Морфобиохимические показатели крови бычков, содержащихся на рационах с включением комплекса высокодисперсных металлов

Теория и практика кормления 131

УДК 636.085:577.17:591.11

Морфобиохимические показатели крови бычков, содержащихся на рационах с включением комплекса высокодисперсных металлов

М.Я. Курилкина1, Т.Н. Холодилина12, Д.М. Муслюмова1, О.А. Завьялов1, Н.В. Гарипова1,

А.М. Макаева1

1ФГБНУ«Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук»

2 ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет»

Аннотация. В статье представлены результаты экспериментального исследования по изучению морфологического и биохимического составов крови бычков при частичной замене концентрированной части рационов экструдированной кормовой добавкой с комплексом высокодисперсных металлов. Для проведения исследований были подобраны 9 бычков казахской белоголовой породы в возрасте 13 месяцев, из них по принципу аналогов образованы три группы - одна контрольная и две опытных, по 3 головы в каждой. Различие в кормлении заключалось в том, что опытным группам взамен 30 % концентрированной части рациона вносились: I опытной - экстру-дированную кормосмесь в составе отруби пшеничные, II опытной - экструдированную кормосмесь в составе: 79,9 % пшеничные отруби, 20 % высокодисперсный кальций, 0,1 % высокодисперсные частицы металлов (0,1 г Zn, 2 г Fe, 0,1 г Cu на 1 кг экструдата).

Установлено, что скармливание опытным бычкам в составе рациона экструдированных кормовых добавок способствует улучшению гематологических показателей, причём наилучшие показатели были получены у молодняка II опытной группы.

Так, произошло увеличение гемоглобина на 4-8,1 %, эритроцитов - 3,1-4,0 %, общего белка - 24,8 %, альбуминов - 4,5-5,6 %. Наибольшим положительным эффектом в отношении всех изученных параметров обладает экструдат с комплексом высокодисперсных металлов, его целесообразность применения в рационе бычков абсолютно обоснована.

Ключевые слова: бычки, казахская белоголовая порода, гематологические показатели, кровь, высокодисперсные металлы, отруби пшеничные, экструдат.

Введение.

Среди веществ, играющих важную роль в питании животных, значительное место занимают микроэлементы, необходимые для роста и размножения. Они влияют на функции кроветворения, эндокринных желез, защитные реакции организма, микрофлору пищеварительного тракта, регулируют обмен веществ, участвуют в биосинтезе белка, проницаемости клеточных мембран и т.

д. [1, 2].

Основной источник микроэлементов для животных - корма. Однако минеральный состав последних зависит от множества факторов, в связи с чем нередко наблюдается недостаток одних и избыток других элементов, что приводит к возникновению заболеваний, снижению продуктивности, ухудшению качества продукции и эффективности использования корма. Чтобы не допустить этого, используют различные соединения, однако их биологическая доступность неодинакова. Кроме того, технологические свойства солей микроэлементов существенно влияют на качество премиксов и комбикормов [3].

На сегодняшний день развитие современных технологий сопровождается всё более широким производством и расширением сфер применения высокодисперсных металлов, которые благодаря своим уникальным свойствам находят всё более широкое применение как стимуляторы роста [4], своеобразный корректор микробиоценозов пищеварительного тракта животных, стимуляторов обмена веществ и т. д. Препараты высокодисперсных частиц металлов-микроэлементов рассматриваются как перспективные источники минеральных веществ в кормлении в качестве источников микроэлементов для животных [5-10]. Многими учёными проводились исследования биологиче-

132 Теория и практика кормления

ских свойств микро- и наночастиц различных металлов, которые дали возможность создать способы выращивания цыплят-бройлеров при включении в состав их рационов данных комплексов. Применение данных комплексов способствует повышению продуктивности птицы, а также снижению затрат корма на единицу прироста их живой массы [11-18].

Кровь, имея определённую стабильность, всё же является изменчивой структурой, тем самым отражая окислительно-восстановительные, обменные преобразования в организме. Тем не менее непостоянство составляющих элементов крови сельскохозяйственных животных колеблется в чётких рамках, которые называются физиологической нормой для конкретного организма [19]. Морфобиохимическая структура крови молодняка меняется под влиянием многообразных факторов, в том числе полноценности их питания. В связи с этим оценка морфобиохимических показателей крови бычков при введении в состав рациона экструдированной добавки с высокодисперсным комплексом эссенциальных металлов представляет определённый интерес.

