СПОСОБ НИВЕЛИРОВАНИЯ ГИПОКСИИ У ЭМБРИОНОВ КУР
METHOD FOR ALLEVIATING HYPOXIA IN CHICKEN EMBRYOS

Данное изобретение относится к сфере сельского хозяйства и, в частности, к птицеводству (аэрозольная обработка яиц раствором феруловой кислоты перед инкубацией).
Инкубация является неотъемлемой частью птицеводства. Как известно, в этот период эмбриогенеза в связи с особенностями развития птицы неизбежны случаи гипоксии. Усугублению тяжести развития данной патологии зачастую способствуют действия многочисленных стресс-факторов неминуемо сопровождающих искусственную инкубацию, отрицательно влияющих на функциональность тех немногочисленных митохондриальных дыхательных цепей, в которые в условиях дефицита кислород все же поступил.
Гипоксия является острой проблемой как в медицине, так и в ветеринарии. В основе ее развития лежат отсутствие или нарушения окислительно-восстановительных реакций в связи с дефицитом кислорода, в частности в митохондриальной дыхательной цепи [8], что неминуемо приводит к резкому снижению синтеза АТФ в результате уменьшения напряжения кислорода в тканях (в связи с тем, увеличению роли субстратного фосфорилирования); а также к интенсификации свободно-радикальных процессов [3].
Выше указанное обуславливает потерю энергии и развитие гипоэнергетических состояний, что определяет дистрофию и аутолиз клеток, а, следовательно, снижение количества и качества здорового выведенного молодняка.
Несмотря на неизбежность возникновения гипоксии, существует возможность создания условий для профилактики негативных последствий этого явления. В данном исследовании для оптимизации состояния в условиях гипоксических явлений, а, следовательно, и для стимуляции развития эмбрионов был использован антиоксидант растительного происхождения - феруловая кислота.
Феруловая кислота - биологически активное вещество ароматического ряда, входящее в состав клеточной стенки большинства высших растений. В своей химической структуре содержит углеродную цепь с двойной связью и фенольное кольцо, которые и определяют ее высокую антиоксидантную и мембрано стабилизирующую возможности [5]. Помимо того, что феруловая кислота замедляет процесс пероксидации липидов и легко вступает в свободно-радикальные реакции, способствуя их терминации [5], она также способна повышать активность таких антиоксидантных ферментов, как каталаза, супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза [2].
Таким образом, становится очевидным, что указанное БАВ многопланово препятствует развитию стресса и ее следует рассматривать, как перспективное средство профилактики негативных последствий гипоксии.
В данном изобретении в качестве прототипа выбрана работа: Лукичева В.А., Кочиш И.И., Пеныпина Е.Ю., Ершов П.А., Чекмарёв А.Д., Шебанов А. А., Тимонин А.Н. Способ коррекции эмбрионального и постэмбрионального развития птицы. Патент №2490882, приоритет от 20.12.2011, в котором 0,1% водный раствор цинка глицината применяли для аэрозольной обработки инкубационных яиц двукратно - перед закладкой в инкубационный шкаф и при переводе яиц на вывод, при этом вывод цыплят и выводимость яиц повышали контроль на 0,94% и на 2,68%, соответственно, и составили 81,32% и 88,39%. Указанный результат был достигнут на фоне более низкого качества яиц (вывод цыплят в контроле составлял 80,38%, выводимость яиц - 85,71%) по сравнению с качеством, используемым в нашем исследовании (вывод в контроле составил 87,65%, выводимость - 92,81%). Следовательно, можно свидетельствовать о высокой ценности полученного нами результата, учитывая также и тот факт, что по мнению Гудина В.А (2010) на фоне нормативного вывода достигнуть повышения жизнеспособности практически невозможно[1].
Феруловую кислоту в качестве средства нивелирующего негативные последствия гипоксии у эмбрионов в условиях искусственной инкубации использовали впервые. Для выявления ее эффективности осуществляли трансовариальную аэрозольную обработку четырех партий инкубационных яиц, полученных от бройлеров кросса Ross 308, в количестве 324 штук в каждую, которые орошали растворами феруловой кислоты различной концентрации (0,001-0,1%) за 5-6 часов до инкубации. В контрольную и опытные группы подобрали яйца от одного родительского стада по принципу аналогов. Все исследования осуществляли по общепринятым методикам. Максимальный результат получен при обработке яиц 0,1% раствором препарата, при этом вывод цыплят в опытной группе был выше на 3,40%, а выводимость яиц на 2,35%, соответственно, по сравнению с контролем.
