Влияние комплексоната титана на некоторые биохимические показатели и продуктивность цыплят-бройлеров
По данным Н.А. Токового и Л.Н. Лапшиной (143), концентрация марганца в теле птицы составляет 0.5-0.65 мг/кг свежей обезжиренной ткани, или 0.40-0.55 мг/кг живой массы. Распространенное мнение о том, что в организме птиц концентрация марганца выше, чем в организме млекопитающих, экспериментально обосновано недостаточно.
По концентрации марганца органы и ткани птиц располагаются в следующем убывающем порядке: печень, кости, гипофиз, поджелудочная железа, почки, перо, семенники, кожа, мозг, мышцы. В плазме крови концентрация марганца несколько выше, чем в цельной крови (соответственно 28-35 и 10-30 мкг%) (80). Величина абсорбции марганца в кишечнике повышается с возрастом цыплят. На величину всасывания оказывают влияние уровень кальция, натрия и железа (155).
Всосавшийся в кишечник марганец поступает в кровь. Из крови он переходит в органы, главным образом в печень, кости и перо, которые являются основными резервными источниками марганца в организме (G.C. Cotzias, 163).
Выведение марганца из организма, по мнению М.Г. Коломийцева и Р. Д. Габовича (78), происходит через желудочно-кишечный канал (частично через стенку кишечника, но чаще с желчью и с поджелудочным соком). Роль марганца в организме, как и роль цинка, многообразна. Он принимает активное участие в окислительно-восстановительных процессах, тканевом дыхании, процессах оссификации, оказывает влияние на рост, размножение, кроветворение, функцию желез внутренней секреции. Экспериментально и клинически роль марганца в этих процессах доказана убедительно, однако биохимический механизм его влияния в ряде случаев остается неясным.
По мнению В.Т. Самохина (125), птицы нуждаются в большом количестве марганца для предотвращения и преодоления его недостаточности по сравнению с млекопитающими.
Вместе с тем, птицы не способны синтезировать мочевину и не содержат в тканях фермента аргиназы, постоянной составной частью которой является марганец. Более высокий уровень метаболизма позволяет предполагать, что наиболее важная функция марганца в их организме связана с его участием в окислительно-восстановительных процессах, в первую очередь, в процессах окислительного фосфорилирования. Марганец оказывает влияние на процессы обмена веществ как активатор ряда ферментов, обладает специфическим липотропным действием, повышает интенсивность утилизации жиров в организме и противодействует жировой дегенерации печени (146).
По мнению А.Р. Вальдмана (19), избытка марганца в рационах опасаться не следует. Способ содержания птицы не влияет, по мнению И.А. Мымрина (104), на концентрацию марганца в яйцах.
1.4 Характеристика комплексонов и комплексонатов и их применение в животноводстве
Биологическое действие вещества определяется его способностью воздействовать на динамическое химическое равновесие в системах живых организмов. Влияние на это равновесие обусловлено образованием прочных химических связей с химическими компонентами тканей и клеток, биогенными макромолекулами. Соединения различных элементов проявляют широкий спектр биологического действия: стимулирующее, ингибирующее, токсическое или экологически опасное, определяемое, прежде всего, физическими и химическими свойствами центрального атома (34). Свойства соединений титана определяется, прежде всего, электронным строением его атома Ti:(Ar)3d24 s.
Он располагается в 4-м периоде 4В группы периодической системы Д.И. Менделеева, поэтому для соединения титана в биологических системах характерны особые свойства: участие в реакциях комплексообразования, окислительно-восстановительных, протолитических (гидролиза и полимеризации) (49).
Способность ионов титана выполнять свою роль в активном центре ферментов типа каталаз, пероксидаз и цитохромов определяется его высокой способностью к комплексообразованию, формированию геометрии координированного иона (159).
По данным А.В. Жолнина (48), при взаимодействии ионов металлов в организме с аминокислотами, пептидами, белками, гормонами и нуклеиновыми кислотами образуются эндогенные комплексонаты.
По мнению Н.М. Дятловой (41), В.С. Кожемякина (74), А.В. Жолнина и др. (55), комплексоны это большая группа органических веществ, содержащие в молекуле основные и кислотные центры, а хелатные соединения, образуемые ими при взаимодействии с ионами металлов, называются комплексонатами.
Комплексоны и комплексонаты являются простой моделью более сложных соединений живых организмов: аминокислот, полипептидов, белков, нуклеиновых кислот, ферментов, витаминов и других эндогенных соединений (127).
Критерием жизненной важности элемента для организма является закономерная реакция на его добавку в процессе роста и развития. Комплексоны и комплексонаты металлов являются простой моделью органических соединений биосистем (9,41), они обладают буферным действием, участвуют в окислительно-восстановительных реакциях комплексообразования (59).
