Влияние соединений с антиоксидантными свойствами на аккумуляцию свинца и кадмия в органах и тканях цыплят-бройлеров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

03.02.08 - Экология

Влияние СОЕДИНЕНИЙ С АНТИОКСИДАНТНЫМИ СВОЙСТВАМИ НА АККУМУЛЯЦИЮ СВИНЦА И КАДМИЯ В ОРГАНАХ И ТКАНЯХ ЦЫПЛЯТ-БРОЙЛЕРОВ

Коваль Юлия Ивановна

Новосибирск - 2011

Работа выполнена в ФГОУ ВПО Новосибирский государственный аграрный университет

Научный руководитель -

доктор биологических наук, профессор

Бокова Татьяна Ивановна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

заслуженный деятель науки РФ

Наплекова Надежда Николаевна

член-корреспондент Россельхозакадемии, доктор биологических наук, профессор

Мотовилов Константин Яковлевич

Ведущая организация -

ФГОУ ВПО Алтайский государственный аграрный университет

Защита состоится «____» ___________ 2011 г. в _____ часов на заседании диссертационного совета Д 220.048.03 при ФГОУ ВПО Новосибирский государственный аграрный университет по адресу: 630039, г. Новосибирск, ул. Добролюбова, 160.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО Новосибирский государственный аграрный университет и на сайте http:www.nsau.edu.ru.

Автореферат разослан «____» _____________ 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Маренков В.Г.

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы. В условиях усложняющейся экологической обстановки человеку угрожает реальная опасность со стороны загрязненной пищевой продукции. Эта ситуация вызвана возрастающим объемом поступления ксенобиотиков в окружающую среду и, затем, по пищевым цепям, в живые организмы (Израэль Ю.А., 1984; Рейли К., 1985; Авцын А.П., 1991; Плясунов И.В., 2002; Панин М.С., 2002; Ахмадеев А.Н., 2002; Дабахов М.В., 2005; Комаров В.И., 2006).

Предотвращение перехода экотоксикантов биогенного и антропогенного происхождения из кормов в организм животного и продукцию животноводства является приоритетной задачей (Angelova V.R., 1999; Кузубова Л.И., 2000; Бокова Т.И., 2004).

С этой целью широко применяются различные препараты природного или синтетического происхождения, обладающие ионогенными, сорбционными, биологически активными и антиоксидантными свойствами. Такого рода соединения оказывают иммуностимулирующее действие на организм, способствуют укреплению системы естественной антиоксидантной защиты, снижают вероятность развития окислительного стресса, формирующегося под влиянием экотоксикантов (Тутельян В.А., 1987; Алексеев Ю.В., 1987; Ильин В.Б., 1991; Колесникова Е.В., 2002; Зенков Н.К., 2003; Макеев А.А., 2008; Просенко А.Е., 2010).

Вопросы влияния соединений, обладающих антиоксидантным действием, на аккумуляцию тяжелых металлов в организме сельскохозяйственной птицы, особенности их распределения в органах и тканях изучены недостаточно, информация носит разрозненный характер, поэтому исследования в данном направлении являются актуальными.

Цель исследований. Изучить влияние синтетических фенольных соединений с антиоксидантными свойствами на аккумуляцию свинца и кадмия в органах и тканях цыплят-бройлеров.

Задачи исследований:

1. Изучить влияние синтетических фенольных соединений с антиоксидантными свойствами на рост микроскопических грибов в комбикорме.

2. Определить особенности распределения свинца и кадмия в органах и тканях цыплят-бройлеров при их совместном введении в корм в различных концентрациях.

3. Выявить влияние водорастворимых антиоксидантов на аккумуляцию тяжелых металлов в организме цыплят-бройлеров и установить их оптимальную концентрацию для наиболее эффективного уменьшения токсического влияния свинца и кадмия.

4. Изучить динамику живой массы и биохимические показатели крови цыплят-бройлеров под действием тяжелых металлов и при использовании различных схем детоксикации водорастворимыми антиоксидантами.

5. Установить влияние антиоксидантов на процессы окисления липидов в мясе цыплят-бройлеров при его хранении.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Водорастворимые антиоксиданты снижают скорость роста микроскопических грибов в комбикорме.

2. Синтетические фенольные антиоксиданты уменьшают аккумуляцию свинца и кадмия в организме цыплят-бройлеров, что является физиолого-биохимическим обоснованием их использования в качестве детоксикантов тяжелых металлов.

3. Применение водорастворимых соединений с антиоксидантными свойствами в рационе сельскохозяйственной птицы замедляет скорость процессов перекисного окисления липидов в мясе при его хранении.

Научная новизна. Впервые апробированы синтетические фенольные антиоксиданты как препараты, препятствующих росту микроскопических грибов в кормах для цыплят-бройлеров.

Установлены особенности распределения свинца и кадмия в органах и тканях птицы при их совместном введении в корм в различных концентрациях.

В условиях длительного и кратковременного воздействия свинца и кадмия установлено, что синтетические фенольные антиоксиданты снижают концентрацию свинца и кадмия в органах и тканях цыплят-бройлеров. Проведены сравнительные испытания водорастворимых препаратов (Фантокс 11-1, Фантокс 11-2, Фантокс 11-3), определен наиболее эффективный детоксикант, его оптимальная дозировка и схема применения.

