Методи досліджень. Біохімічні - для визначення кількісного вмісту продуктів ПОЛ та показників САЗ; морфометричні - для контролю за ростовими процесами; сатистичні - для визначення вірогідності одержаних резульатів.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведено порівняльні дослідження процесів ПОЛ та стану системи антиоксидантного захисту (АОЗ) у перепелів, гусей та індиків з урахуванням фізіологічного стану та віку. Показано, що формування антиоксидантного статусу в організмі птахів у процесі їх онтогенетичного розвитку має видову і органо-тканинну специфіку, а зміни інтенсивності ПОЛ у них залежать від сформованості САЗ у тканинах і характеризуються певними змінами активностей ферментів САЗ та вмісту біоантиоксидантів, зумовленого фізіологічним станом організму.

Особистий внесок здобувача. Здобувач особисто підготувала обґрунтування теми, підібрала і опрацювала літературу за темою дисертаційної роботи, розробила методичні підходи для вирішення поставлених завдань, виконала експериментальну частину роботи.

Огляд літератури. Складається з 3 підрозділів, в яких наведено дані літератури, що стосуються САЗ і її ролі для організму птахів, вікових та органо-тканинних особливостей антиоксидантного статусу у птахів, впливу вітамінів Е і С на антиоксидантний статус та продуктивність птахів.

Загальна методика та основні методи досліджень. Для вирішення поставлених завдань нами проведено 5 дослідів протягом 2004-2006 років.

У першому досліді вивчали процеси перекисного окиснення ліпідів та активність деяких ланок ферментативної і неферментативної САЗ у тканинах японських перепілок, гусок та індичок під час їх яйцекладки. Дослід проводився на 6-місячних японських перепілках, 2-річних гусках сірої оброшинської породної групи та 2-річних індичках легкого кросу. Утримання перепілок було клітковим з вільним доступом до корму і води, а гусок та індичок вигульним. Перепілкам, гускам та індичкам згодовували комбікорми збалансовані за поживними і біологічно-активними речовинами у відповідності з потребою для кожного виду (Кирилів Я.І., Ратич І.Я., 2004).

У другому досліді вивчали видові особливості антиоксидантного статусу у ембріонів. Дослід проводили на 14-добових ембріонах перепелів, 26-добових ембріонах гусей та 24-добових ембріонах індиків, тобто матеріал для біохімічних досліджень (залишковий жовток разом з жовтковим мішком) відбирали за два дні до початку надзьобування шкарлупи, а також після виведення пташенят.

У третьому досліді вивчали вікову, видову та органо-тканинну специфіку антиоксидантного статусу у птахів у ранньому періоді онтогенезу. Дослід проводили на добових, 20- і 60- добових гусенятах сірої оброшинської породної групи та індичатах легкого кросу. Гусенят до 20- добового віку утримували на підлозі без вигулу, а з 20- до 60- добового віку утримання гусенят було вигульним. Утримання індичат було клітковим з вільним доступом до корму і води. Гусенятам та індичатам згодовували стандартні комбікорми, що за поживністю відповідали періоду вирощування кожного виду пташенят.

Четвертий дослід проводили на трьох групах гусенят по 49 голів у кожній групі, починаючи з 5- до 21-го добового віку в умовах експериментальної бази Інституту землеробства і тваринництва західного регіону України. Птицю утримували на підлозі з вільним доступом до корму і води. Протягом усього досліду пташенятам контрольної групи згодовували стандартний комбікорм, збалансований за усіма поживними та біологічно активними речовинами, відповідно до періоду вирощування. Гусенятам першої дослідної групи до стандартного комбікорму додатково вводили 10 г/т вітаміну Е, а для гусенят другої дослідної групи до стандартного комбікорму додатково додавали вітамін С у кількості 25 г/т. У кінці досліду провели зважування всього поголів'я гусенят. Впродовж досліду проводили облік збереженості поголів'я.

