ЭКСПРЕСС-СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА РАСТВОРОВ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ, ПРОНИКАЮЩИХ В ИНКУБАЦИОННОЕ ЯЙЦО ПТИЦ ПРИ ОБРАБОТКЕ ЯИЦ МЕТОДОМ СПРЕЯ
EXPRESS METHOD FOR DETERMINING THE AMOUNT OF SOLUTIONS OF BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES PENETRATING INTO THE INCUBATION EGG OF BIRDS DURING TREATMENT OF EGGS BY SPRAY METHOD

Данное изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно, к птицеводству (определение количества раствора биологически активных веществ, проникающих в яйцо, экспресс-способом).
На сегодняшний день, обработку инкубационного яйца различных видов сельскохозяйственных птиц проводят все чаще, при этом используют различные водорастворимые формы моновеществ, обладающих биологически активными свойствами, а также различные композиции водорастворимых биостимуляторов (Азарнова Т.О. и др., 2011, 2020; Луговая И.С. и др., 2020, 2021).
Учеными была доказана эффективность действия биостимуляторов на инкубационном яйце кур яичного и мясного направления, перепелов, индеек, и даже цесарок. При этом Кармолиевым Р.Х. и др. (2010) на примере сукцината марганца тетрагидрата доказана не только возможность его проникновения в яйцо и биологический эффект, но и конкретная концентрация действующего вещества, которую можно обнаружить в различных структурах развивающегося эмбриона.
Однако, несмотря на высокую точность данного метода, он является достаточно сложным, дорогим и длительным по исполнению.
2
2
2
При этом также установлено, что наименьший размер пор в скорлупе и сложное строение имеет скорлупа яиц цесарок, поры яиц перепелов несколько крупнее цесариных, скорлупа куриных яиц считается одной из самых легко проницаемых, где в среднем размер пор составляет 25 мкм. По данным Бессарабова Б.Ф. и др. (2015), пористость скорлупы яиц кур составляет 120-150 пор/см, цесарок - 60-80 пор/см, по данным Царенко П.П. и др. (2017) число пор в перепелином яйце варьирует от 90 до 210 пор/см.
При этом, у ветеринарных врачей-производственников, работников инкубатория, а также специалистов фермерских хозяйств появляется закономерный вопрос: какое количество раствора какого-либо биостимулятора нужно для обработки партии яиц и сколько в конечном итоге из этого количества попадет в яйцо?
Итак, зная рабочую концентрацию раствора, способ обработки (спрей-метод или аэрозольный) и объем емкости рассчитывают и разводят необходимое количество раствора. При этом необходимо учитывать средний расход раствора на 1 яйцо.
На второй вопрос можно было бы ответить, применяя метод Кармолиева Р.Х. и др. (2010), однако данный способ был апробирован только для конкретного вещества, имеет ряд недостатков, как было представлено выше и неизвестно, будет ли он пригоден для всех групп веществ. Учитывая интенсивность технологических процессов, отсутствие высокоточного дорогостоящего оборудования и минимальное оснащение производственной лаборатории, а также нехватку времени персонала становится очевидным невозможность применения данного метода на производстве. Вместе с тем, учитывая актуальность данного вопроса и необходимость наличия доказательной базы для специалистов по представленной теме, был разработан экспресс-способ определения количества раствора одного или нескольких биостимуляторов, проникающих в инкубационное яйцо.
Необходимо отметить, что для обработки яиц в большинстве случаев используют водорастворимые биостимуляторы, которые разводят в дистиллированной воде, при этом количество методик, которые могут быть использованы для их количественного определения, невелико и, как правило, они являются рутинными и трудновыполнимыми.
Данный способ позволяет определить, какое количество раствора биостимулятора попало внутрь яйца (т.е. количество действующего вещества вместе с растворителем - дистиллированной водой). Однако, зная концентрацию раствора можно также определить расчетным путем и количество одного или нескольких действующих веществ, проникающих в яйцо (умножить массу раствора на концентрацию каждого его компонента, а затем полученный результат суммировать).
Также экспериментальным путем удалось установить расход раствора на 1 яйцо и его количество, которое проникает внутрь яйца.
