Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 9
1.1. Иммунобиологические показатели, рост, развитие молодняка, полезно-хозяйственные признаки кур в зависимости от режима содержания и кормления 9
1.2. Электромагнитные излучения оптического диапазона в птицеводстве. 19
1.3. Электрические токи и электромагнитные излучения диапазона радиоволн в животноводстве и птицеводстве 30
2. Собственные исследования 37
2.1. Материал и методы исследований 37
2.1.1. Средства и объект воздействия физическими факторами 37
2.1.2. Методика воздействия физическими факторами 38
2.1.3. Изучение влияния электромагнитных излучений на организм птицы 44
2.1.4. Исследование полезно - хозяйственных показателей птицы 46
2.2. Результаты собственных исследований 48
2.2.1. Параметры местного микроклимата птичника 48
2.2.2. Влияние физических факторов на клинико-гематологические показатели птицы 51
2.2.3. Иммунобиохимические показатели крови молодняка и выращенных кур 56
2.2.4. Гистоморфологическая оценка внутренних органов молодняка кур 61
2.2.5. Сохранность, рост и развитие птицы при воздействии электромагнитных излучений 75
2.2.6. Продуктивные показатели выращенных кур 80
2.2.7. Санитарно-гигиенические показатели мяса птицы
2.2.8. Морфобиохимические показатели инкубационных яиц 88
2.2.9. Воспроизводительная функция кур 92
2.2.10. Экономическая эффективность применения электромагнитных излучений 95
3. Обсуждение результатов исследований 104
4. Выводы 117
5. Предложения производству 119
6. Список литературы
- Электрические токи и электромагнитные излучения диапазона радиоволн в животноводстве и птицеводстве
- Средства и объект воздействия физическими факторами
- Влияние физических факторов на клинико-гематологические показатели птицы
- Морфобиохимические показатели инкубационных яиц
Электрические токи и электромагнитные излучения диапазона радиоволн в животноводстве и птицеводстве
Начиная с 60-х годов, проблеме стимуляции физиологического статуса организма птицы уделялось определенное внимание, как в отечественной, так и в зарубежной литературе. (А.Н. Болтушкин, 1962; Г.М. Франк, 1963; В.К. Мур-зин, 1969; Н.И. Щербин, 1969; Р.Н. Торосян, 1978; S. Matthes, 1982; A. Weiher, 1983; B.C. Улащик, 1986; J. Burzynska-Rak, A. Mazanowski, В. Wilbrandt, 1986).
Вылупившиеся цыплята в первые дни жизни не имеют установившихся внутренних механизмов, поддерживающих постоянство температуры тела. У них хорошо развита регуляция теплообразования, но несовершенна теплоотдача. Значительные физиологические и иммунобиологические перестройки происходят в организме молодняка птицы при воздействии низкой температуры и высокой относительной влажности воздуха. Они проявляются в нарушении теплообмена, изменении морфологических, биохимических и иммунобиологических реакций (Л.И. Бронфман, 1974).
По данным В.И. Фисинина, Б.Ф. Авдонина, Н.А. Кравченко (1981), при сыром и холодном воздухе организм молодняка теряет большое количество тепла. Низкая температура в сочетании с высокой влажностью способствуют возникновению тяжелых заболеваний. При переохлаждении и перегреве у молодняка птицы наблюдается снижение естественной резистентности и возникновениє легочных и кишечных заболеваний. У них в первые дни жизни защитные гормональные факторы развиты слабо (А.К. Данилова, В.А. Журбенко, 1981), поэтому кожные покровы и слизистые оболочки легко уязвимы к болезнетворным микроорганизмам.
С.А. Растимешин (1991) установил, что температура в птичниках влияет на величину отложения азота в организме молодняка. В первые дни жизни они хорошо чувствуют себя при температуре в зоне обогрева 33-35 С, а в целом птичнике - 22-24 С, при относительной влажности воздуха 65-70%. По мере роста и развития цыплят температуру воздуха в птичнике снижают до 18 С, с расчетом еженедельного снижения на 3 С. Создание нормального температурного режима для молодняка сельскохозяйственной птицы является одним из важных условий для поддержки сохранности поголовья. Приемлемый способ -местный обогрев их инфракрасными (ИК) лучами. (И.Я. Кудрявцев В.А. Кара-сенко, 1975; Н.Ф. Кожевникова и др., 1987; Е.Н. Живописцев, О.А. Косицын, 1990).