Цель исследования.

Определить эффективность применения высокодисперсных комплексов металлов в составе экструдата в рационах молодняка казахской белоголовой породы и их влияние на морфобиохими-ческие показатели крови.

Материал и методы исследования

Объект исследования. Бычки казахской белоголовой породы в возрасте 13 мес.

Обслуживание животных и экспериментальные исследования были выполнены в соответствии с инструкциями Russian Regulations, 1987 (Order No. 755 on 12.08.1977 the USSR Ministry of Health) and «The Guide for Care and Use of Laboratory Animals (National Academy Press Washington, D.C. 1966)». При выполнении исследований были приняты усилия, чтобы свести к минимуму страдания животных и уменьшения количества используемых образцов.

Схема эксперимента. Исследования проведены в условиях экспериментально-биологической клиники (вивария ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет») на 30 бычках, разделённых на контрольную и две опытные группы (n=10) (табл. 1).

Таблица 1. Схема физиологического опыта

Группа Кол-во животных, гол. Характеристика кормления

Контрольная I опытная II опытная 10 Основной рацион (ОР) 10 ОР+экструдат из пшеничных отруби 10 ОР+ экструдат из пшеничных отрубей и высокодисперсных частиц Са, Zn, Fe, Cu

Содержание и основной рацион кормления молодняка всех исследуемых групп были схожими. Отличие состояло в том, что животные контрольной группы в течение всего эксперимента содержались на основном рационе: сено злаковое, силос кукурузный, комбикорм. В состав комбикорма входил ячмень дроблёный, отруби пшеничные, пшеница, жмых подсолнечный, а в I и II опытных группах отруби заменяли экструдатом. Экструдат I опытной группы состоял из пшеничных отрубей, II опытной содержал 79,8% пшеничных отрубей и 20% высокодисперсного кальция и высокодисперсных порошков металлов (Zn, Fe, Cu).

В исследованиях использовались высокодисперсные порошки кальция (кальцийсодержа-щий препарат) (частицы менее 10 мкм); Cu, Zn, Fe, произведённые АИа Аesаr GmbH & Co KG, размер частиц - 9-10 мкм, чистота - 99,7 % (EEC № 231-096-4).

Теория и практика кормления 133

Оборудование и технические средства. Кровь брали в вакуумные пробирки с добавлением 10-процентного раствора трилона Б. Исследования крови проводили в Испытательном центре ЦКП ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН (аттестат аккредитации № ЯА.Яи.21ПФ59 от 02.12.2015 г.). Барогидротермическую обработку кормосмеси осуществляли на одношнековый пресс-экструдер ПШ - 30/1, производительностью 45 кг/ч, частотой вращения шнека n=160 об./мин. В процессе экс-трудирования создаётся давление 10 мПа и температура +70.. .+120 °С при влажности готовой смеси 30 %.

Статистическая обработка. Статистический анализ проводили, используя SPSS 19.0 программного обеспечения («IBM Corporation», США) и пакет программ «Statistica 10.0» («Stat Soft Inc.», США).

Результаты исследований.

В связи с тем, что характер изменения обменных процессов в организме животных отражается на состоянии крови, определение составных её компонентов приобретает определённое значение.

Сравнительные данные морфологических показателей крови подопытных животных при применении опытных добавок в рационах показаны на рисунке 1.

140 120 100 80 во

40 20 о

гемоглобин, г/л эритроциты, 10г/л лейкоциты, 107л кислотная ёмкость,

моль/л

Показатель

Ш контрольная m I опытная  il опытная

Рис. 1 - Морфологический состав и кислотная ёмкость крови

Полученные данные свидетельствуют, что состав крови подопытных животных соответствовал физиологической норме при недостоверной разнице.

