Влияние ксантофиллсодержащих растительных добавок на биохимические показатели крови

Влияние ксантофиллсодержащих растительных добавок на биохимические показатели крови, накопление лютеина и зеаксантина в желтке перепелиных яиц 

А.А. Шапошников, Л.Р. Закирова В.И. Дейнека, С.М. Вострикова Л.А. Дейнека, И.Е. Гай А.М. Бронникова, И.Н. Яковлева Белгородский государственный национальный исследовательский университет 

Приведены результаты биохимического анализа крови и яиц перепелок-несушек. Обсуждены экспериментальные данные концентрации метаболитов, характеризующих белковый, углеводный, липидный и минеральный обмены; обеспеченность организма птицы витаминами под влиянием ксантофил-содержащих добавок. Ключевые слова: ксантофиллы, перепелки, биохимия крови и яиц перепелок. 

Введение Новое направление – пищевой дизайн (food design) ориентировано на получе-ние экологически безопасной продукции животноводства с заданными свойствами пу-тем целенаправленного изменения рациона кормления животных. Применительно к птицеводству известно использование специально разработанных добавок к диете с целью повышения содержания в яйцах йода, селена, ксантофиллов, антоцианов, эс-сенциальных жирных кислот и других биологически активных веществ (D.I. Thurnham, R.A. Bone et al, В.Л. Владимиров, А.А. Шапошников, Д.В. Дейнека и др.; Л.А. Дейнека, А.А. Шапошников, Н.А. Шаркунова и др.; Л.А. Дейнека, А.А. Ша-пошников, С.М. Вострикова, В.И. Дейнека). Актуальность и новизна исследования, а также результаты спектрального и хроматографического анализа различных расти-тельных ксантофиллов и их влияние в желтке перепелиных яиц представлены и обсу-ждены в предшествующих публикациях «Научных Ведомостей БелГУ» (В.И. Дейнека, А.А. Шапошников, Л.А. Дейнека и др. 2010 г.). Материал и методы Исследования физиологической активности различных растительных кароти-ноидов проводили в условиях фермерского хозяйства села Нижний Ольшанец Шебе-кинского района Белгородской области. Все анализы были выполнены на кафедре биохимии БелГУ и исследовательской лаборатории БелГСХА. Для опыта были отобраны перепелки кросса «Фараон (Pharaon)», одинаковые по возрасту – 165 суток и средней массе – 200 г. Птицу разделили на пять групп: пер-вая – контрольная; вторая, третья, четвертая, пятая – опытные. В каждой группе по 21 особи (16 перепелок-несушек и 5 перепелов). Продолжительность опыта составила 43 суток: 10 суток – адаптационный; 33 – основной период. В течение адаптационного периода птица получала одинаковый корм, затем первую группу оставили в качестве контрольной. Птица опытных групп получала в составе рациона добавку А (высушен-ные размолотые лепестки бархатцев) содержание 12.5±1.5 мг ксантофиллов на 1 г до-бавки. Третья группа получала добавку Б (размолотые высушенные чашечки физали-са декоративного) в дозах 0.1 мг ксантофилла на голову. Четвертая – добавку В (раз-молотые высушенные лепестки подсолнечника), пятая – коммерческий препарат ОРО ГЛО (табл. 1). Основной рацион (ОР) был представлен специальным комбикормом для пере-пелок-несушек, сбалансированным по основным питательным, минеральным и био-логически активным веществам. Потребление воды не ограничивали.

Таблица 1 Морфологические и биохимические показатели крови перепелов(n=5) 

Показатели 

Группы опыта 

контроль (ОР) 