Для биологических целей инфракрасное облучение используют в определенных спектральных областях: коротковолновое облучение - ИК-А (760-1400 нм); средневолновое облучение - ИК-В (1400-3000 нм); длинноволновое облучение - ИК-С (3000-6000 нм). ИК лучи могут проходить сквозь ткани в несколько десятков сантиметров толщиной. Длинноволновое инфракрасное облучение поглощается поверхностными слоями кожи птицы и вызывает их покраснение, а коротковолновое проникает в подкожные слои тканей и органов, где его энергия превращается в тепловую, в результате чего усиливаются кровообращение, активизируются биологические процессы и процессы обмена веществ. Это повышает биологические функции организма, содействует возрастанию сопротивляемости простудным заболеваниям, а в итоге способствует сохранности, лучшему росту и развитию молодняка. ИК облучение оказывает также положительное влияние на нервную систему птицы, а через нее и на внутренние органы (Д.Н. Мурусидзе, A.M. Зайцев, Н.А. Степанова, 1979; Д.Н. Мурусидзе, А.Б. Левин, 1992)
А.Н. Болтушкин (1962) отмечает, что на коже, подвергаемой ИК облучению, уже через 1-2 минуты наступает тепловая эритема, которая с прекращением воздействия быстро исчезает, в 10-15 раз усиливается интенсивность кровотока, выделение и испарение пота. Благотворный эффект от применения ИК лучей получают при подостро- и хронически протекающих воспалительных процессах.
По мнению И.М. Голосова (1971), при прерывистом ИК обогреве молодняка кур в пределах физиологической нормы происходит увеличение количества эритроцитов, гемоглобина, лейкоцитов, общего белка, лизоцима и повышение фагоцитарной активности лейкоцитов и щелочного резерва крови. Увеличение перечисленных физиологических параметров характеризует повышение естественной резистентности организма, что подтверждается снижением заболеваемости, отхода цыплят и повышением их среднесуточных приростов. Молодки, выращенные с применением ИК облучения, начинают раньше нестись и имеют более высокую яйценоскость.
При выращивании молодняка сельскохозяйственной птицы применяют различные электробрудеры, оборудованные инфракрасными лампами. При напольном содержании цыплят применяют два способа обогрева: первый способ -отопление помещения птичника до необходимой температуры, второй способ -комбинированный обогрев, когда под брудером поддерживают оптимальную температуру, а в остальной части помещения - пониженную (24-22 С). Для приема корма и воды цыплята выходят из-под обогревателей, а затем возвращаются и быстро согреваются (A.M. Зайцев, 1986).
Средства и объект воздействия физическими факторами
Влияние электромагнитных излучений разных диапазонов на организм птицы изучали с применением клинических, гематологических, биохимических и гистоморфологических исследований. Клинический статус молодняка определяли с учетом общего состояния, температуры тела, количества дыхательных движений. При внешнем осмотре птицы определяли общее состояние, активность, состояние слизистых оболочек, гребней и сережек. Термометрию проводили с помощью термометра ректально. Количество дыхательных движений подсчитывали по экскурсии грудной клетки.
Морфологические и биохимические показатели крови определяли в 80-, 120- и 180-дневном возрастах, для этого утром, до кормления, брали кровь в стерильные пробирки с трилоном Б из крыловой вены одновременно у 6 птиц из каждой группы (А.А. Алиев, 1970).
Количество эритроцитов и лейкоцитов в крови определяли на счетчике микрочастиц Picoskel. В качестве электропроводимого раствора использовали физиологический раствор, профильтрованный через фильтр толщиной 0,45 мк фирмы Millipor. При подсчете эритроцитов использовали коэффициент разбавления 1:63226, а лейкоцитов - 1:630, где предварительно эритроциты гемолизи-ровали тремя каплями 2%-ного раствора сапонина производства Merck. С целью предупреждения сильного пенения к раствору добавляли одну каплю ок-тил-алькоголя. Содержание гемоглобина в крови определяли по методу Сали.
