Содержание к диссертации
Введение
1. Общая характеристика работы 4
2. Обзор литературы 8
2.1. Структурная организация желудочно-кишечного тракта млекопитающих и птиц 8
2.2. Влияние селенсодержащих препаратов на рост, развитие и продуктивность птицы 24
3. Собственные исследования 41
3.1. Материал и методики исследования 41
3.2. Влияние селенсодержащих препаратов на рост и развитие кур 45
3.3. Влияние селенсодержащих препаратов на биохимические показатели кур 50
3.4. Влияние селенсодержащих препаратов на макроморфологические показатели органов желудочно-кишечного тракта кур 58
3.5. Влияние селенсодержащих препаратов на микроморфологические показатели органов желудочно-кишечного тракта кур ..81
Обсуждение результатов собственных исследований 120
Выводы 135
Практические предложения 138
Список литературы 139
- Структурная организация желудочно-кишечного тракта млекопитающих и птиц
- Влияние селенсодержащих препаратов на рост, развитие и продуктивность птицы
- Материал и методики исследования
- Влияние селенсодержащих препаратов на рост и развитие кур
Структурная организация желудочно-кишечного тракта млекопитающих и птиц
Индивидуальное развитие (вивогенез) или онтогенез — это процесс совокупности возрастных, биохимических, морфологических и физиологических изменений организма от образования зиготы до физиологической смерти. Онтогенез осуществляется по программе реализации генотипа и направлен на формирование половозрелого животного (Северцев А.С., 1987; Тельцов Л.П., 2004). С одной стороны, онтогенез - непрерывный процесс, направленный на достижение конечной цели - половозрелости, а с другой - прерывистый, так как он включает всю историю развития рода (филогенез) и состоит из периодов, этапов, стадий и фаз (Тельцов Л.П., Шашанов И.Р. и др., 2000). На каждом периоде, этапе, стадии организм с биологической точки зрения иной, как и его биохимическая организация, функция, интеграция систем и органов (Никитин В.Н., 1967). Установлено, что организм на каждом этапе не реализует всех своих возможностей запрограммированных в генотипе, а то, что он реализует - это скромный фенотип (Газарян К.Г., 1984). Развитие сельскохозяйственных животных К.Б. Свечин (1961), Г.А. Богданов (1981) после рождения подразделяют на пять периодов или фаз (терминология авторов): 1) новорожденности; 2) молочного питания; 3) полового созревания; 4) морфофизиологической зрелости и расцвета функциональной деятельности; 5) старения. С.Н. Боголюбский (1968) относит к периоду новорожденности последние сутки внутриутробного развития плода и акт рождения.
Пищеварительной системе принадлежит ведущая роль в осуществлении потоков веществ, энергии и информации в организме человека и животных. Функция питания лежит в основе роста, развития, непрерывного обновления и реализации наследственности организма. По мнению профессоров Л.П. Тель 9 цова, И.Р. Шашанова (2000), реализация наследственности происходит по этапам развития организма. Для наиболее полного использования биологического потенциала животных необходимы глубокие знания морфофункционального развития органов пищеварения на каждом этапе онтогенеза. Функции ЖКТ можно изложить в четырёх пунктах: 1) Транспорт. Когда пищевые объекты собраны, они должны быть проведены по "разборочному конвейеру" следующих друг за другом отделов ЖКТ, а отходы должны быть в конечном счёте выведены через задний проход в виде фекалий. 2) Физическая обработка. Хотя пища может поглощаться уже в виде мелких частиц или размельчаться во рту посредством пережевывания, она часто поступает в кишку крупными комками, которые для эффективности их химического расщепления должны быть предварительно разделены на более мелкие. 3) Химическая обработка. Это и есть переваривание в собственном смысле - расщепление питательных веществ, содержащихся в пище, на относи тельно простые соединения, которые пригодны для использования. 4) Всасывание. Когда химическое расщепление завершено, пригодные продукты всасываются стенкой кишки и уносятся по сосудам к клеткам и мес там запасания (Ромер А., Парсонс Т., 1992).
