорода (А.О. Оганесян и соавт., 2005; В.В. Зинчук, М.Н. Ходосовский, 2006). В ходе реакций перекисного окисления липидов мембран, двойные связи ненасыщенных жирных кислот подвергаются атаке со стороны кислородных радикалов в клеточных мембранах. В биологических системах в клетках млекопитающих происходит генерация перекиси водорода с супероксидных радикальных анионов, поэтому можно сделать предположение о том, что супероксидные анионы-радикалы и водородная перекись представляют собой важнейшие интермедиа™ процессов свободнорадикального окисления, которые способствуют образованию липидных

перекисей (H.K. Зенков, Е.Б. Меньшикова, 1996; В.В. Зинчук, М.В. Борисюк, 1999; В.В. Зинчук, М.Н. Ходосовский, И.К. Дремза, 2002; В.В. Зинчук, М.Н. Ходосовский, 2002). Доказано, что перекись водорода, повреждая клетки, может нарушить нормальное функционирование некоторых органов.

Каталаза, глутатионпероксидаза и супероксиддисмутаза являются важнейшими ферментами, которые эффективно защищают биологические мембраны от разрушающего действия перекис