Выявлено положительное влияние водорастворимых антиоксидантов на рост, развитие и биохимические параметры крови цыплят-бройлеров.

Показано, что использование фенольных антиоксидантов замедляет процессы окисления липидов в мясе птицы при хранении.

Практическая значимость. Доказано, что антиоксиданты Фантокс 11-1, Фантокс 11-2, Фантокс 11-3 снижают скорость роста микроскопических грибов. Предложено применять изученные соединения, обладающие фунгистатическим действием, для повышения качества и сохранности кормов. комбикорм бройлер металл детоксикация

Использование в рационе цыплят-бройлеров антиоксиданта Фантокс 11-1 в дозировке 5 мг антиоксиданта на 1 кг живой массы птицы в качестве биологически активной добавки повышает продуктивность, уменьшает содержание свинца и кадмия в органах и тканях, приводит к нормализации обмена веществ.

Материалы диссертации используются в учебном процессе при изучении дисциплин «Экология», «Экологические основы природопользования», «Природные и синтетические антиоксиданты», «Экологическая токсикология» для подготовки специалистов в сельскохозяйственных вузах сибирского региона.

Апробация работы. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, входящих в Перечень ВАК - 2. Результаты работы докладывались и обсуждались на международных, региональных научно-практических конференциях: Региональной конференции молодых ученых, аспирантов, студентов и специалистов «Вклад молодых ученых в реализацию приоритетного национального проекта «Развитие агропромышленного комплекса» (Троицк, 2007); XII Международной школе-конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2008); V Международной научно-практической конференции «Пища. Экология. Качество» (Новосибирск, 2008); V, VI Международных научно-практических конференциях «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде» (Семипалатинск, 2008, 2010); VII Межрегиональной конференции молодых ученых и специалистов аграрных вузов СФО «Инновационный потенциал молодых ученых в развитии агропромышленного комплекса Сибири» (Новосибирск, 2009); III Международной интернет-конфернции «Инновационные фундаментальные и прикладные исследования в области химии сельскохозяйственному производству» (Орел, 2010); V Международной научно-практической конференции «Аграрная наука сельскому хозяйству» (Барнаул, 2010); IV Международной научной конференции молодых ученых «Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых», посвященной 40-летию СО Россльхозакадемии (Краснообск, 2010).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материала и методики исследований, результатов исследований и их обсуждения, заключения, выводов, предложений, списка использованной литературы, включающего 237 источников, в том числе 30 на иностранных языках, и приложений. Работа изложена на 185 страницах машинописного текста, включает в себя 44 таблицы и 25 рисунков.

Благодарности. Автор выражает благодарность научному руководителю доктору биологических наук, профессору Т.И. Боковой; доктору химических наук, профессору А.Е. Просенко; доктору биологических наук, профессору Е.М. Шалдяевой; кандидату химических наук Н.В. Кандалинцевой; кандидату сельскохозяйственных наук А.А. Беляеву; доктору сельскохозяйственных наук, профессору В.А. Реймеру, а так же сотрудниками кафедр химии и фитопатологии и систем защиты растений Новосибирского государственного аграрного университета за помощь в проведении работы; директору ОАО «Птицефабрика «Бердская», кандидату сельскохозяйственных наук, А.Н. Швыдкову; сотрудникам НИИ антиоксидантов Новосибирского государственного педагогического университета за сотрудничество.

2. Материалы и методы исследований

Исследования проведены в 2007-2010 гг. в соответствии с открытой инициативной тематикой научно-исследовательских работ «Экологические аспекты использования препаратов с антиоксидантными свойствами в продукции птицеводства» (регистрационный номер темы: 01.2009.61485).

Экспериментальная часть работы осуществлена в УНПЦ «Птицевод» и кафедре химии Новосибирского государственного аграрного университета, а также на базе птицефабрики «Бердская».

Для решения поставленных задач было проведено четыре серии экспериментов. Общая схема исследований представлена на рис. 1.

В первом эксперименте изучено влияние антиоксидантов на рост колоний микроскопических грибов в комбикормах.

Образцы зерен ячменя и пшеницы, используемые в кормопроизводстве, обрабатывали 0,1 М масляными растворами Тиофана, Тиофана М и Тиофана О и 0,01 М водными растворами Фантокса 11-1, Фантокса 11-2 и Фантокса 11-3. Посевы проводили секторально, на среду Чапека.

Для выделения грибов из кормовой смеси использовали метод разведения (1:1000). К образцам корма добавляли кристаллические антиоксиданты (100 мг жирорастворимого или 10 мг водорастворимого соединения на 1 кг корма), посев осуществляли на среду Чапека по общепринятой методике (Дудка И.А., 1982).

По окончании опытов устанавливали разнообразие грибных колоний путем микроскопирования.

Для изучения особенностей распределения свинца и кадмия в органах и тканях цыплят-бройлеров при их совместном введении в корм в различных концентрациях птицу кросса «Isa» разделили на 4 группы по принципу аналогов. Цыплята-бройлеры контрольной группы получали основной рацион (ОР) весь период опыта, цыплятам-бройлерам опытных групп с 5-х суток по 15-е сутки вводили - ОР с 25,00 мг Pb на 1 кг корма и 2,50 мг Cd на 1кг корма (1-я), ОР с 50,00 мг Pb на 1 кг корма и 5,00 мг Cd на 1 кг корма (2-я) и ОР с 75,00 мг Pb на 1 кг корма и 7,50 мг Cd на 1 кг корма (3-я). Далее - ОР.