Изучение анатомо-топографических особенностей и структуры органов ЖКТ млекопитающих и птиц до настоящего времени остаётся актуальным. Этому вопросу посвящены многие исследования, проведённые как отечественными, так и зарубежными авторами (Свидинский А.А., 1987; Пугач П.В., Пархоменко Ю.Г. с соавт., 1991; Тельцов Л.П., Чернов Е.В., 2005; Vankova M.V., 1986; Michael G. et al., 1989; Mehin В., 1990 и др.). Микроскопическое, гистохимическое и субмикроскопическое строение органов желудочно-кишечного тракта изучено рядом авторов (Техвер А.Ю., 1974; Ломоносова Г.А., Алимджа-нов Х.В., 1975; Морозов И.А., Хомерики С.Г., 1988; Евгеньева Т.П., Кузнецов Г.В., 1988; Хомякова Л.Г., Колос Ю.А., 1991; Snipes R.L., 1978; Bjrknes М. et al., 1985; Hellerstrom С. et al., 1985; Forssmann W.G. et al., 1988 и др.).
Система органов пищеварения, выполняя весьма разнообразные функции, делится на головную кишку, или ротоглотку, переднюю, среднюю и заднюю кишки (Глаголев П.А., Ипполитова В.И., 1977). Передняя кишка, или передний отдел ЖКТ состоит из пищевода, зоба и желудка. Желудок млекопитающих представляет собой значительно расширенную часть пищеварительной трубки, лежащую между пищеводом и тонкой кишкой. Он служит резервуаром, причём эта функция обеспечивается за счет эластичности его стенок. Желудок участвует в пищеварении путём воздействия на пищу желудочным соком, который выделяется клетками желез его слизистой. Желудочный сок содержит три фермента, а также соляную кислоту и слизь. Из этих трёх ферментов наиболее важным является пепсин. Этот фермент переваривает белки. Два других фермента - это химозин, створаживающий молоко, и липаза, принимающая участие в расщеплении жиров. Последний процесс, однако, протекает в желудке лишь в незначительной степени. Соляная кислота в норме не повреждает клетки, выстилающие желудок. Считается, что защитную роль в этом отношении играет слизистое покрытие. Слизь выделяют в основном поверхностные эпителиальные клетки. Эпителиальные клетки, выстилающие желудок, замещаются новыми приблизительно каждые три дня. Желудок работает как эффективный миксер за счёт деятельности мускулатуры. Благодаря ферментам при перемешивании содержимое желудка, разведённое желудочным соком превращается в полужидкую массу равномерной консистенции, называемую химусом.
Стенка желудка состоит из четырёх оболочек. Слизистая довольно толстая и содержит многочисленные простые трубчатые железы. В подслизистой нет желез, за исключением пилорической части, прилежащей к двенадцатиперстной кишке. Мышечная оболочка состоит из трёх слоев. Волокна самого внутреннего слоя располагаются косо, среднего - циркулярно, а наружнего - продольно. Наружная поверхность желудка покрыта серозной оболочкой (Хэм А., Кормак Д., 1983). Полость желудка выстлана эпителием, состоящим из цилиндрических клеток, одинаковых в кардиальной и пилорической частях. Эпителий обрузует множество крипт, в которых располагаются железы. В фундаль-ных железах, занимающих две трети поверхности желудка, располагаются клетки, выделяющие, главным образом, соляную кислоту ( Zeitoun Р., 1977).
Влияние селенсодержащих препаратов на рост, развитие и продуктивность птицы
Неполноценное или несбалансированное питание часто приводит к снижению продуктивности и естественной устойчивости животных к заболеваниям, как маточного поголовья, так и молодняка (Берзинь ЯМ.., 1961; Задерий Н.И., 1962; Беренштейн Г.Ф., 1973; Удрис Г.А., Нейланд Я.А., 1981; Кузнецов С.Г., 1998; Калашников А.П. с соавт., 1994; Кальницкий Б.Д., 1980). Особое значение при этом имеет нормализация минерального обмена, так как интенсивность его оказывает большое влияние на другие виды обмена (Георгиевский В.И., Анненков Б.Н., 1983; Кокорев В.А., 2001, Прытков Ю. Н., 2001). В связи с этим, для современного учения о минеральном питании животных наиболее важными являются раскрытие таких сложных процессов минерального обмена, как взаимодействие микроэлементов между собой и с органическими соединениями, изучение потребности животных в новых минеральных веществах, разработка методов и способов обеспечения ими. Нужно отметить, что существует проблема так называемых "новых" микроэлементов, роль которых в обмене веществ ранее считалась эссенциальной, а сейчас признана жизненно важной, это относится и к селену.
