Введение к работе
Актуальность темы. Многочисленные исследования, проведенные в последние 10 лет, направлены на выявление степени загрязнения пищевых продуктов тяжелыми металлами и влияния их на физиологические системы макроорганизмов (В.Г. Артомонова, 1993).
Среди основных загрязнителей внешней среды выделяются кадмий и его соединения. Несмотря на признание токсических свойств этого металла, способного аккумулироваться в организме и оказывать в конечном итоге отрицательное воздействие на нервную систему, кровь и сосуды, установлено, что он содержится во всех органах и тканях животных и человека (И.Е.Зимаков, 1990; U.Wemmer, 1990).
Из всех сельскохозяйственных животных и птиц менее всего изучено влияние данного металла на физиологические системы перепелов. Так, японские домашние перепела, которые наиболее выгодно отличаются от других видов сельскохозяйственной птицы своей скороспелостью, быстрым сроком инкубации и формирования половой зрелости, позволяют получить 3-4 поколения птицы в год (М.Д.Пигарева, 1989).
Важными факторами, оказывающими решающее влияние на реализацию генетического потенциала продуктивности сельскохозяйственной птицы, а также возможность загрязнения мяса тяжелыми металлами, являются корма и методы кормление (О.И. Маслиева, 1967; В.И.Георгиевский, 1970; В.Н.Агеев, 1987; D.Soukorova, 1991).
В ходе эволюции у животных были выработаны механизмы предотвращения токсического эффекта тяжелых металлов, но при современных уровнях поступления этих элементов такие механизмы уже не могут достаточно надежно защищать живые организмы (А.М.Никаноров, 1991; А.В.Жолнин, 2000; Т.И.Бокова, 2004).
В профилактике неблагоприятного воздействия кадмия ведущая роль отводится использованию детоксицирующих препаратов. В последнее время увеличилось количество публикаций о применении различных детоксикантов в сельском хозяйстве с целью повышения экологической чистоты продукции (B.Groppel, 1979; R.A.Ahokas, 1980; Н.А.Бойко 1996; Д.Н.Бондарчук, 1997; Г.Н. Вяйзенен, 1997; А.С.Кашин, 1997; A.Gupta, 1997; Т.И.Бокова, 2000, 2004).
С учетом вышеизложенного изучение влияния кадмия на физиологическое состояние цыплят-бройлеров и перепелов, использование детоксикантов на концентрацию данного элемента в организме птицы, на процессы обмена, продуктивность и качество получаемой продукции имеет большое общебиологическое и практическое значение, особенно для экологически неблагополучных регионов.
Цель и задачи исследований. Основная цель исследований – определить действие кадмия на организм цыплят-бройлеров и перепелов и разработать мероприятия по снижению его накопления в организме сельскохозяйственной птицы.
Для достижения указанной цели были сформулированы следующее задачи:
– изучить физиолого-биохимические показатели перепелов в возрастном аспекте;
– определить степень накопления кадмия в органах и тканях цыплят-бройлеров и перепелов при скармливании кормовых смесей с различной концентрацией его ионов;
– установить влияние кадмия и его детоксикантов на биохимические показатели крови, а также химический, минеральный и аминокислотный состав органов и тканей птицы;
– выявить лучший детоксикант из числа нутриентов и гумата натрия для снижения токсического влияния кадмия на организм птицы.
Научная новизна. Впервые детально изучены возрастные изменения биохимического состава крови перепелов, находящихся в оптимальных условиях кормления и содержания, а также химический, минеральный и аминокислотный состав их органов и тканей.
Установлена возрастная динамика действия токсиканта на физиологически важные органы и ткани цыплят-бройлеров и перепелов. Выявлены органы-накопители кадмия, степень его отложения и токсического действия на организм птицы.
Оценено влияние различных доз поллютанта на продуктивность и основные показатели обмена веществ у сельскохозяйственной птицы, при этом предложены наиболее эффективные методы детоксикации кадмия в органах и тканях цыплят- бройлеров и перепелов.
Практическая значимость работы. Сформирована база данных интерьерных параметров перепелов японской породы.
Получены новые сведения, позволяющие расширить представление о влиянии кадмия на биологический статус сельскохозяйственной птицы.
Результаты имеют важное теоретическое и практическое значение в развитии научного направления в физиологии, экологии и ветеринарной медицине. Установлено, что содержание кадмия в пере и крови является маркером поступления и аккумуляции его в мышечной ткани цыплят-бройлеров.