Однако следует отметить некоторые гематологические различия в показателях между бычками сравниваемых групп. Установлено, что при введении в рацион экструдата с высокодисперсными металлами зафиксировано увеличение гемоглобина на 3,9-8,1 % относительно I опытной и контрольной групп. Содержание эритроцитов в крови молодняка II опытной группы также имело превосходство на 0,9-4,0 %.

Анализ содержания общего белка в сыворотке крови подопытных бычков даёт нам представление об уровне и интенсивности обмена азота в организме, а следовательно, и о характере развития самого животного (рис. 2).

1QO 90 SO 70 60 50 40 ЗО 20 Ю О

^ m" m чг ^^ ™

п ¿in  П

Общий белок, Альбумины, % Глобулины, %

г/л

контрольная ш I опытная О II опытная

Рис. 2 - Белковый состав сыворотки крови подопытного молодняка

134 Теория и практика кормления

Содержание альбумина также было выше во II опытной группе относительно контроля и I опытной на 5,6 и 1,1 %. Также установлено, что содержание общего белка в сыворотке крови молодняка II опытной группы было выше, чем у сверстников из контрольной и I опытной групп на 4,8 и 2,7 %.

Обсуждение полученных результатов.

Физиологическое состояние животного выражается в наибольшей степени биохимическим составом крови. Кровь обладает условно неизменным составом и в тоже время представляет собой подвижную систему, которая воздействует на обменные процессы, протекающие в организме животных.

Принимая участие в метаболических процессах, кровь даёт возможность отследить особенности влияния внешней среды на организм путём исследования её морфологических и биохимических показателей. По составу крови можно говорить о физиологическом состоянии животных, их продуктивных характеристиках, и реакции организма на кормление и содержание животного [20].

Известно, что содержание большинства форменных элементов имеют прямую корреляционную связь с продуктивностью животных [21]. Данная зависимость была установлена и в нашем эксперименте.

На процессы кроветворения экструдированные препараты оказали положительный эффект, позволили улучшить общее физиологическое состояние животных, повысили содержание гемоглобина на 4-8 %, общего белка, альбуминов - 2-4,8 %, 1,9-2,4 %, что необходимо для нормального развития и повышения защитных свойств организма [22, 23]. При сравнении по данным показателям опытных групп между собой было установлено некоторое превосходство животных II группы, получавших в составе рациона экструдат с высокодисперсным комплексом, на 3,9 %, 0,5 % и 2,7 %.

Использование экструдированного корма, состоящего из пшеничных отрубей и высокодисперсного комплекса эссенциальных металлов для частичной замены концентрированной части рациона опытных бычков, позволило увеличить отдельные показатели крови, которые характеризуют обменные процессы в организме животных.

Выводы.

Таким образом, исходя из результатов гематологических исследований, можно сделать вывод, что уровень жизненно важных процессов были выше во II опытной группе, которая получала в составе рациона экструдированный компонент с комплексом высокодисперсных порошков металлов.

Исследования выполнены в соответствии с планом НИР на 2018-2020 гг. ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН

Литература

1. Клейменов Н.И., Магомедов М.Ш., Венедиктов А.М. Минеральное питание скота на комплексах и фермах. М.: Россельхозиздат, 1986. 24 с.

2. Comparative assessment of effect of copper nano- and microparticles in chicken. / S.A. Miros-hnikov, E.V. Yausheva, E.A. Sizova, E.P. Miroshnikova, V.I. Levahin // Oriental Journal of Chemistry. 2015. Т. 31. № 4. P. 2327-2336.

3. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных: справ. пособие / А.П. Калашников, В.И. Фисинин, В.В. Щеглов, Н.И. Клейменов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 2003. 456 с.

4. Influence of in ovo injection and subsequent provision of silver nanoparticles on growth performance, microbial profile, and immune status of broiler chickens / L. Pineda, E. Sawosz, C. Lauridsen et al. // Open Access Animal Physiology. 2012. № 4. P. 1-8.

5. Влияние сульфата и наночастиц железа на особенности обмена химических элементов в мышечной ткани / Е.А. Сизова, С.В. Лебедев, О.Ю. Сипайлова, Д.В. Нестеров // Учёные записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. 2014. Т. 217. С. 251-255.

