Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 11
1.1 История и современное состояние учения о
минеральном питании сельскохозяйственных животных 11
1.2 Влияние нутриентной обеспеченности на продуктивность, рост, развитие и обмен веществ в организме животных 18
1.3 Биологическая роль химических элементов в организме животных 27
1.4 Взаимодействие химических элементов с симбиотическими микроорганизмами 51
1.5 Заключение по обзору литературы 58
2. Собственные исследования 59
2.1 Материалы и методы исследования 59
2.2 Разработка новых подходов к оценке потребностей организма птицы в питательных веществах и энергии на отдельных этапах постэмбрионального развития
2.2.2 Результаты пилотного исследования
2.2.2.1 Нутриентная обеспеченность подопытной птицы 74
2.2.2.2 Рост и морфометрические особенности кур 79
2.2.2.3 Химический состав и концентрация энергии в тканях и органах подопытных курочек 83
2.2.2.4 Сопряженность развития анатомических частей тела кур-несушек 90
2.2.2.5 Морфофункционапьная характеристика яичников кур-молодок 92
2.2.2.6 Резюме по итогам исследований 95
2.3 Влияние химических элементов с различной биологической ролью на продуктивность, обмен веществ в организме лабораторных животных и птиц
2.3.1 Результаты эксперимента по оценке действия микроэлементов на минеральный обмен в организме лабораторных животных 96
2.3.1.1 Нутриентная обеспеченность организма животных 96
2.3.1.2 Рост и развитие подопытных животных 99
2.3.1.3 Содержание химических элементов в организме подопытных живоїных 100
2.3.1.4 Морфофункциональное состояние паренхиматозных и гормонпродуцирующих органов лабораторных животных 106
2.3.1.4.1 Влияние микроэлементов на структурно-функциональную реорганизацию печени 106
2.3.1.4.2 Влияние микроэлементов на структурно-функциональную реорганизацию яичников 111
2.3.1.5 Резюме по итогам исследований на модели крыс 116
2.3.2 Результаты исследований по изучению влияния химических элементов с различной биологической ролью на продуктивность, обмен веществ, особенности элементного статуса и морфофункционального состояния органов воспроизводства яичных кур 117
2.3.2.1 Нутриентная обеспеченность подопытной птицы 118
2.3.2.2 Поедаемость и переваримость корма подопытными курочками 119
2.3.2.3 Рост и развитие подопытной птицы 121
2.3.2.4 Убойные качества и химический состав тела подопытных курочек 122
2.3.2.5 Элементный статус органов воспроизводства кур-молодок 124
2.3.2.6 Морфофункциональная характеристика органов воспроизводства кур-молодок 133
2.3.2.7 Яичная продуктивность кур-несушек 146
2.3.2.8 Трансформация питательных веществ и энергии корма в тело подопытной птицы 148
2.3.2.9 Резюме по итогам исследований на курах-несушках 150
2.3.3 Результаты исследований по оценке продуктивных качеств кур-несушек при различных сроках введения в рацион химических элементов 151
2.3.3.1 Основные зоотехнические параметры выращивания подопытных кур-несушек 151
2.3.3.2 Гематологические показатели подопытной птицы 157
2.3.3.3 Яичная продуктивность кур-несушек 159
2.3.3.4 Трансформация питательных веществ корма в продукцию 162
2.4 Результаты исследований по оценке влияния нутриентной обеспеченности организма на продуктивность, обмен химических элементов и энергии в организме цыплят — бройлеров 164
2.4.1 Результаты исследований по оценке влияния различного уровня питания па обмен веществ и продуктивность цыплят-бройлеров 164
2.4.1.1 Нутриентная обеспеченность рационов цыплят-бройлеров 164
2.4.1.2 Поедаемость и переваримость корма подопытными бройлерами 165
2.4.1.3 Рост и развитие подопытных цыплят-бройлеров 166
2.4.1.4 Убойные качества и содержание химических веществ в организме цыплят - бройлеров 168
2.4.1.5 Влияние различного уровня питания на эффективность межуточного обмена веществ 170
2.4.1.6 Особенности обмена химических элементов в организме цыплят - бройлеров 171
2.4.1.6.1 Скорость накопления и эффективность конверсии химических элементов из корма в продукцию цыплят бройлеров 177
2.4.1.7 Резюме по итогам эксперимента 182
2.4.2 Результаты исследований по влиянию различного уровня питания и химических элементов в рационе на обмен веществ и минеральный статус цыплят-бройлеров 183
2.4.2.1 Поедаемость и переваримость корма подопытными бройлерами 183
2.4.2.2 Гематологические показатели подопытных цыплят-бройлеров 185
2.4.2.3 Рост и развитие подопытных цыплят-бройлеров 186
