Воздействие соединений марганца на иммунобиологические и биохимические процессы в организме цыплят бройлеров в онтогенезе 03. 00. 04 биохимия

Вид материала

Автореферат

Содержание Кармолиев Рафик Хакимович ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства» 1. Общая характеристика работы Цель и задачи исследований. Научная новизна. Практическая и теоретическая значимость. Основные положения выносимые на защиту Апробация работы. Объем и структура работы. 2. Собственные исследования Результаты исследований Изучение острой токсичности и определение средней летальной дозы раствора сукцината марганца при внутрибрюшинном введении. Установление факта и закономерностей проницаемости сукцината марганца через скорлупу в яйца кур при предынкубационной обработке Изучение воздействия предынкубационной обработки яиц раство­рами сукцината и хлорида марганца на гематопоэтические и биохимиче­с Биохимические исследования сыворотки крови цыплят-бройлеров в динамике воздействия на организм биологически активной добавки - с 4. Практические предложения и рекомендаций 5. Список работ опубликованных по теме диссертации

Подобный материал:

• Влияние цитратов металлов на биохимические показатели тканей и органов цыплят-бройлеров, 485.86kb.
• Влияние различных способов повышения питательности зерна пшеницы и продуктов его переработки, 450.28kb.
• Влияние стимулятора роста нового поколения полизон на откорм свиней и выращивание цыплят-бройлеров, 768.73kb.
• Продукта, 143.2kb.
• Лекции гуп ппз «Смена», 207.82kb.
• Влияние стронгилоидозной инвазии на морфологические, биохимические и иммунобиологические, 325.95kb.
• Влияние природных и синтетических полимеров на биохимические свойства липаз из различных, 236.09kb.
• Основы биохимии спорта, 1521.5kb.
• Урок-лекция по химии. 11 Класс. Тема: «изучение кремния и его соединений», 141.78kb.
• Тема строение белков и ферментативный катализ вопросы лекции, 137.02kb.

На правах рукописи


Ручий Олег Сергеевич


Воздействие соединений марганца на иммунобиологические и биохимические процессы в организме цыплят бройлеров в онтогенезе


03.00.04 – биохимия


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук


Москва – 2007

Работа выполнена на кафедре органической и биологической химии в ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина»


Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Кармолиев Рафик Хакимович


Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Клопов Михаил Иванович

доктор биологических наук Букова Наталья Константинована


Ведущая организация: ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства»


Защита диссертации состоится «5» декабря 2007 г. в 14⁰⁰ часов на заседании диссертационного совета Д 220.042.04 в ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина» (109472, Москва, ул. Академика Скрябина, 23; тел. 377-93-83).


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина».


Автореферат разослан «» ______________ 2007 года


Ученый секретарь

диссертационного совета В.Д Фомина

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. За последнее время учеными были разработаны нормированные полноценные корма, различные добавки и способы внесения биологически активных веществ в организм птицы, коррегирующие амино­кислотно-белковый, липидно-липопротеидный, углеводно-энергетический, водно-солевой и витаминно-минеральный обмены, однако, проблемы в птицеводстве, такие как стимуляция эмбрионального и постэмбрионального развития бройлеров, повышение их резистентности и продуктивности остаются актуальными и востребованными (Бессарабов Б.Ф., 1991, 1992, 2007; Кармолиев Р.Х., 1998, 1999, 2000; Найдёнский М.С., 2000, 2001, 2002 и др.).

По данным академика Самохина В.Т. (2005), в нашей стране нет био­геохимических провинций и даже отдельных зон и полей с оптимальным со­держанием в почвах меди, цинка, марганца, кобальта, йода и селена. Дефи­цит этих элементов в растениях и кормах, а соответственно и в организме продуктивных животных и птицы достигает 30-70% от потребности (гипо­микроэлементозы).

Изучение роли влияния микроэлементов в составе биологически актив­ных веществ органической природы на организм птицы в онтогенезе явля­ется актуальной проблемой на сегодняшний день.

С точки зрения биохимии любое вещество, попадая в организм, прежде всего, воздействует на клеточном уровне, разрушая клетку или, наоборот, стимулирует её деятельность, эти процессы сказываются на всём организме в целом. Так, например, марганец является незаменимой частью многих фер­ментов (декарбоксилаз, фосфатаз, аминопептидаз, супероксиддисмутазы и др.), участвует в тканевом дыхании, и в антиоксидазной защите, способст­вует синтезу витаминов и т.д.

Янтарная кислота (сукцинат) является универсальным метаболитом, образующимся в общем, пути катаболизма в растительных и животных клетках.

Метаболизм янтарной кислоты в организме, прежде всего, связан с про­дукцией энергии, необходимой для обеспечения жизнедеятельности.

Изучение воздействия предынкубационной обработки яиц соединениями марганца на различные биохимические, гемопоэтические и иммунобиологи­ческие процессы в организме цыплят-бройлеров является весьма актуальной задачей. Данное вещество может применяться как для профилактики, так и для терапии недостатка марганца в организме птицы, а также как биологиче­ски активная добавка, повышающая естественную резистентность организма и стимулирующая обменные процессы.

Цель и задачи исследований. Основная цель – синтезировать марганецсодержащее металлорганическое соединение, разработать, изучить и усовершенствовать технологию применения соединений марганца для воздействия на физиологические, иммунобиологические и биохимические процессы в организме цыплят-бройлеров с целью повышения продуктивности и естественной резистентности.