6. Ле Вьет Фыонг. Использование высокодисперсных порошков железа, меди, марганца, цинка в премиксах цыплят-бройлеров: дис. ... канд. с.-х. наук. М., 2006. С. 37-45.

Теория и практика кормления 135

7. Холодилина Т.Н., Мирошников С.А. Исследование процессов создания и испытание новых препаратов эссенциальных элементов на основе микро- и макрочастиц металлов // Ориентированные фундаментальные исследования и их реализация в агропромышленном комплексе России: материалы Всерос. науч. конф. М.: ООО «Полиграф», 2010. С. 193-196.

8. Курилкина М.Я., Холодилина Т.Н. Эффективность использования микропорошков в составе экструдата при кормлении цыплят-бройлеров // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2011. № 4. С. 169-171.

9. Яушева Е.В., Мирошников С.А., Кван О.В. Оценка влияния наночастиц металлов на морфологические показатели периферической крови животных // Вестник Оренбургского государственного университета. 2013. № 12(161). С. 203-207.

10. The Reference Intervals of Hair Trace Element Content in Hereford Cows and Heifers (Bos taurus) / S.A. Miroshnikov, O.A. Zavyalov, A.N. Frolov, I.P. Bolodurina, V.V. Kalashnikov, A.R. Grabeklis, A.A. Tinkov, A.V. Skalny // Biological Trace Element Research. 2017. V. 180. Issue 1. P. 56-62.

11. Использование экструдированных кормов с добавлением наночастиц металлов в кормлении рыб / А.Е. Аринжанов, Е.П. Мирошникова, Ю.В. Килякова, А.М. Мирошников, А.В. Куда-шева // Вестник Оренбургского государственного университета. 2012. № 10(146). С. 138-142.

12. Экспериментальные данные по мясной продуктивности и качеству мяса убойного скота в разных зонах Оренбургской области / А.В. Харламов, О.А. Завьялов, А.Н. Фролов, В.Л. Королёв, М.Я. Курилкина // Вестник мясного скотоводства. 2016. № 1(93). С. 65-69.

13. Разработка метода выявления элементозов крупного рогатого скота / С.А. Мирошников, О.А. Завьялов, А.Н. Фролов, А.В. Харламов, Г.К. Дускаев, М.Я. Курилкина // Вестник мясного скотоводства. 2016. № 4(96). С. 73-78.

14. Питательность и продуктивное действие отрубей, модифицированных в присутствии микрочастиц железа / Н.В. Гарипова, С.А. Мирошников, Т.Н. Холодилина и др. // Вестник Оренбургского государственного университета. 2012. № 10(146). С. 117-121.

15. Изучение безопасности введения наночастиц меди с различными физико-химическими характеристиками в организм животных / О.А. Богословская, Е.А. Сизова, B.C. Полякова, С.А. Мирошников, И.О. Лейпунский, И.П. Ольховская, Н.Н. Глущенко // Вестник Оренбургского государственного университета. 2009. № 2(108). С. 124-127.

16. Воздействие высокодисперсных частиц металлов на переваримость питательных веществ и обмен энергии в организме молодняка крупного рогатого скота / М.Я. Курилкина, Т.Н. Холодилина, Д.М. Муслюмова, К.Н. Атландерова, О.А. Завьялов // Вестник мясного скотоводства. 2017. № 4(100). С. 197-203.

17. Особенности использования питательных веществ рационов бычками казахской белоголовой породы разных сезонов рождения / О.А. Завьялов, А.В. Харламов, В.А. Харламов, А.М. Мирош-ников, А.Н. Фролов, М.Я. Курилкина // Вестник мясного скотоводства. 2014. № 3(86). С. 90-94.

18. Изучение безопасности введения наночастиц меди с различными физико-химическими характеристиками в организм животных / О.А. Богословская, Е.А. Сизова, B.C. Полякова, С.А. Мирошников, И.О. Лейпунский, И.П. Ольховская, Н.Н. Глущенко // Вестник Оренбургского государственного университета. 2009. № 2. С. 124-127.

19. Морфо-биохимические показатели крови у бройлеров при коррекции рациона солями и наночастицами Cu / Е.А. Сизова, В.Л. Королёв, Ш.А. Макаев, Е.П. Мирошникова, В.А. Шахов // Сельскохозяйственная биология. 2016. Т. 51. № 6. С. 903-911.