2.4.2.4 Содержание химических веществ в теле подопытных бройлеров 187
2.4.2.5 Особенности обмена энергии в организме цыплят-бройлеров 188
2.4.2.6 Обмен химических элементов в организме цыплят - бройлеров 190
2.4.2.7 Резюме по итогам эксперимента 194
2.4.3 Результаты эксперимента по оценке эффективности включения в рацион цыплят-бройлеров никеля и хрома 195
2.4.3.1 Потребление и переваримость корма бройлерами 196
2.4.3.2 Гематологические показатели 197
2.4.3.3 Основные зоотехнические параметры выращивания цыплят-бройлеров 199
2.4.3.4 Баланс энергии и характеристика межуточного обмена в организме цыплят-бройлеров 201
2.4.3.5 Минеральный состав тела цыплят-бройлеров 203
2.4.4 Научно-производственный эксперимент на цыплятах-бройлерах 204
2.5 Диапазон концентраций (референтные значения) химических
элементов в теле кур, полученных методами ИСП-АЭС и ИСП-МС 207
2.6 Особенности влияния ферментных, пробиотических и антибиотических препаратов на продуктивность и обмен химических элементов в организме кур-несушек 210
2.6.1 Основные зоотехнические параметры выращивания кур-несушек 210
2.6.2 Яичная продуктивность подопытной птицы 214
2.6.3 Трансформация питательных веществ из корма в продукцию 215
2.6.4 Концентрация и обмен химических элементов в организме кур-несушек 216
2.6.5 Научно-производственный эксперимент на курах-несушках
2 3. Обсуждение полученных результатов 224
4. Выводы 244
5. Предложения производству 247
6. Список использованной литературы 248
7. Приложения
- Влияние нутриентной обеспеченности на продуктивность, рост, развитие и обмен веществ в организме животных
- Разработка новых подходов к оценке потребностей организма птицы в питательных веществах и энергии на отдельных этапах постэмбрионального развития
- Результаты исследований по изучению влияния химических элементов с различной биологической ролью на продуктивность, обмен веществ, особенности элементного статуса и морфофункционального состояния органов воспроизводства яичных кур
- Основные зоотехнические параметры выращивания цыплят-бройлеров
Введение к работе
Аюуагсыюсть темы. Важнейшим условием для максимальной реализации на практике последних достижений генетики яшшется оптимизация рационов птицы в соответствии с увеличением её генетического потенциала, что предполагает нормирование питания по широкому спектру нутриентов. При этом наибольшее их количество приходится на группу химических элементов.
Исследованиями В.И. Георгиевского (1979, 1988), Б.Д. Калышцкого (1978,1985,2003), В.И. Фиеишша (1987, 2000, 2004, 2006), Т.М. Околеловой (1996, 2001), И.А. Егорова (1997, 2001, 2005, 2006) и др. убедительно показано, что оптимизация рационов по минеральному составу нормализует процессы пищеварения и способствует повышению продуктивности птицы. Это свойство обуславливается различной биологической ролью химических элементов.
Однако существующий экспериментальный материал, равно как и теоретические представления, по данному вопросу, не лишены противоречивости. Остаются до сих пор неосвященными вопросы, определяющие элементный статус организма птицы на фоне различной нутриентной обеспеченности, что не позволяет в полной мере прогнозировать изменения в её продуктивности. В соответствии с рекомендациями РАМН рацион современного человека необходимо балансировать по 22 химическим элементам (Скальный А.В., Рудаков И.А., 2004), тогда как существующие нормы минерального питания птицы регламентируют потребность по 15 макро- и микроэлементам.
Кроме того, существующие нормы химических элементов не учитывают величины их депо в организме и интенсивности обменных процессов (Мику-лец ЮЛ, Цыганов А.Р., Тишенков А.Н., 2004), а также способности оказывать разностороннее влияние на активность ферментов, антибиотиков и про-биотиков (Модянов А.В., 1973; Нечипуренко Л.И., Дюкарев В.В., 1973; Езда-ков Н.В., 1976; Горлов И.Ф. и др., 2005, 2007; Ленкова Т.Н., 2006; Мирошни-кова Е.П., 2006) и т.д. По этим и целому ряду других причин потенциал химических элементов, как компонентов кормовых добавок, реализуется далеко не полностью.
Исходя из этого, дальнейшее совершенствование подходов к оптимизации минерального питания должно проходить с учетом накопленной информации о биологической роли химических элементов при различной нутриентной обеспеченности организма. Вышеизложенное и послужило поводом к проведению настоящей работы.