П'ятий дослід проводили на трьох групах індичат легкого кросу по 20 голів у кожній групі, починаючи з 5- до 21-го добового віку у фермерському господарстві "Федюк" села Новосілки Золочівського району Львівської області. Утримання індичат було клітковим з вільним доступом до корму і води. Протягом усього досліду пташенятам контрольної групи згодовували стандартний комбікорм, збалансований за усіма поживними та біологічно активними речовинами, відповідно до періоду вирощування. Індичатам першої дослідної групи до стандартного комбікорму додатково вводили 10 г/т вітаміну Е, а для другої дослідної групи до стандартного комбікорму додатково додавали вітамін С у кількості 25 г/т. У кінці досліду провели зважування всього поголів'я індичат. Впродовж досліду проводили облік збереженості поголів'я.

Матеріалом для досліджень слугували кров, плазма крові, еритроцити, тканини печінки, білкової частини яйцепроводу, м'язів стегна, ооцити на різних стадіях оогенезу, жовток яйця, залишковий жовток разом з жовтковим мішком.

У вказаних тканинах, жовтку яєць та ооцитах визначали вміст гідроперекисів ліпідів (ГДП; Мирончик В.В., 1984), малонового діальдегіду (МДА; Мартинюк В.Б. та ін., 1991), відновленого глутатіону (ВГ; Батлер П.Л. та ін., 1963) супероксиддисмутазну КФ. 1.15.1.1 (СОД; Дубинина Е.Е. та ін., 1983), каталазну КФ. 1.11.1.6 (КТ; Королюк М.А. та ін., 1988), глутатіонпероксидазну КФ. 1.11.1.9 (ГП; Моина В.М., 1986) активності.

У жовтку яєць, залишковому жовтку разом з жовтковим мішком і тканинах печінки визначали вміст вітамінів Е, А (Скурихин В.Н., 1991) та каротиноїдів (Маслиева О.И., 1975).

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Примітка: різниці статистично вірогідні - 1. *-р < 0,05; **-р < 0,01; ***-р < 0,001 - порівняння з перепілками;

2. №-p < 0,05; №№ -p < 0,01; №№№ p < 0,001 - порівняння між гусками та індичками

Високу інтенсивність процесів перекисного окиснення ліпідів відзначено у тканинах білкової частини яйцепроводу всіх досліджуваних видів птахів, однак найменшою вона була в індичок при найнижчій каталазній та глутатіонпероксидазній активностях. Необхідно зауважити, що концентрація малонового діальдегіду в цій тканині перепілок, гусок та індичок була помітно вищою, ніж гідроперекисів, що свідчить про тканинну особливість захисних механізмів, внаслідок яких знешкоджуються первинні і вторинні продукти ПОЛ (Кургалюк Н.М., 2001).

У м'язах стегна перепілок нами встановлено значно нижчий рівень продуктів ПОЛ та вищу активність каталази і глутатіонпероксидази, у порівнянні з індичками і гусками. На нашу думку, такі різниці можуть бути зумовлені способом утримання птахів, а отже, і функціональними навантаженнями. Утримання перепілок було клітковим, а гусок та індичок вигульними.

Дослідження виконані на тваринах показали, що м'язове навантаження супроводжується підвищенням кількості гідроперекисів, а скелетні м'язи у стані відносного спокою характеризуються низьким ступенем відновленості дихального ланцюга, зумовленого дефіцитом субстратів окиснення (Бучко О.М., 2004).

Концентрація відновленого глутатіону, як показали наші дослідження, була найвищою у тканинах печінки всіх видів птахів, приблизно у два рази меншою в білковій частині яйцепроводу і найменшою у м'язах стегна, крім індичок.