Цель изобретения: изучить эффективность использования растворов феруловой кислоты для нивелирования последствий гипоксии у эмбрионов кур.
Технический результат: выводимость яиц и вывод цыплят составили 95,16% и 91,05%, соответственно, что превосходит значения контрольной группы на 2,35% и 3,40% соответственно. Учитывая, что вывод и выводимость в контроле значимо превышают средние значения по птицефабрикам России, можно утверждать, что полученный в опытной группе результат является высокоположительным и имеет высокую ценность для науки и практики.
Способ осуществляется следующим образом: на поверхность продезинфицированной скорлупы инкубационных яиц за 5-6 часов до инкубации наносят аэрозольноводный раствор препарата феруловой кислоты в концентрации 0,1%. Предварительно вещество растворяют в дистиллированной воде при температуре 100°С, при этом она не разлагается и не теряет своих биологических свойств [10].
Пример 1.
Эксперимент проводили на четырех опытных группах яиц, одна из которых была контрольной, а другие перед инкубацией обрабатывали растворами феруловой кислоты в диапазоне концентраций 0,001-0,1%. Стоит отметить, что по данным Найденского М.С.(1996) в этот период эмбриогенеза кур более низкие концентрации в большинстве случаев не эффективны, тогда, как более высокие могут способствовать развитию интоксикации [6]. Ниже приведены результаты исследований одной из опытных групп. На поверхность скорлупы путем орошения наносили заявленные растворы препарата. Максимальный эффект на показатели биоконтроля инкубации оказал 0,1% раствор феруловой кислоты. Полученные данные представлены в таблице 1. Изучаемый препарат оказал позитивное влияние на жизнеспособность зародышей бройлеров на всех этапах эмбриогенеза. В этой партии зафиксировано снижение отходов инкубации, большинство из которых обусловлены негативными последствиями развития гипоксических явлений: «неоплод», «задохлики» и «слабые» равнозначно в 1,3 раза, при полном отсутствии «кровяных колец». Представленные результаты указывают на выраженное антигипоксическое действие у изучаемой БАВ. Все это определило увеличение вывода цыплят на 3,40%, выводимости яиц на 2,35%. Следует отметить, что данное исследование выполнено на яйцах высокого инкубационного качества (в контроле выводимость яиц и вывод цыплят составили 92,81% и 87,65% соответственно), что позволяет считать полученный результат высоко положительным. Ни в одной из остальных опытных групп отрицательный результат зафиксирован не был.
Пример 2.
Повышение эмбриональной жизнеспособности сопровождалось превосходством представителей опытной группы по интерьерным показателям, соответственно, по сравнению с контролем (табл. 2). Так, в экспериментальной группе установлена тенденция к увеличению живой массы цыплят суточного возраста на 6,2%, а также снижение массы желточного мешка с остаточным желтком на 12,7%, соответственно, по сравнению с контролем, что по данным Отрыганьева Г.К. и др. (1989) указывает на высокую вероятность лучшей реализации продуктивных качеств особи в дальнейшем [7]. Наряду с этим, установлено увеличение массы некоторых внутренних органов таких, как: печень на 38,8% (р<0,001), селезенка на 9,1%, фабрициева сумка на 44,6%, мышечный желудок на 2% и железистый желудок на 7,5%, по сравнению с контролем.
Пример 3.
Высокая жизнеспособность и качество особей были обусловлены реализацией антигипоксических свойств, изучаемой БАВ (феруловой кислоты), в том числе обеспечиваемых ее антиоксидантными возможностями, что подтверждается данными таблицы 3. У цыплят опытной группы в суточном возрасте зафиксировано снижение малонового диальдегида (МДА) на 10%, оснований Шиффа (ОШ) в 1,7 раза, при увеличении активности пероксидазы на 2,4% и СОД на 7,9%, соответственно, по сравнению с контролем. Увеличение активности последней согласуется с данными Дьяковой И.Н. (2007)[2]. Исследования N. Kumar (2014) указывают на то, что реализация выше представленных антиоксидантных свойств заявленной БАВ позволяют сохранить энергосинтез, обеспечиваемый субстратным фосфорилированием, а также митохондриальной дыхательной цепью [11]. Следует отметить, что все представленные биохимические показатели не превышали референтных значений.