Цель и задачи исследований. Целью исследований, которые выполнялись по тематическому плану научно - исследовательских работ ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» и ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства» РАСХН (№гос. регистрации 0120050044, 01200609978; 01200609979), в соответствии с феде-
ральными программами фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по развитию агропромышленного комплекса Российской Федерации (этап 02.02. на 2000-2005 г.г.) и с заданием Межведомственной координационной программы по проблеме VII - «Разработать и усовершенствовать систему нормированного кормления птицы по доступным для усвоения питательным веществам», подпрограмма 02.01 на 2006-2007 г.г. являлось изучение влияния различной нутриеитной обеспеченности на элементный статус, обмен энергии и продуктивность кур.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- выявить действие кормовых факторов - токсичного (Cd) и эссенци-
альных (I, Se, Zn) химических элементов на обмен веществ и энергии в орга
низме лабораторных животных (крысы) и кур;
определить периоды максимального роста органов воспроизводства кур-несушек и оценить влияние кратковременного скармливания химических элементов (Cd, I, Se, Zn) на их мультиэлементный состав и морфофункцио-нальноесостояние;
установить продуктивность и конверсию корма курами-несушками при дополнительном введении в рацион химических элементов в различные периоды выращивания молодки;
изучить влияние уровня питания на продуктивность, обмен химических элементов и энергии в организме цыплят-бройлеров при различной элементной обеспеченности;
изучить особенности обмена химических элементов и конверсию корма в организме кур-несушек при использовании антибиотических и пробио-тических препаратов на фоне энзимсодержащих диет,
- дать экономическое обоснование различных решений повышения
продуктивности кур.
Научная новизна. Впервые исходя из положений, сформулированных Дж. Хэммондом выявлены периоды максимального роста органов воспроизводства кур и показана хронологическая сопряженность их формирования с ростом тканей крыла.
, Теоретически обосновано и экспериментально доказано, что помимо трофической составляющей, позитивное действие ампутации крыльев на продуетденость обусловлено морфофункциональными изменениями репродуктивной системы кур.
Впервые в длительных исследованиях на курах-несушках описаны отдаленные эффекты кратковременного скармливания молодке химических элементов (Cd, I, Se, Zn) в период «максимального» роста репродуктивной системы.
Впервые по25 показателям установлен диапазон концентраций (референтные знадения) химических элементов в теле кур.
В процессу исследований получены новые данные о зависимости уровня питания от микроэлементной обеспеченности рациона цыплят-бройлеров. -Выявлен перечень химических элементов, характеристики обмена которых определяются уровнем питания.
В работе представлены новые данные о влиянии отдельных кормовых добавок (антибиотический, пробиотический и ферментный препарат) на элементный статус кур. В частности, на фоне этих добавок установлен факт депрессии обмена железа и ряда жизненно необходимых и токсичных микроэлементов.
Теоретически обоснована и экспериментально доказана рациональность мероприятий по разработке технологий авансированного кормления птицы в отдельные периоды жизни.
В ходе комплексных исследований выявлено и описано явление синергизма при совместном включении в рацион ферментного препарата и про-биотика по отношению к продуктивности, конверсии корма и химических элементов курами-несушками.
Новизна исследований подтверждена патентами Российской Федера
ции на изобретение № 2270580, 2292733, 2292734, 2275804, 2271173,
2293118. ''-
Практическая значимость. На основании полученных материалов предложены дополнительные резервы повышения экономической эффективности при производстве яйца за счет непродолжительного скармливания молодке комплекса химических элементов в отдельные возрастные периоды. Это позволит повысить яйценоскость на 7-9%.
Выявленные в работе закономерности влияния ампутации крыльев на морфофункциональные особенности тканей репродуктивной системы и продуктивность кур-несушек могут быть использованы в селекционно-племенной работе для создания новых линий и кроссов кур яичного направления продуктивности.
Реализация мероприятий по расширению перечня лимитируемых химических элементов в рационе цыплят-бройлеров с учетом дозировки никеля и хрома позволяет снизить расход кормов и повысить рентабельность производства мяса птицы на 5-6%.
Совместное применение пробиотического и ферментного препаратов способствует повышению яичной продуктивности на 1,5%, повышению рентабельности - на 6,8%, а также сопровождается повышением биолопнеской ценности продукции за счет снижения пула токсичных элементов.
Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации доложены и обсуждены на Всероссийских и региональных научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов (Оренбург, 2003-2008г.г.); Международных и Всероссийских конференциях и симпозиумах (Оренбург, 2002-2007), Боровск (2006, 2007), Волгоград (2005, 2006, 2007); Санкт-Петербург (2008); Координационном совещании по птицевод-ству (Сергиев Посад, 2008); Third international symposium federation of European societies on trace elements and minerals FESTEM (Santiago de Compostela, Spain, 2007), семинарах, проводимых Институтом биоэлементологии ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» - сателлитным центром Института микроэлементов ЮНЕСКО (Оренбург, 2003-2008).
Работа поддержана грантом Президента Российской Федерации для молодых российских ученых (МК-7471.2006.4), грантом Губернатора Оренбургской области для молодых ученых и специалистов в сфере науки и техники (2001; 2007), выполнялась в рамках научных проектов Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ-Урал № 08-04-99107-р_офи), Российского гуманитарного научного фонда (РГНФ № 08-06-81603 а/У), научной программы Университегы России (УР 11.01.235). Основные научные разработки отмечены на научно-технических выставках (Оренбург, 2005, 2006).