Висока концентрація глутатіону у печінці, у порівнянні з іншими тканинами, зумовлена тим, що в печінці синтезується і відновлюється основний пул глутатіону організму, що сприяє інактивації вільних радикалів шляхом акумуляції синтезу Se-залежної глутатіонпероксидази, яка каталізує розпад Н2О2 і органічних гідроперекисів (Кулинский В.И., Колісниченко Л.С., 1990). Як бачимо, функціональна активність САЗ у тканинах є неоднаковою і зумовлена специфікою метаболізму, рівнем ферментативного метаболізму - продукції НАДФ - НАДФН, міри витрачання цього запасу в біоенергетичних процесах, надходження незамінних компонентів САЗ - токоферолу, аскорбату, біофлавоноїдів, тіолів та інших сполук (Бобирьов В.М. та ін., 2002).

Нами встановлено суттєві різниці щодо вмісту продуктів ПОЛ, активності супероксиддисмутази, каталази, глутатіонпероксидази, кількості відновленого глутатіону, вітамінів Е, А і каротиноїдів у жовтку перепелиних, гусячих та індичих яєць (табл. 2).

Таблиця 2

Вміст продуктів ПОЛ, відновленого глутатіону, вітамінів Е, А, каротиноїдів та активність ферментів САЗ у жовтку яєць птахів, ( М±m, n=5 )

Показано, що жовток перепелиних яєць містить меншу кількість гідроперекисів ліпідів, характеризується високою активністю ферментів антиоксидантного захисту, зокрема каталази і глутатіонпероксидази, містить більше відновленого глутатіону, вітамінів Е і А. Такі різниці у досліджуваних показниках, у першу чергу, зумовлені генетико-біологічними особливостями цих видів птахів, оскільки комбікорми, що згодовувались, за поживністю та біологічною цінністю відповідали рекомендованим нормам.

Що стосується каротиноїдів, кількість яких у жовтку гусячих та індичих яєць була більшою, ніж у перепелиних, то це ми пов'язуємо з вигульним утриманням гусей та індиків і споживанням ними зелених кормів.

2. Вміст продуктів ПОЛ, відновленого глутатіону, вітамінів Е, А, каротиноїдів та активність ферментів САЗ у жовтку яєць птахів під час їх інкубації. Нами простежено зміни вмісту продуктів ПОЛ, відновленого глутатіону, вітамінів Е, А і каротиноїдів та активності ферментів системи АОС у жовтку яєць, що відбуваються на певних стадіях інкубації яєць.

Встановлені якісні і кількісні зміни вмісту продуктів ПОЛ, відновленого глутатіону і активності ферментів системи АОЗ у залишковому жовтку ембріонів перепелів, гусей та індиків і виведених пташенят були різними і вказують на неоднаковий характер змін у процесі ембріогенезу пташенят різних видів.

Оскільки жовток яєць різних видів птахів характеризуються різним співвідношенням ліпідних фракцій, то, мабуть, інтенсивність процесів ПОЛ на різних стадіях ембріонального розвитку пташенят залежить від його ліпідного складу, ступеня гідролізу ліпідів, концентрації вільних жирних кислот, у першу чергу ненасичених жирних кислот та вмісту біоантиоксидантів (Кирилів Б.Я., .Ратич І.Б., 2006).

Що стосується вітамінів Е, А і каротиноїдів у жовтку яєць досліджуваних видів птахів, то їх кількість у процесі інкубації зменшувалась.

Якщо говорити про динаміку цих змін, то вона була найпомітнішою в останні дні інкубації, що зумовлено як їх участю у процесах знешкодження продуктів перекисного окиснення ліпідів, так і депонуванням у тканинах, а також максимальним використанням ембріоном ліпідів залишкового жовтка на цьому етапі ембріогенезу.