Влияние водорастворимых антиоксидантов на аккумуляцию тяжелых металлов в организме птицы изучено в 5-ти группах-аналогах цыплят-бройлеров: контрольная группа получала ОР; 1-я опытная - ОР с 7,50 мг Pb и 0,75 мг Cd на 1 кг корма (ТМ); 2-я опытная - ОР с ТМ и 10 мг на 1 кг живой массы птицы Фантокса 11-1; 3-я опытная - ОР с ТМ и 10 мг на 1 кг живой массы птицы Фантокса 11-2; 4-я опытная - ОР с ТМ и 10 мг на 1 кг живой массы птицы Фантокса 11-3.

Установление оптимальной концентрации антиоксиданта Фантокс 11-1 проведено в группах-аналогах цыплят-бройлеров. Контрольная группа получала ОР весь период опыта. С 5-х по 15-е сутки эксперимента опытные группы получали ОР с 75 мг свинца и 7,5 мг кадмия на 1 кг корма, а с 16-х суток: 1-я опытная группа получала основной рацион, а 2-я и 3-я - ОР с Фантоксом 11-1 в дозировках 5 и 15 мг на 1 кг живой массы.

Кормление птицы проводилось согласно нормам ВНИТИП и рекомендациям для данного кросса, количество корма соответствовало нормам, разработанным для каждого возраста (Нормы и рационы кормления с.-х. животных, 1985; Рождественский К.В., 1980).

Исследования проводили на 390 цыплятах-бройлерах, в результате экспериментов проанализировано 355 проб органов и тканей, 130 проб крови.

Основные биохимические показатели - кальций, фосфор, общий белок, глюкозу, активность щелочной фосфатазы - определяли фотоколориметрическими методами. Содержание свинца и кадмия определяли методом инверсионной вольтамперометрии на приборе ТА-7 (ГОСТ Р 51301-99).

Особенности процессов перекисного окисления липидов в мясе изучены по накоплению первичных продуктов окисления, концентрацию которых определяли методом йодометрического титрования (ГОСТ 8285-91).

Все полученные данные обработаны биометрически с помощью пакета прикладных программ SNEDECOR. Достоверность различия между средними значениями двух выборочных совокупностей определяли с помощью критерия Стьюдента. При обработке результатов экспериментов использован однофакторный дисперсионный анализ (Плохинский Н.А., 1980; Васильева Л.А, 2007).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Влияние синтетических фенольных соединений с антиоксидантными свойствами на рост микроскопических грибов в кормах

3.1.1 Влияние жирорастворимых синтетических фенольных соединений.

В результате обработки ячменя и пшеницы 0,1 М масляными растворами антиоксидантов установлена тенденция к угнетению роста колоний микроскопических грибов - разница в диаметре колоний по сравнению с контролем составила при обработке Тиофаном - 0,13-76,30 %, Тиофаном М - 15,73-88,00 %, Тиофаном О - 15,44-54,30 %.

При обработке ячменя Тиофаном диаметр колонии грибов Penicillium spp. и Bipolaris spp. снизился на 19,77-69,10 %, антиоксидант стимулировал рост колоний Alternaria spp. на 255,82 %, Fusarium spp. на 103,00 %.

Применение 0,1 М раствора Тиофана М и Тиофана О способствовало росту грибов Penicillium spp. на 41,36-83,38 %, Bipolaris spp. на 0,47-22,10 %, Alternaria spp. на 84,43 %, полностью подавляло колонии Fusarium spp. и Mucor spp.

Обработка пшеницы Тиофаном вызвала подавление роста колоний Penicillium spp. (на 100 %), Bipolaris spp. (на 70,50 %); Тиофаном М - колоний Bipolaris spp. на 88,26 %. Антиоксидант Тиофан О оказывал угнетающее воздействие на рост колоний Bipolaris spp., стимулировал распространение плесеней.

Добавление 100 мг на 1 кг корма антиоксидантов оказало угнетающее воздействие на рост колоний Fusarium spp., стимулировало рост колоний Penicillium spp. на 100,00-305,00 %.

3.1.2 Влияние водорастворимых синтетических фенольных соединений.

Диаметр колоний на ячмене и пшенице при использовании водорастворимых антиоксидантов снизился по сравнению с показателем контрольного образца.

Обработка ячменя водным раствором Фантокса 11-1 вызвала уменьшение диаметра колоний микроскопических грибов на 63,10-100,00 %, Фантокса 11-2 - на 69,84-93,31 %, Фантокса 11-3 - на 50,90-96,70 %.

Применение растворов антиоксидантов на пшенице привело к более продолжительному фунгистатическому эффекту, чем на ячмене. Наибольшая задержка роста колоний наблюдалась в вариантах 6, 7 и 8 (табл. 1).