Селен - элемент VI группы периодической таблицы Д.И. Менделеева. Впервые он был открыт в 19 веке шведским химиком И.Я. Берцелиусом. Долгое время селен считался элементом, исключительно вредным и даже ядовитым для живых организмов. Было отмечено токсическое действие растений, богатых селеном, при использовании их в корм животным и птице (Ермаков В.В., Ковальский В.В., 1974; Кнунянц И.Л., 1998; Rosenfeld I., 1964;). Однако в 1958 г. К. Schwarz, в ходе классических экспериментов, установили, что именно селен предупреждает возникновение некрозов в печени у крыс, экссудативного диатеза цыплят и является жизненно необходимым элементом. Селен является незаменимым биологически активным веществом, эффективным при лечении свыше 20 болезней более чем у 19 видов животных, обладает антиоксидант-ным действием и влияет на многие ферментативные реакции. По воздействию на организм селен близок к действию витамина Е. Он регулирует усвоение и расход в организме витаминов Е, А, С, К. Селен чрезвычайно важен для нормальной работы иммунной и антиоксидантной систем организма, защиты от последствий радиационного воздействия, токсического влияния тяжелых металлов и других контаминантов, поскольку, согласно современным представлениям, является необходимым компонентом таких важных ферментных и деток-сицирующих систем организма, как системы глутатионпероксидаз I-IV типа, тиоредоксинредуктазы, трийодтирониндейодиназы, селенопротеинов Р1 и W (Боряев Г.И., Невитов М.Н., 2000)
Исследования, проведённые К. Шварцем в 1958 году позволили перестроить отношение к селену как к токсическому элементу и установить, что он как третий фактор наряду с цистином (фактор - 1) и витамином Е (фактор - 2) предупреждает некроз печени у крыс, находящихся на специальной диете и экссудативный диатез у цыплят (Schwarz К., 1958). О важнейшей роли селена в организме животных свидетельствуют следующие факты: наличие его в микроколичествах практически во всех тканях животных, исключая жировую; профилактическое и терапевтическое его действие при ряде заболеваний (некроз печени, экссудативный диатез у цыплят, беломышечная болезнь у ягнят и телят, анемия); наличие селена в сетчатке глаза и его очевидное участие в фотохимических реакциях светоощущения. Селен обладает высокой биохимической активностью, способствует интенсификации обмена веществ. Установлено его влияние на обмен серосодержащих аминокислот. Данный микроэлемент влияет на процессы тканевого дыхания, регулирует скорость течения окислительно-восстановительных реакций, повышает иммунологическую реактивность организма. Однако, нарушения роста, обусловленные недостатком селена, у животных можно предупредить только селеном (Абдуллаев Г.Б. и др., 1974; Ермаков В.В., Ковальский В.В., 1974; Дьяченко И.С., Лысенко В.Ф., 1989; Genkins К.J., 1993). Соединения селена, способны предупреждать и излечивать ряд болезней "недостаточности": беломышечную болезнь и полиомиэлит у молодняка сельскохозяйственных животных (Минина Л.А., 1970; Андреев М.Н. и др., 1985; Кондрахин И.П., 1985; Самохин В.Т., 1997; Mason К.Е., 1949), алиментарный некроз печени у крыс и мышечную дистрофию у грызунов (Космачев В.К., 1974), миодистрофию и экссудативный диатез у птиц (Керимов Т.А., 1978; Вальдман А.Р., Апсите М.Р., Атлавин А.Б. и др., 1979; Девеча И.А., 1979), токсическую дистрофию печени у свиней и пушных зверей, отечную болезнь поросят, некроз печени грызунов (Кальницкий Б.Д., 1980), парадентальное заболевание у овец (Турцманович В.Н., 1970). При заболеваниях, вызванных дефицитом селена, у молодняка животных, равно как и у кур, резко возрастает активность аминотрансфераз в крови (до 2-6 раз). Часто рост активности этих ферментов связан с дистрофическими изменениями в печени. По изменению активности ферментов переаминирования в сыворотке крови можно косвенно судить о наличии заболеваний, связанных с недостатком селена (Титов Г.Н., 1968, КасумовС.Н., 1981).