3. Формування системи антиоксидантного захисту в ооцитах перепілок і гусок у процесі оогенезу. Відомо, що протягом росту ооцит проходить певні стадії, що характеризуються різною інтенсивністю метаболічних процесів, які визначають склад ооплазми, зокрема формування САЗ, спрямованої на забезпечення прооксидантно-антиоксидантної рівноваги у жовтку яєць та оптимальних умов розвитку ембріона. У дослідах на курях встановлено, що формування САЗ відбувається вже на початкових етапах оогенезу, а інтенсивність процесів перекисного окиснення ліпідів і активність ферментативної і неферментатитвної систем антиоксидантного захисту під час росту ооцитів змінюється (Бреславец В.А., Сахацкий Н.И., 2001; Карпа І.В., Ратич І.Б., 2004).

При цьому слід зауважити, що помітніші зміни активності вказаних ферментів були при додатковому введенні до комбікорму 25 г/т вітаміну С.

Додаткове введення до кормосуміші 10 г/т вітаміну Е сприяло також зростанню кількості вітамінів Е, А і каротиноїдів у тканинах печінки, тоді як збільшення рівня вітаміну С не впливало на вміст цих біоантиоксидантів у печінці.

Підвищення вмісту вітамінів Е і С у комбікормі для гусенят з 5- до 21- добового віку призводило до збільшення їх маси тіла та збереженості поголів'я (табл.3). При цьому слід зауважити, що жива маса гусенят, яким додатково вводили вітамін С була більшою, ніж у тих, які отримували вищий рівень вітаміну Е.

Таблиця 3

Маса тіла та збереженість поголів'я гусенят

У досліді на індичатах, який проводився за тією ж схемою, що і на гусенятах, нами встановлено, що збільшення кількості вітамінів Е і С на 50% у кормосуміші для індичат також позитивно впливало на процеси перекисного окиснення ліпідів та активність досліджуваних ферментів системи антиоксидантного захисту.

У той же час необхідно відзначити, що у досліді на індичатах ефективність додаткового введення вітаміну Е була вищою, ніж аскорбінової кислоти. Збільшення кількості вітаміну Е у комбікормі для індичат (перша дослідна група) сприяє зростанню його вмісту в печінці на 19,56 % (р<0,05) та підвищенню маси тіла пташенят, тоді як при додатковому введенні вітаміну С позитивного впливу на прирости маси тіла нами не було відзначено. Підвищений рівень вітамінів Е і С позитивно впливав на збереженість дослідного поголів'я індичат (табл.4.).

Таблиця 4

З метою корекції антиоксидантного статусу та підвищення приростів маси тіла гусенят і збереженості поголів'я рекомендується у період їх вирощування з 5- до 21-добового віку до стандартного комбікорму додатково вводити 25 г/т вітаміну С.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

5. Ратич І.Б., Мартинюк У.А. Видові та органо-тканинні особливості антиоксидантного статусу у птахів // Науковий вісник Львівської національної академії ветеринарної медицини ім. С.З.Гжицького. - 2006. - Т.8, №2 (29) Ч.2. - С.125-131. (Дисертантом проведені експериментальні дослідження, аналіз результатів, участь у написанні тексту статті).

6. Мартинюк У.А., Ратич І.Б. Вікові, видові та органо-тканинні особливості процесів перекисного окиснення ліпідів у птахів у ранньому постнатальному періоді // Біологія тварин. - 2006. - Т.8, № 1-2. - С.135-140. (Дисертантом проведені експериментальні дослідження, аналіз результатів, участь у написанні тексту статті).

7. Ратич І.Б., Мартинюк У.А. Вплив вітамінів Е і С на процеси перекисного окиснення ліпідів та активність ферментів системи антиоксидантного захисту в тканинах індичат // Науково-технічний бюлетень Інституту біології тварин і Державного науково-дослідного контрольного інституту ветпрепаратів та кормових добавок. - Львів, 2006. - Вип.7, № 3,4. - С. 53-58. (Дисертантом проведені експериментальні дослідження, аналіз результатів, участь у написанні тексту статті).