В связи с этим нами были поставлены следующие задачи:

- разработать технологию синтеза комплексного соединения марганца с янтарной кислотой и изучить его физико–химические и биологические свойства;

- изучить динамику реакций синтеза и выявить критерии чистоты полученного препарата марганца;

- установить острую токсичность и среднюю летальную дозу водного раствора полученного соединения;

- разработать способы обогащения инкубационных куриных яиц и доказать количественную проницаемость через скорлупу в яйцо соединений марганца;

- установить оптимальную дозу и кратность применения различных соедине­ний марганца для цыплят-бройлеров;

- исследовать воздействие соединений марганца на гемопоэтические, биохи­мические, иммунобиологические и морфологические процессы в организме цыплят-бройлеров;

- дать зооветеринарную характеристику состояния организма цыплят в онто­генезе под воздействием различных соединений марганца;

- провести сравнительный анализ эффективности применения органических и неорганических соединений марганца;

Научная новизна. Разработан синтез комплексного соединения мар­ганца с янтарной кислотой. Изучены его физико-химические константы: тем­пература плавления, спектры поглощения 0,1 М р-ра, молярный коэффици­ент погашения, абсолютное содержание марганца, растворимость. Проведён рентгенодифракционный анализ структуры синтезированного вещества. Определена средняя летальная доза водных растворов сукцината марганца тетрагидрата при введении в брюшную полость, и на основании данных исследований установлен класс токсичности данного вещества. Получены новые данные о влиянии предынкубационной обработки яиц сукцинатом и хлоридом марганца на биохимические, гемопоэтические и иммунобиологические процессы в организме цыплят-бройлеров в эмбриональный и постэмбриональный периоды онтогенеза. Установлена биологическая полноценность мяса цыплят-бройлеров, выведенных из яиц подвергшихся предынкубационной обработке растворами сукцината и хлорида марганца.

Практическая и теоретическая значимость. 1) Разработанный способ получения сукцината марганца тетрагидрата позволяет синтезировать данное соединение высокой степени чистоты при минимальном использовании реа­гентов реакции и при этом в процессе превращения исходных веществ ис­ключается образование побочных примесей. Это даёт возможность использо­вать сукцинат марганца в ветеринарной медицине в качестве профилактиче­ского и лекарственного средства, биологически активной добавки (на способ получение сукцината марганца получен патент РФ).

2) Проведённые эксперименты позволяют рекомендовать водный рас­твор сукцината марганца для предынкубационной обработки яиц в совре­менных условиях птицефабрик с целью стимулирования процессов роста и развития цыплят-бройлеров на самых ранних этапах эмбриогенеза, что по­зволит в последующем получить дополнительный объём экологически безопасных и высоко качественных мясных продуктов убоя птиц.

3) Полученные данные проведённых исследований в значительной сте­пени расширяют и дополняют сведения о воздействии соединений марганца на организм цыплят бройлеров и связывают структурное строение сукцината марганца с его некоторыми биологическими свойствами (Заявка на патент: «Способ количественного определения проницаемости марганца через скорлупу в яйцо»).

Основные положения выносимые на защиту:

1. Изучение динамики синтеза, физико-химических констант и структуры сукцината марганца тетрагидрата.
   
2. Биологические свойства сукцината марганца по влиянию на процессы роста и развития и продуктивность цыплят – бройлеров в онтогенезе.
   

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на 69-й научно-практической конференции, посвященной 75-ле­тию СтГАУ (Ставрополь, 2005), на научно-практической конференции, по­священной 40-летию ветеринарно-биологического факультета МГАВМиБ им. К.И. Скрябина (Москва, 2006), на конференции молодых учёных и аспи­рантов ветеринарно-биологического факультета МГАВМиБ им. К.И. Скря­бина (Москва, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных статей, в том числе в журнале из перечня рецензируемых ВАК, в которых изложены основные материалы выполненной работы. Получен патент на способ син­теза сукцината марганца тетрагидрата.

Внедрение. Результаты исследования внедрены на птицефабрике ООО Агрофирмы «Луч», Московской области. (Акт о внедрении от 26 апреля 2007 года). Полученные данные используются на лекционных и лабораторно-прак­тических занятиях по дисциплине «Ветеринарная биохимия. Методы биохимических исследований» в ФГОУ ВПО МГАВМиБ им. К.И. Скрябина.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 141 страницах компьютерного текста и включает введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты собственных исследований, обсуждение результатов, выводы, практические предложения, список литературы и при­ложения. Работа иллюстрирована 44 таблицами, 20 рисунками и 4 фотогра­фиями. Список литературы включает 138 источников, в том числе 28 ино­странных авторов.

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2. Материалы и методы исследования
   

Работа была выполнена в период 2004-2007 гг в условиях: лаборатории кафедры органической и биологической химии МГАВМиБ им. К.И. Скря­бина, лаборатории патологии обмена веществ Государственного научного учреждения Ставропольского научного исследовательского института жи­вотноводства и кормопроизводства (ГНУ СНИИЖК), лаборатории рентгено­структурного анализа Института Элементоорганических Соединений (ИНЭОС) им. А.Н. Несмеянова Российской Академии Наук (г. Москва), ла­боратории сертификации и стандартизации Всероссийского научно-исследо­вательского института ветеринарной санитарии, гигиены и экологии Рос­сельхозакадемии, независимой ветеринарной лаборатории «Шанс-Био», агрофирмы «Луч» (Московская область, Раменский район) и частного сек­тора Ставропольского края Петровского района.

Научная работа состоит из трёх частей. Общая схема исследований представлена на рис. 1.

Биоматериалом исследований служили монокристаллы сукцината мар­ганца; белые мыши; цельная кровь и сыворотка крови цыплят-бройлеров; их красные и белые мышцы; желток и белок куриных яиц. Основные биохими­ческие исследования проводились на цыплятах-бройлерах, во всех экспери­ментах подобранных по принципу аналогов, кроссов СК-4 Русь и Смена-7.