Хелатирование металлов комплексонами преобразует их в нетоксичные, связанные формы, подходящие для изоляции и проникновения через мембраны, транспорта и выведения из организма (68).
Комплексонаты сохраняют способность к комплексообразованию как по лиганду, так и по иону металла, что способствует поддержанию металлолигандного гомеостаза организма (75). Так, комплексные соединения меди с аминокислотами обладают повышенной интенсивностью всасывания, предохраняют от образования труднорастворимых и абсорбируемых в кишечнике лигандов и тем самым играют решающую роль во всасывании меди (63)
Велика роль фосфорсодержащих комплексонатов титана (ФКТ) в поддержании антиокислительного гомеостаза и в защите организма от окислительного стресса (76). Они являются активными регуляторами свободнорадикальных процессов, системой утилизации активных форм кислорода, перекиси водорода и участвуют в окислении субстратов. Их ферментативное действие аналогично и более эффективно действию пероксидаз, каталаз и миелопероксидаз (109).
Нами представлен следующий механизм свободно радикальной реакции окисления субстрата перекиси водорода с участием в качестве фермента комплексоната титана.
RH + OH R + H2O
Субстрат
L L
R + Ti4+ R+ + Ti 3+
OOH OOH
R+ + OH - ROH
Окисленный
субстрат
Дальнейшее протекание радикальной реакции замещения приводит к образованию продуктов более высокой степенью гидроксилирования. Все это определяет эффективность работы комплексоната титана как фермента (57).
Общая схема ферментативного действия соединений титана
2Н TiK + 2H +
2e- H2O
RH2 2Ti4+ O2-
R TiKH2 O
2Ti3+ 2e-
ФКТ-4 выполняет в организме ферментативную функцию и обладает неспецифическим характером действия типа карбоксилазы, полипептидазы и аргиназы. Ферментативное действие определяется, в основном, действием гетеровалентных и полиядерных соединений титана на ферменты клеточной мембраны. Они участвуют в защите организма от “окислительного стресса”, что связано с утилизацией продуктов метаболизма, определяющих неконтролируемый процесс окисления с перекисями, свободными радикалами и другими кислородреактивными частицами, а также в окислении субстратов.
Синтезированные А.В. Жолниным и сотрудниками (56) на кафедре общей и биоорганической химии ЧГМА комплексонаты титана первоначально были апробированы на картофеле. Результаты исследований показали, что фосфорсодержащие комплексонаты титана увеличивают рост и развитие картофеля (урожайность повышается на 30-40%, содержание нитратов уменьшается на 25-30%), нейтрализуется вредное воздействие неблагоприятных экологических факторов.
Исследованиями А.В. Жолнина и др. (53) на лабораторных животных per os установлена средняя летальная доза:
ЛД 50 = 1500-2400 мг комплексоната титана на кг живой массы.
Доза комплексоната, вызывающая патологические изменения, как правило, выше, чем доза простых солей металлов. Металл в комплексе имеет более низкую токсичность (50). Комплексонаты металлов не раздражают слизистую оболочку глаз, не повреждают кожу. Сенсибилизирующие свойства не выявлены, кумулятивные свойства комплексоната титана не выражены, а у некоторых выражены очень слабо. Коэффициент кумуляции равен 0,9-3,0, что указывает на низкую потенциальную опасность хронического отравления препаратами (47).
Соединение титана не обладают токсичным влиянием на животных и человека. Ежедневные добавления к пище собак, даже таких больших доз, как 1 г лимоннокислого титана, не вызывали патологических изменений при длительности опыта в 30 дней (53).
Постоянное присутствие титана в эмбрионе свидетельствует о проницаемости плаценты для циркулирующих в крови соединений титана и его участии в процессах эмбриогенеза. Комплексы титана влияют на воспроизводительные функции свиноматок (42).
По данным В.А. Мальцевой (93), при введении 0,05 мг/кг живой массы титана многоплодие свиноматок повышается на 16%. Выживаемость поросят к отъему увеличивается на 37%, а при дозе 0,15 мг живая масса их повышается на 45,2%.
При этом у поросят отмечается интенсификация анаболических процессов обмена веществ (белкового, липидного и углеводного), улучшение общих физиологических показателей крови. В сыворотке крови повышается концентрация аминного азота, общих липидов, - липопротеидов и снижается содержание мочевины и холестерина (94).
Титан постоянно присутствует в женском молоке в количестве 14,7 мг%, самое высокое содержание в кобыльем молоке, самое низкое - в козьем. Распределение титана в отделах головного мозга неравномерно, наибольшее количество его обнаружено в коре полушарий головного мозга и зрительных буграх (90).