Исследование лейкоцитарной формулы периферической крови проводили в окрашенных по Романовскому-Гимза мазках. Подсчитывали не менее 200 клеток, а затем выводили процентное соотношение отдельных видов лейкоцитов (Г.А. Симонян, Ф.Ф. Хисамутдинов, 1995).
Биохимические показатели сыворотки крови определяли по тестам, которые отражены в методических указаниях по применению унифицированных биохимических методов исследований крови, мочи и молока в ветеринарных лабораториях (Министерство с/х СССР, 1981). При исследовании крови определяли содержание каротина фотометрическим методом, общего кальция ком-плексометрическим методом по Уилкинсону, фосфора ванадат-молибденовым реактивом по Пулсу в модификации В.Ф. Коромыслова, Л.А. Кудрявцевой (1972), резервной щелочности диффузионным методом с помощью сдвоенных колб по И.П. Кондрахину. Количество общего белка в сыворотке крови определяли с помощью рефрактометра ИРФ-454Б, т.е. рефрактометрическим методом. Определение фракций белка проводили нефелометрическим методом (И.П. Кондрахин, 1985).
Иммунологическое состояние организма молодняка и выращенных кур определяли по следующим методикам: фагоцитарную активность лейкоцитов с использованием тест-набора "определение фагоцитоза" (В.В. Меньшиков, 1987), бактерицидную активность сыворотки крови фотонефелометрическим методом по О.В. Смирновой и Т.А. Кузьминой (А.С. Козлюк, Л.А. Анисимова, И.Г. Шройт, 1987), лизоцимную активность сыворотки крови нефелометрическим методом (В.Г. Дорофейчук, 1968).
Объектом гистологических исследований служили внутренние органы молодняка 80-дневного возраста, подвергшегося воздействию физических фак 46 торов в течение 30 дней с интервалами между курсами 10 и 20 дней. В качестве контроля был использован материал от молодняка идентичного возраста и упитанности, не подвергнутого воздействию физических факторов. Убой 4 голов молодок всех групп был произведен через 6 часов после последнего сеанса третьего курса. Для гистологических исследований материал брали из органов иммунитета (тимуса, селезенки, фабрициевой сумки), желез внутренней секреции (щитовидной, половых), кожи, которые фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина. Гистосрезы готовили из парафиновых блоков толщиной 3-5 мкм с последующим окрашиванием гематоксилином и эозином (О.В. Волкова, Ю.К. Елецкий, 1982 ). Микроскопическое исследование срезов проводили с помощью микроскопа МБИ-6. Микрофотографирование производили на ми-кратную пленку 300.
Изучение полезно-хозяйственных данных проводили с учетом методик исследований зоотехнических показателей птиц (И.И. Викторов, В.К. Менькин, 1991): сохранность молодняка определялась ежедневно с учетом вынужденной браковки и падежа молодняка отдельно по опытным и контрольной группам; живая масса молодняка кур определялась путем индивидуального взвешивания всего поголовья в начале и конце каждого курса облучения; абсолютная масса внутренних органов (сердца, легких, железистого и мышечного желудков, печени, почек, тимуса, фабрициевой сумки, селезенки, щитовидной железы, поджелудочной железы, яичников) изучалась в контрольной и опытных группах, для этих целей в 80- и 180-дневном возрастах от каждой группы забивали по 4 головы птицы; яйценоскость кур со 2-го по 8-ой месяцы определяли по группам, при этом рассчитывали количество яиц на среднюю несушку; массу яиц учитывали путем взвешивания 100 штук с каждой группы, отобранных методом случайной выборки в 6 - 11 месячном возрасте кур; качество яиц исследовалось путем морфологических и физико-химических анализов по методикам, разработанным сотрудниками ВНИТИП (А.Н. Тишенков, 1982); выход инкубационных яиц, оплодотворенность, выводимость яиц, вывод молодняка, количество погибших эмбрионов определяли в 4-, 5- и 6-й месяцы яйцекладки кур в контрольной и опытных группах (Н.П. Третьяков, Б.Ф. Бессарабов, Г.С. Крок, 1990); органолептические и биохимические показатели мяса кур определяли с учетом общепринятых требований ГОСТа и "Правил ветери-нарно-санитарной экспертизы мяса и мясопродуктов" (1988). Все результаты исследований подвергнуты биометрической обработке по методу вариационной статистики на ПЭВМ по программе "Varan" с последующим нахождением критериев достоверности (Р) по таблице Стьюдента (P.M. Айзатов, Н.И. Васильев, 1997).