Положения, выносимые на защиту:
уровень питания цыплят-бройлеров определяет специфические особенности обмена веществ в организме и сопряжен с повышением потребности птицы в отдельных эссенциальных химических элементах;
скармливание антибиотического и пробиотического препаратов в составе энзимсодержащих рационов обеспечивает повышение переваримости корма и продуктивности кур-несушек;
- повышение продуктивности кур-несушек, вызванное ампутацией
крыльев, обусловлено морфофункциональными изменениями репродуктив
ной системы и перераспределением энергии в тканях тела птицы;
скармливание химических элементов с различной биологической ролью (Cd, I, Se, Zn) в период сопряженный с максимальным ростом органов воспроизводства, оказывает влияние на развитие тканей этой системы, что сопровождается изменением продуктивности и оплаты корма продукцией у кур-несушек;
действие антибиотического, пробиотического и ферментного препаратов в различных сочетаниях сопряжено с изменениями в элементном статусе кур-несушек и приводит как к повышению, так и снижению содержания в продукции эссенциальных и токсичных элементов.
Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликована 51 научная работа, в том числе 20 в периодических изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации основных результатов диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук. Приоритетность исследований защищена шестью патентами РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 344 страницах компьютерной верстки, состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием материалов и методов исследований, глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, предложений производству. Содержит 114 таблиц, 62 рисунка и 35 приложений. Список использованной литературы включает 677 источников, в том числе 329 зарубежных авторов.
Влияние нутриентной обеспеченности на продуктивность, рост, развитие и обмен веществ в организме животных
Одним из основных положений современного учения о живом является постулат о постоянстве и упорядочности внутренней среды организма, что само по себе становится возможным только через реализацию сложного механизма поддержания ее неизменности. В литературу это свойство живого организма вошло под термином гомеостаз (от латинского homeo - подобный и stasis — удержание состояния) (Агаджанян Н.А., 2001, 2002, 2003; Агаджанян Н.А., Северин А.Е., 1999.
Необходимость поддержания постоянства внутренней среды для живого объясняется зависимостью оптимальной активности ферментов от определенных значений температуры, рН, осмотического давления, ионного состава (Сает Ю.Е., 1990; Агаджанян Н.А., Быков А.Т., 2003).
Химические вещества, вследствие миграции и трансформации в окружающей среде, на различных территориях распределены неравномерно (Алексеева Т.И., 1977). Территория, которой свойственно своеобразная геохимическая обстановка, обусловленная химическим составом горных пород, почв, подземных и поверхностных вод, атмосферного воздуха, названа геохимической провинцией (Виноградов А.П., 1952; Коломийцева М.Г., Габович Р.Д., 1970; Ковальский В.В., 1974; Кист А.А., 1987; Ермаков В.В., 1999). Исследуя взаимодействие организмов с геохимической средой, В.И. Вернадский первый сформулировал основные биогеохимические принципы, которые способствовали разработке учения о биогеохимических провинциях. Прибалтика, например, характеризуется недостатком меди и молибдена, Казахстан — меди. Практически, вся территория СНГ является эндемичной по йоду (Кудрин В.И. и др., 2000) и цинку (Авцын А.П. и др., 1991; Решетник Л.А., Парфенова Е.О., 2001), Оренбургская область определяется дефицитом Se, I и избытком Cd, Sr (Нотова СВ., 2004).
Следствием этого является адаптация организмов к определенному химическому составу среды, определяющая, с одной стороны, разнообразие химического состава флоры и фауны, а с другой - повышенную чувствительность к изменениям концентрации в среде тех, или иных элементов (Underwood E.J., 1971;MomcilovicB., 1988., Ковальский В.В., 1982, 1987).
Таким образом, среди экологических факторов, обуславливающих физиологическую гетерогенность популяции, значительная роль принадлежит биогеохимическим условиям среды обитания (Виноградов А.П., 1952; Вернадский В.И., 1960; Ames, B.N., Atamna Н., Killilea D.W., 2005).
Механизмы, позволяющие биологическим системам сохранять упорядоченность в мире, где непрерывно увеличивается величина энтропии, явились предметом изучения многих ученых (Бернар К., 1867, 1878; Милсэм Дж.,1968; Кассиль Г.Н., 1983; Боев В.М. и др. 2003).
В свою очередь, процесс адаптации к условиям внешней среды зависит от взаимодействия управляющих и исполняющих контуров регуляции (Эшби У.Р., 1964; Розен Р., 1969; Semenza G., 1969; Уоддингтон К.Х., 1970; Шумаков В.И. и др., 1971; Саркисов Д.С., 1977; Новосельцева В.Н., 1978; Меделяновский А.Н., 1982; Агаджанян Н.А. и др., 1997; Баевский P.M., Берсенева А.П., 1997), при этом отдельные контуры поддерживают постоянство определенного параметра. В многоструктурной системе одни и те же объекты регулируются несколькими управляющими системами, которые, в свою очередь, являются объектами регуляции (Георгиевский В.И., 1990). Стабильность работы живых систем в непрерывно меняющихся условиях среды обеспечивают «широчайшие материальные возможности для их развертывания, огромные резервные мощности организма для воспроизведения все новых и новых структур» (Саркисов Д.С., 1987; Туи-новЛ.А., 1981).