В хроническом эксперименте на мышах (53) установлен ряд элементов, расположенных в порядке снижения скорости их элиминации из организма: TiAlCr. Следовательно, титан можно отнести к неаккумулирующим элементам. Диетологической комиссией Национальной академии США ежедневное поступление титана с пищей должно находиться на уровне 0,85 мг (77).
Титан преимущественно накапливается в эпителиальных образованиях, волосах, хрусталике глаза, поверхностном слое кожи. Накопление его отмечено в бронхиальных железах и легочной ткани. Этот процесс нарастает с возрастом. Количество титана в лимфатических узлах в среднем в 5 раз превышает его содержание в легком (34).
По данным различных авторов (46,50,61,124), содержание титана в крови человека колеблется от 2,3 до 15 мкг на 100 мл и от 3,0 до 20,7 мг% - в золе.
В последние годы отмечается важность применения биологически активных комплексонов для регулирования процессов жизнедеятельности растительных и животных организмов. Применение в растениеводстве и животноводстве этих комплексов имеет ряд преимуществ перед неорганическими соединениями, т.к. они намного активнее и неагрессивны к биосистемам и витаминам (64).
А.В. Жолнин, Л.Н. Василенко, Р.Л. Носова, Б.Т. Иванов (58) считают, что комплексонаты переходных элементов являются источниками микроэлементов в биологически активной форме.
Они используются в качестве лекарственных препаратов для борьбы с вирусными заболеваниями, отравлениями тяжелыми металлами, при эндемических заболеваниях и при нарушении микроэлементного гомеостаза в организме (68).
Результаты исследований А.В. Жолнина и др. (56) позволили охарактеризовать комплексонат титана не только как фагоцитоз-стимулирующий агент, но и как вещество активирующее реакции клеточного и гуморального иммунитета.
Биологическая активность комплексонатов объясняется, в основном, ионными процессами, происходящих на поверхности плазматической мембраны, градиентом концентрации s- элементов по обе стороны мембраны. S-элементы выступают в роли эффекторов: гормоны, медиаторы, витамины, ферменты, факторы роста (41,49).
Важное достоинство комплексонов и комплексонатов заключается в их малой токсичности и способности превращать токсичные частицы в малотоксичные или даже нетоксичные. Продукты разрушения комплексонатов не накапливаются в организме и безвредны (46).
Дозы комплексоната, вызывающие физиологические и, тем более, морфологические изменения в организме, как правило, выше, чем доза не связанных в комплекс ионов металлов. Ионы металлов в комплексе имеют более низкую токсичность (52).
Комплексонаты в меньшей степени, чем ионы металлов, сорбируются почвой, устойчивы против ее микробиологического воздействия, что позволяет им длительное время удерживаться в почвенном растворе. Они хорошо сочетаются с различными ядохимикатами. Эффект после действия сохраняется 3-4 года (77).
По мнению Н. М. Дятловой и др. (42), комплексонаты и комплексные соединения на их основе можно отнести к наиболее перспективным биологически активным соединениям. Комплексонаты металлов легко усваиваются растениями и животными, что открывает широкие возможности их использования для повышения продуктивности растениеводства, животноводства и в медицине.
В.Т. Самохин (126) считает, что недостаток биологически активных микроэлементов в рационе животных приводит к замедлению роста, уменьшению мясоотдачи, а часто и к тяжелым заболеваниям. Применение комплексонатов для повышения продуктивности крупного рогатого скота, свиней, овец и птицы дало весьма положительные результаты.
Работами В.К. Недзвецкого, Р.У. Бикташева (107) доказано, что хелатирующие комплексы микроэлементов с аминокислотами лучше усваиваются организмом животного.
По данным P.H. Lanrange (172), при совместном включении в рацион метионината цинка и пиколовой кислоты интенсивность роста молодняка заметно повышается.
Положительное влияние на биохимические и продуктивные показатели получил А.И. Горобец (33) при включении в рацион бройлеров в качестве кормовой добавки хелатных соединений меди, железа и цинка с глицином, метионином и т.д.
Комплексные соединения биогенных металлов с микро- и макромолекулярными соединениями биологического происхождения положительно влияют на иммунологические свойства организма и его резистентность (119).
Хелатные комплексы цинка с метионином, цистином и цистеином нашли широкое применение при лечении паракератоза и других заболеваний, связанных с цинковой недостаточностью (124). Подкожное введение животным после острой кровопотери меди в хелатной форме с аминокислотами стимулирует процессы эритропоэза, лейкопоэза и повышает уровень содержания гемоглобина в крови (65).
Таким образом, благодаря высокой биологической активности хелатные соединения биогенных металлов находят все более широкое применение для профилактики, лечения как животных, так и птиц.
1.5 Заключение по обзору литературы
В организме можно обнаружить почти все элементы, которые есть в земной коре и морской воде. Согласно биохимической теории В. И. Вернадского существует биогенная миграция атомов по цепочке: почваводапищачеловек.
