Изменение гематологических параметров карпа под влиянием наночастиц металлов

11. Мысик А.Т., Белова С.М., Фомичев Ю.П. Справочник по качеству продуктов животноводства. - М.: Агропромиздат, 1986. - С. 154 - 171.

12. Плохинский Н. А. Руководство по биометрии для зоотехников. - М.: Колос, 1969. - 255 с.

13. Штеле А. Белок яиц и мяса бройлеров - эталон биологической ценности // Птицеводство. - 2006. - № 5. - С. 28-29.

EFFECTS OF THE OREGO-STIM FEED ADDITIVE ON BROILER CHICKEN MEAT QUALITY FIGURES L.V. Sytcheva

Summary. The effect of feeding broilers with Orego-Stim feed additive on chemical compound of broiler meat has been studied. To the chicken from the first experimental group the Orego-Stim feed additive was supplied in a dose 300 g/t of combination fodder; from the second experimental group - 300 ml/t of water. It has been established that protein content in broiler chicken meat constitutes 20.16% and 21.14% respectively, what is 2.48% and 3.46% higher than the control figure. Fat content in broiler chicken meat of the first and second group constitutes 6.05% and 6.34% respectively, what is 0.75% and 1.04% reliably higher than the control figure. General testing assessment of boiled chicken from the first experimental group constitutes 19.8 points, 0.6 points higher than testing assessment of soup prepared of chicken from the second experimental group, and 6.5 points - from the control group. Based upon results of carried out research we recommend feeding with the Orego-Stim feed additive in a dose 300 g/t of combination fodder. Key words: broiler chicken, feed additive, Orego-Stim, protein, fat, meat calorie, testing assessment.

УДК 597-111:597.442

ИЗМЕНЕНИЕ ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КАРПА ПОД ВЛИЯНИЕМ НАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ

Е.П. МИРОШНИКОВА, доктор биологических наук, профессор

А.Е. АРИНЖАНОВ, аспирант Ю.В. КИЛЯКОВА, кандидат биологических наук, преподаватель Оренбургский ГУ E-mail: arin.azamat@mail.ru

Резюме. Исследования проводили с целью определения влияния наночастиц комплекса металлов (Fe, Co) на интенсивность роста, морфологические и функциональные параметры сеголеток карпа. В опытах использовали наночастицы комплекса железа и кобальта, размером 100±2 нм, которые в соотношении 7:3 синтезировали методом высокотемпературной конденсации на установке Миген по технологии М.Я. Гена и А.В. Миллера. Для определения гематологических показателей проводили отбор крови рыб до начала эксперимента, на 5,8,10 и 12 нед. опыта. Включение в рацион оцениваемых добавок не оказало заметного влияния на поедаемость кормов и этологические особенности подопытной рыб. Вместе с тем, различия в кормлении повлияли на интенсивность роста карпов. Кконцу эксперимента в группах, получавших наночастицы в дозах 20 и 30 мг/кг корма, было отмечено увеличение живой массы подопытных карпов, по сравнению с контролем, на 4,9 и 10 %. Наночастицы железа и кобальта стимулировали защитную и дыхательную функции крови, что выражалось в увеличении числа лейкоцитов к концу эксперимента в опытных группах, по сравнению с контрольной, на 42...65 %, эритроцитов - на 44...50 %. Кроме того, к концу эксперимента было выявлено увеличение среднего объема эритроцитов на 18.64 %, содержания гемоглобина в одном эритроците на 3,2.4,6 %, величины гематокритного числа на 74.109 %, по сравнению с контрольной группой. Скорость оседания эритроцитов у сеголеток карпа в течение всего периода исследований оставалась в пределах физиологической нормы и колебалась от 2 до 5 мм/ч. Наилучшие гематологические показатели отмечены при использовании наночастиц железа и кобальта в концентрации 20 и 30 мг/кг корма. Ключевые слова: наночастицы металлов, средний объём эритроцитов, скорость оседания эритроцитов, величина гематокритного числа, лейкоциты, карп.

Наночастицы обладают комплексом химических, физических и биологических свойств, которые радикально отличают их от сходных по химическому составу веществ в форме сплошных фаз или макроскопических дисперсий [1].

Наночастицы металлов определенной размерности мало токсичны, в сравнении с солями, оказывают оптимизирующее действие на биохимические и физиологические процессы [2]. Результаты исследований свидетельствуют, что нанокристаллические частицы металлов обладают высокой биологической активностью и могут быть использованы как стимуляторы обменных процессов [3.. .6].