добавка 1 

добавка 2 

добавка 4 

ОРО ГЛО 

цельная кровь 

Эритроциты, 1012/л 

1.99 ±0.12 

1.91±0.05 

2.11±0.08 

2.01±0.10 

2.14± 0.09 

Гемоглобин, г/л 

129±1.3 

124 ±2.1 

133±3.9 

130±1.8 

136±2.1 

сыворотка крови 

Общий белок, г/л 

54.1±0.98 

56.0±1.33 

53.9±1.98 

56.1 ±2.64 

55.8±2.33 

Общие липиды, г/л 

7.11±0.09 

6.38±1.98 

7.15±2.91 

7.14±3.68 

7.22±1.90 

Холестерол, ммоль/л 

1.81±0.09 

2.26±0.11** 

2.38±0.06*** 

2.41±0.15** 

2.40±0.16** 

Кальций, ммоль/л 

2.81±0.17 

2.30±0.41 

2.19±0.13 

2.38±0.09 

2.80±0.17 

Фосфор, ммоль/л 

2.01±0.40 

1.97±0.13 

1.79±0.22 

1.80±0.31 

1.99±0.17 

кальций / фосфор 

Витамин А, мкмоль/л 

0.86±0.05 

1.13±0.04*** 

1.17±0.01**** 

1.03±0.02* 

1.12±0.06* 

Витамин Е, мкмоль/л 

0.006±0.001 

0.011±0.002* 

0.009±0.001* 

0.007±0.001 

0.010±0.003 

В подготовительный и основной периоды опыта ежесуточно вели наблюдения за физиологическим состоянием птицы. По завершению опыта отбирали по 5 перепе-лок-несушек из каждой группы для проведения морфологических и биохимических анализов тканей и органов. Кровь забирали методом декапитации птицы. Часть крови стабилизировали раствором гепарина и использовали для подсчета количества эрит-роцитов с помощью эритрогемометра, откалиброванного для подсчета ядерных эрит-роцитов птиц, а также гемоглобина – колориметрическим гемоглобинцианидным ме-тодом. Концентрацию общего белка определяли колориметрически по биуретовой ре-акции; общих липидов – по Цолнеру и Киршу, холестерола – методом Илька; витами-на А – спектрофотометрически, витамина Е – по модифицированному методу Биери; кальция – титриметрически по де Ваарду, фосфора – колориметрически по реакции с ваданат-молибденовым реактивом [9]. Для определения содержания сырого протеина в желтке и белке первоначально анализировали концентрацию общего азота методом Къельдаля, полученные значе-ния умножали на коэффициент 6.25 (принятый в зоотехническом анализе метод рас-чета сырого протеина). Каротиноиды, витамин А, витамин Е в желтке анализировали спектрофотометрически. Результаты исследования цельной крови (см. табл. 1) не выявили статистически достоверных различий у птицы контрольной и опытных групп по концентрации эрит-роцитов и содержанию в них гемоглобина. Данные показатели находились в пределах физиологической нормы, что подчеркивает отсутствие влияния растительных добавок в диету перепелок на эритро- и гемопоэз. Анализ сыворотки крови также показал от-сутствие различий в концентрации общего белка и общих липидов между птицами контрольной и опытных групп опыта. Отмечено повышение уровня холестерола во второй группе на 4.86 (р<0.02), в третьей – на 2.52 (р<0.01), в четвертой – на 6.22 (р<0.02) и в пятой – на 6.66% (р<0.02) по сравнению с контролем соответственно. Причину этого явления предстоит выяснить, прежде всего, за счет исследования ли-попротеинов различной плотности в сыворотке крови перепелок. Тем не менее, не следует расценивать повышение уровня холестерола как отрицательный факт. Холе-стерол необходим для синтеза стероидных половых гормонов, витамина Д, желчных кислот, кроме того он способствует росту подкожной жировой клетчатки. 

Представленные результаты эксперимента характерны для перепелок данного возраста и свидетельствуют о нормальном физиолого-биохимическом состоянии орга-низма птицы. Аналогичная тенденция отмечена и в отношении содержащихся в желтке каротиноидов и витамина Е. Их концентрация статистически достоверно выше на 77.96% во второй группе, на 88.59% – в третьей, на 96.58% – в четвертой и на 81.74% – в пятой группах по витамину Е по сравнению с контролем соответственно. Увеличение концентрации каротиноидов в желтке статистически достоверно выше на 73.75% во второй группе, на 85.53% – в третьей, на 98.18% – в четвертой и на 76, 02% – в пятой группах птиц. Следует отметить, что использование перечисленных выше растительных доба-вок в диете перепелок изучается впервые и нам не представляется возможным срав-нить полученные результаты с данными других авторов. Предположительно, данное обстоятельство связано с антиоксидантными свойствами ксантофиллов. На данный момент можно привести характеристику только биохимических параметров крови кур-несушек получавших разные дозы лепестков бархатцев и чашечек физалиса (ис-следования А.А. Шапошникова и др.). В этих исследованиях были получены анало-гичные результаты: наблюдалась тенденция к увеличению витамина А и Е в сыворот-ке крови. Мы также наблюдали существенное и достоверное увеличение концентра-ции витамина А в сыворотке крови: у перепелок второй группы на (р<0.01), третьей – на (р<0.005), четвертой и пятой – на (р<0.05) по сравнению с птицей контрольной группы соответственно. Исключение составляет некоторое отклонение от нормы кальций-фосфорного отношения, которое считается благоприятным в организме в ин-тервале от 1.5 до 3.0. Однако, полученные в эксперименте низкие значения кальций-фосфорного отношения не отразились на прочности скорлупы перепелиных яиц. Анализ химического состава желтка и белка перепелиных яиц также не выявил различий в содержании сухих веществ, протеина и общих липидов. 