8
10
8
Из уровня техники известен метод, который заключаются в том, что инкубационные яйца контрольной и опытных партий подвергают обработке раствором Succ-Mn методом вакуумного подсоса. После обработки яйца инкубируют в инкубаторе в течение 24 часов. После чего отбирают от каждой партии яйца для дальнейших исследований, при этом из яиц берут пробы белка и желтка, которые помещают в термостат при температуре +60°С и высушивают до постоянной массы. Полученный таким образом биоматериал методом атомно-абсорбционной спектрометрии исследуют на содержание микроэлементов марганца, меди, цинка, железа, а также на содержание натрия пламенно-фотометрическим методом. На 19-е сутки от каждой партии отбирают несколько яиц с развивающимися эмбрионами. Эмбрионы с желточным мешком, а затем и без него взвешивают, после чего каждый эмбрион без желточного мешка подвергают гомогенизации. Расчет количества микромолей Succ-Mn, прошедшего через скорлупу, определяют по формуле:  где: X - количество Succ-Mn, тетрагидрата, проникшего в яйцо, мкмоль; 288,94 - молекулярная масса Succ-Mn (CHOMn), моль; Т - концентрация марганца в опытной пробе, мкмоль/яйцо; K - концентрация марганца в контрольной пробе, мкмоль/яйцо; 54,94 - атомная масса марганца. Определяется структура и физико-химические свойства сукцината магния тетрагидрата, а также количественный учет его проникновения при однократной предынкубационной обработке яиц различными по концентрации растворами. Однако предложенный нами способ значительно превосходит прототип (патент РФ № 2382551 С1, опубл. 27.02.2010).
Цель изобретения - разработка экспресс-способа определения количества растворов биостимуляторов, проникающих в инкубационные яйца сельскохозяйственных видов птиц, в условиях производства без применения специального оборудования и трудновыполнимых методик.
Технический результат - быстрый и точный способ определения количества раствора, которое проникло яйцо с использованием экспресс-способа, а также количество одного или нескольких биостимуляторов с использованием минимального оснащения и расчетным путем. Определение количества расхода раствора также установлено экспериментальным путем.
Способ осуществляется следующим образом. Перед обработкой яиц необходимо взвесить сухие яйца по отдельности (минимальная выборка - 5 яиц в группе), затем произвести обработку инкубационного яйца при температуре раствора 18-22°С, дождаться полного высыхания скорлупы и взвесить индивидуально каждое яйцо еще раз. Разница между массой яйца после обработки и массой яйца до обработки будет является количеством раствора, проникшего в яйцо в г. При этом необходимы весы с высокой точностью - не менее 0,001 г. Для перерасчета массы раствора в объем необходимо полученное значение разделить на плотность раствора, согласно общепринятой формуле: V=m/p, где V - объем раствора, m - масса раствора, р - плотность раствора. При этом плотность раствора учитывается или согласно инструкции (наставлению) по применению или измеряется ареометром с точностью до 0,001 или пикнометром с точностью не менее 2 мл до обработки яиц. При использовании приборов измерения плотности необходимо предварительно измерить температуру раствора. Количество действующего вещества определяют путем умножения массы раствора на его концентрацию (для моновеществ) или на концентрацию каждого вещества по отдельности (для композиции веществ). Процент погрешности рассчитывается путем учета погрешности измерительных приборов и относительной погрешности измерений.
В качестве доказательства эффективности данного способа приведены результаты экспериментов на яйцах кур, перепелов и цесарок с использованием разных концентраций композиции биостимуляторов, доказавших свою эффективность. Контрольные партии яиц обрабатывали только дистиллированной водой. Распыление спрея во всех группах было равномерным, затраты раствора были примерно одинаковыми.
3
3
Для всех примеров погрешность измерения весов составляет 0,0005 г (половину цены деления). Определение плотности проводили с использованием ареометра с точностью до 0,001 г/см, относительная погрешность измерений представлена как отклонение от среднего по модулю. Плотность дистиллированной воды для всех примеров составила 0,995 г/см при температуре 22°С.
Необходимо отметить, что температура раствора должна быть в пределах 18-22°С, поскольку она оптимальна для получения стабильного раствора, который не меняет своих физико-химических характеристик.