Среди методов оценки физиологического состояния рыб важное место занимают гематологические исследования [7].

Цель наших исследований - определение влияния наноразмерных частиц железа и кобальта на гематологические показатели крови и интенсивность роста карпа.

Условия, материалы и методы. Исследования выполнены в условиях экспериментально-биологической клиники (вивария) Оренбургского ГУ.

Объект исследований - карпы, возраст (0+), с навеской 10...15 г, из числа которых методом аналогов сформировали пять групп (n = 10). Рыбы I группы (контроль) получали основной рацион, особям II, III и IV групп в корм добавляли наночастицы кобальта и железа в количестве соответственно 20, 30 и 40 мг/кг корма, в рацион карпов V группы включали химические соли указанных элементов в дозах 0,08 и 30 мг/кг корма соответственно.

В эксперименте использовали комбикорма производные от РГМ-8В. После подготовительного периода (7 сут.), в течение которого все рыбы получали основной рацион, группы были переведены на опытные рационы. Продолжительность учетного периода - 12 нед.

Наночастицы комплекса железа и кобальта размером 100±2 нм в соотношении 7:3 синтезировали методом высокотемпературной конденсации на установке Миген по технологии М.Я. Гена и А.В. Миллера [8]. В качестве минеральных солей использовали: FeSO4 • 7H2O и CoSO4 • 7H2O. Эксперименты проводили в условиях аквариумного стенда, оборудованного системой фильтрации и насыщения воды кислородом при температуре воды 28±1°С, объем аквариумов 300 л. Условия содержания и кормления рыб регламентировались рекомендациями М.А. Щербина и др. [9] и ГОСТом Р 52346-2005.

Неделя учетного периода

Рисунок. Динамика живой массы карпов опытных групп относительно контроля: --♦---I; - II; --*---III; —•— IV.

Для определения гематологических показателей кровь отбирали согласно методическим указаниям [10]. Анализ проводили в независимом аккредитованном испытательном центре ГНУ «Всероссийский НИИ мясного скотоводства РАСХН» г. Оренбург (аттестат аккредитации И.Ц. №РОСС RU 0001 21ПФ59).

Контроль за интенсивностью роста подопытной рыбы осуществляли путем еженедельного индивидуального взвешивания. Основные данные, полученные в опыте, были подвергнуты статической обработке по Г.Ф. Лакину [11].

Результаты и обсуждение. Включение в рацион оцениваемых добавок не оказало заметного воздействия на поедаемость кормов и этологические особенности подопытной рыбы. Вместе с тем, различия в кормлении повлияли на интенсивность роста карпов. Как следует из графиков (см. рисунок), в первые три недели существенных отличий по динамике изменений живой массы между опытными группами не наблюдалось.

Начиная с четвертой недели эксперимента и до его окончания, во II и III группах отмечалось достоверное увеличение массы карпа, по сравнению с контролем, в частности на 28 сут. опыта различия составили 6,9 % (р<0,01) и 9,5 % (р<0,01) соответственно.

К концу эксперимента живая масса карпов во II и III группах была выше, чем в контроле, на 4,9 % (р<0,001) и 10 % (р<0,001) соответственно, тогда как в IV группе - только на 0,2 %.

Такие результаты свидетельствуют о том, что присутствие наночастиц железа и кобальта в рационе усиливало обменные процессы в организме и, как следствие, способствовало увеличению живой массы рыб.

Динамика живой массы тесно коррелировала с числом эритроцитов.

Включение микроэлементов железа и кобальта в форме наночастиц и солей в рацион сеголеток карпа привело к значительному снижению количества эритроцитов во всех опытных группах (78.. .186 %), по сравнению с контролем, на пятой неделе эксперимента (табл. 1), что, на наш взгляд, может быть связано с адаптацией организма к новым условиям кормления и содержания.

На восьмой и десятой неделях наблюдалось достоверное увеличение количества красных кровяных клеток, которое было самым высоким во II, III и V группах. К двенадцатой неделе эксперимента различия в опытных группах нивелировались, при этом в V группе произошло снижение величины наблюдаемого показателя на 31,4 % (р<0,05), относительно контроля.