Экономическую эффективность рассчитывали, используя методику определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений, предложенную сотрудниками ВАСХНИЛ (Москва, 1980).
Влияние физических факторов на клинико-гематологические показатели птицы
Известно, что основная масса иммунных антител входит в состав сывороточных белков. Поэтому уровень общего белка и его фракций в сыворотке крови может служить одним из критериев состояния резистентности организма.
По данным профессора И.М. Голосова (1971), В.М. Боголюбова (1983), поглощенная энергия излучений компонентами клеток тканей становится ис 58 точником соответствующих биологических эффектов. Отщепленные от атомов электроны и образующиеся вследствие этого ионы изменяют физико-химические свойства коллоидно-дисперсных систем тканевой среды, изменяя их жизнедеятельность, усиливают метаболические процессы, в частности обмен белков.
Из таблицы 6 следует, что при воздействии электромагнитных излучений повышалось содержание общего белка в крови молодняка и взрослых кур на фоне изменения спектра отдельных фракций, причем УФ лучи в комплексе с сенсибилизирующими факторами оказывали больший эффект. Уровень общего белка в крови молодняка 80-, 120-дневного, выращенных кур 180-дневного возраста достоверно возрос за счет альбуминов и у-глобулиновой фракции во всех опытных группах: на 3,7-11,1 г/л в первый этап, на 1,9-9,6 г/л во второй этап, на 2,0-8,8 г/л в третий этап исследований соответственно.
В отношении отдельных белковых фракций следует отметить, что во всех возрастных периодах изменения уровня альбуминов, служащих источником образования белков различных органов, были достоверными в опытных группах 3, 4, 5. Так, в 80-дневном возрасте этот показатель превосходил контрольную группу на 3,65 , 4,79 , 4,86% , 120-дневном возрасте - на 3,83 , 4,33 , 4,03% , 180-дневном возрасте - на 8,60 , 7,94 , 8,97% соответственно. В течение всего периода исследований отмечалось некоторое снижение а- и 3- глобулиновых фракций во всех опытных группах и достоверное увеличение у- глобулинов в опытных группах 4 и 5 на 2,07 и 2,90 , на 3,37 и 3,57 , на 1,20 и 1,60% соответственно.
Нами изучены некоторые показатели, отражающие физиологическое состояние птицы, подвергнутой воздействиям физических факторов. Среди них наиболее значимым является уровень естественной резистентности. В этой связи были проведены исследования фагоцитарной активности лейкоцитов, бактерицидной, лизоцимной активности сыворотки крови, т.е. клеточные и гуморальные факторы резистентности организма. Результаты отражены в таблице 7, из которой следует, что физические факторы оказали определенное влияние на исследуемые показатели. Все изученные показатели во всех опытных группах молодняка кур 80- дневного возраста оказались выше, чем в контрольной группе: фагоцитарная активность лейкоцитов на 2,0 - 9,3%, бактерицидная активность сыворотки крови на 10,3-34,0%), лизоцимная активность сыворотки крови Неспецифическая резистентность птицы 1 "аблица 7
Показатели Группы контроль. опыт. 1 опыт. 2 опыт. 3 опыт. 4 опыт. 5 дней Фагоцитарная актив- 46,2+1,9 48,2+1,8 50,5±0,6 49,9±1,5 53,2+2,1 55,5+1,3 ность лейкоцитов, % Бактерицидная актив- ность сыворотки крови, % 43,6+2,7 53,9+2,3 64,4+3,2 58,4±2,2 77,6+3,4 76,5+2,7 Лизоцимная актив- ность сыворотки кро-тш % 38,3±2,2 39,1+5,1 40,4±3,3 39,9±4,9 44,2±1,3 46,1+0,9 Х5ІГІ, /U 120 дней Фагоцитарная актив- 45,9±3,3 51,0±2,2 50,1±1,8 51,0±3,7 55,0±2,4 54,4±2,0 ность лейкоцитов, % Бактерицидная актив- ность сыворотки крови, % 49,1+1,7 56,1±2,6 52,2±1,8 61,0±3,9 76,1 + 1,7 75,2+2,8 Лизоцимная актив- ность сыворотки крови, % 38,2+0,8 40,0±1,7 38,7±3,2 43,0±3,3 45,2+3,1 47,9±4,3 180 дней Фагоцитарная актив- ность лейкоцитов, % 48,1 ±4,2 53,0±6,1 51,1±2,5 52,2±2,6 56,1±3,5 57,2±4,1