Таблица 1. Суммарный диаметр колоний микроскопических грибов на пшенице, мм

Сутки	Вариант
	1 (контроль)	6	7	8
1	0,00±0,00	0,00±0,00	0,00±0,00	0,00±0,00
4	10,00±2,79	0,00±0,00	0,00±0,00	0,00±0,00
7	33,67±1,80	0,13±0,03***	0,00±0,00	0,00±0,00
10	41,80±3,03	0,60±0,04***	0,00±0,00	0,00±0,00
13	43,40±3,42	2,13±0,30***	0,00±0,00	0,67±0,15***
20	53,30±6,50	11,00±0,95***	6,13±1,62***	9,33±0,23***

*** Р<0,001.

Примечание. Вариант 1 - пшеница без предварительной обработки; вариант 6 - обработка 0,01 М водным раствором Фантокса 11-1; вариант 7 - обработка 0,01 М водным раствором Фантокса 11-2; вариант 8 - обработка 0,01 М водным раствором Фантокса 11-3.

Диаметр колоний при обработке Фантоксом 11-1 уступал контролю на 79,36-99,61 %, Фантоксом 11-2 - на 88,50-100,00 %, а Фантоксом 11-3 - на 82,50-100,00 %.

Обработка антиоксидантами зерен ячменя вызвала полное угнетение роста колоний Fusarium spp. и Mucor spp., частичное Bipolaris spp. и Alternaria spp. Применение Фантокса 11-3 стимулировало рост микроскопических грибов Aspergillus spp.

Обработка пшеницы привела к угнетению роста колоний Bipolaris spp., Penicillium spp. на 65,30-100,00 %. Использование антиоксиданта Фантокс 11-2 вызвало развитие колоний грибов Fusarium spp. Применение Фантокса 11-3 стимулировало рост микроскопических грибов Aspergillus spp. и Mucor spp.

Водорастворимые антиоксиданты оказали оздоравливающее действие на зерна ячменя и пшеницы, количество пораженных зерен по сравнению с контрольным вариантом было меньше на 47,00-87,00 %.

Добавление антиоксидантов в концентрации 10 мг на 1 кг корма вызвало угнетающее воздействие на развитие колоний Fusarium spp. в корме, оказало стимулирующий эффект по отношению к колониям Penicillium spp. на 300,00-913,00 % (Фантокс 11-1 и Фантокс 11-2).

3.2. Особенности распределения свинца и кадмия в органах и тканях цыплят-бройлеров при их совместном введении в корм в различных концентрациях

Определено фоновое содержание свинца и кадмия в корме, органах и тканях цыплят-бройлеров. В корме обнаружено 33,00±10,00 мг Ч 10^-2 свинца и 0,50±0,01 мг Ч 10^-2 кадмия на 1 кг корма. В органах концентрация свинца составила 1,00-66,00 мг/кг Ч 10^-2, кадмия - 0,05-5,00 мг/кг Ч 10^-2. Установленное количество тяжелых металлов не превышало санитарно-гигиенические нормы.

Кратковременное поступление (в течение 10 суток) 25,00, 50,00 и 75,00 мг свинца и 2,50, 5,00 и 7,50 мг кадмия на 1 кг корма соответственно вызвало увеличение содержания свинца в органах и тканях цыплят-бройлеров. Максимальное его содержание обнаружено в костной ткани - 72,00-256,00 мг/кг Ч 10^-2. В ранжированном ряду костная ткань > желудок > селезенка > почки > печень > сердце > мышечная ткань, уровень снижался до 2,80-4,30мг/кг Ч 10^-2.

Максимальное содержание кадмия установлено в желудке - 52,64-87,92 мг/кг Ч 10^-2, минимальное - в мышечной и костной тканях - 0,23-0,74 мг/кг Ч 10^-2. Общий уровень токсиканта в организме птицы опытных групп превосходил показатели контрольной группы до 32,00 раз (Р<0,01-0,05).

С прекращением поступления токсикантов в рацион произошло снижение уровня свинца и кадмия в органах и тканях цыплят-бройлеров. Содержание свинца уменьшилось в ряду костная ткань > селезенка > желудок > печень > почки > грудная мышца > бедренная мышца, сердце, но превосходило контрольные показатели до 13,00 раз. Концентрация кадмия, превосходившая контрольные показатели до 8,00 раз, снизилась в ряду почки > селезенка > желудок > печень > мышечные и костная ткань.

Длительное поступление (на протяжении 45 суток) 7,50 мг свинца и 0,75 мг кадмия на 1 кг корма в организм цыплят-бройлеров привело к значительной аккумуляции свинца в костной, бедренной тканях и печени, где его уровень превосходил показатели контрольной группы цыплят-бройлеров в 2,18-3,70 раза. В ранжированном ряду костная ткань > бедренная мышца > печень > почки > грудная мышца > желудок > сердце > селезенка количество свинца снижалось. Концентрация кадмия возросла в 1,40-45,60 раза по сравнению с показателями контрольной группы, максимальное содержание установлено в почках и печени, минимальное - в бедренной, грудной мышцах и сердце (табл. 2).

Таблица 2. Содержание свинца и кадмия в органах и тканях цыплят-бройлеров, мг /кгЧ10^-2

Орган и ткань	Свинец	Кадмий
	контрольная	1-я опытная	контрольная	1-я опытная
Печень	6,50±0,64	24,00±2,00***	1,67±0,31	6,25±1,13**
Почки	4,00±1,00	16,00±2,00***	1,46±0,22	66,60±1,62***
Сердце	5,00±0,10	7,00±0,50**	0,47±0,10	0,57±0,10
Желудок	7,50±1,30	8,00±1,00	0,26±0,05	0,85±0,19**
Селезенка	1,00±0,10	1,40±0,10*	0,10±0,01	1,27±0,03***
Грудная мышца	5,00±1,00	9,00±1,00**	0,05±0,01	0,38±0,04***
Бедренная мышца	12,00±2,00	27,00±3,00***	0,10±0,01	0,65±0,16**
Костная ткань	66,00±10,00	144,00±19,00**	0,13±0,02	2,89±0,81**

* Р<0,05; ** Р<0,01; *** Р<0,001.