Воздействие соединений марганца на иммунобиологические и биохимические процессы в организме цыплят бройлеров в онтогенезе

Разработка технологии синтеза и изучение структуры и физико-химических констант сукцината марганца (II)

Эксперименты по воздействию соединений марганца (II) на организм цыплят-бройлеров в разные периоды онтогенеза

Токсикологическая оценка водного раствора сукцината марганца тетрагидрата

Серии опытов

Воздействие соединений марганца на физиологические и биохимические процессы 15-и 30-сут цыплят при предынкубационной обработке яиц

Установление закономерностей проницаемости Mn-Sucс через скорлупу в яйцо при предынкубационной обработке его различными концентрациями растворов сукцината марганца

Исследование сравнительной эффективности воздействия различных по концентрации растворов сукцината и хлорида марганца на организм цыплят-бройлеров при предынкубационной обработке яиц

Изучение токсико-биологической оценки и относительной биологической ценности мяса 42-сут цыплят-бройлеров, выведенных из яиц обработанных до инкубации растворами соединений марганца и дистиллированной водой

Биохимические исследования сыворотки крови цыплят-бройлеров в динамике при подкожной инъекции цыплятам раствора сукцината марганца

Изучаемые тесты (показатели) исследований

Гематологические

Биохимические

Зоотехнические

Иммунологические

Состояние Аминокислотно-белкового обмен

Липидно-липопротеидный обмен

Состояние углеводный обмен

Состояние водно-солевого и витаминно-минерального обмен

Число эритроцитов

Число лейкоцитов

Содержание гемоглобина

Неспецифическая иммунобиологическая адаптация

Специфический иммунитет

Биологический контроль инкубации

Физиологическое последействие стимуляции эмбриогенеза

Рис. 1. Общая схема экспериментов

Рентгенодифракционное исследование монокристалла сукцината мар­ганца тетрагидрата размером 0,45×0,30×0,25мм проводилось на дифрактометре САD4 Enraf-Nonius

Изучение острой токсичности марганца сукцината проводили в соответ­ствии с рекомендациями Фармакологического Комитета (Арзамасцев Е.В. и др., 1998). В работе использовали нелинейных, здоровых половозрелых мы­шей обоего пола, подобранных по принципу аналогов. Вычисление средней летальной дозы (LD₅₀) проводили по методу Кёрбера (М.Л. Беленький, 1963).

Инкубационные яйца для всех серий эксперимента, кроме пятой, были взяты от родительского стада кур 13-14–мес возраста при соблюдении прин­ципа аналогов на птицефабрике ОАО «Богословское» Ставропольского края.

В первой серии экспериментов изучалась проницаемость в яйца и влия­ние на микроэлементный состав яиц, различных по концентрации растворов сукцината марганца (Mn-Succ) (0,1 %, 0,05 %, 0,01 % растворы Mn-Succ, дистиллированная вода и контроль) при однократной предынкубационной обработке. Материалом исследования служили желток и белок яиц, полученные от контрольной и четырёх опытных групп.

Обработку яиц проводили методом вакуумных ванн (Орлов М.В., 1989)

Во второй серии экспериментов изучалась сравнительная эффективность воздействия различных по концентрации растворов сукцината (0,1, 0,05, 0,01% растворы) и хлорида (0,1, 0,05, 0,01% растворы) марганца на организм цыплят-бройлеров при предынкубационной обработке яиц в эмбриональный и постэмбриональный периоды онтогенеза.

В первом опыте данной серии изучалось влияние предынкубационной обработки яиц дистиллированной водой и соединениями марганца на разви­тие зародышей и физиологические и биохимические показатели 19 - сут эмбрио­нов.

Во втором опыте изучалось влияние предынкубационной обработки яиц различными по концентрации растворами хлорида и сукцината марганца на показатели выводимости, продуктивности, сохранности и продуктивности цыплят-бройлеров. Началом опыта следует считать конец 20 сут инкубации, на которые происходит начало вывода цыплят, данный опыт является про­должением первого опыта во второй серии экспериментов.

В третьей серии экспериментов изучался характер воздействия однократной пре­дынкубационной обработки яиц соединениями марганца: 1 группа - дистиллированная вода, 2 группа - 0,01% раствор сукцината марганца, 3 группа-0,01 % раствор хлорида марганца и 4 группа- контрольная на иммунобиологические, физиологические и биохимические процессы в организме 15- и 30-сут цыплят.

Материалом исследования служили сыворотка и цельная кровь, полученная из ярёмной и подкрыльцовой вен.

На 42 сут выращивания от каждой группы по принципу аналогов были отобраны по шесть цыплят с целью получения материала для проведения токсико-биологической оценки мяса цыплят-бройлеров.

В пятой серии эксперимента по принципу аналогов было отобрано две группы цыплят-бройлеров (опытная и контрольная) по 100 голов в каждой. Материалом исследования служила сыворотка крови, полученная из крови, взятой из подкрыльцовой вены цыплят-бройлеров через 3, 6, 12, 48 ч и 6 сут после однократного подкожного введения опытной группе цыплят 6 %-ного водного раствора Mn-Succ в дозе 0,5 мл на голову и однократного под­кожного введения воды для инъекций в дозе 0,5 мл на голову контрольной группе цыплят.

При проведении экспериментов использовали биохимические, иммунобиологические, гематологические зооветеринарные показатели с применением общепринятых методов.

Статистическую обработку результатов исследования проводили на компьютере с процессором PENTIUM IV с использованием программ Micro­soft Excel и «Primer of Biostatistics 4.03. for Windows». Степень достоверности различий вычисляли с использованием критерия Стьюдента. Изменения по сравнению с контролем считались достоверными при вероятности Р=0,05 и меньше (Р.Х. Кармолиев, 1971). Цифровой материал представлен в единицах СИ, рекомендованных Всемирной организацией здравоохранения и стандар­том СЭВ 1062-78.