Для 30 элементов биогенность установлена, а остальные элементы отнесены к примесным. К их числу отнесен и титан.
Его местонахождение в периодической системе Д. И. Менделеева позволяет предположить, что по своему биологическому действию на живой организм он близок к железу, цинку, кобальту и меди, биогенность которых установлена и имеется большой экспериментальный материал по их положительному влиянию на организм как в виде солей неорганических соединений, так и в виде хелатообразующих комплексов.
Синтезированный на кафедре общей и биоорганической химии ЧГМА комплексонат титана марки Т-3 имеет ЛД50 в широком интервале - 1500 - 2400 мг/кг живой массы. В опытах на лабораторных животных, с дозировкой 10 мг/кг, он повышает фагоцитарную активность клеток.
Свойства ионов титана в водных биологических средах определяются электронным строением его атомов. Высокий заряд ионов, их малый радиус, большое число свободных орбиталей способны образовывать устойчивые степени окисления (+3) и (+4). поэтому микроэлемент титана способен образовывать комплексонаты с аминокислотами, пептидами, белками и гормонами, является катализатором окислительных процессов у растений и в животном организме, участвует в кроветворении, повышает эритропоэз, катализирует синтез гемоглобина.
Комплексонат титана не раздражает слизистую оболочку глаз и неповрежденную кожу. Сенсибилизированные свойства не выявлены, кумулятивные свойства не выражены. Коэффициент кумуляции 0.9-3.0, что указывает на низкую потенциальную опасность химического отравления препаратами.
Анализ полученных результатов позволяет констатировать, что титансодержащие соединения оказывают дозозависимое влияние на иммунный ответ живого организма.
Итак, определенной дозировки применения комплексоната титана в качестве кормовой добавки в имеющейся литературе нет, а самой низкой рекомендуемой дозировкой является 0,1% от живой массы, но она требует уточнения. Неполные данные о биологической роли титана в организме и возможности его применения в качестве стимулятора роста требуют дальнейшего изучения.
2. Собственные исследования
2.1 Состав и свойства разнолигандного фосфорсодержащего комплексоната титана марки Т-4.
Разнолигандный фосфорсодержащий комплексонат титана марки Т-4 представляет собой 20,0% водный раствор в виде прозрачной опалесцирующей жидкости зеленоватого цвета, без запаха, устойчивый при хранении. Раствор хорошо смешивается с водой.
В качестве первичного лиганда выступает гидроксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ):
СН3
(НО)2ОР---------- С ----------- РО(ОН)2
ОН
ОЭДФ содержит две фосфоновые группы и кислотный центр СН2РО3Н2. Оригинальность этой группы заключается в том, что в его своеобразной стереохимии, которая отличается от стереохимии карбоксильной группы, фосфонат-ион имеет форму искаженного тетраэдра с осью симметрии третьего порядка. Этот ион обладает большею электроотрицательностью и потенциально большей дентатностью. Имеет большое разнообразие протонированных форм: РО32-, НРО3-, Н2РО3.
Наличие в молекуле комплексона -ОН группы определяет способность его взаимодействия с переходными металлами в широком интервале и образование устойчивых полиядерных комплексонатов, которые не токсичны, достаточно растворяемы в воде, способны превращать переходные металлы в биологически активные формы, обладающие высокой мембранопроницаемостью.
ОЭДФ обладает эффектом субстехиометрического взаимодействия, сильными нуклеофильными свойствами. Введение в комплексонат вторичного неорганического лиганда повышает устойчивость, растворимость и электрофильные свойства лигандной составляющей комплексоната, а микроэлемент переводит в биологически активную форму, обладающий высокой мембранопроницаемостью.
Спектрофотометрическим методом изучен состав и оптические характеристики комплексоната, доказано образование разнолигандного комплекса, показано наличие в спектрах двух характерных полос поглощения в ультрафиолетовых и видимых областях спектра. Мольное соотношение компонентов в комплексоне Ti - L1 - L2 = 1: 1: 1. Увеличение концентрации титана более 10-4 моль/л способствует образованию полимерных форм и устойчивых комплексов lgКу=10,15, тогда как у однолигандного комплекса титана с ОЭДФ - lgКу=6,3.
Координация лигандов титаном создает дополнительные условия для окислительно-восстановительного взаимодействия между центральным ионом и лигандами, т.к. имеется непосредственная связь между окислителем и восстановителем, обеспечивающая переход электронов. ФКТ склонен к образованию гетеровалентных и гетероядерных соединений, при этом мостиковую функцию выполняет комплексон. В растворе данный тип комплекса играет роль своеобразного «черного ящика», наполненного электронами и протонами. В зависимости от условий он может отдавать их другим компонентам или пополнять свои «запасы», что определяется восстановительной способностью лигандов, расстоянием передачи электрона.