Примечание. Контрольная группа - основной рацион по нормам ВНИТИП (ОР), 1-я опытная - ОР с 7,50 мг Pb на 1 кг корма и 0,75 мг Cd на 1 кг корма.

Полученные результаты согласуются с данными других исследователей о наличии избирательного кумулятивного эффекта у соединений свинца и кадмия (Бочкарева И.И., 2003; Смоляков А.В, 2006; Станкевич С.В., 2009).

3.3. Влияние водорастворимых антиоксидантов на содержание свинца и кадмия в организме цыплят-бройлеров

Введение в корм синтетических фенольных антиоксидантов совместно с тяжелыми металлами привело к значительному снижению уровня свинца и кадмия в органах и тканях птицы.

Максимальная концентрация свинца установлена в костной ткани, минимальная - в селезенке, как и в группе цыплят-бройлеров, не получавших антиоксидантов (табл. 3).

Таблица 3. Содержание свинца в органах и тканях цыплят-бройлеров, мг/кг Ч10^-2

Орган и ткань	Группа
	1-я опытная	2-я опытная	3-я опытная	4-я опытная
Печень	24,00±2,00	7,00±1,00***	5,00±0,50***	10,00±2,00***
Почки	16,00±2,00	4,00±1,00***	5,00±1,00***	4,50±1,00***
Сердце	7,00±0,50	5,70±0,06**	5,90±0,10*	6,30±1,00
Желудок	8,00±1,00	7,70±2,00	7,80±2,00	7,80±1,00
Селезенка	1,40±0,10	1,10±0,10**	1,10±0,10**	1,20±0,10**
Грудная мышца	9,00±1,00	6,00±0,40*	5,50±1,00**	7,00±1,00*
Бедренная мышца	27,00±3,00	15,00±2,00**	18,00±1,00*	19,50±3,00*
Костная ткань	144,00±19,00	78,00±10,00**	63,00±8,00**	74,00±6,00**

Примечание. 1-я опытная - основной рацион по нормам ВНИТИП (ОР) с 7,50 мг Pb на 1 кг корма и 0,75 мг Cd на 1 кг корма (ТМ); 2-я опытная - ОР с ТМ и 10 мг Фантокса 11-1 на 1 кг живой массы птицы; 3-я опытная - ОР с ТМ и 10 мг Фантокса 11-2 на 1 кг живой массы птицы; 4-я опытная - ОР с ТМ и 10 мг Фантокса 11-3 на 1 кг живой массы птицы.

Применение антиоксидантов привело к снижению аккумуляции кадмия в органах и тканях птицы в ряду почки > печень > костная ткань > селезенка ? желудок ? сердце > бедренная мышца > грудная мышца.

При использовании Фантокса 11-1 произошло уменьшение уровня токсиканта в 1,91-8,00 раз, Фантокса 11-2 - в 1,60-3,78 раза, а Фантокса 11-3 - в 1,30-2,90 раза.

Для установления оптимальной дозировки и схемы применения антиоксиданта проведены испытания с соединением Фантокс 11-1 в концентрациях 5 и 15 мг на 1 кг живой массы, которое, в наибольшей степени, проявило детоксикационные свойства в условиях длительного поступления тяжелых металлов.

Под влиянием антиоксиданта Фантокс 11-1 максимальное количество свинца обнаружено в костной ткани, желудке, селезенке и почках. Увеличение концентрации антиоксиданта (15 мг на 1 кг живой массы) способствовало большему снижению уровня свинца в органах и тканях птицы (в 1,75-10,40 раза), чем дозировка 5 мг на кг живой массы, где его количество уменьшалось в 1,35-4,70 раза (P<0,01-0,05).

Применение гидрофильного соединения Фантокс 11-1 с антиоксидантными свойствами в концентрации 5 мг на 1 кг живой массы привело к снижению уровня кадмия в органах и тканях цыплят-бройлеров к 28-м суткам до 12,67 раза, 15 мг/кг - до 12,40 раза по отношению к отрицательному контролю. На заключительном этапе количество кадмия в органах и тканях уступало показателям птицы, не получавшей детоксикантов в 1,31-5,72 раза (P<0,01-0,05).

Длительное применение различных дозировок детоксиканта Фантокс 11-1 не приводило к достоверным различиям уровня свинца и количества кадмия в организме цыплят-бройлеров соответствующих опытных групп.

3.4. Воздействие тяжелых металлов и синтетических фенольных антиоксидантов на динамику живой массы и биохимические показатели крови цыплят-бройлеров

При введении в корм 25,00, 50,00 и 75,00 мг свинца и 2,50, 5,00 и 7,50 мг кадмия на 1 кг корма соответственно на первоначальном этапе наблюдалось снижение массы птицы опытных групп до 23,00 %, в последующем установлена стимуляции прироста живой массы на 19,70-25,70 % (P<0,05).

Длительное поступление тяжелых металлов в концентрации 7,50 мг Pb и 0,75 мг Cd на 1 кг корма в рацион кормления птицы привело к увеличению живой массы до 31,60 %.