2. Результаты исследований
   

Рентгенодифракционное исследование монокристалла янтарнокислого марганца (Mn-Succ)

Mn-Succ кристаллизуется в рацемической (центросимметричной) пространственной группе. Структура олигомерная {Mn(H₂O)₄(OOC(CH₂)₂COO)}n, фрагмент Mn(H₂O)₄ координирует с двумя дианионами янтарнй кислоты, образуя олигомерные цепочки. Катион мар­ганца Mn⁺⁺ в структуре шестикоординирован. В его координационную сферу входят четыре молекулы воды и два дианиона янтарной кислоты, образуя, таким образом, тетрагональную бипирамиду (искаженный октаэдр), основа­ние которой образуют молекулы воды.

Изучение острой токсичности и определение средней летальной дозы раствора сукцината марганца при внутрибрюшинном введении.

При изучении острой токсичности сукцината марганца было установ­лено, что через 2-10 минут после однократного внутрибрюшинного введения 2% раствора препарата поведение животных изменяется. Из общих призна­ков интоксикации можно выделить то, что дыхание животных становится глубоким и частым, наблюдаются признаки возбуждения (хаотично двига­ются, совершают прыжки на месте), которые длятся от 1 до 15 минут, затем происходит резкое угнетение, животные забиваются в угол клетки, пере­стают реагировать на звуковые, световые и болевые раздражители и, в зави­симости от дозы, погибают через 1-25 минут. Доза сукцината марганца тетрагидрата, которая вызывает гибель 50% (LD₅₀) животных при внутрибрюшинном введении, равняется 330,875 мг/кг.

Результаты исследования острой токсичности сукцината марганца на бе­лых мышах свидетельствуют, что, в соответствии с классификацией И.В.Сидорова (1977) по токсичности веществ при введении в брюшную по­лость животного, этот препарат относится к 4 классу токсичности – малоток­сичные вещества.

Установление факта и закономерностей проницаемости сукцината марганца через скорлупу в яйца кур при предынкубационной обработке

При проведении исследований по проницаемости растворов Succ-Mn в куриные яйца, было отмечено, что содержание марганца в желтке яиц, под­вергшихся обработке растворами Mn-Succ, достоверно (Р<0,05) превышает содержание марганца в желтке других групп. Количество марганца в желтке яиц, которые были обработаны 0,1 % раствором Mn-Succ, достоверно пре­вышает на 0,1132 мкмоль количество марганца в желтке яиц контрольной группы.

В желтке яиц, которые были обработаны 0,05 % раствором сукцината марганца, достоверная (Р<0,05) разница в содержании марганца, по сравне­нию с контрольной, составляет 0,0994 мкмоль. Количество марганца в желтке яиц опытной группы, которые обрабатывались 0,01 % раствором Succ-Mn, достоверно превышает содержание марганца в контрольной на 0,1172 мкмоль.

Для определения проницаемости Mn-Sucс в яйцо после обработки, не­обходимо рассчитать общее количество содержания микро- и макроэлемен­тов в желтке и белке (табл. 1).

1. Общее количество микро- и макроэлементов в белке и желтке после предынкуба­ционной обработки, (n=5)

№ гр	Используемые вещества	Mn, мкмоль/яйцо	Zn, мкмоль/яйцо	Fe, мкмоль/яйцо	Cu, мкмоль/яйцо	Na, ммоль/яйцо
1	Дис. вода	0,5155±0,021	0,999±0,098**	5,711±0,3809	0,3174±0,04	19,23±0,635
2	0,1 %раствор Succ-Мn	0,6659±0,015*	1,342±0,0939	6,016±0,5076	0,3735±0,06	17,3±0,85
3	0,05%раствор Succ-Мn	0,716±0,033*	1,461±0,1067	5,635±0,4748	0,328±0,035	18,36±0,973
4	0,01%раствор Succ-Мn	0,7023±0,027*	1,356±0,0755	5,827±0,3039	0,3181±0,036	17,55±0,905
5	Контрольная	0,5704±0,017	1,367±0,0523	5,564±0,1435	0,3887±0,049	18,4±1,27

*Р≤0,005**Р≤0,05

Из таблицы 1 видно, что количество марганца в желтке и белке на яйцо в 2, 3 и 4 опытных группах достоверно (Р≤0,005) превышает на 0,0955, 0,1456 и 0,1319 мкмоль соответственно количество данного элемента в яйце контрольной группы. Также следует отметить достоверное (Р≤0,05) снижение количества цинка в желтке и белке на яйцо первой группы на 0,368 мкмоль по сравнению с контрольной, группой яиц.

Не учитывая константы и степень диссоциации молекул сукцината марганца тетрагидрата можно рассчитать количество мкмоль/яйцо сукцината марганца, проникшего в яйцо. Для этого можно воспользоваться формулой:




где, Х-количество Succ-Mn проникшего в яйцо, мкмоль; Т-концентрация марганца в яйцах опытной группы, мкмоль; К-концентрация марганца в яй­цах контрольной группы; М(Succ-Mn)-молекулярная масса сукцината мар­ганца, моль; А(Mn)-атомная масса марганца.

Так, при обработке яиц 0,01% р-р Mn-Succ в яйцо приблизительно про­никает 0,40 мкмоль сукцината марганца, при обработке 0,05 % р-ом – 0,45 мкмоль, а при обработке 0,1% р-ом – 0,30 мкмоль молекул сукцината мар­ганца. Таким образом выявлен обратный концентрационный эффект между обрабатываемым раствором биологически активной добавки и его количеством проникшим в яйцо.