Комплексонат титана марки Т-4 отличается от разнолигандного ФКТ-3 составом вторичного неорганического лиганда L2, в котором основополагающий элемент не атом кислорода, а элемент значительно усиливающий восстановительные свойства лигандов. В условиях применения в теологических системах он проявляет низкую степень окисления, что обеспечивает более высокую восстановительную активность неорганического лиганда.
ФКТ является аналогом эндогенных хелатных соединений, соответствует тесту на целесообразность его применения в сельском хозяйстве. Проведены санитарно-токсикологические испытания наработанной партии ФКТ-4, его применение разрешено при соблюдении санитарно-гигиенических и санитарно-технических требований, предъявляемых к работе с препаратом. ФКТ утвержден главным государственным врачом г. Москвы.
2.2 Методика, схема и техника проведения опыта
В целях изучения поставленных нами задач в период с июля по сентябрь 2000 г на базе ЗАО «Равис» птицефабрика Сосновская Сосновского района Челябинской области был проведен научный (физиологический), научно-хозяйственный и производственный эксперимент на бройлерах кросса «Смена» в возрасте 1-45 дней.
Группы из цыплят-бройлеров на научный и научно-хозяйственный опыт, а также при производственной апробации были сформированы по принципу аналогов, с учетом живой массы, состояния здоровья, кросса.
В каждой группе в физиологическом опыте было по 5 голов, в научно-хозяйственном - по 200 и в производственном опыте: в контрольной -1207, а в опытной - 1170 голов.
В период проведения опыта хозяйство было благополучно по инфекционным и инвазионным болезням. Научно-хозяйственный опыт проводился по схеме, представленной в таблице 2.
Схема опыта
Группа
Период
Подготовительный, 5 дней
Главный, 40 дней
I-я контрольная
Основной рацион (ОР)
Основной рацион (ОР)
II -я опытная
ОР
ОР + 0,05 мг комплексоната титана (КТ) на 1 кг живой массы
III-я опытная
ОР
ОР + 0,10 мг КТ на 1 кг живой массы
IV-я опытная
ОР
ОР + 0,15 мг КТ на 1 кг живой массы
Все подопытные цыплята в подготовительный период получали нулевой рацион, применяемый на птицефабрике. С 5-ти дневного возраста цыплятам 2-й, 3-й и 4-й опытным группам с питьевой водой задавали комплексонат титана согласно дозировки, приведенной в схеме опыта.
Вся подопытная птица находилась в одном птичнике (№64), условия кормления и содержания были одинаковыми. Обслуживалась птица одним слесарем - оператором и птичницей.
В ходе научно-хозяйственного опыта учитывали следующие показатели:
зоогигиеническую оценку помещения;
условия кормления подопытной птицы;
живую массу цыплят;
состояние и сохранность птицы;
гематологические показатели;
переваримость питательных веществ кормосмесей;
баланс азота, Ca, P, микроэлементов;
мясную продуктивность бройлеров;
резистентность организма цыплят-бройлеров;
бактерицидное действие комплексоната титана;
минеральный состав костяка, мышечной ткани птицы.
Результаты опытов обрабатывались биометрически на микрокалькуляторе при помощи метода Р. Б. Стрелкова (136). Метод рекомендован для статистической обработки экспериментальных данных в области биологии, ветеринарии и медицины, а также на ПЭВМ с использованием программы Microsoft Excel. Достоверностью считали разницу при Р<0,05.
Состояние бройлеров учитывали ежедневным осмотром, принимая во внимание аппетит, подвижность птицы, сохранность поголовья - путем ежедневного учета птицы.
Живую массу определяли с точностью до 5,0 г путем индивидуального еженедельного взвешивания 15% одних и тех же бройлеров из каждой группы. Среднесуточный и относительный приросты рассчитывали по общепринятым методикам.
В зоогигиеническую оценку помещения входило: учет плотности посадки птицы, освещенность, продолжительность светового дня, исследование температуры и относительной влажности воздуха психрометром Августа, аммиака - универсальным газоанализатором УГ-2, освещенность - люксметром Ю-116. Температуру и относительную влажность воздуха определяли ежедневно, аммиак и освещенность - еженедельно, на уровне 3 яруса, где содержалась подопытная птица (123).