Другим отклонением, вызванным селеновой недостаточностью, является беломышечная болезнь. Добавление к кормам селенсодержащих препаратов способно полностью предотвратить проявление симптомов беломышечной болезни. (Baard P.G., 1976; Allen W.M., 1984; Ruts F., 1989). Возникновение бело-мышечной болезни обычно сопровождается снижением уровня селена в крови и тканях животных. Как вспомогательное средство, рекомендуется использовать определение активности аспартатаминотрансферазы в плазме крови (Хен-ниг А., 1976). Для предотвращения возникновения мышечной дистрофии предлагается ряд методик введения селенсодержащих препаратов в корм птице. Хороший результат даёт скармливание солей селена в количестве 0,03-0,1 мг/кг корма, применение обогащенных селеном дрожжей, применение селенметио-нина и селенцистеина. Давно установлен факт, что введение в рацион птицы, лишенный витамина Е, селена в количестве 1 ч. селена на 1 млн. ч. корма спо 27 собствует нормальному росту цыплят и предохраняет их от мышечной дистрофии. Однако, следует отметить, что при лечении перечисленных болезней положительный эффект оказывают только селенаты, селениты и органические соединения, а элементарный селен, по данным ряда авторов, практически не активен (Хенниг А., 1976; Frost D.V., 1973; Fisher Н.А., 1988). Эти соединения оказывают стимулирующее влияние на процессы эритропоэза, вследствие чего в крови увеличивается количество эритроцитов. Стимуляция образования гемоглобина в крови цыплят в большей степени выражена при скармливании рациона с добавкой селена и в меньшей-с добавкой витамина Е. Поскольку эти препараты способны проявлять антиокислительные свойства, то, как полагают, их введение цыплятам способно вызвать повышение щелочного резерва их крови в сравнением с контролем (Халмурадов А.Г., Штутман Ц.М., 1981; Горбунова Н.В., 1999, Брендин Н.В., 1999, Аксёнов Р.И., Трифонов Г.А., 2002; Bronsch К., 1985; Braun V., 1991). В организме животных селен находится в очень малых количествах и выполняет каталитическую функцию в отношении ферментов белкового, углеводного, и в частности на уровень сахара в крови, липидного обмена. Этот микроэлемент ингибирует такие ферменты, как сукци-натдегидрогеназа, холиноксидаза, щелочная фосфатаза, печёночная аргиназа, но в малых количествах способен стимулировать их активность, усиливая процессы биологического окисления и фосфолирования, способствуя нормальному питанию и функционированию мышечной ткани (Кудрявцев А.А., 1963; Хенниг А., 1976; Георгиевский В.И., Анненков Б.Н., 1983).
Материал и методики исследования
Препарат ДАФС-25 задавался в виде масляного раствора, a Na2Se03-водного раствора путём ступенчатого смешивания с запланированным количеством комбикорма, при этом первая и третья группы дополнительно к рациону получали соответствующее количество растительного масла. Дозы препаратов взвешивались на аналитических весах АДВ-200М с точностью до 0,01 мг. Пред 42 полагаемые дозы препаратов планировались исходя из рекомендаций существующих работ в данном направлении, и содержания селена в корме. В ходе проведения эксперимента проводились ежедневный контроль поголовья и еженедельное взвешивание птицы на весах ВЛК-500. В контрольные числа проводили анатомическое вскрытие тела птицы согласно методике Г.А. Меркулова (1969), отбирались образцы проб тканей и органов для исследования. В процессе обработки опытных образцов проводились гистологические, гематологические, биохимические и макро-микроморфологические исследования, в том числе: макро- и микропрепарирования с последующем описанием, макроскопическая морфометрия с учетом весовых, а также линейных показателей (Ромейс Б., 1954).