Изучение сравнительной эффективности воздействия различных по концентрации растворов сукцината и хлорида марганца на организм цыплят-бройлеров после предынкубационной обработки яиц

В 19-сут эмбрионах полученных из яиц, обработанных растворами сук­цината марганца, уровень активности щелочной фосфатазы (КФ 3.1.3.1) был достоверно (Р≤0,05) ниже по сравнению с контрольной группой (29,95 ±3,182 мкат/л). В группе цыплят, где применялся 0,1 % р-р сукцината марганца, разница составляла 95% (1,53±1,32 мкат/л), если применялся 0,05% р-р – 91% (2,667 ±1,514 мкат/л), а в группе, в которой использовали 0,01 % р-р, 88,5% (3,43 ±3,71мкат/л).

Достоверно (Р≤0,05) низкое содержание D-глюкозы (18,99±17,72 ммоль/л), по сравнению с контрольной группой (44,94±15,22 ммоль/л), было отмечено в группе цыплят, где использовался 0,1% р-р МnCl₂. В этой же группе цыплят содержание мочевой кислоты было достоверно (Р≤0,05) ниже на 40 % (46,87±6,25 ммоль/л) по сравнению с контрольной (78,15±4,455 ммоль/л).

Данные о развитии куриных эмбрионов, полученные в результате овоскопии яиц, показывают, что на 18,5 сут инкубации в яйцах, которые до инкубации были обработаны 0,01% раствором сукцината марганца, отмечается достоверная разница (Р<0,05), по числу эмбрионов с физиологически нормальным развитием: в обработанной группе (96%) больше на 21% чем в контрольной группе (75%).

Масса цыплят-бройлеров опытной группы (1258±37 г), где для предын­кубационной обработки использовался 0,01 % раствор Succ-Mn к 40-сут вы­ращивания, достоверно (Р<0,05) была больше на 124 г, чем в контрольной группе (1134 ±40 г). Она достоверно (Р=0,01) превышала на 149 г массу цыплят той группы, где использовалась дистиллированная вода (1109 ±20 г) и была достоверно (Р<0,05) выше массы цыплят, где до инкубации использо­вали 0,1% р-р MnCl₂ (1140±25 г), 0,05% р-р MnCl₂ (1125 ±21 г) и 0,01% р-р MnCl₂ (1119 ±45) т.е. превышала массу тела на 118, 133 и 139 г, соответственно. Такая же тенденция отмечена в группе цыплят-бройлеров, где в предынкубационной обработке использовался 0,05% р-р Succ-Mn (1239 ±28 г). Так, по сравнению с контрольной группой и группой где использовалась дистиллированная вода, масса цыплят-бройлеров данной группы достоверно превышала на 105 и 130 г, соответственно, а по сравнению с группами, где использовались 0,1%, 0,05% и 0,01% растворы хлорида марганца на 99, 114, и 120 г.

Изучение воздействия предынкубационной обработки яиц раство­рами сукцината и хлорида марганца на гематопоэтические и биохимиче­ские процессы 15-сут цыплят

Содержание эритроцитов в крови цыплят контрольной группы (1,18±0,022·10¹²/л) достоверно (Р<0,05) выше на 6 %, по сравнению с группой цыплят вылупившихся из яиц обработанных 0,01 % раствором сукцината марганца (1,11±0,009·10¹²/л).

Содержание D-глюкозы в крови цыплят, вылупившихся из яиц обработанных дистиллированной водой (9,69±1,77 ммоль/л), достоверно (Р<0,05) выше по сравнению с контрольной группой(4,69 ±2,19) на 95 %.

Активность аланинаминотрансферазы (КФ 2.6.1.2) в группе цыплят, вы­веденных из яиц обработанных раствором хлорида марганца (0,64±0,19 мкат/л), достоверно (Р<0,05) выше на 75 % по сравнению с контрольной группой (0,365 ±0,175).

Бактерицидная активность сыворотки крови цыплят, выведенных из яиц подвергнутых обработке раствором сукцината марганца (76,95±1,35 %), была достоверно (Р<0,05) выше по сравнению с контрольной группой (70,2±3,3%)на 6,75 %. Достоверно (Р ≤0,05) низкая лизоцимная активность сыворотки крови наблюдалась в группе цыплят, где применялся для предын­кубационной обработки яиц раствор сукцината марганца (29,31 ±5,99%), по сравнению с контрольной группой(38,78 ±5,65%) этот показатель ниже на 9,47 %.

Обработка яиц 0,01% раствором сукцината марганца приводит к досто­верному снижению уровня в сыворотке крови 15-сут цыплят альбуминов (4,98±0,44 г/л), постальбуминов (1,35±0,12 г/л), церулоплазминов (0,172±0,017г/л) и β₂-глобулинов (1,19 ±0,10 г/л) на 35,0%, 57,8%, 37,4% и 67,2%, соответственно, и достоверному(Р≤0,05) увеличению количества трансферринов (13,82 ±1,23 г/л) и Sα₂-макроглобулинов (2,34 ±0,21 г/л) на 58,0% и 98,3 %, соответственно, по сравнению с контрольной группой (Alb-7,67 ±0,69г/л; Post Alb-3,21 ±0,29г/л; Cp-0,275 ±0,025г/л; β₂-3,615 ±0,32 г/л; Tf-8,745 ±0,78 г/л; α_2М-1,18 ±0,11 г/л).

В сыворотке крови цыплят, выведенных из яиц обработанных дистилли­рованной водой, отмечается достоверное увеличение содержания β₂-глобу­линов (6,38±0,20 г/л) на 76,5 % по сравнению с контрольной группой. В этой группе также наблюдается тенденция к снижению постальбуминов (2,17±0,08 г/л), церулоплазминов (0,070±0,001 г/л) и β-липопротеидов (2,81±0,11 г/л) на 32,5, 74,5 и 48,3 %, соответственно, по сравнению с кон­тролем (β-Lp-5,435 ±0,485г/л) (P<0,01).