Поедаемость корма - путем ежедневного учета дачи и остатков комбикорма. Химический состав и питательность кормосмеси проводили в межкафедральной лаборатории УГАВМ по общепринятым методикам (86, 91, 114): первоначальную воду - методом высушивания навески корма в сушильном шкафу при температуре 65 оС до постоянной массы; гигроскопическую воду - методом высушивания навески корма в сушильном шкафу при температуре 100-105 оС до постоянной массы; «сырую» золу - сжиганием навески корма в муфельной печи при температуре 500-600оС; «сырой» протеин - по методу Кьельдаля (91); «сырую» клетчатку -кипячением в слабых растворах кислот и щелочей по методу Геннеберга и Штомана (86); «сырой» жир - экстракцией сернокислым эфиром в аппарате Сокслета (114); кальций - трилонометрическим методом (151); фосфор - методом - колориметрии (151). Содержание аминокислот взято из данных удостоверения качества комбикормов ПК-5 и ПК-6, завозимых на Сосновскую птицефабрику с Челябинского комбината хлебопродуктов.
Для изучения влияния различных дозировок комплексоната титана на переваримость и использование питательных веществ кормосмеси был проведен балансовый опыт в конце выращивания на 5 аналогичных по массе бройлерах, характерных для каждой группы, по методике ВНИТиП (143) и методу М. И. Дьякова (95). Продолжительность балансового опыта 13 дней, из которых 5 дней учетных.
Птица содержалась в отдельных клетках с сетчатым дном, под которым установлены каркасы из полиэтиленовой пленки для сбора помета.
В течение балансового опыта ежедневно учитывали количество съеденного корма, путем учета остатков корма от заданного и количество выделенного помета. Помет собирали дважды в день (утром и вечером), взвешивали, помещали в двойные полиэтиленовые пакеты (тщательно закрываемые), заливали 0,1 н раствором щавелевой кислоты (2 мл на 50 г помета) для связывания аммиака. Количество пошедшей кислоты учитывали при определении первоначальной воды. Помет хранили в холодильнике на нижней полке.
Химический анализ кормосмеси, помета проводили в межкафедральной лаборатории УГАВМ по общепринятым методикам, указанным выше. Азот кала определяли по методу М.И. Дьякова (95).
Коэффициенты переваримости, балансы азота, кальция и фосфора вычисляли по общепринятым методикам.
В конце балансового опыта у 5 бройлеров из каждой группы из подкрыльцовой вены была взята кровь утром и в течение 2 часов доставлена в отдел биохимического анализа межкафедральной лаборатории УГАВМ для исследования.
2.4 Методика лабораторных исследований
В межкафедральной лаборатории УГАВМ в цельной крови определяли:
глюкозу - глюкозооксидазным методом при помощи набора «Глюкоза - ФКД»(80). При окислении бета- Д - глюкозы кислородом воздуха под действием глюкозооксидазы образуется эквимолярное количество перекиси водорода, которая окисляет хромогенные субстраты в присутствии фенольных соединений с образованием окрашенного продукта, интенсивность окраски которого прямо пропорциональна концентрации глюкозы;
гемоглобин - гемоглобинцианидным методом при помощи набора химических реактивов для определения массовой концентрации гемоглобина крови (116). Гемоглобин при взаимодействии с железосинеродистым калием окисляется в метгемоглобин, образующий с ацетонциангидридом окрашенный гемоглобинцианид, интенсивность окраски которого пропорциональна содержанию гемоглобина;
подсчет эритроцитов и лейкоцитов - проводили в камере Горяева (80) путем подсчета клеток белой и красной крови соответственно в 5-ти больших квадратах и 5-ти полосах;
дифференцированный подсчет лейкоцитов (лейкограмма) - проводился в мазках крови окрашенных по методу Романовского - Гиза (69,79,130).
Из биохимических показателей в сыворотке крови по общепринятым методикам (8,28,69,80,102,116,117,120,151) определяли:
- общий белок - рефрактометрическим методом на рефрактометре типа «RL- 2», в основу которого положено определение показателя преломления исследуемого вещества. В сыворотке крови величина рефракции, в первую очередь, зависит от количества белка (80);
- белковые фракции - нефелометрическим экспресс методом (8), основанном на способности отдельных фракций белка осаждаться фосфатными растворами определенной концентрации;
- холестерин -при помощи набора «БИО-ЛА-ТЕСТ» (8). Холестерин в присутствии уксусного ангидрида и смеси уксусной и серной кислот дает изумрудно-зеленое окрашивание, интенсивность которого прямо пропорциональна его концентрации;
- общие липиды - фотоколориметрическим измерением оптической плотности жировой эмульсии, которая образуется при взаимодействии серной кислоты с экстрактом липидов, полученном при инкубации сыворотки крови и смеси Блюра (40);
- липопротеиды - фотоколориметрическим методом по Бурштейну. В основе метода лежит реакция избирательного осаждения бета-липопротеидов гепарином в присутствии двухвалентных катионов (40);
аминный азот - по реакции с нингидрином. Аминокислоты при взаимодействии с нингидрином подвергаются окислению, при этом образуется соединение, окрашенное в фиолетовый цвет, интенсивность окрашивания при определенных условиях пропорциональна количеству свободных аминокислот (80);
кальций - трилонометрическим методом с индикатором флюорексоном по Вичеву и Каракашеву (151). Метод основан на различной прочности комплексных соединений, образуемых кальцием, флуорексоном и трилоном Б;
фосфор - определение в безбелковом фильтрате крови с ванадат-молибденовым реактивом (по Пулсу в модификации В.Ф. Коромыслова и Л.А. Кудрявцевой). Метод основан на том, что фосфор в безбелковом фильтрате дает лимонно-желтое окрашивание (151).