Для контрольного убоя из каждой группы отбирались по 5 голов кур. Всего за время опыта было сделано 12 убоев птицы. Для гистологических исследований отбирались следующие участки ЖКТ кур: кусочки пищевода, железистого и мышечного желудка, двенадцатиперстной, тощей, повздошной, слепых и прямой кишок, клоаки. Отпрепарированные органы без содержимого взвешивали на весах ВЛК-500 и аналитических весах. Показатели макроморфологии пищеварительного тракта кур также определяли измерением линейных размеров с помощью провощенной шелковой нити с последующим измерением отмеченных участков штангенциркулем и мерной линейки с ценой деления 1мм. Все измерения проводили в строго определённых местах. На основании полученных результатов вычисляли абсолютную и относительную массу для каждого органа пищеварительного тракта в процентах от общей массы и интенсивность роста массы кур. На основании данных по живой массе кур по возрастам рассчитывался среднесуточный прирост по формуле 1: где: С - среднесуточный прирост кур, г; К - конечная масса кур, г; Н -начальная масса кур, г; Т - продолжительность периода выращивания кур, суток. Абсолютный прирост массы кур рассчитывался по формуле 2: А = К-Н (2), где: А - абсолютный прирост, г; К - конечная масса, г; Н - начальная масса. Относительный прирост массы кур в процентах рассчитывался по формуле 3 (Броди): 0= К Н хЮО (3), где: О - относительный прирост, %; Н -начальная масса, г.; К- конечная масса, г. После фиксации материала-кусочка (в 5-7% растворе нейтрального формалина) с каждого участка ЖКТ, от клинически здоровых подопытных цыплят, было приготовлено не менее трёх гистологических препаратов с каждой возрастной группы (Меркулов Г.А., 1969). Участки кишечника кур, отобранных для приготовления гистосрезов на уровне середины данных отделов, последовательно обезвоживали, проводя их через спирты возрастающей концентрации. Затем проводили заливку материала в парафин, разогретый до жидкого состояния на водяной бане (Волкова О.В., 1982; Кононский А.И., 1992). С полученных парафиновых блоков, с помощью микротома МПС-2 получали гистологические срезы (несколько сегментальных срезов) толщиной 5-Ю мкм, которые окрашивались гематоксилин-эозином (Елисеев В.Г., Субботин М.Я., Афанасьев К.И., 1967). При фотографировании гистопрепаратов использовалась цифровая фотокамера с микрофотонасадкой Nikon. На полученных гистосрезах определяли относительную площадь структурных элементов органов с помощью методики точечного счёта А.А. Глаголева (1991) с использованием окулярной сетки (Ав-тандилов Г.Г., 1992). Толщина всей кишечной стенки и её оболочек измерялась при помощи микроскопа и окуляр-микрометра ОК-15. При определении относительного прироста оболочек кишечной стенки использовалась формула Броди (3). При исследовании образцов крови кур определено содержание гемоглобина (гемоглобинцианидным способом), кальция (по реакции с о-крезолфталеин комплексоном), неорганического фосфора (по восстановлению фосфорномо-либденовой кислоты), билирубина (по Индрашеку), показатель гематокрита (в гематокрите), содержание общего белка и белковых фракций (по биуретовой реакции). Выводы о физиологической активности делались на основании активности пищеварительного фермента а-амилазы в крови и гомогенате органов ЖКТ кур (унифицированным методом), щелочной фосфатазы (ЩФ) и ферментов переаминирования крови: -аспартат-и аланинаминотрансферазы (АсАТ и АлАТ) определялись по методу Райтмана-Френкеля. Все вышеуказанные показатели крови определяли по методикам, описанными В.В. Меньшиковой (1987).