В процессе эволюции образовались разнообразные системы поддержания гомеостаза живых организмов. На первом этапе сформировались первичные (базовые) системы (вода, микроэлементная и микроэкологическая системы, система регуляции симбиоза, оксидантно - антиоксидантная). Затем появились более сложные (вторичные) регуляторные механизмы (иммунная, эндокринная и нервная системы) (Болотников И.А., Мехкиева B.C., Олейник Е.К., 1983; Шендеров Б.А., 1997, 2004, 2005; Maracek L, 2002; TuckovaM., 2002).
Как указывает В.Л.Сусликов (2000), важнейшим базовым элементом гомеостаза живых организмов является содержание и состав растворенных в жидкостях живых организмов микроэлементов - атомовитов.
При поступлении в организм животного микроэлементов, их обмен, аккумуляция и выделение регулируется специальной системой, называемой биологической системой микроэлементного гомеостаза (Horst R.L., 1986; Жолнин А.В, 2004).
На современном этапе накоплено множество данных (Anke М. et al., 1987, Ермаков В.В., 1995, 1999; Ревич Б.А., 1986, 1990), подтверждающих зависимость элементного состава живых организмов от содержания химических элементов в среде обитания, то есть состава внутренней среды организма, испытывающей влияние внешних факторов.
По мнению M.Said (1983), «...для сохранения здоровья необходимо знать, какие элементы сотворили тело, как эти элементы распадаются, где и в какой точке этот процесс подойдет к концу, и какие изменения элементов могут вызвать болезнь в будущем». В связи с этим в клинико-диагностических целях и для изучения адекватности компенсаторно-приспособительных реакций и резервов адаптации организма, при воздействии различных внешних факторов, применяются методы оценки содержания химических элементов в различных биосредах (Скурихин И.М. и др., 1987; Панченко Л.Ф., Маев И.В., Гуревич К.Г.,2004; Bertram Н.Р., 1992).
В настоящее время при изучении питания различных популяций целесообразным представляется оценка пищевого статуса — стандартного показателя питательности, учитывающего количественные оценки поступления пищевых веществ, состава тела и обменных процессов на уровне целостного организма (Hildebrand R., 1980; Hakansson J., Svensson S.A., 1984; Krause S., 2000).
Существенные нарушения режима питания снижают эффективность пищеварения и могут привести к заболеваниям желудочно-кишечного тракта и других органов (Мартинчик А.Н. и др., 2002; Васильев А.В., Хрущева Ю.В., 2004).
Н.П. Чирвинский (1949) обосновал влияние обильного и недостаточного питания и моциона в период роста на строение и развитие костяка, внутренних органов, в частности, органов пищеварения. Им было сформулировано положение («закон Чирвинского»), где сказано, что наиболее сильно отстают в развитии те органы и ткани, которые имеют в период плохого питания наибольший коэффициент увеличения массы.
Развитие птицеводства в сложившихся рыночных отношениях направлено на разведение и выращивание высокопродуктивной птицы. Это диктует необходимость разработки норм кормления, обеспечивающих высокую оплату корма продукцией (Фисинин В.И., 2002).
СВ. Стояновский (1985) установил, что выращивание птицы на высокоэнергетических рационах требует определенного подхода к нормированию по микро- и макроэлементам, так как только при их оптимальном соотношении организм может использовать энергию продуктивно, для роста и развития организма, а не резервировать ее в виде жировых отложений.
Разработка новых подходов к оценке потребностей организма птицы в питательных веществах и энергии на отдельных этапах постэмбрионального развития
Учитывая, что различия между контрольной и I опытной группами по общему содержанию протеина в теле составили всего 1,9-9,5%, между контролем и II опытной - 0,6-10,2%, можно с полной очевидностью утверждать, что общий пул белка в теле птицы остался неизменным, и белок, пошедший на образование крыльев в контрольной группе, перераспределился в другие ткани тела опытных особей. При этом мы отмечали достоверные отличия между I и, особенно, II опытной группой, с одной стороны, и контрольной, с другой, по содержанию протеина в теле без учета тканей крыла.
Таким образом, отмечая депонирование питательных веществ в организме птицы опытных групп в виде жира, при сохранении интенсивности процессов биосинтеза белка в органах и тканях, можно ожидать, что комплексные мероприятия по оптимизации питания кур на отдельных этапах онтогенеза с целью стимулирования определенных функций организма будут успешными. Для изучения динамики обмена энергии внутри организма определено содержание энергии в органах и тканях тела курочек (прил. 5).