Добавление в кормовую смесь со свинцом и кадмием антиоксидантов Фантокс 11-1 и Фантокс 11-2 в концентрации 10 мг на 1 кг живой массы птицы вызвало увеличение массы у цыплят-бройлеров до 38,00 % (P<0,01-0,05).

Использование антиоксиданта Фантокс 11-1 в дозировке 5 мг 1 кг живой массы птицы оказало стимулирующий эффект на рост цыплят, начиная с 28-суточного возраста, максимальная разница в показателе составила 25,50 % (табл. 4).

Зафиксировано увеличение показателя среднесуточного прироста живой массы в группах птицы, получавшей и тяжелые металлы, и антиоксиданты - до 21,60 %.

Использование водорастворимых антиоксидантов способствовало увеличению сохранности поголовья птицы.

Таблица 4. Динамика живой массы цыплят-бройлеров, г

Возраст, суток	Группа
	контрольная	1-я опытная	2-я опытная	3-я опытная
5	62,9012,52	63,005,52	63,201,37	62,407,34
14	202,0051,81	190,1050,01	190,0036,51	187,0038,89
21	465,7033,43	412,9091,00	436,7064,81	392,5020,77*
28	571,0052,89	634,30150,55	686,7036,71*	609,9088,75
35	810,7051,64	960,0051,75	1017,1054,69**	935,0068,04
42	1073,0023,09	1283,70175,56	1291,40230,61	1052,0029,92

Примечание. Контрольная группа - основной рацион по нормам ВНИТИП (ОР), все опытные группы с 5-х по 15-е сутки - ОР + 75,00 мг Pb на 1 кг корма + 7,50 мг Cd на 1 кг корма. Далее: контрольная группа - ОР, 1-я опытная группа - ОР, 2-я опытная - ОР + 5 мг Фантокса 11-1 на 1 кг живой массы птицы, 3-я опытная - ОР + 15 мг Фантокса 11-1 на 1 кг живой массы птицы.

Кратковременное поступление в организм птицы 25,00, 50,00 и 75,00 мг свинца и 2,50, 5,00 и 7,50 мг кадмия вызвало увеличение уровня кальция на 62,30-110,90 %, глюкозы - на 28,80-38,50 %. К концу эксперимента показатели снизились: содержание кальция уступало контрольному в 1,20-4,90 раза, глюкозы, напротив, превосходило на 15,66-50,60 %.

Введение с кормом 75,00 мг свинца и 7,50 мг кадмия на 1 кг корма привело к снижению концентрации общего белка в крови на 31,39 %. После перехода цыплят-бройлеров на ОР значение продолжило падать - разница с контрольным показателем составила 43,78 %. Под действием тяжелых металлов наблюдалось уменьшение содержания гемоглобина в крови на 5,60-11,90 % (Р<0,01-0,05).

Продолжительное воздействие тяжелых металлов привело к снижению кальция в 2,80 раза (табл. 5).

Использование 10 мг детоксиканта Фантокс 11-1 на 1 кг живой массы птицы оказало нормализующее воздействие на уровень кальция в крови.

Таблица 5. Биохимические показатели крови цыплят-бройлеров

Показатель	Группа
	контрольная	1-я опытная	2-я опытная	3-я опытная	4-я опытная
Кальций, ммоль/л	3,47±0,18	1,23±0,06***	2,44± 0,10**	1,68± 0,23**	1,56± 0,04**
Фосфор, ммоль/л	2,87±0,39	2,42±1,01	2,11± 0,12	1,50± 0,35	3,17± 0,19
Глюкоза, ммоль/л	9,46±0,62	9,81±0,57	7,94±1,80	9,07±0,66	11,65± 2,24
Общий белок, г/л	29,29±1,02	26,76±0,47	35,46± 3,86	33,20±3,67	28,79± 2,49
Щелочная фосфатаза, Е/л	12,29±0,13	10,26±0,03***	12,14±0,15	11,26±0,70	12,18±0,11

Примечание. Контрольная группа - основной рацион по нормам ВНИТИП (ОР); 1-я опытная - ОР + 7,50 мг Pb на 1 кг корма + 0,75 мг Cd на 1 кг корма (ТМ); 2-я опытная - ОР + ТМ + 10 мг Фантокса 11-1 на 1 кг живой массы птицы; 3-я опытная - ОР + ТМ + 10 мг Фантокса 11-2 на 1 кг живой массы птицы; 4-я опытная - ОР + ТМ + 10 мг Фантокса 11-3 на 1 кг живой массы птицы.

Установлено снижение активности щелочной фосфатазы на 6,00-18,50 % в результате воздействия токсикантов в крови птицы (Р<0,01). Применение водорастворимых соединений в качестве детоксиканта восстановило этот показатель практически до контрольного значения, увеличив его относительно отрицательного контроля на 9,70-18,70 %

Антиоксидант Фантокс 11-1 в дозировках 5 и 15 мг на 1 кг живой массы птицы вызвал уменьшение количества глюкозы на 11,48-28,60 %, увеличение гемоглобина на 6,00-12,14 %. При использовании 5 мг детоксиканта на 1 кг живой массы достоверных отличий в уровне глюкозы и гемоглобина с птицей контрольной группы не установлено.