Влияние селенсодержащих препаратов на рост и развитие кур
В начале опыта живая масса цыплят по всем опытным группам была в пределах 34,2±1,8—35,6±1,4 г и колебалась недостоверно (табл. 2). В конце опыта в возрасте 150 суток куры второй группы, получавших селенсодержащий препарат - ДАФС-25, по живой массе превышали кур первой группы и это превышение составило 67,6 г (4,2%) (Р 0,05). Живая масса цыплят третьей группы, получавших селенит натрия, до 90-суточного возраста также превышала аналогичный показатель цыплят первой группы, а в дальнейшем с возрастом масса кур стала снижаться и в возрасте 150 суток оказалась меньше массы кур первой на 162,4 г (10,4%) и второй группы - на 230 г (14,2%) (Р 0,05). Данную зависимость можно объяснить неорганической природой - Na2Se03. Современная птица, обладающая генетически обусловленной высокой скоростью роста, чувствительна даже к незначительным колебаниям в рационе питательных веществ, в том числе и антиоксидантов. В биохимических процессах селен играет роль антиоксиданта. Таким образом, высокая живая масса была во второй группе, цыплята которой помимо основного рациона получали ДАФС-25. Анализируя эти данные, можно отметить, что добавление в рацион молодняка кур яичного направления селена в составе диацетофенонилселенида в количестве 1,20 мг препарата на 1 кг корма (что составляет соответственно 0,3 мг элементарного Se) оказывает стимулирующее действие на рост кур. Другой препарат - Na2Se03 также давал эффект увеличения живой массы кур, но в меньшем объёме. Снижение прироста живой массы кур в группе, получавших 0,66 мг Na2Se03 на 1 кг корма по сравнению с другим селенсодержащим препаратом объясняется, по-видимому, меньшим эффектом, поскольку дозировка селена в форме данного более токсичного препарата в дозе 0,3 мг на 1 кг корма располагается достаточно близко к критической для птицы границе (0,5-0,6 мг/кг корма) применительно к Na2Se03 (Касумов С.Н., 1981). -различия с показателем первой группы достоверны (Р 0,05) В противоположном случае негативный эффект ещё не наступает, поскольку ДАФС-25 - препарат селеноорганический и обладает значительно меньшей физиологической и генной токсичностью по сравнению с Na2SeC 3 (Таранов М.Т., 1987; Таланов Г.А., Хмелевский Б.Н., 1991). Любой препарат неорганической природы имеет негативное влияние на любой живой организм. Доза ДАФС-25 и Na2Se03 в пересчёте на элементарный селен, использовавшаяся в опыте, была в пределах рекомендованных для птицеводства норм введения селена - 0,1-0,3 мг/кг корма (Вальдман А.Р. и др., 1979, Кульчикова Р.Ж, 1985).
Прирост живой массы опытных кур колебался в пределах 1588-1923 г. (см. табл. 2), что соответствует живой массе кур для стандарта кросса «Ломанн Браун». Абсолютный прирост живой массы кур в возрасте 150 суток был выше во второй группе, что составило превышение над показателями первой 80,8 г (20,6%) и третьей группы - 210 г (52,7%) (Р 0,05). В группе, получавшей Na2Se03, прирост живой массы кур был ниже прироста цыплят первой и второй групп. Так как масса кур второй группы максимальна, по сравнению с другими, на следующем рисунке мы изображаем показатели роста цыплят второй группы (рис. 1).
Из рисунка 1 видно, что с 56-до 90-суточного возраста цыплят наблюдается «спад» интенсивности роста, но к 120-суточному возрасту происходит резкий «скачок» роста живой массы, который далее изменяется в меньшей степе 48 ни, чем в предыдущие дни. Можно предположить, что масса кур в 150-суточном возрасте максимальна и в последующие сутки будет отмечаться снижение роста.
В результате исследований выявлена тенденция к увеличению живой массы кур во второй группе. В возрасте 150 суток масса кур в этой группе была выше массы кур первой-на 4,2 % и массы кур третьей группы на 14,2 %; разность по живой массе кур опытных и контрольной групп достоверна по первому порогу значимости (Р 0,05). Более наглядно это превышение выглядит на рисунке 2.
Различия показателей роста кур разных групп достоверны (Р 0,05) уже с 7-суточного возраста, что говорит о высокой биологической эффективности данных селенсодержащих препаратов на организм птицы. На всём протяжении эксперимента наблюдаются «скачкообразные изменения» в различиях показателей живой массы кур между группами, например в 56-суточном возрасте масса кур третьей группы максимальна, а в 150 суток - минимальна по сравнению с другими группами (Р 0,05).
Относительный прирост живой массы кур на всём протяжении эксперимента также максимален у кур второй группы, по сравнению с приростом кур других групп. Из рисунка 4 хорошо видно, что прирост кур второй группы максимален в 14-суточном возрасте, а в последующие сроки интенсивность прироста уменьшается. Данные рисунка 3, напротив, показывают, что абсолютный прирост кур второй группы с суточного возраста повышается и достигает максимума в возрасте 120 суток. Различия между показателями абсолютного прироста кур разных групп более заметны, по сравнению с аналогичными значениями относительного прироста кур (см. рис. 3). Таким образом, в результате нашего исследования доказана более высокая эффективность селенсоодержащего препарата-диацетофенонилселенида, по сравнению с селенитом натрия, в отношении влияния на показатели роста кур яичного кросса «Ломанн Браун».