Под воздействием наночастиц металлов происходили также изменения функциональных характеристик красных кровяных клеток. Это выражалось в изменении содержания гемоглобина в одном эритроците, среднего объема эритроцитов, скорости оседания эритроцитов, а также величины гематокритного числа в ходе эксперимента.

До начала исследований средний объем эритроцитов в крови подопытных карпов существенно не отличался и находился в диапазоне 130,1.131,1 мкм3. В период проведения эксперимента во всех опытных группах наблюдалось его увеличение, по сравнению с контролем, от 5,9

Таблица 1. Морфологические и функциональные показатели крови карпа

Период Группа

I II III IV 1 V

Эритроциты, млн/мкл

До начала

эксперимента 2,44± 0,034 2,45± 0,018 2,62± 0,239 2,43± 0,021 2,49±0,053

5 неделя 1,32± 0,105 0,65±0,045 ** 0,51± 0,055 ** 0,46 ±0,055 ** 0,74 ±0,055 **

8 неделя 0,65± 0,021 1,01 ±0,026*** 0,98±0,035*** 0,81 ± 0,025 ** 0,87±0,035 **

10 неделя 1,25± 0,035 1,16± 0,046 1,19± 0,035 0,97±0,051 ** 1,05± 0,04**

12 неделя 0,70± 0,036 1,01± 0,045 ** 1,05± 0,035 ** 1,05± 0,046 ** 0,48±0,031*

Средний объём эритроцитов, мкм3

До начала

эксперимента 131 ± 1,0 130,1 ± 1,0 130,8 ± 0,6 131,1 ± 0,4 131,1 ± 0,6

5 неделя 132,1 ± 0,55 140,0±0,46*** 154,3±0,49*** 132,5 ± 0,45 142,7±0,47***

8 неделя 134,6±0,3 143,9 ±0,4 *** 179,6 ±0,6 *** 135,0 ±0,5 163,8 ±0,6

10 неделя 131,9 ± 0,85 149,8±1,06*** 180,7±0,95*** 180,6±0,61*** 143,2 ±1,0 ***

12 неделя 113,8± 0,75 182,2±0,9 *** 187,6±0,9 *** 134,4±0,9 *** 121,3± 1,2 **

Скорость оседания эритроцитов, мм/ч

До начала

эксперимента 2 2 2 2 2

5 неделя 2 2 2 2 2

8 неделя 2 2 3 2 2

10 неделя 2 3 5 2 2

12 неделя 2 3 5 2 2

Содержание гемоглобина в одном эритроците, пг

До начала

эксперимента 80,4 ± 1,5 80, 5± 1,9 81,3 ± 0,9 80,7 ± 1,1 80,6 ± 1,0

5 неделя 75,2 ±1,9 90,1 ±1,8 ** 88,5±1,6 ** 76,6 ±1,3 81,2 ±1,6 *

8 неделя 72,1 ±1,8 90,8 ±1,9 ** 90,7±1,9 ** 70,7 ±1,6 90,4 ±2,2 **

10 неделя 70,7 ±1,4 93,4 ±1,3 *** 92,6±1,4*** 80,4 ±1,8 ** 98,4 ±1,8 ***

12 неделя 98,3±2,1 101,6±1,8 102,8±2,3 76,3±1,5*** 80,6± 1,8 **

Величина гематокритного числа, л/л

До начала

эксперимента 8,4± 0,15 8,3± 0,25 8,4± 0,35 8,4± 0,46 8,4± 0,21

5 неделя 8,1± 0,25 11,3±0,4 ** 13,3± 0,45 *** 10,6± 0,5 ** 10,7± 0,21 ***

8 неделя 8,5±0,15 14,2± 0,20 *** 17,7± 0,15 *** 11,1 ± 0,23 *** 14,3± 0,26***

10 неделя 16,6 ± 0,3 16,9± 0,4 18,7 ± 0,3 * 11,0± 0,3 *** 15,0± 0,4 *

12 неделя 8,1±0,36 17,0± 0,5 ** 19,5±0,3 *** 9,1±0,6 *** 15,3± 0,5 **

Лейкоциты, тыс.мкл

До начала

эксперимента 23,8± 0,7 24,1±0,6 23,6±1,2 23,6±1,4 24,8±0,8

5 неделя 112,9±2,5 111,2±2,2 111,9± 1,5 104,1± 1,6* 124,9± 1,7 **

8 неделя 94,5±1,4 105,5±1,0 ** 111,5±1,1*** 103,5±1,2** 119,9±1,7 ***

10 неделя 110,0±1,7 80,3±1,8 *** 113,9±1,5 98,6±1,3 ** 101,2± 1,7 **

12 неделя 66,1± 1,8 98,3±1,8 *** 109,4±1,2*** 94,0±1,5*** 54,7±1,4

* р<0,05; ** р<0,01;'

р<0,001, по сравнению с контролем

__Достижения науки и техники АПК, №5-2013

до 37,5 %. Стабильно высокие значения этого параметра до конца эксперимента отмечали во II и III группах.

