Доклады Российской академии наук. Науки о жизни, 2020, T. 494, № 1, стр. 491-495

Птицеводство – наиболее стрессогенная отрасль животноводства, это обусловлено рядом факторов, в том числе искусственной инкубацией, которая в условиях промышленного производства до сих пор не способна обеспечить все факторы (например, биоакустику, аэроинозацию и т.д.), характерные для естественного насиживания и максимально приближающие вывод к 100% показателю. При этом появление новых высокопродуктивных пород и кроссов, зачастую не стрессотренируемых, усугубляет актуальность проблемы повышения уровня стрессоустойчивости сельскохозяйственной птицы [1]. Применение композиции естественных метаболитов является актуальным способом решения данной задачи. В настоящем исследовании были использованы следующие биологически активные вещества. Янтарная кислота, обладает адаптогенной способностью и оказывает антигипоксическое, антистрессовое (антиоксидантное) и нейротропное действие. Коламин, ингибирует окисление жиров, витамина А и других соединений, имеющих ненасыщенные углеродные связи, он принимает активное участие в окислительно-восстановительных процессах в организме животных, оптимизирует фосфорный и белковый обмен и, следовательно, является стимулятором роста. Серин – гликогенная аминокислота, входящая в состав фосфолипидов мембран клеток и активные центры многих ферментов. Витамин В6 (пиридоксина гидрохлорид) – водорастворимый витамин, активной формой которого являются фосфорилированные производные – пиридоксальфосфат и пиридоксаминофосфат. Пиридоксальфосфат входит в состав многих ферментов, которые обеспечивают протекание целого ряда метаболических процессов. При участии витамина В6 протекает реакция образования δ-аминолевулиновой кислоты (синтеза гема) и синтез арахидоновой кислоты, также он способствует более эффективному использованию глюкозы. Необходимо отметить, что пиридоксин оказывает влияние на обмен аминокислот, участвуя в переаминировании, декарбоксилировании, а также пересульфировании. Вместе с серином он также участвует в синтезе сфинголипидов. Витамин В6 оказывает влияние на образование жизненно важных для организма биогенных аминов, в частности коламина. Пиридоксин способен взаимодействовать с янтарной кислотой, с образованием оксипиридинов, спектр антиоксидантного и антигипоксантного действия которых очень широк [2]. В ранее проведенных исследованиях нами была доказана эффективность указанной композиции на мясном кроссе кур [3].

Цель исследования – увеличение стрессоустойчивости яичных кур путем предынкубационной обработки яиц перед закладкой на инкубацию водным раствором композиции: пиридоксина гидрохлорида, серина, янтарной кислоты и коламина.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проведены в условиях Селекционно-генетического центра “Загорское экспериментальное племенное хозяйство” – филиала Федерального государственного бюджетного научного центра “Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства” Российской академии наук на яйцах кур кросса “Хайсекс Белый”. В каждую партию входило по 189 яиц. Яйца опытной партии до инкубации обрабатывали водным раствором композиции, состоящей из коламина, янтарной кислоты, серина и пиридоксина гидрохлорида в концентрациях: 0.1%, 0.1%, 0.2%, 0.1%, соответственно. Контрольную партию обработке композицией не подвергали. Клинический анализ крови выведенных цыплят проводили по общепринятым методам [4]. Показатели перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной защиты организма (АОЗС) в крови выведенных цыплят определяли колориметрическим методом (см. Примечание к табл. 2 и Методы). Экспериментальные данные статистически обрабатывали с использованием Microsoft Office Excel. Подсчет среднего количества М ± m производили по методу Стьюдента. Данные считали достоверными при p < 0.05. Достоверность показателей оценивалась по t-критерию Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

По данным Донник И.М. (2015) более высокий уровень стрессоустойчивости особей сопряжен с более высокой жизнеспособностью особи в онтогенезе [5], что нашло свое подтверждение в нашей работе (табл. 1).

Из таблицы следует, что вывод цыплят в опытной партии превышает контроль на 2.65%, а выводимость яиц – на 1.85%, что обусловлено снижением всех представленных отходов инкубации, в частности таких как: “неоплод” на 13%, указанное возможно только за счет уменьшения “ложного неоплода”; “кровяные кольца” в 3 раза, “замершие” на 14%, “задохлики” в 1.75 раза соответственно. При этом количество “слабых” цыплят в обеих группах находилось в пределах допустимых согласно нормативам значений, и в ряде предшествующих исследований указанный показатель был чаще ниже в опытной группе, нежели в контроле [3]. По данным Агеечкина в условиях передового птицеводческого хозяйства получение вывода цыплят, превосходящего таковой показатель по стране на 2%, является значимым достижением.

По данным Кармолиева Р.Х. (2006) молекулярные причины повышения стрессоустойчивости, а вместе с тем жизнеспособности, заключаются в своевременной мобилизации антиоксидантных резервов, необходимых для нивелирования аномальной интенсивности свободнорадикальных реакций и, как следствие, – липопероксидации, обусловленных воздействием средних и сильных стрессоров любого генеза [6] (табл. 2). В настоящей работе показатели перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной защитной системы (АОЗС) были использованы в качестве характеристики уровня стрессоустойчивости у цыплят.

Определение AOA в плазме крови выведенных цыплят основано на регистрации скорости окисления восстановительной формы 2,6-дихлорфенолиндофенола (2,6-ДХФИФ) кислородом, растворенным в реакционной среде. При этом бесцветная лейкоформа 2,6-ДХФИФ переходит в окрашенную форму, имеющую максимум поглощения при 600 нм.