Экспериментально установлено, что для получения экологически безопасной продукции птицеводства в пределах нормативно-правовых актов в области экологии наиболее эффективным веществом, снижающим токсическое действие кадмия, является гумат натрия в количестве 50 мг/кг живой массы, а также дополнительное внесение (25%) к суточной норме лизина или метионина.
Результаты исследований используются в зоотехнической и ветеринарной практике как новые данные об изменениях физиологических показателей цыплят-бройлеров и перепелов при скармливании кормосмесей, содержащих кадмий, в дозах, превышающих максимально допустимый уровень.
Материалы диссертации используются в учебном процессе и научных исследованиях на кафедре кормления сельскохозяйственных животных Новосибирского государственного аграрного университета, на кафедре кормления сельскохозяйственных животных Красноярского государственного аграрного университета, на кафедре частной зоотехнии Алтайского государственного аграрного университета и на кафедре кормления, разведения и генетики сельскохозяйственных животных Дальневосточного государственного аграрного университета, а также могут быть применены при эколого-физиологическом мониторинге влияния загрязняющих веществ на организм птицы.
Апробация работы. Основные результаты исследований представлены: на международной научно-практической конференции «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде» (Семипалатинск, 2000); на 51-й ежегодной конференции Европейской ассоциации по производству продуктов животноводства (Голландия, 2000); в материалах 1-й международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения проф. О.И. Ивановой (Новосибирск, 2001); на 2-й международной научно-практической конференции «Тяжелые металлы и элементы-биофилы в окружающей среде» (Семипалатинск, 2001); в «Proceedings of the 2nd International Conference on Veterinary Genetics Selection and Ecology» (Novosibirsk, 2003); в «Book of Abstracts of the 54st Annual Meeting of the European Association for Animal Production» (Rim, 2003); на 3-й международной научно-практической конференции «Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде» (Семипалатинск, 2004); в материалах межрегиональной научно-практической конференции вузов Сибири «Актуальные проблемы животноводства Сибири: наука, производство и образование» (Новосибирск, 2004); в «Book of Abstracts of the 55st Annual Meeting of the European Association for Animal Production» (Budapest, 2004); на XIII международном конгрессе «Тяжелые металлы в окружающей среде» (Семипалатинск, 2005); на «XIII International Conference on Heavy Metals in the Environment» (Rio-de-Janeiro, 2005); на международной научно-практической конференции «Достижения зоотехнической науки и практики – основа развития производства продукции животноводства» (Волгоград, 2005); в материалах международной научно-практической конференции, посвященной 150-летию со дня рождения профессора П.Н. Кулешова (Москва, 2006); в материалах 2-й международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию зооинженерного факультета НГАУ «Актуальные проблемы животноводства: наука, производство, образование» (Новосибирск, 2006); в материалах межрегиональной научно-практической конференции «Достижения науки в реализации национального проекта «Развитие АПК» (Курган, 2006); на международной научно-практической конференции «Проблемы повышения эффективности производства животноводческой продукции» (Жодино, 2007).
Публикации. Материалы диссертации вошли в журналы, включенные в утверждённый ВАК Перечень периодических и научно-технических изданий: «Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук», «Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук», «Птицеводство», «Зоотехния», «Сибирский вестник сельскохозяйственной науки», «Ветеринария», «Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии», «Аграрная наука», «De Physique» (France), а также в монографию «Изучение адаптационных возможностей сельскохозяйственных животных в Сибири» (Новосибирск, 2006), в учебное пособие «Экологические аспекты минерального состава кормов и продукции животноводства Западной Сибири» (Новосибирск, 2007), а также в сборники научных трудов НГАУ. По теме диссертации опубликованы 62 научные работы, в том числе 12 в реферируемых журналах.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Возраст, как фактор влияния на физиолого-биохимический статус организма перепелов.
2. Зависимость продуктивных и биохимических показателей перепелов японской породы от уровня интоксикации их кадмием.
3. Перо и кровь – биоматериал для оценки степени накопления кадмия в организме цыплят-бройлеров.
4. Цинк, гумат натрия, кальций, лизин и метионин – детоксиканты кадмия.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 295 страницах текста компьютерного набора, содержит 102 таблицы, 1 рисунок, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, выводов и предложений производству, 45 приложений. Список использованной литературы составляет 388 источников, в том числе 128 зарубежных авторов.
Диссертационная работа выполнена лично автором при технической помощи сотрудников кафедры кормления сельскохозяйственных животных НГАУ.