Увеличение Sα₂-макроглобулинов (2,885 ±0,365г/л) на 98,3 %, по сравне­нию с контрольной группой, отмечается в сыворотке крови 15-сут цыплят-бройлеров, выведенных из яиц подвергшихся предынкубационной обработке раствором хлорида марганца. У цыплят этой группы содержание постальбу­минов (1,295 ±0,165 г/л), β₂-глобулинов (2,22±0,28 г/л) и β-липопротеидов (2,285 ±0,415г/л) достоверно меньше в сыворотке крови на 58,8 %, 38,6 % и 57,9 %, соответственно, по сравнению с количеством данных белковых ве­ществ в сыворотке крови цыплят контрольной группы (P<0,01).

Токсико-биологическая оценка мяса цыплят-бройлеров, методом основанным на выживаемости тест-организма (инфузорий) показала, что однократная обработка яиц до инкубации 0,01%-ным раствором сукцината марганца не снижает относительную биологическую ценность мяса цыплят-бройлеров полученных, из этих яиц. Мясо цыплят-бройлеров выведенных, из яиц обработанных 0,01%-ным водным раствором сукцината марганца, нетоксично.

2.Относительная биологическая ценность (ОБЦ) мяса цыплят-бройлеров, (n=6)

Группы	Используемые вещества	Среднее количество инфузорий в 1 мл среды	ОБЦ в %% к контролю
1	Без обработки (контроль)	(28,25±0,80)×104	100
2	Дистиллированная вода	(27,50±1,20)×104	97,30
3	0,01% раствор MnCl2	(29,20±1,00)×104	103,40
4	0,01% раствор Succ-Mn	(28,75±1,30)×104	101,80

Р>0,05

Биохимические исследования сыворотки крови цыплят-бройлеров в динамике воздействия на организм биологически активной добавки - сукцината марганца

Подкожная инъекция водного раствора биоактивного вещества - сукцината марганца достоверно (Р=0,011) снижает активность аланинаминотрансферазы (КФ 2.6.1.2) в сыворотке крови цыплят опытной группы (179±2ед/л), по сравнению с контрольной группой (188±19 ед/л). Через 48 ч после инъекции Succ-Mn, разница составляет 11,75 ед/л.

Достоверная разница (Р=0,027) по количеству общего белка в сыворотке крови цыплят-бройлеров между опытной (29,3±2,5г/л) и контрольной груп­пой (38,3±1,7г/л) наблюдается через 6 ч после начала эксперимента. При этом в контрольной группе содержание общего белка на 9 г/л, больше по сравне­нию с опытной группой.

Содержание постальбуминов в сыворотке крови цыплят опытной группы (6,321±0,562г/л) через 6 ч после инъекции было достоверно (Р<0,05) меньше на 2,303 г/л, по сравнению с контрольной группой (8,624 ±0,337г/л). Также в этот период исследования отмечены достоверные различия по коли­чественному содержанию трансферринов, γ₁-глобулинов и β-липопротеидов. В сыворотке крови опытной группы (Tf=2,955±0,218; γ₁ =1,058±0,110; β-Lp=0,688±0,052г/л) цыплят количество этих белковых веществ достоверно (Р<0,05) меньше на 1,121 г/л, 0,495 г/л, 0,298 г/л по сравнению с контрольной группой (Tf=4,076 ±0,265; γ₁ =1,553 ±0,075; β-Lp=0,986 ±0,086г/л), соответст­венно.

На 12 ч после введения Mn-Succ картина белковых веществ сыворотки крови цыплят имела следующий вид: количество трансферринов, церулоплазминов и Sα₂-макроглобулинов в опытной группе (Tf=3,072±0,117; Cp=1,608±0,042; α_2М=5,122±0,098г/л) было достоверно (Р<0,05) меньше на 1,008, 0,991 и 0,984 г/л, по сравнению с контрольной группой (Tf=4,080 ±0,143; Cp=2,599 ±0,102; α_2М=6,106 ±0,035г/л), соответственно; уровень β₂-глобулинов в сыворотке крови цыплят-бройлеров опытной группы (1,917±0,073г/л), напротив, был достоверно (Р<0,05) выше на 0,542 г/л по сравнению с контрольной группой (1,375 ±0,183г/л).

Через 3 ч после инъекции Succ-Mn, содержание мочевой кислоты в сыворотке крови у контрольной группы цыплят (3,025±0,256ммоль/л) достоверно (Р=0,027) превышало на 0,8 ммоль/л количество данного метаболита в крови цыплят опытной группы (2,225±0,103ммоль/л). Так же достоверное различие (Р=0,032) в содержании мочевой кислоты между контрольной (2,800±0,551ммоль/л) и опытной группами (1,175±0,256ммоль/л) установлено на 12 ч после начала эксперимента, разница составила 1,625 ммоль/л.

Уровень общего билирубина в сыворотке крови цыплят-бройлеров опытной группы (5,25±0,09мкмоль/л) через 6 ч после инъекции Succ-Mn дос­товерно (Р=0,020) превышал на 0,8 мкмоль/л, уровень результатов полученных в контрольной группе (4,45±0,24мкмоль/л). Однако на 48 ч исследования в опытной группе цыплят (2,53±0,13мкмоль/л) содержание данного метаболита в сыворотке крови было достоверно меньше на 0,575 мкмоль/л, по сравнению с контролем (3,10±0,11мкмоль/л).

Содержание холестерола в сыворотке крови цыплят-бройлеров опытной группы (4,57±0,14ммоль/л) через 48 ч после подкожного введения раствора сукцината марганца было достоверно меньшим на 1,45ммоль/л, по сравнению с контрольной группой (6,02±0,23ммоль/л).