Скорость оседания эритроцитов рыб в норме составляет 2.. .10 мм/ч и напрямую зависит от многих обстоятельств: температуры воды, ее бактериального фона, наличия стресс-факторов и общего физиологического состояния организма [12]. В нашем случае величина этого показателя у сеголеток карпа в экспериментальный период колебалась от 2 до 5 мм/ч. Это свидетельствует о хорошем физиологическом состоянии рыб, отсутствии воспалительных процессов в организме и о том, что белковый состав плазмы крови оставался относительно постоянным [12].

Содержание гемоглобина в одном эритроците во II опытной группе на пятой неделе эксперимента было выше, чем в контроле, на 19,8 % (р<0,01), в III - на 17,7 % (р<0,01), в IV - на 1,8 % и в V - на 7,9 % (р<0,05).

На восьмой неделе величина этого показателя была ниже, чем в контроле, только в IV группе (на 2 %), а в остальных происходило его дальнейшее увеличение, по сравнению с контролем: во II группе - на 25,9 % (р<0,01), в III - на 25,7 % (р<0,01) и в V - на 25,4 % (р<0,01).

На десятой неделе эксперимента по содержанию гемоглобина в одном эритроците во всех опытных группах отмечено превосходство над контролем: во II группе - на 32 % (р<0,001), в III - на 30 % (р<0,001), в IV - на 13,7 % (р<0,01) и в V - на 39 % (р<0,001).

На двенадцатой неделе увеличение содержания гемоглобина в эритроцитах, по сравнению с контролем, наблюдали только во II (на 3,2 %) и III (на 4,6 %) группах, в IV группе оно было ниже на 22,3 % (р<0,001), в V - на 18 % (р<0,01).

Величина гематокритного числа в крови сеголеток карпа до начала эксперимента находилась в диапазоне 8,3.8,4. На пятой, восьмой и двенадцатой неделях она была выше, по сравнению с контролем, во всех опытных группах: на пятой неделе во II группе - на 39,5 % (р<0,01), в III - на 64 %

(р<0,001), в IV - на 30 %(р<0,01) и в V - на 28 %(р<0,001), на восьмой - на 67, 108, 13,7, 39 % соответственно (везде р<0,001); на двенадцатой - на 109,9 (р<0,01), 91,4 % (р<0,001), 74 % (р<0,001) и 88,9 % (р<0,01).

На десятой неделе эксперимента меньшая величина гематокрита, по сравнению с контролем, наблюдалась только в IV и в V группах - на 33,7 (р<0,001) и 6,6 (р<0,01) % соответственно.

Наибольшее количество лейкоцитов отмечено на пятой неделе эксперимента во всех опытных группах (104,1±124,9 тыс. мкл). На восьмой неделе в опытных группах оно было выше, чем в контроле, на 8,7.21,2 %. На десятой неделе количество лейкоцитов превышало контроль только в III опытной группе (на 3,5 %), а на двенадцатой величина исследуемого показателя снизилась, по сравнению с контролем, только в группе, в рацион которой вводили микроэлементы железа и кобальта в форме солей (на 17,2 %). Таким образом, во II и III опытных группах наблюдалось усиление иммунных резервов организма на протяжении всего периода исследования. Соотношение количества лейкоцитов и эритроцитов во время проведения опыта постепенно снижалось. Это, по-видимому, обусловлено усилением эритропоэза и значительным расходом лейкоцитов на активизацию защитных функций организма.

Выводы. Использование микроэлементов железа и кобальта в форме наночастицметаллов способствовало изменению гематологическихпоказателей крови сеголетоккарпа. Выявлено увеличение числа лейкоцитов, среднего объема эритроцитов, содержания гемоглобина в одном эритроците и величины гематокритного числа. Это привело к усилению защитной и дыхательной функции крови и сопровождалось повышением интенсивности ростарыбы. Наилучшие результаты были получены при использовании наночастиц железа и кобальта в концентрации 20 и 30 мг/кг корма.