Бактерицидная актив- ность сыворотки крови, % 52,2±1,1 54,3+5,1 57,7±0,9 64,7±1,7 77,3±3,5 79,2±4,1 Лизоцимная актив- ность сыворотки крови, % 41,0±1,9 42,5±2,9 39,9±4,3 46,6±4,1 45,5+1,2 49,7+2,9 на 0,8-7,8%. В дальнейших исследованиях, проведенных в возрасте 120 дней, т.е. когда учитывались отдаленные последствия воздействия физических факторов, установили также положительное влияние их на клеточные и гуморальные факторы защиты организма опытной птицы, особенно в группах 4 и 5. Исследования, проведенные в 180 - дневном возрасте, совпали с началом хозяйственного использования кур, а по литературным данным известно, что к этому периоду происходит полное становление иммунологической зрелости (Вракин В.Ф., Сидорова М.В., 1984). Однако повышение показателей естественной резистентности мы относим к наличию отдаленных последствий воздействия фи 61 зических факторов, так как у контрольных кур того же возраста сравниваемые показатели оказались ниже.
Анализ результатов биохимических, иммунологических исследований крови молодняка и выращенных кур указывает, что физические факторы оказывают разностороннее влияние на организм птицы. Они нормализуют кислотно-щелочной баланс, усиливают витаминный, минеральный обмены, оказывают положительное влияние на протеиносинтетическую функцию печени, на клеточные и гуморальные факторы неспецифической резистентности в ранние периоды их постнатального развития. Это в дальнейшем положительно сказывается и на отдаленных параметрах физиологического статуса, продуктивности, воспроизводительной способности. Причем наиболее выраженный эффект был получен при применении УФ лучей в комплексе с коронным разрядом, ИК лучами и ЭМП, частота которого приближалась собственным колебаниям молекулярных структур тканей.
Морфобиохимические показатели инкубационных яиц
Кормление молодняка и выращенных кур проводилось сухими полнорационными комбикормами, причем они были одинакового рецепта для контрольной и опытных групп, поэтому анализ рациона птиц не проводили.
И.М. Голосов (1971) отмечает, что УФ лучи и другие ЭМ излучения лучше поглощаются открытыми, наиболее чувствительными участками кожи птицы, т.е. кожным покровом головы, гребнем и сережками. Через плотный слой пера и пуха проходит около 16% лучей. Энергия фотона (наименьшая материальная энергетическая частица ЭМ излучений или наименьшая порция энергии ЭМ излучений), достигая и проникая в клетку зародышевого слоя эпидермиса, активирует естественные биологические токи (потенциалы покоя и действия) за счет возникающих токов смещения (возбуждение вращательных и колебательных движений ионов, атомов, молекул) и токов проводимости (направленное движение электронов и образовавшихся ионов), т.е. фотоэлектрического эффекта. В результате биофизических реакций возникают фотохимичсекие реакции: крупные молекулы белков цистеина, тирозина, гистидина, элей дина и нуклеиновых кислот превращаются в "осколки" - биологически активные вещества - гистамин, ацетилхолин и др. Действие ЭМ излучений не ограничивается кожей, продукты фотолиза, распространяясь по кровеносным капиллярам, раздражают нервные окончания покровных тканей и через гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему вызывают нервнорефлекторную реакцию организма, т.е. воздействуют на все ее органы в той или иной степени, деятельностью которых и определяется физиологическое состояние.