3.5. Совместное влияние водорастворимых фенольных антиоксидантов и тяжелых металлов на процессы перекисного окисления липидов в мясе и жире цыплят-бройлеров

Соединения свинца и кадмия, добавляемые в рацион птицы, катализировали реакции окисления липидов в мясе при хранении в течение 3 месяцев в 15,00-21,00 раз. Далее эффект от действия тяжелых металлов снижался. В среднем показатели опытных проб превосходили контрольный показатель до 2,60 раза (P<0,01-0,05).

Ежедневное введение 10 мг водорастворимых антиоксидантов на 1 кг живой массы птицы в рацион с 7,50 мг свинца и 0, 75 мг кадмия на 1 кг корма ингибировало окисление жира в гомогенатах при хранении в течение 4-х месяцев. В большей степени замедление окислительных процессов наблюдалось при использовании антиоксиданта Фантокс 11-1 (рис. 2).



Рис. 2. Перекисные числа в пробах куриного жира, %

Примечание. Контрольная проба - гомогенат жира цыплят-бройлеров, получавших ОР, 1-я опытная - гомогенат жира цыплят-бройлеров, получавших ОР с 7,50 мг Pb на 1 кг корма и 0,75 мг Сd на 1 кг корма, 2-я опытная - гомогенат жира цыплят-бройлеров, получавших ОР с ТМ и 10 мг Фантокса 11-1 на 1 кг живой массы, 3-я опытная - гомогенат жира цыплят-бройлеров, получавших ОР с ТМ и 10 мг Фантокса 11-2 на 1 кг живой массы, 4-я опытная - гомогенат жира цыплят-бройлеров, получавших ОР с ТМ и 10 мг Фантокса 11-3 на 1 кг живой массы.

При использовании водорастворимого антиоксиданта Фантокс 11-1 в концентрациях 5 мг и 15 мг на 1 кг живой массы через 3 месяца хранения перекисные числа соответствующих опытных проб не превосходили показатель контрольной пробы.

В следующем контрольном сроке (6 месяцев) перекисное число пробы с применением 15 мг антиоксиданта на 1 кг живой массы уступало показателю контрольной пробы в 14,00 раз (P<0,01). После 9 месяцев хранения уровень перекисных радикалов достоверно не отличались от контрольной пробы (P>0,05).

Воздействие на организм птицы водорастворимых антиоксидантов привело к достоверному снижению пероксидов в гомогенатах по сравнению с опытной пробой, взятой от птицы, получавшей только соединения свинца и кадмия, до 21,00 раза (Р<0,01; после 3 месяцев хранения), до 31,40 раза (Р<0,01-0,05; после 6 месяцев), до 4,70 раза (Р<0,01; после 9 месяцев хранения).

Выводы

1. Выявлено, что растворы водорастворимых синтетических фенольных соединений с антиоксидантными свойствами оказывают более выраженное фунгистатическое влияние на рост микроскопических грибов зерен ячменя и пшеницы, чем растворы жирорастворимых соединений, снижая скорость роста колоний до 8,7 раза.

Использование антиоксидантов привело к изменению структуры грибного сообщества на зернах ячменя, пшеницы и в комбикорме, используемом для выращивания цыплят-бройлеров.

2. Установлено, что органы и ткани цыплят-бройлеров обладают избирательностью в аккумуляции свинца и кадмия. При кратковременном поступлении тяжелых металлов в организм цыплят-бройлеров выявлена следующая закономерность в распределении свинца: костная ткань > желудок > селезенка > почки > печень > сердце > мышечная ткань, в накоплении кадмия - желудок > селезенка > почки > печень > сердце > мышечная и костная ткани.

Продолжительное воздействие тяжелых металлов вызвало наибольшее увеличение уровня свинца в костной ткани, почках и печени; кадмия - в почках и печени.

3. Выявлено, что все водорастворимые антиоксиданты проявили детоксикационные свойства по отношению к ионам свинца и кадмия, однако наиболее эффективным детоксикантом является антиоксидант Фантокс 11-1 в дозировке 5 мг на 1 кг живой массы птицы. При его применении произошло снижение концентрации свинца до 4,7 раза, кадмия - до 12,6 раза в органах и тканях цыплят-бройлеров.

4. Использование водорастворимых антиоксидантов вызвало увеличение живой массы цыплят-бройлеров до 38,0 %, показателя среднесуточного прироста - до 21,6 % в некоторые периоды онтогенеза.

5. Воздействие повышенных доз свинца и кадмия привело к негативным изменениям биохимических показателей крови цыплят-бройлеров: понижению содержания кальция на 64,5 %, активности щелочной фосфатазы на 16,5 %. Применение 10 мг Фантокса 11-1 на 1 кг живой массы птицы способствовало увеличению количества кальция на 96,8 %.

6. Установлено, что аккумуляция свинца и кадмия в организме цыплят-бройлеров вызвала ускорение окислительных процессов в мясе при его хранении. Использование водорастворимых антиоксидантов оказало ингибирующее воздействие, снижая скорость окисления до 31,4 раза.

Рекомендуется добавление в корм сельскохозяйственной птицы синтетических водорастворимых соединений с антиоксидантными свойствами в концентрации 10 мг на 1 кг корма, что препятствует росту микроскопических грибов в процессе хранения и повышает его качество.