Литература.

1. Коваленко Л.В., Фолманис Г.Э. Биологически активные нанопорошкижелеза. - М.: Наука, 2006. - 124 с.

2. Глущенко Н.Н., Богословская О.А., Ольховская И.П. Сравнительная токсичность солей и наночастиц металлов и особенность их биологического действия// Нанотехнология - технология XXI века: Тез.докл. - 2006. - С.93-95.

3. Мирошникова Е.П., Аринжанов А.Е, Глущенко Н.Н., Василевская С.П. Обмен химическихэлементов в организме карпа при использовании наночастиц кобальта и железа в корме //Вестник Оренбургского государственного университета. - 2012. - № 6. - С. 170-175.

4. АринжановА.Е., Мирошникова Е.П., Килякова Ю.В., МирошниковА.М., КудашеваА.В. Использованиеэкструдированных кормов с добавлением наночастиц металлов в кормлении рыб // Вестник Оренбургского государственного университета. -2012. - № 10. - С. 138-142.

5. Аринжанов А.Е., Мирошникова Е.П., Килякова Ю.В., Сизова Е.А. Влияние наночастиц металлов на физиологическое состояние и гематологические показатели крови рыб // Российская аквакультура: состояние, потенциал и инновационные производства в развитии АПК. Материалы Международной научно-практической конференции. - Воронеж: ВГУИТ: Изд-во ФГУ Воронежский ЦНТИ, 2012. - С.131-135

6. Аринжанов А.Е., Килякова Ю.В., Мужиков И.С., Рыжкова Л.М. К вопросу об использовании наночастиц металлов в животноводстве //Вестник мясного скотоводства. - 2013. - № 1 (79). - С.132-135.

7. Серпунин Г.Г., Савина Л.В. Методы гематологических исследований рыб. - Калининград: 2005. - 53 с.

8. Ген М.Я., Миллер А.В. Авторское свидетельство СССР №814432. Бюллетень изобретений. - 1981. - №11. - С.25.

9. Щербина М.А., Гамыгин Е.А. Кормление рыб в пресноводной аквакультуре. - М.: Изд-во ВНИРО, 2006. - 360 с.

10. Сборник инструкций по борьбе с болезнями рыб. Часть 2. - М.: Отдел маркетинга АМБ-агро, 1999. - 234 с.

11. Лакин Г.Ф. Биометрия. - М.: Высшая школа, 1990. - 352с.

12. Иванов А.А. Физиология рыб. - СПб: Лань, 2011. - 288 с.

CHANGES IN HEMATOLOGICAL PARAMETERS OF BLOOD CARP DUE METAL NANOPARTICLES E.P. Miroshnikova, A. E. Arinzhanov, Y.V. Kilyakova

Summary. Studies were conducted to determine the effect of metal complex nanoparticles (Fe, Co) on the rate of growth, morphological and functional parameters of carp fingerlings. Were used nanoparticle complex of iron and cobalt, a 100 ± 2 nm which are in the ratio 7:3 were synthesized by condensation of high-technology installation Migu n M.J. Gene and A.V. Miller. To determine the hematological parameters were selected fish blood before the experiment, 5, 8, 10 and 12 weeks of experiment. Inclusion in the diet supplements evaluated had no noticeable effect on the palatability of feed and ethological features of the experimental fish. However, the differences in feeding effect on the growth rate of carp. Towards the end of Groups II and III showed an increase in body weight of the experimental carp compared with the control group at 4.9% and 10%. Nanoparticles iron and cobalt stimulates the fish. They stimulate the respiratory functions and protecting the blood that is manifested by the end of the experiment to increase the number of cells in the experimental groups compared with the control to 42-65% of erythrocytes - by 44-50%. Furthermore, the end of the experiment showed an increase in mean corpuscular volume 18-64% he-moglobin in a red blood cell to 3,2-4,6% hematocrit values at 74-109% compared to the control group. The erythrocyte sedimentation rate in carp fingerlings dur-ing the whole period of the experiment was within the physiological range and ranged from 2 to 5 mm / h. Best hematological parameters were obtained using the nanoparticles of iron and cobalt in a concentration of 20 and 30 mg / kg of feed. Key words: metal nanoparticles, mean corpuscular volume, erythrocyte sedimentation rate, the value of hematocrit, leukocytes, carp.