В результате первичных биофизических гуморальных процессов от ЭМ излучений вегетативная нервная система и гормоны надпочечников повысили кислородное питание тканей, т.е. интенсивность окислительно-восстановительных процессов и в последствии температуру тела молодняка кур.
Так, после сеанса воздействия, в 30-, 50- и 80-дневные возраста уменьшалась частота дыхания во всех опытных группах, кроме той, где применялись комбинированные ИК и УФ лучи, на 3,4-5,0 (10,4 - 15,3%), 0,3 - 2,5 (1,1 - 9,3 %), 0,3-2,3 (1,3-9,6%) (Р 0,01 - 0,001). В эти же возраста в результате увеличения обменных процессов повышалась температура тела молодняка кур опытных групп на 0,2-0,4 С, 0,1-0,5 С, 0,2-0,6 С (Р 0,05 - 0,001). Полученные данные также согласуются с результатами других исследователей (Т.А. Свидер-ская, 1963; А.С. Белановский, 1989).
Дальнейшие наблюдения показали, что у кур опытных групп были незначительно повышенными частота дыхания и температура тела.
Учитывая то, что кроветворные органы чрезвычайно чувствительны к различным внешним воздействиям и к изменениям в организме, нами были проведены исследования крови, картина которой являлась тонким отражением этих воздействий на физиологическое состояние птицы.
При изучении влияния УФ лучей в отдельности и в комплексе с сенсибилизирующими факторами на организм молодняка и выращенных кур учитывали особенности изменения некоторых морфологических, биохимических и иммунологических показателей крови. Наши исследования показали, что не только во время воздействия ЭМ излучениями, но и после него — во взрослом состоянии птицы происходит повышение синтеза гемоглобина, насыщения им эритроцитов, числа форменных элементов крови, выполняющих дыхательную функцию, поддерживающих окислительно-восстановительные процессы и определенный уровень адаптационных механизмов (Г.П. Мелехин, Н.Я. Гридин, 1977). В 180-дневном возрасте, т.е. к началу нормализации яйцекладки кур, содержание гемоглобина, эритроцитов, лейкоцитов в первых трех опытных группах было выше по сравнению с контрольной группой на 4,41-8,46 , 5,93-16,32 , 4,99-8,02%, в двух последних опытных группах - на 9,56 и 9,20 , 21,07 и 16,62 , 12,18 и 12,90% (Р 0,05 -0,01). Наиболее выраженные изменения, как и при изучении клинико-физиологических показателей, наблюдались в группах, где применяли комплексное воздействие ЭМ излучений оптического диапазона и диапазона радиоволн.
Под воздействием вышеуказанных физических факторов произошли определенные физиологические сдвиги в уровне щелочного резерва, в содержании минеральных веществ, витаминов. В конце воздействия, т.е. 80-дневный возраст и последующие периоды развития - 120 и 180 дней все показатели биохимического статуса крови птицы в опытных группах, особенно в 4 и 5, были выше, чем в контрольной группе. Так, разница в возрасте 180 дней по щелочному резерву, характеризующего напряженность физиологических процессов, составила 0,45-8,86%», по общему кальцию - 8,51 - 16,28%, по неорганическому фосфору - 2,58-12,47%), по каротину - 1,98 - 16,04%, но они оказались статистически недостоверными. Это согласуется с результатами исследований М. Най-денского, Р. Каримова (1982), В.Д. Соколова, Н.Л. Андреевой, А.В. Соколова (1984), Н.П. Симоновой (1998). Они отмечают, что под воздействием УФ лучей уровень щелочного резерва, содержание кальция, неорганического фосфора, витамина А, каротина в крови молодняка и кур увеличивается на 2,3 - 7,9%, 7,1-12,2%, 10,8 - 12,1%о соответственно.