В опытной группе цыплят-бройлеров(1,865±0,081 и 0,845±0,066 ммоль/л) после подкожного введения водного раствора сукцината марганца через 3 ч и 12 ч, отмечен достоверно низкий (Р=0,026 и Р=0,003) уровень со­держания триацилглицеролов, по сравнению с контрольной группой (3,312±0,439 и 2,170±0,285ммоль/л). Разница составила 1,447 ммоль/л и 1,325 ммоль/л, соответственно.

Через 3 ч после подкожной инъекции цыплятам сукцината марганца происходит достоверное увеличение α-Lp (ЛВП - липопротеидов высокой плотности) в сыворотке крови опытной группы на 4,215 %, по сравнению с контрольной группой. Через 6 ч после введения Succ-Mn наблюдается достоверное снижение pre-β-Lp (ЛОНП - липопротеидов очень низкой плотности) в сыворотке крови цыплят-бройлеров на 3,108 %, по сравнению с контролем. К 12 ч исследования в сыворотке крови цыплят опытной группы установленн увеличение Chm (хиломикронов). По сравнению с контрольной группой цыплят этот метаболит достоверно превышал на 5,21 %. Уровень Chm в крови цыплят опытной группы на 48 ч исследования достоверно превышал количество данного липопротеида в крови цыплят контрольной группы на 10,96 %, а содержание β₁-Lp, наоборот, достоверно снизилось на 19,26 %, по сравнению с контролем. На 6 сут исследования отмечается достоверное понижение уровня α-Lp в сыворотке крови опытной группы цыплят-бройлеров на 1,75 %, по сравнению с α-Lp в сыворотке крови контрольной группы цыплят-бройлеров.

Достоверная разница в активности α-амилазы (КФ 3.2.1.1) между кон­трольной (547,2±61,7 и 896,2±35,6 ед/л) и опытной группами наблюдается через 12 (Р=0,042) и 48 ч (Р=0,0001). В первом и втором случаях активность этого фермента в опытной группе(357,5±39,7 и 594,0±11,2 ед/л) была ниже на 187,4 и 302,2 ед/л, соответственно.

Достоверная разница (Р=0,048) между контрольной (585±68 ед/л) и опытной группами (897±106ед/л), в активности лактатдегидрогеназы (КФ1.1.1.27) сыворотки крови отмечена через 48 ч после инъекции Succ-Mn. В этот период исследования уровень активности этого фермента в опытной группе был на 311,5 ед/л выше, по сравнению с контрольной.

В крови опытной группе цыплят (7,86±0,68 ммоль/л) через 3 ч после подкож­ной инъекции раствора биоактивной добавки- сукцината марганца тетрагидрата наблюдалось достоверно (Р=0,0001) низкое содержание D-глюкозы по сравнению с контрольной группой (15,04±0,10) разница составила 7,178 ммоль/л; на 6 сут исследования - разница в 6,32 ммоль/л была близкой к достоверной (Р=0,055).

Отмечено, что после подкожной инъекции сукцината марганца через 6, 12 ч и 6 сут активность щелочной фосфатазы (КФ3.1.3.1) сыворотки крови цыплят-бройлеров в опытной группе (2113±52; 1599±59; 1702±47 ед/л) цыплят-бройлеров достоверно (Р<0,05) превышал таковую в контрольной группе (1350±121; 1360±77; 1510±56 ед/л) на 736, 239 и 192 ед/л, соответственно.

3. ВЫВОДЫ

1. Разработана технология синтеза комплекса микробиогенного ме­талла- марганца с естественным метаболитом - янтарной кислотой, позво­ляющая получать данное вещество высокой степени чистоты с затратой минимального количества реагентов реакций, что позволяет использовать сукцинат марганца тетрагидрат в ветеринарной медицине.
   

2. Водный раствор сукцината марганца является малотоксичным ве­ществом и относится к 4-классу по токсичности веществ, вводимых в брюшную полость. Доза сукцината марганца тетрагидрата, которая вызы­вает гибель 50% животных при внутрибрюшинном введении, равняется 330,875 мг/кг.

3. Олигомерная структура сукцината марганца тетрагидрата, в которой фрагмент Mn(H₂O)₄ координирует с двумя дианионами янтарной кислоты образуя олигомерные цепочки обуславливает его специфическую способность проникать через биомембраны куриного яйца. Так, при обра­ботке яиц 0,01% р-р Mn-Succ в яйцо проникает 0,40 мкмоль Succ-Mn, при обработке 0,05 % р-ом – 0,45 мкмоль, а при обработке 0,1% р-ом – 0,30 мкмоль Succ-Mn. При этом выявлен обратный концентрационный эффект между обрабатываемым раствором биологически активной добавки и его количеством проникшим в яйцо.

4. Снижение активности фермента щелочной фосфатазы сыворотки крови в среднем на 88,5-95% (Р<0,05) по сравнению с контрольной и дру­гими группами у 19-сут опытных эмбрионов цыплят-бройлеров, получен­ных из яиц обработанных растворами сукцината марганца, является спе­цифическим показателем, характерным для механизма воздействия на ор­ганизм биологически активной добавки - Succ-Mn.
   

5. Однократная обработка яиц до инкубации 0,01 % раствором сукцината марганца оказывает интенсивный стимулирующий эффект на продуктивность, рост, развитие, биохимические и иммунобиологические процессы и естественную резистентность организма цыплят-бройлеров на протяжении всего периода эмбриогенеза и, частично, на протяжении постэмбрионального онтогенеза. Так, количество яиц со своевременным нормальным развитием эмбрионов к началу вывода в этой группе составило 96% (Р<0,05); масса тела 19-сут эмбрионов этой группы была самой высокой – 46,9±1,8 г (Р>0,05); выводимость, сохранность цыплят этой группы – 100% (Р<0,05); масса тела цыплят-бройлеров этой группы к концу выращивания (40-сут) составила 1257,6±36,7 г; бактерицидная активность сыворотки крови 15-сут цыплят этой группы по сравнению с контролем достоверно превышала на 6,75% (Р<0,05), а лизоцимная активность была достоверно ниже по сравнению с другими группами в среднем на 28% (Р<0,05).