С целью предотвращения аккумуляции свинца и кадмия в органах и тканях цыплят-бройлеров в условиях антропогенного загрязнения рекомендуется вводить в рацион водорастворимый антиоксидант Фантокс 11-1 в дозировке 5 мг на 1 кг живой массы, что приводит к нормализации роста, развития и биохимических показателей крови птицы, способствует увеличению сроков хранения мяса птицы.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Коваль Ю.И. Влияние водорастворимых антиоксидантных препаратов на физиологическое развитие цыплят-бройлеров / Ю.И. Коваль, Т.И. Бокова // Вклад молодых ученых в реализацию приоритетного национального проекта «Развитие агропромышленного комплекса»: сб. науч. тр. - Троицк: УГАВМ, 2007. - С. 29-31.

2. Коваль Ю.И. Влияние тяжелых металлов на продуктивность цыплят- бройлеров / Ю.И. Коваль, Н.П. Полякова // Экология Южной Сибири и сопредельных территорий. / Абакан: Издательство Хакасского государственного университета им. Н.Ф. Катанова, 2008. - Вып. 12. - Т II. - С. 154.

3. Коваль Ю.И. Влияние антиоксидантных препаратов на продуктивность и физиологическое развитие цыплят-бройлеров / Ю.И. Коваль, Т.И. Бокова // Пища. Экология. Качество: тр. V Междунар. науч.-практ. конф. РАСХН. Сиб. отд-ние. ГНУ СибНИПТИП. - Новосибирск, 2008. - С. 170-171.

4. Коваль Ю.И. Влияние антиоксидантных препаратов Тиофан и Фантокс 11-1 на физиологическое развитие цыплят-бройлеров в условиях интоксикации солями свинца и кадмия / Ю.И. Коваль, Т.И. Бокова, Н.В. Кандалинцева // Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде: мат-лы V Междунар. науч.-практ. конф. (15-18 октября 2008 г.) / Семей: Семипалатинский гос. пед. ин-т, 2008 г. - Т. II. - С. 154-161.

5. Коваль Ю.И. Применение препаратов с антиоксидантными свойствами при выращивании цыплят-бройлеров / Ю.И. Коваль, Т.И. Бокова // Достижения науки и техники АПК. - Москва, 2009. - № 4. - С. 46-47.

6. Коваль Ю.И. Некоторые физиологические показатели цыплят-бройлеров при использовании антиоксидантных препаратов / Ю.И. Коваль, Т.И. Бокова // Вестник НГАУ. - Новосибирск, 2009. - № 1 (9). - С. 37-40.

7. Коваль Ю.И. Некоторые физиологические показатели цыплят-бройлеров при различных уровнях антропогенной нагрузки/ Ю.И. Коваль, Н.П. Полякова, С.В. Бирюкова, И.И. Бочкарева // Вестник НГАУ. - Новосибирск, 2009. - № 4 (12). - С. 22-26.

8. Коваль Ю.И. Влияние антиоксиданта Фантокс 11-1 на биохимические показатели крови цыплят-бройлеров / Ю.И. Коваль // Инновационный потенциал молодых ученых в развитии агропромышленного комплекса Сибири: мат-лы VII межрег. конф. молодых ученых и специал. аграр. вузов СФО (3-5 июня 2009 г.) / Новосиб. гос. аграр. ун-т. - Новосибирск, 2009. - С. 249-252.

9. Коваль Ю.И. Влияние водорастворимого фенольного антиоксиданта Фантокс 11-1 на качество продукции птицеводства / Ю.И. Коваль, Т.И. Бокова, Н.В. Кандалинцева // Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде: мат-лы VI Междунар. науч.-практ. конф. (4-7 февраля 2010г.) / Семей: Семипалатинский гос. пед. ин-т, 2010 г. - Т.II. - С. 39-43.

10. Коваль Ю.И. Влияние разных уровней антропогенной нагрузки на процессы перекисного окисления липидов / Ю.И. Коваль, Н.П. Полякова, С.В. Бирюкова // Инновационные фундаментальные и прикладные исследования в области химии сельскохозяйственному производству. Мат-лы III Междунар. Интернет-конф. (5 апреля 2010 г). - Орел: Изд-во Орел ГАУ, 2010. - С. 145-147.

11. Коваль Ю.И. О возможности использования фенольного антиоксиданта для детоксикации свинца и кадмия в организме цыплят-бройлеров / Ю.И. Коваль, Т.И. Бокова, Н.В. Кандалинцева // Мат-лы V Междунар. науч.-практ. конф. «Аграрная наука сельскому хозяйству» (14-17 апреля, 2010 г.). - Барнаул, 2010. - Кн. 3. - С. 115-118.

12. Коваль Ю.И. Использование синтетических антиоксидантов как детоксикантов свинца и кадмия в организме цыплят-бройлеров / Ю.И. Коваль // Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых: тр. IV Медунар. науч. конф. молодых ученых, посвященной 40-летию СО Россльхозакадемии (22-23 апреля 2010 г., пос. Краснообск): в 2-х ч. - Новосибирск, 2010. - Ч. 2. - С. 70-73.

13. Коваль Ю.И. Влияние антиоксидантного статуса организма цыплят-бройлеров на процессы детоксикации свинца и кадмия / Ю.И. Коваль, Т.И. Бокова // Вестник НГАУ. - Новосибирск, 2010. - № 2 (14). - С. 35-40.

Размещено на Allbest.ru

...