Пример 4.
Снижение интенсивности свободно-радикальных реакций, а вместе с тем липопероксидации обусловило изменение интенсивности центральных обменных процессов (табл. 4). Так, было установлено достоверное увеличение содержания глюкозы в опытной группе относительно контроля в 1,5 раза, активности α-амилазы на 9,6% при снижении ЛДГ на 7,45%. Все это свидетельствует о превалирующей в этот период роли именно аэробного гликолиза. Следует также обратить внимание на снижение содержания триглицеридов на 27,55% (р<0,05) по сравнению с контролем, что позволяет сделать предположение об уменьшении доли триглицеридовв обеспечении энергией организма [9]. В свою очередь, содержание белка и альбуминов возросло на 15,9% и на 20% (р<0,05) соответственно, что, вероятно, свидетельствует об использовании белка не столько на энергетические нужды, сколько на жизненно важные биосинтезы. Это положение подтверждают данные увеличения живой массы цыплят и их интерьерных показателей.
Вывод
Таким образом, для нивелирования негативных последствий гипоксии и оптимизации условий инкубации яиц кур бройлерных кроссов необходима прединкубационная обработка 0,1% раствором феруловой кислоты.
Источники информации
1. Гудин В.А. Физиология и этология сельскохозяйственных птиц/ В.А. Гудин, В.Ф. Лысов, В.И. Максимов. / / СПб.: Издательство «Лань». - 2010. - 336 с.
2. Дьякова И.Н. Экспериментальное исследование церебропротекторных свойств феруловой кислоты в условиях ишемии мозга: дис. … кандидата мед. наук / И.Н. Дьякова. - Пятигорск: Пят ГФА, 2007. - С. 100.
3. Евсеева М.А. Механизмы развития острой гипоксии и пути ее фармакологической коррекции / М.А. Евсеева, А.В. Евсеев, В.А. Правдивцев, П.Д. Шабанов. // Научные обзоры. - 2008. - Т. 6. - С. 3.
4. Масловская, А.А. Особенности энергетического обмена у детей / А.А Масловская // ГрГМУ. - 2006. - №1. - С. 26.
5. Назарова, Л.Е. Активность кислоты феруловой в условиях цитотоксического повреждения / Л.Е. Назарова, М.А. Оганова, И.Л. Абисалова. - Пятигорск: Рекламно-информ. агентство на КМВ. - 2010. - С. 11, 19-23.
6. Найденский, М.С. Экологически безопасные способы обработки инкубационных яиц / М.С. Найденский, Н.Ю. Лазарева, В.В. Нестеров; МГАВМиБ - М., 1996 - С. 55.
7. Отрыганьев, Г.К. Технология инкубации / Г.К. Отрыганьев, А.Ф. Отрыганьев. – М.: Росагропромиздат.- 1989. - С. 94.
8. Сологуб, Т.В. Свободно-радикальные процессы и воспаление (патогенетические, клинические и терапевтические аспекты): учебное пособие для врачей / Т.В. Сологуб, М.Г. Романцова, Н.В. Кремень и др. – М.: Академия Естествознания, 2008. - С. 7.
9. Тагиров, М.Т. Питание и основные метаболические пути в развивающемся зародыше птицы / М.Т. Тагиров, А.В. Терещенко. // Вiсник Харкiвського нацiонального унiверситету iменi В.Н. Каразiна. Серiя: Бiологiя. - 2009. - №878, вип. 10. - С. 53.
10. Химическая энциклопедия. - Т. 2. - М.: Советская энциклопедия. - 1990. - С. 472
11. Potential applications of ferulic acid from natural sources / N. Kumar, V. Pruthi // Biotechnology Reports. 2014. Vol. 4. P. 89-91.