8. Species and organ-tissues specificity of antioxidant status in poultry / I. Karpa, U. Mykhalchyshyn, I. Ratych, W. Migdal // Procuding of the British Society of Animal Science, Pig and Poultry meat guality-genetic and non-genetic factors Krakow - Poland, 14-15 October, 2004. - P. 49-50. (Дисертант брав участь у проведені досліджень показників АОС у перепелів, статистичному опрацюванні результатів, аналізі одержаних даних, оформленні статті).

9. Патент на корисну модель № 18303, Україна, МПК 2006 А01К39/00. Спосіб корекції імунного та антиоксидантного статусу та збереження гусенят у ранньому постнатальному періоді / І.Б. Ратич, О.І. Віщур, У.А. Мартинюк, Д.І. Мудрак; Заявлено 27.03.2006; Опубл. 15.11.2006, Бюл. №11, 2006 р. (Дисертант визначав показники САЗ, прирости живої маси тіла, збереженість поголів'я гусенят).

АНОТАЦІЇ

Мартинюк У.А. Видові особливості антиоксидантного статусу та способи його корекції у ранньому постнатальному періоді. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.04 - біохімія. - Інститут біології тварин, м. Львів, 2007.

Дисертація присвячена вивченню видових особливостей ПОЛ та стану деяких елементів ферментативної та неферментатвної САЗ у японських перепілок, гусей та індиків з урахуванням їх фізіологічного стану і віку та розробленню способів їх корекції у ранньому постнатальному періоді розвитку.

Порівняльні дослідження процесів ПОЛ та стану САЗ у перепелів, гусей та індиків показали, що формування антиоксидантного статусу в організмі птахів у процесі їх онтогенетичного розвитку має видову і органо-тканину специфіку, а зміни інтенсивності ПОЛ у них залежать від сформованості САЗ у тканинах і характеризується певними змінами активностей ферментів САЗ та вмісту біоантиоксидантів, зумовленого фізіологічним станом організму.

Жовток перепелиних яєць, у порівнянні з жовтком гусячих та індичих яєць, містить меншу кількість продуктів ПОЛ та вищу активність каталази та глутатіонпероксидази, більший вміст відновленого глутатіону, вітамінів Е і А та менший рівень каротиноїдів.

Ранній постнатальний період розвитку гусенят та індичат характеризується зменшенням в їх організмі природних біоантиоксидантів (вітамінів Е, А і каротиноїдів) та посиленням процесів ПОЛ.

Додаткове введення до стандартного комбікорму для гусенят та індичат у період їх вирощування з 5- до 21-добового віку вітаміну Е у кількості 10 г/т або вітаміну С у кількості 25 г/т знижує інтенсивність процесів ПОЛ, сприяє зростанню активності ферментів САЗ у крові і тканинах печінки та м'язів стегна, а також збільшенню живої маси та збереженості поголів'я.

Ключові слова: перепілки, гуси, індики, ембріони, перекисне окислення ліпідів, система антиоксидантного захисту, вітамін Е, вітамін С, каротиноїди.

Мартынюк У.А. Видовые особенности антиоксидантного статуса и способы его коррекции в раннем постнатальном периоде. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.04 - биохимия. - Институт биологии животных УААН, Львов, 2007.

Диссертационная работа Мартынюк У.А. посвящена изучению видовых особенностей процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и состояния некоторых элементов ферментативной и неферментативной систем антиоксидантной защиты (САЗ) у японских перепелов, гусей и индюков с учетом их физиологического состояния, возраста и разработке способов их коррекции в раннем постнатальном периоде развития.

На основе экспериментальных исследований, выполненных на современном методическом уровне, исследованы видовые, органо-тканевые особенности процессов ПОЛ и функционирования САЗ у японских перепелов, гусей и индеек во время яйцекладки. Установлено, что исследуемые ткани перепелок характеризуются меньшей интенсивностью процессов ПОЛ и большей активностью ферментативной и неферментативной САЗ, по сравнению с тканями гусей и индеек. Желток перепелиных яиц, по сравнению с желтком гусиных и индюшиных яиц, содержит меньшее количество продуктов ПОЛ и высшую активность каталазы (КТ) и глутатионппероксидазы (ГП), большее содержание восстановленного глутатиона, витаминов Е и А и низший уровень каротиноидов.