6. Испытуемый на цыплятах-бройлерах биоактивная добавка - Succ-Mn коррегирует аминокислотно-белковый обмен:

- в сыворотке крови 15-сут цыплят опытной группы количество аль­буминов, постальбуминов, церулоплазминов и β₂-глобулинов на 35,0%, 57,8%, 37,4% и 67,2% (Р<0,05), соответственно было ниже, по сравнению с контролем;

- в сыворотке крови 15-сут цыплят опытной группы содержание трансферринов и Sα₂-макроглобулинов на 58,0% и 98,3 % (Р<0,05), соот­ветственно достоверно превышало количество данных белковых веществ в контрольной группе.

7. Токсико-биологическая оценка мяса цыплят-бройлеров методом основанным на выживаемости тест-организма (инфузорий) показала, что однократная обработка яиц до инкубации 0,01 % раствором сукцината марганца не снижает относительную биологической полноценности мяса цыплят-бройлеров, полученных из этих яиц. Мясо цыплят-бройлеров выведенных из яиц обработанных 0,01% водным раствором сукцината марганца, нетоксично.

8. Подкожное введение сукцината марганца цыплятам-бройлерам, оказывает влияние на аминокислотно-белковый, липидно-липопротеид­ный, углеводно-энергетический и минеральный обмены преимущественно воздействием на нейрогуморальную регуляцию и энергетические про­цессы, о чём свидетельствуют следующие результаты биохимических тес­тов:

- через 3 ч после инъекции наблюдалось достоверно (Р=0,0001) низкое содержание D-глюкозы в крови; по сравнению с контрольной группой разница составила 7,178 ммоль/л;

-через 3 и 12 ч, отмечен достоверно низкий (Р=0,026 и Р=0,003) уровень триацилглицеролов; по сравнению с контрольной группой разница составила 1,447 ммоль/л и 1,325 ммоль/л, соответственно;

- через 3 и 12 ч после инъекции сукцината марганца, содержание мочевой кислоты в сыворотке крови опытной группы цыплят-бройлеров достоверно (Р=0,027 и Р=0,032) уменьшилось на 0,8 ммоль/л и 1,625 ммоль/л. что в свою очередь приводит к дальнейшим изменениям в организме цыплят-бройлеров.

4. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИЙ

Рекомендуем водный раствор сукцината марганца для предынкубацион­ной обработки яиц в современных условиях птицефабрик с целью стимули­рования процессов роста и развития и резитентности организма цыплят-бройлеров на самых ранних этапах эмбриогенеза, что позволит в последующем повышать их мясную продуктивность. Оптимальная доза биологически активной добавки Succ-Mn при предынкубационной обработке яиц: 0,01 % р-р сукцината марганца, t° раствора 5-10 С°, экспозиция 5 минут.

Разработанная технология синтеза сукцината марганца тетрагидрата по­зволяет получить данное вещество высокой степени чистоты при минималь­ном затрате реактивов. Рекомендуем сукцинат марганца в ветеринарной ме­дицине в качестве профилактического и лекарственного средства (при мочекислом диатезе и пррозисе), а также в качестве биологически активной добавки.

Факт ингибирования сукцинатом марганца образования урата в орга­низме цыплят-бройлеров при подкожном введении 0,1% раствора в дозе 0,5 мл/гол, позволяет рекомендовать этот препарат для профилактики и терапии мочекислого диатеза птиц.

5. СПИСОК РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кармолиев Р.Х. Соединения марганца и их воздействие на иммунобиологические и биохимические процессы в организме птиц / Р.Х. Кармолиев, О.С. Ручий// Диагностика, лечение и профилактика заболеваний сельскохозяйственных животных: сб.науч.тр. – Ставрополь, 2005. – С.69-70.

2. Ручий О.С. Изучение острой токсичности раствора сукцината марганца при внутрибрюшинном введении./ О.С. Ручий, Р.Х. Кармолиев // Ветеринарная медицина. – 2006. - №. 6 – С. 31-32.

4. Кармолиев Р. Х. Биохимические и иммунобиологические механизмы воздействия соединений марганца на организм цыплят-бройлеров в эмбрио­нальный и постэмбриональный периоды онтогенеза / Р.Х. Кармолиев, О.С. Ручий// Вопросы физико-химической биологии в ветеринарии: сб. науч. тр. к 40-летию ВБФ и 110-летию С.И. Афонского.- М.:ФГОУ ВПО МГАВМиБ им. К.И. Скарябина, 2006. – С. 49-53.

3. Ручий О.С. Определение средней летальной дозы 0,01% раствора сук­цината марганца на белых мышах при внутрибрюшинном введении./ О.С. Ручий, Р.Х. Кармолиев // Доклады РАСХН.- 2007.-№ 1.-С.45-46.

5. Ручий О.С. Биологический контроль инкубации после обработки яиц растворами соединений марганца./ О.С. Ручий // Ветеринарная медицина. – 2007. - №. 1 – С. 28-30.

6. Кармолиев Р.Х. Биохимические доказательства и закономерности факта проницаемости сукцината марганца тетрагидрата (Mn-Suсc), через скорлупу в куриные яйца в процессе вакуумной обработки/ Кармолиев Р.Х., Ручий О.С./ Ветеринария сельскохозяйственных животных.- 2007.-№8.-С.-44-49.