В 8 - недельном возрасте превосходством по массе отдельных костей скелета характеризовалась птица II опытной группы. Она превосходила аналоги контрольных особей по массе тазовой кости, малоберцовой и большеберцовой кости, пальцев, пигостиля и хвостовых позвонков, коленной чашечке, цевке, грудной кости, бедренной кости, шейных позвонков, головы, ключицы на 11,6; 9,1, 11,5, 33,3, 15,8, 15,1, 3,7, 9,8, 7,0, 5,8 и 19,6%, соответственно. Выявленные различия недостоверны.
Анализ величин насыщенности энергией скелетной мускулатуры птицы данного возраста показывает, что масса мышц бедра, голени и груди была достоверно выше контрольных на 31,0, 36,2, 34,5%. Аналогичные отличия были в отношении содержания энергии в пере и внутренних органах. 12-недельный период характеризовался недостоверными отличиями между группами.
В 16-недельном возрасте в организме кур-несушек зафиксированы изменения, связанные с интенсивностью формирования органов воспроизводства. Достоверными отличиями между группами в этот период характеризовалась масса лопатки, грудной кости и ключицы. У особей контрольной группы они были больше, чем у сверстниц II опытной на 18,2%о, 8,8 и 20,2% , соответственно.
Выявлено, что по содержанию энергии в костной ткани курочек II опытной группы превосходили курочек контрольной группы по грудному отделу скелета, пигостилю и хвостовым позвонкам. Что касается скелетной мускулатуры, то для птицы II опытной группы было характерно большее содержание энергии в мышцах бедра, груди и шеи. Превосходство составило 8,9; 10,0 и 11,0% (Р 0,05), соответственно. Следует отметить, что в данном возрасте по количеству энергии во внутренних и репродуктивных органов, курочки II опытной группы достоверно превосходили контрольных особей на 11,0 и 50,0% (Р 0,05), соответственно.
В 20-недельном возрасте в скелетной мускулатуре II опытной группы содержалось больше энергии в мышцах бедра, голени, груди и шеи на 20,0, 19,3, 18,1, 21,7 (Р 0,05), соответственно по сравнении с контролем.
В 24-недельном возрасте достоверных различий по содержанию энергии в костной ткани не было установлено. Что касается энергии скелетной мускулатуры, то превосходство сохранилось за птицей II опытной группы (ампутация по плечевой сустав). Уровень энергии в мышцах бедра, голени и шеи у особей II опытной группы был выше, чем у контрольных особей на 27,7, 25,5 и 26,8%, соответственно. Энергия, содержащаяся в пере птицы II опытной группы, превосходила контроль на 23,6% (Р 0,05).
Итак, если предположить, что исключение из цикла развития тканей крыла сопоставимо с увеличением уровня кормления, и с повышением концентрации энергии в теле, что создает условия для активного роста частей тела, сопряженные с развитием тканей крыла.
На основании этого нами был рассмотрен вопрос, касающийся направления высвободившейся энергии путем изучения сопряженности развития тканей крыла с другими анатомическими образованиями организма.
Результаты исследований по изучению влияния химических элементов с различной биологической ролью на продуктивность, обмен веществ, особенности элементного статуса и морфофункционального состояния органов воспроизводства яичных кур
Сходные результаты были получены А.Д. Матиосовым (2004), когда дозы кадмия близкие к токсичным вызвали стимулирующий эффект. Объективной причиной к этому, возможно, стало сдерживание полового созревания кур-молодок и, как следствие, в дальнейшем, повышение продуктивных качеств.
Между тем, полученные данные могли быть обусловлены не только остаточным действием биоэлементов, но и характером их взаимодействия в обмене веществ, что, на наш взгляд, может быть косвенно продемонстрировано показателями яйценоскости, птицы II опытной группы, в которой эссенциальные элементы не снизили активность токсичных, а лишь усилили их действие. По данным А.В. Скального (2002), совместное введение токсических и эссенциальных микроэлементов в организм, сопровождается нарушением адаптационных реакций. В результате увеличивается концентрация эссенциальных МЭ в крови, что может оказывать токсическое действие на организм, как следствие, приводит к понижению продуктивных качеств.
Помимо изменения в интенсивности яйцекладки биологическое действие химических элементов отразилось и на динамике яичной массы (табл. 2.3.27).
Дополнительное введение в рацион подопытной птице I опытной группы кадмия в период 14-16 недель сопровождалось увеличением выхода яичной массы на 0,8%, по сравнению с контрольной группой. Аналогичная разница со II и III опытной группой составила 15,8% и 2,9%.
В ходе анализа результатов исследований по оценке продуцирования курами-несушками яицемассы и морфологического и химического состава яиц были получены следующие данные (табл. 2.3.28).