Таблица 2 Биохимические параметры перепелиных яиц (n=5)

Показатели 

группы опыта 

контроль 

добавка А 

добавка Б 

добавка В 

оро гло 

Желток 

Сухое вещество, г/кг 

527±11.52 

531±3.37 

530±4.16 

529±3.92 

532±2.94 

Сырой протеин, г/кг 

151±11.17 

157±4.24 

153±2.94 

150±4.97 

153±4.24 

Липиды, г/кг 

280±4.24 

279±3.37 

284±3.92 

280±4.24 

283±3.16 

Каротиноиды, мкг/кг 

11.89±0.11 

16.12±0.05 ***** 

13.90±0.03 ***** 

12.11±0.12 

15.64±0.04 ***** 

Витамин А, мкг/кг 

14.12±0.23 

16.39±0.04 ***** 

15.00±0.02 ** 

14.62±0.07 **** 

16.05±0.05 ***** 

Витамин Е, мкг/кг 

61.31±0.26 

78.64±0.03 ***** 

69.20±0.10 ***** 

63.48±0.16 **** 

75.00±0.04 ***** 

Белок 

Сухое вещество, г/кг 

125±3.16 

124±3.37 

127±3.65 

124±3.37 

125±3.16 

Сырой протеин, г/кг 

96±1.83 

99±0.81 

9.05±0.04 

96±1.83 

98±2.94 

рН 

9.11±0.06 

9.07±0.03 

9.05±0.04 

9.10±0.05 

9.11±0.05 

Следует отметить, что уровень каротиноидов и витамина А в желтке был выше у птицы всех опытных групп. Так, концентрация витамина А по сравнению с птицей контрольной группы возросла перепелок второй группы возросла на 86.15% (р<0.01), третьей – на 94.13% (р<0.02), третьей – на 96.5% (р<0.02), четвертой – на 96.58% (р<0.002), пятой – на 87.97% (р<0.001). Таким образом, можно отметить улучшение биохимического статуса опытной группы перепелов. Список литературы 1. Thurnham D.I. Macular zeaxanthins and lutein – a review of dietary sources and bioavaila-bility and some relationships with macular pigment optical density and age-related macular disease // Nutr. Res. Rev. – 2007. – Vol.20. – P. 163-179. 2. Distribution of Lutein and Zeaxanthin Stereoisomers in the Human Retina / R.A. Bone, J.T. Landrum, L.M. Friedes et all. // Exper. Eye Res. – 1997. – Vol. 64. – P. 211-218. 3. European Patent Application EP1408737 – Tagetes erecta marigold with altered caroteno-ids compositions and ratios. 4. US Patent 7033622 – Tagetes erecta marigolds with altered carotenoid compositions and ratios. 5. Исследование каротиноидного состава желтка куриных яиц / В.Л. Владимиров, А.А. Шапошников, Д.В. Дейнека, С.И. Вострикова, В.И. Дейнека // Доклады РАСХН. – 2005. – №6. – С. 46-48. 6. Rodrigues-Amaya D.B. A Guide to Carotenoid Analysis in Foods. ILSI Press, Washington, D.C. 63 p. 7. Пищевой дизайн: целенаправленное изменение накопления ксантофиллов в желтке куриных яиц / Л.А. Дейнека, А.А. Шапошников, Н.А. Шаркунова и др. // Белгородский агро-мир. – 2006. – № 6. – С. 18-19. 8. Пищевой дизайн: Исследование накопления ксантофиллов в желтке куриных яиц / Л.А. Дейнека, А.А. Шапошников, С.М. Вострикова, В.И. Дейнека // Научные ведомости БелГУ. Серия Естественные науки. – 2007. – №5 (36), вып.5. – С. 133-138. 9. Кулаченко С.П., Коган Э.С. Методические рекомендации по физиолого-биохимическим исследованиям крови сельскохозяйственных животных и птицы. – Белгород: Упрполиграфиздат, 1979. – 80 с.