Определение активности пероксидазы в крови выведенных цыплят основано на определении скорости реакции окисления бензидина пероксидом водорода при участии фермента с образованием окрашенного продукта реакции, имеющего максимум поглощения при 520 нм.

Определение активности СОД в эритроцитах основано на торможении СОД восстановления бесцветных тетразолиевых солей супероксидными анионрадикалами, при котором происходит их превращение в окрашенные соединения (формазаны).

Метод определения оснований Шиффа в сыворотке крови основан на измерении флуоресценции соединений данного типа, извлекаемых липидными растворителями из биологических материалов.

Принцип определения МДА в крови основан на том, что при высокой температуре в кислой среде он реагирует с 2-тиобарбитуровой кислотой с образованием окрашенного триметинового комплекса, имеющего максимум поглощения при 532 нм.

Результаты исследования показали, что композиция изучаемых веществ значимо снижает динамику нарастания липопероксидации, обусловив их стремление к физиологически допустимым значениям. Так, уровень вторичного продукта липопероксидации в виде МДА снизился на 18.75%, а конечного – ОШ – в 1.67 раза (р < 0.05). Вышесказанное обусловлено увеличением активности пероксидазы на 27.27% и СОД – в 1.64 раза (р < < 0.05), а вместе с тем достоверным повышением АОА на 32% (р < 0.01). Все это свидетельствует о многоплановости антиоксидантного действия изучаемых биостимуляторов и о более высокой вероятности сохранения целостности мембранных структур клетки, а вместе с тем ее функциональности. Указанное во многом нашло свое подтверждение в нашей работе, что согласуется с литературными данными о влиянии антиоксидантнов на мембраны клеток, в особенности – эритроцитов [7].

Исследования ряда ученых указывают на взаимосвязь между оптимизаций гематологического фона и уровня долгосрочной адаптации со стрессоустойчивостью и жизнеспособностью особи [5, 8, 9]. Таким образом, зафиксированное повышение эмбриональной жизнеспособности может быть обусловлено позитивными изменениями гематологических показателей.

Для подтверждения выдвинутой гипотезы у выведенных цыплят был взят общий клинический анализ крови (табл. 3).

Как видно из табл. 3, содержание эритроцитов у цыплят опытной группы достоверно возросло в 2.35 раза (р < 0.01), возможно, за счет сохранения целостности мембранных структур красных клеток крови и оптимизации процессов гемопоэза композицией изучаемых веществ. Данные литературы, касающиеся интерпретации содержания лейкоцитов свидетельствуют, что при стрессе их содержание может, как увеличиваться [8], так и уменьшаться [9] в зависимости от вида стресса. Подобные исследования широко проведены только на молодняке кур или взрослой птице, тогда как на эмбрионах и цыплятах суточного возраста таковые представлены разрозненно и фрагментарно.

В то же время, независимо от возраста птицы, общеприняты лейкоцитарные индексы, которые могут в значительной степени предопределить скорость перехода к “долгосрочной адаптации”, т.е. повышенной стрессоустойчивости. Индекс Кребса (ИК), представляющий собой отношение сегментоядерных нейтрофилов к лимфоцитам показывает, что большая его величина в условиях любого стресса характеризует более быстрый переход к долгосрочной адаптации. Подобная динамика относится также к лейкоцитарному индексу интоксикации (ЛИИ), представляющему собой отношение нейтрофилов к сумме лимфоцитов, моноцитов, эозинофилов и базофилов. Данный индекс поможет определить наличие в организме птиц процессов интоксикации, как маркера напряженности протекания стресс-реакции [5].

Лимфоцитарно-гранулоцитарный индекс (ИЛГ) представляет собой соотношение количества лимфоцитов к общему количеству гранулоцитов, а лейкоцитарный индекс (ЛИ) – соотношение лимфоцитов к нейтрофилам. В случае с ИЛГ и ЛИ – динамика их уменьшения характеризует больший уровень стрессоустойчивости за счет более быстрого перехода к долгосрочной адаптации [5].

Данные табл. 3 подтверждают большую стрессоустойчивость цыплят опытной группы, нежели контрольной, что согласуется с вышеприведенными литературными данными. Так, у особей опытной группы ИК был достоверно выше в 1.74 раза (р < 0.01), ЛИИ на 5.53%, ЛИ был ниже на 1.67% (р < 0.05), а ИЛГ в 1.75 раза (р < 0.05) относительно контроля. В то же время процентное соотношение лейкоцитов в лейкоформуле у представителей опытной и контрольной групп существенно не отличалось и находилось в пределах физиологической нормы

Необходимо отметить, что быстрый переход к долгосрочной адаптации у цыплят опытной группы подтверждается показателем длины туловища, которая по данным [10] имеет тенденцию к укорачиванию при повышении стрессоустойчивости у ремонтного молодняка и взрослой птицы. Так, в 60-дневном возрасте длина туловища (n = 10) в контроле составила 19.3 ± 0.06 см, а в опыте – 18.9 ± 0.05 см, что на 2.12% меньше контроля. Необходимо отметить, что сохранность молодняка (n = 100) за 60 дней выращивания в контроле составила 94 ± 2.37%, а в опыте – 97 ± 1.71%, что на 3% выше.

Таким образом, обработка яиц указанной композицией веществ перед инкубацией способствовала снижению интенсивности липопероксидации и оптимизации гематологического фона. Указанные показатели свидетельствуют о более быстром переходе опытных особей к долгосрочной адаптации и большей стрессоустойчивости цыплят в онтогенезе, что в свою очередь обеспечивает повышение сохранности поголовья.