Полученные результаты свидетельствуют, что количество протеина в яичной массе продуцируемой птицей I опытной группе было на 14,7 и 1,9 больше чем во II и III опытных группах, соответственно. Разница с контролем была несущественной. Аналогичное превосходство I опытной группы было отмечено и по выходу энергии, с результатом 93,7 МДж/гол, она за учетный период превосходила контрольную группу на 6,5%), II опытную на 19,0% и III - на 6,9%.
Химический анализ кормов и биосубстратов тела позволили определить эффективность использования протеина и энергии корма (табл. 2.3.29).
За период опыта в тело птицы контрольной и III опытной группы отложилось в тело большее количество протеина, 122,5 и 125 г, соответственно, по количеству выделенной с кормом валовой энергии I опытная группа превосходила контрольную на 5,1%, II опытную - на 9,1%, III опытную группу - на 7,2%. Установлено незначительное превосходство I опытной группы над контрольной группой по конверсии протеина и валовой энергии. Однако совместное включение в рацион кадмия, селена, йода и цинка сопровождалось снижением конверсии протеина на 4,7%, валовой энергии 4,0%. В третьей опытной группе данные показатели изменились на 0,7 и 0,5% соответственно относительно контрольной группы.
Предварительный анализ полученных данных в эксперименте обосновывает правильность выбора периода максимального роста органов воспроизводства, на что указывает депрессирующее влияние токсического элемента и стимулирующее действие комплекса эссенциальных элементов на формирование органов воспроизводства, что стало следствием перестройки всего обмена веществ в репродуктивных органах курочек. Вертикаль этой реорганизации в адаптационных механизмах кроется в сложных биохимических реакциях, протекающих в организме и в тех эффектах, которые мы обнаружили в эксперименте. В их числе:
1. Кратковременное введение в рацион химических элементов с различной биологической ролью не оказывает влияние на поедаемость, переваримость и экстерьерные показатели кур-несушек.
2. Введение кадмия оказало депрессирующее влияние на развитие яичника, т.е. был воспроизведен эффект сдерживания полового созревания, что в дальнейшем оказало стимулирующие влияние на яйценоскость, тогда как дача эссенциальных привела к снижению интенсивности яйценоскости.
3. Дополнительное включение в рацион химических элементов с различной биологической ролью сопровождается различным влиянием на трансформацию питательных веществ в продукцию.
Таким образом, в ходе эксперимента было выявлено парадоксальное явление, с одной стороны, кратковременное, в течение 2-х недель, введение кадмия оказало депрессирующее влияние на развитие яичника и способствовало сдерживанию полового созревания, с другой, оказало стимулирующее влияние на яйценоскость и конверсию питательных веществ корма в продукцию. В литературе (Матиосов А.Д., 2004) описан факт временной стимуляции кадмием (10 МДУ) яичной продуктивности кур. Вместе с тем, введение в рацион эссенциальных элементов привело к снижению интенсивности яйценоскости и конверсии корма, в соответствии с чем нами были предприняты исследования по оценке введения химических элементов в другие периоды жизни кур.
Согласно задачам исследования и разработанной гипотезы, решение которой посредством определения периодов максимального роста органов воспроизводства и авансированного кормления в определенные возрастные периоды удастся создать условия для оптимального роста и развития тканей этой системы, была в определенной степени решена. Однако не было выявлено действие кормовых факторов на рост и развитие органов воспроизводства в различные периоды жизни яичных кур. Для этого нами проведены экспериментальные исследования на модели кур-несушек, направленные на определение реакции организма при введении в рацион химических элементов (I, Se, Zn).
Курочки до 12-недельного возраста содержались в режиме подготовительного периода, затем, с 13-недельного возраста птицу I опытной группы перевели на основной учетный период, а II и III опытных групп, соответственно, с 14- и 16-недельного возраста. В течение 2-х недель им дополнительно к основному рациону вводили комплекс эссенциальных элементов I, Se и Zn в виде селенита натрия - 0,44 мг/кг корма (Latshaw J.D. et al., 1977), сернокислого цинка -178 мг/кг корма (Stahl J.L. et al., 1986), йодистого калия - 0,46 мг/кг корма (Rogler J.S. et al., 1959). По окончании учетного периода, курочек перевели на комбикорм контрольной группы.
Основные зоотехнические параметры выращивания цыплят-бройлеров
В процессе разработки новых подходов к оценке потребностей организма птицы в питательных веществах и энергии на отдельных этапах постэмбрионального развития была выдвинута гипотеза, послужившая основанием к проведению исследований. Гипотеза основывалась на положениях Дж. Хэммонда, согласно которым через определение периодов максимального роста органов воспроизводства кур и авансированного кормления в эти отрезки времени удастся создать наиболее благоприятные условия для оптимального роста и развития тканей этой системы, что создает предпосылки к максимальной реализации генетического потенциала птицы. По Халлору Палссону, «первичная волна роста распространяется от черепа вниз до лицевой части головы и назад, до поясничной области. Вторая волна роста начинается от нижних частей конечностей (пясть и плюсна) и распространяется вниз до фаланг пальцев и вверх, вдоль конечностей и туловища, до поясничной области». В соответствии с этим, и, исходя из полученного ранее фактического материала, свидетельствующего о повышении яичной продуктивности у кур после ампутации крыльев (Мочаловский А.Н., 1982) на фоне неизменного потока питательных веществ, всасываемых из пищеварительного тракта (переваримость веществ остается постоянной (Баширов ЯЗ., 1991), ампутация крыльев способна привести к росту частей тела, максимальное развитие которых совпадает с ростом крыльев. В соответствии с этим были предприняты следующие научные исследования.