В процессе эмбриогенеза количественные и качественные изменения содержания продуктов ПОЛ и активность ферментов САЗ в остаточном желтке эмбрионов перепелов, гусей и индюков и выведенных птенцов были различными.

Содержание природных антиоксидантов (витаминов Е, А и каротиноидов) в желтке перепелиных, гусиных и индюшиных яиц за период их инкубации уменьшалось. Исследования ооцитов перепелок, гусей на разных стадиях их роста показали, что формирование САЗ происходит уже на ранних стадиях оогенеза. При этом активность КТ и ГП в ооцытах гусей, по сравнению с ооцитами перепелок, на всех исследуемых стадиях оогенеза, кроме начальной, была меньшей.

Формирование антиоксидантного статуса в организме птиц в процессе их онтогенетического развития имеет видовую и органо-тканевую специфику, а изменения интенсивности ПОЛ у них зависит от формирования САЗ в тканях и характеризуются определенными изменениями активности ферментов САЗ и содержания биоантиоксидантов, обусловленного физиологическим состоянием организма. Ранний постнатальный период развития гусят и индюшат характеризуется уменьшением в их организме природных антиоксидантов (витаминов Е, А и каротиноидов) и усилением процессов ПОЛ. Дополнительное введение в стандартный комбикорм для гусят и индюшат в период их выращивания з 5-до 21-суточного возраста витамина Е в количестве 10 г/т или витамина С в количестве 25 г/т снижает интенсивность процессов в крови и тканях печени и мышц бедра и способствует возрастанию активности ферментов САЗ, увеличению живой массы и сохранности поголовья.

Ключевые слова: перепелы, гуси, индейки, эмбрионы, перекисное окисление липидов, система антиоксидантной защиты, витамин Е, витамин С, каротиноиды.

Martynyuk U.A Species peculiarities of antioxidant status and their correction method in early postembriogenesis. - Manuscript.

Thesis for a candidate's degree f agriculture sciences by specialty 03.00.04 - biochemistry. - Institute of Animal Biology of UAAS, Lviv, 2007.

The dissertation is devoted to study of species peculiarities of lipid peroxidation and state of some elements of enzyme and non-enzyme antioxidant defense system in Japanese quails, geese and turkeys in connection with physiological state and age and proposition of antioxidant status correction method during early embryogenesis.

Comparative investigations of lipid peroxidation process and antioxidant defense system state in Japanese quails, geese and turkeys was shown, that antioxidant status formation in avian organism during ontogenesis had species and organ-tissues specify and change of lipid peroxidation intensity was correlated with antioxidant defense system formation in tissues and change of antioxidant defense system enzymes activities and bioantioxidant content, connected with physiological state of organism.

Egg yolk of Japanese quails, in comparison with gooses and turkey's egg yolk, contain less level of lipid peroxidation products and higher catalase and glutathione peroxidase activity, increasing level of reduced glutathione, vitamins E, A and decreasing carotenoids content.

Early postembryogenesis of goslings and turkey poults is characterized by decreasing level of natural bioantioxidants (vitamins E, A and carotenoids) in avian organism and lipid peroxidation processes stimulation.

10 g/ton vitamin E or 25 g/ton vitamin C addition into composition of standard diet for goslings and turkey poults during growing period was decreased lipid peroxidation processes intensity and was increased antioxidant defense system enzymes activity in blood, liver and leg muscle and also live weight and poultry safety.

Key words: Japanese quails, geese, turkeys, embryos, lipid peroxidation, antioxidant defense system, vitamin E, vitamin C, carotenoids.

Размещено на Allbest.ru