Микроэлементы крови - определяли методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии (137,138).
Для исследования минерального состава костяка брали левую и правую большеберцовые кости у 5-ти бройлеров из подопытных групп, в которых определяли золу, кальций, фосфор, микроэлементы по описанным выше методикам.
Мясную продуктивность определяли в конце опыта путем проведения контрольных убоев 5-ти цыплят-бройлеров из каждой группы по методике ВИЖ (117,144), ВНИТиП (147). При этом определяли предубойную, убойную массу, массу тушки, массу съедобных и несъедобных частей, внутреннего жира. Химический состав белого и темного мяса проводили по О.И. Маслиевой (95) и С.И. Матрозовой (97).
Калорийность мяса определяли расчетным путем по химическому составу и калорическим коэффициентам: 1 г жира = 9,3 ккал, 1 г белка = 4,1 ккал. Энергетическая ценность мяса (кДж) рассчитали исходя из того, что 1 ккал соответствует 4,186 кДж.
Ветеринарно-санитарную оценку мяса на органолептические и физико-химические показатели проводили на кафедре «Товароведения и экспертизы продуктов» УГАВМ по методике А.И. Сердюка и А.И. Пархаевой (23).
Экологическую чистоту продукции оценивали по результатам исследования мяса на содержание в нем никеля, меди, свинца методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии (137,138)
Бактерицидное действие комплексоната титана на патогенную микрофлору кишечника птицы определяли методом бумажных дисков (121).
Влияние комплексоната титана на серологический контроль напряженности иммунитета при Ньюкаслской болезни птиц определяли с помощью реакции задержки гемагглютинации, по методике, разработанной Главным управлением ветеринарии 1979 года (103).
2.5 Условия содержания и кормления подопытной птицы
Цыплята контрольной и опытных групп содержались в птичнике N 64 бройлерного цеха. Птичник размером 18х96х3.2м оборудован водопроводом, канализацией, электроосвещением. Пол в помещении бетонированный, устойчивый к мойке и дезинфекции.
Подопытная птица содержалась в трехступенчатых каскадных батареях БКМ - 3Б размером 88.5х2.1х1.85 м. В птичнике размещено 8 батарей.
В батарее 564 клетки размером 88.8х57.8х38.4 см. В каждую клетку 3-его яруса было посажено 14 - 15 бройлеров подопытных групп.
Клеточная батарея имеет бункер-дозатор, из которого корм поступает в желобковые кормораздатчики, установленные на каждом ярусе.
Поение подопытной птицы осуществлялось из микрочашечных поилок, клапанного типа по две в каждой клетке. По мере роста птицы уровень поилок в клетке регулировался.
Для обеспечения одинакового температурного режима во всех батареях под нижним ярусом на высоте 10-15 см от пола проложен регистр из стальных труб диаметром 100 мм, что позволяло снизить перепад температуры между нижним и верхним ярусами.
Для обеспечения необходимого воздухообмена в птичнике имеется комплект вентиляционного оборудования "Климат-47". Он работает в автоматическом режиме, осуществляет нагрев и подачу приточного воздуха в птичник. В этот комплект входят вытяжные вентиляторы (ВО-7) - 38 штук. Кроме этого, птичник снабжен приточными шахтами - 14 штук и приточными вентиляторами П-2-10. Все вместе взятое обеспечивало в птичнике в период проведения физиологического, научно-хозяйственного и производственного опытов нормальный микроклимат.
Показатели микроклимата приведены в таблице 3.
Показатели микроклимата в птичнике (Х±Sx)
Возраст,
дней
Температура воздуха, оС
Влажность воздуха, %
Содержание аммиака, мг/м3
Освещенность, лк.
среднее
max-min
среднее
max-min
1-5
6-10
11-20
21-40
41 и старше
31.6±0.24
29.8±0.37
27.6±0.22
23.3±0.42
19.0±0.40
32-31
31-29
28-26
26-20
19-18
70.0
69.4±0.28
65.6±0.52
64.8±0.13
62.8±1.10
70.0
70-68
70-64
66-63
64-60
9
9
9
10
11
25
25
19
15
15
Из данных таблицы 3 видно, что температурно-влажностный режим и освещенность в помещении соответствовали зоогигиеническим требованиям клеточного содержания бройлеров. Освещение бройлеров круглосуточное, что позволяло им в любое время подходить к корму, но с возрастом птицы оно уменьшалось до 15 лк. Газовый состав воздуха по содержанию углекислоты и аммиака не превышал допустимых концентраций, установленных для птицеводческих помещений.