Как следует из результатов предпринятых исследований, анализ динамика роста подопытной птицы до 10-недельиого возраста не выявил статистически значимых различий по живой массе между группами. Гак, птица контрольной группы в 8-недельном возрасте превосходила сверстниц I и II опытных групп по живой массе на 0,8 и 2,2%, соответственно. Однако, в возрасте 12, 16, 20 недель курочки II опытной группы достоверно превосходили контрольных особей по данному показателю на 4,9, 2,8 и 3,5%, соответственно. Данная тенденция прослеживалась до 24-недельного возраста.
Рассмотрение динамики приростов органов воспроизводства птицы опытных групп позволило выявить, что максимальная интенсивность роста была характерна для периода 13-16 недель. Установлено, что в этот период птица I и II опытных групп максимально отличалась от контрольных. До 4-х недельного периода они превосходили аналогов из контрольной группы по величине прироста массы органов воспроизводства на 20%, тогда как в период с 13 по 16 неделю - на 55,4 и 68,0% соответственно.
Гипотеза о хронологическом совпадении периодов максимального роста тканей крыла с другими частями тела подтверждалась наличием достоверных корреляционных связей развития анатомических частей тела с тканями крыла в контрольной группе: коракоид (г=0,75) — пальцы и сухожилия (г=0,84) — лопатка (г=0,85) — тазовый комплекс (г=0,87) — грудная кость (г=0,89) — грудные позвонки и ребра (г=0,9) — мышцы груди (г=0,91) — мышцы бедра (г=0,93) — мышцы шеи (г=0,95) —мышцы голени (г—0,96) — кожа (г=0,96). Вместе с тем развитие органов воспроизводства, оцениваемое по их массе характеризовалось отрицательной корреляционной связью с массой тканей крыла (г= - 0,89).
Нами установлен 14-16 недельный возрастной период, в который органы воспроизводства проявляют способность к более раннему росту и развитию функционально-приоритетных структур: яичника и яйцевода. Это соответствует ранее полученным данным (Halnana Е.Т., 1993) о более выраженной способности органов воспроизводства курочек при благоприятных условиях кормления к более интенсивному росту, а также накапливанию энергии в теле. При оценке динамики концентрации энергии в сухом веществе тела птицы всех групп установлено превосходство птицы II опытной группы в возрасте 12 недель по данному показателю над контрольной и I опытной групп птицы на 8,2 и 1,5% соответственно. Данное обстоятельство свидетельствует о большем от 227
ложении жира в теле птицы II опытной группы. При этом совокупная масса протеина в тканях крыла контрольной птицы составляла от 10,1 до 21,8% от общего количества азотсодержащих веществ в организме птицы.
Учитывая, что различия между контрольной и опытными группами по общему содержанию протеина в теле были статистически не достоверны, можно с полной очевидностью утверждать, что общий пул белка в теле птицы на фоне ампутации остался неизменным, а белок, пошедший на образование крыльев в контрольной группе, у опытных особей перераспределился в другие ткани тела.
Ампутация, помимо трофического действия на продуктивность кур-несушек, проявлялась изменениями в морфофункциональных характеристиках органов репродукции. Общая площадь фолликулярной ткани у особей I опытной группы, в сравнении с контрольной группой, возросла на 30,3% (р 0,05), во II опытной группе - на 5%, по сравнению с показателем I опытной группы. В обоих случаях отмечается уменьшение числа первичных и малых фолликулов. Так, в I опытной группе их число на 15,1% (р 0,05), а во 11-й - на 20,3 % (р 0,01) меньше, относительно контрольной группы. При этом опытные группы превосходили последних по количеству средних и крупных фолликулов. В цитоплазме клеток яичников опытной птицы накапливался секрет, богатый му-кополисахаридами. В интерстициальной ткани как коркового, так и мозгового слоев, с увеличением ооцитов быстрого роста усиливалось кровообращение (сосуды с широким просветом, полнокровные). В рыхлой межуточной ткани с ростом фолликулов увеличивалось количество пучков эластических и коллаге-новых волокон. Выявлялось большое количество кислых и нейтральных муко-полисахаридов, на фоне достоверного повышения функциональной активности яичников птицы обеих опытных групп, в сравнении с контрольными курами.