20. Sabourin V., Ayande A. Commercial opportunities and market demand for nanotechnologies in agribusiness sector // Journal of Technology Management & Innovation. 2015. № 10(1). P. 40-51.

21. Bhupinder Singh Sekhon. Nanotechnology in agri-food production: an overview // Nanotech-nology, Science and Application. 2014. № 7. P. 31-53.

22. Influence of cu10x copper nanoparticles intramuscular injection on mineral composition of rat spleen / E.A. Sizova, S.A. Miroshnikov, A.V. Skalny, N.N. Glushchenko // Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. 2011. Т. 25. № 1. Р. 84-89.

23. Comparative assessment of effect of copper nano- and microparticles in chicken / S.A. Miroshnikov, E.V. Yausheva, E.A. Sizova, E.P. Miroshnikova, V.I. Levahin // Oriental Journal of Chemistry. 2015. Т. 31. № 4. P. 2327-2336.

136 Теория и практика кормления

Курилкина Марина Яковлевна, кандидат биологических наук, научный сотрудник Испытательного центра ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)77-39-97, e-mail: icvniims@mаil.ru

Холодилина Татьяна Николаевна, кандидат сельскохозяйственных наук, заведующий Испытательным центром ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротех-нологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)77-39-97, e-mail: icvniims@mаil.ru; доцент кафедры «Экологии и природопользования» ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет», 460018, г. Оренбург, просп. Победы, д. 13, e-mail: post@mail.osu.ru

Муслюмова Дина Марсельевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Испытательного центра ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)77-39-97, e-mail: icvniims@mаil.ru

Завьялов Олег Александрович, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела технологии мясного скотоводства и производства говядины ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-78, e-mail: oleg-zavyalov83@mail.ru

Гарипова Наталия Викторовна, аспирант ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)77-39- 97, e-mail: icvniims@mаil.ru

Макаева Айна Маратовна, аспирант, лаборант-исследователь лаборатории «Нанотехно-логии в сельском хозяйстве» ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8-919-842-4699, e-mail: ayna.makaeva@mail.ru

Поступила в редакцию 4 июня 2018 года

UDC 636.085:577.17:591.11

Kurilkina Marina Yakovlevna1, Kholodilina Tatyana Nikolaevna1,2, Muslyumova Dina Marselyevna1, Zavyalov Oleg Aleksandrovich1, Garipova Natalia Viktorovna1, Makaeva Aina Maratovna1

1FSBSI «Federal Research Center for Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences», e-mаil: icvniims@mаil.ru

2 FSBEIHE «Orenburg State University», e-mail: post@mail.osu.ru

Morphobiochemical indicators of blood of bulls, kept on diets with inclusion of a complex of highly disperse metals

Summary. The article presents the results of an experimental study on morphological and biochemical composition of blood of bulls with a partial replacement of the concentrated part of diets with an extruded feed additive with a complex of highly dispersed metals. To conduct the research, 9 bulls of Kazakh white-headed breed were selected at the age of 13 months, then three groups were formed according to the principle of analogs - one control and two test, 3 heads in each. The difference in feeding consisted in the fact that instead of 30 % of the concentrated diet experimental groups was fed with: I group - extruded feed mix with wheat bran, II - extruded feed mix: 79.9 % wheat bran, 20 % finely divided calcium, 0.1 % highly dispersed metal particles (0.1 g of Zn, 2 g of Fe, 0.1 g of Cu per 1 kg of extrudate). It was found that feeding of experimental bulls with extruded feed additives as part of diet promoted improvement of hematologic parameters, and the best indices were obtained in young cattle of group II. Thus, hemoglobin increased by 4-8.1%, erythrocytes - 3.1-4.0 %, total protein - 2-4.8 %, albumins - 4.55.6 %. The greatest positive effect with respect to all parameters studied is the extrudate with a complex of highly disperse metals, its use in the diet of bulls is absolutely justified.

Key words: bulls, Kazakh white-headed breed, haematological parameters, blood, highly dispersed metals, wheat bran, extrudate.