Таким образом, для всей птицы в эксперименте были созданы одинаковые условия содержания и ухода по принятому в бройлерном цехе распорядку дня (табл.4).
Распорядок дня при выращивании бройлеров на Сосновской птицефабрике
Наименование работы
Начало,
час-мин
Конец,
час-мин
Подготовка к работе
Кормление, осмотр поголовья, сбор павшей птицы
Сдача падежа
Перерыв на отдых
Кормление, техобслуживание оборудования, уборка помещения, сортировка птицы
Перерыв на обед
Техобслуживание оборудования, осмотр и сортировка птицы
Кормление, выполнение разовых работ
Заключительные работы и уборка рабочего места
8.00
8.10
10.20
10.30
10.40
12.00
13.00
15.50
16.40
8.10
10.20
10.30
10.40
12.00
13.00
15.50
16.40
17.00
Для реализации генетического потенциала продуктивности птице необходимо создавать не только нормальные условия содержания, но и обеспечить полноценное их кормление. По мнению В.Н. Агеева, Ю.П. Квиткина, П.Н. Панькова, О.Д. Синцеровой (3), продуктивность птицы определяется на 40-50% поступлением в организм энергии, на 20-30% - протеина и около 20% - остальных элементов питания.
По данным И.А. Мымрина (104), удовлетворение потребностей растущих мясных цыплят в питательных веществах при кормлении определяется поедаемостью корма отдельной особью за каждый отрезок времени и степенью его использования.
Поедаемость корма связана рядом факторов: генетическим потенциалом птицы, полом, возрастом, физиологическим состоянием, вкусовыми достоинствами корма и условиями среды.
В течение опыта кормление бройлеров осуществляли по 2 периодам: стартовый (1 - 4 недель) и финишный (5 - 7 недель) в соответствии с нормами ВНИТиП (115). Бройлеров подопытных групп кормили одними комбикормами заводского производства: в первый период - комбикормом ПК-5-376, во второй период - комбикормом ПК-6, который в кормоцехе птицефабрики дорабатывался путем введения в него дополнительно мясокостной муки собственного производства. Кроме этого, во все комбикорма в кормоцехе вводили растительное масло для повышения обменной энергии в кормосмеси и обеспечения птицы линолевой кислотой.
По данным Р. Фелтвел, С. Фокс (148), линолевая кислота способствует повышению переваримости питательных веществ, улучшает ожиренность и сортность тушки.
В соответствии со схемой опыта бройлеры опытных групп ежедневно получали с водой комплексонат титана.
Вводимый в кормосмесь премикс П-1-2 обеспечивал бройлеров необходимым количеством витаминов и микроэлементов. На 1 тонну комбикорма добавляли: витаминов - А - 7 млн. МЕ, Д3 - 1 млн. МЕ, В2 - 1 г, В3 - 3 г, В4 - 500 г, В12 - 25 г, РР - 20 г, С - 50 г; солей микроэлементов: сернокислого марганца - 23 г, углекислого цинка - 41, сернокислой меди - 10, хлористого кобальта - 2.8 г.
Состав кормосмесей, применяемых в кормлении подопытных бройлеров, представлен в приложении 1и 2.
Дачу корма подопытной птице, в зависимости от возраста, осуществляли согласно разработанной на птицефабрике схемы.
Среднее потребление комбикорма и питательных веществ бройлерами в течение научно-хозяйственного опыта представлено в таблице 5 и приложении 3.
Анализируя данные таблицы, можно сказать, что бройлеры в оба периода выращивания получали достаточное количество корма и вместе с ним питательных веществ, необходимых для получения прироста живой массы согласно технологическим параметрам.
Важное значение для рационального использования питательных веществ, особенно протеина корма, имеет энерго-протеиновое отношение. При узком энерго-протеиновом отношении избыток протеина будет расходоваться на энергетические цели, а при широком снижается продуктивность птиц (104,135).
При анализе рационов цыплят-бройлеров в стартовый период энерго-протеиновое отношение составило 142 при норме 141, в финишный период соответственно 162 и 162 ккал на 1% «сырого» протеина, что соответствует норме.
Как видно, энерго-протеиновое отношение с возрастом бройлеров увеличивается со 142 до 162 ккал на 1% «сырого» протеина.
Потребление корма и питательных веществ подопытными бройлерами (в среднем на голову в сутки)