3
3
Пример 1. Яйца кур кросса «Хайсекс Уайт» получали от одного родительского стада, сортировали по 5 штук в каждую группу для проведения эксперимента по принципу аналогов. На поверхность скорлупы опытной группы из пульверизатора (спрей-метод) наносили раствор композиции биостимуляторов (коламина, янтарной кислоты, серина и пиридоксина гидрохлорида в концентрациях, оптимальных для яичного кросса кур ((Луговая И.С., 2021) - 0,1%, 0,1%, 0,2%, 0,1%), а на поверхность скорлупы яиц контрольной группы - дистиллированную воду. Затем производили учет показателей с использованием весов с точностью до 0,001 г. по схеме (аналогична для всех примеров), представленной в таблице 1. Предварительно, плотность приготовленного раствора измеряли ареометром с точностью до 0,001 г/см (она составила 0,995 г/см). Результаты также представлены в таблице 1.
Как видно из таблицы 1, среднее значение разницы между яйцами сухими и после высыхания в опыте составляет 0,0038 г, в то время как в контроле - 0,0006 г. Анализ данных контрольной и опытной групп показывает, что при использовании растворов биостимуляторов масса яиц увеличивается, что не происходит в контрольной группе, где применяли для обработки только дистиллированную воду.
Известно, что в процессе газообмена происходит усушка яйца, т.е. уменьшение его массы. В контрольных и опытных группах газообмен происходил одинаково, однако за счет разницы между растворителем и действующим веществом в опытных группах массы яиц возросли.
Разница массы между яйцом после обработки и сухим яйцом в контроле составляет -  в опыте -
При расчете объема раствора, проникшего в яйцо, было установлено, что он составляет 0,0038191 мл (3,8191 мкл). А масса действующих веществ без растворителя составляет 0,000019 г (0,019 мг).
Необходимо отметить, что разница по массе сухого и влажного яйца составляет 0,99-1%, разница между сухим яйцом и после высыхания также составляет 1% по массе.
3
Пример 2. Яйца перепелов японской породы получали от одного родительского стада, сортировали по 5 штук в каждую группу для проведения эксперимента по принципу аналогов. На поверхность скорлупы опытной группы из пульверизатора (спрей-метод) наносили раствор композиции биостимуляторов (коламина, янтарной кислоты, серина и пиридоксина гидрохлорида в концентрациях, оптимальных для данной породы перепелов ((Луговая И.С., 2021) - 0,1%, 0,1%, 0,2%, 0,001%) (плотность раствора составила 0,994 г/см), а на поверхность скорлупы яиц контрольной группы - дистиллированную воду. Затем производили учет показателей с использованием весов с точностью до 0,001 г. Результаты представлены в таблице 2.
Анализ данных контрольной и опытной групп показывает, что при использовании растворов биостимуляторов масса яиц увеличивается, а в контрольной группе масса, где применяли для обработки только дистиллированную воду уменьшается. Разница массы между яйцом после обработки и сухим яйцом в контроле составляет -  в опыте -
При расчете объема раствора, проникшего в яйцо было установлено, что он составляет 0,0020121 мл (2,0121 мкл). А масса действующих веществ без растворителя составляет 0,00000804 г (0,00804 мг).
Необходимо отметить, что разница по массе сухого и влажного яйца составляет 0,99-1%, разница между сухим яйцом и после высыхания также составляет 1% по массе.
3)
Пример 3. Яйца цесарок серо-крапчатой породы получали от одного родительского стада, сортировали по 5 штук в каждую группу для проведения эксперимента по принципу аналогов. На поверхность скорлупы опытной группы из пульверизатора (спрей-метод) наносили раствор композиции биостимуляторов (коламина, янтарной кислоты, серина и пиридоксина гидрохлорида в концентрациях, оптимальных для данной цесарок ((Луговая И.С., 2020) - 0,1%, 0,1%, 0,2%, 0,01%) (плотность раствора составила 0,996 г/см, а на поверхность скорлупы яиц контрольной группы - дистиллированную воду. Затем производили учет показателей с использованием весов с точностью до 0,001 г. Результаты представлены в таблице 3.
Анализ данных контрольной и опытной групп показывает, что при использовании растворов биостимуляторов масса яиц достоверно увеличивается (р≤0,05), что не происходит в контрольной группе, где применяли для обработки только дистиллированную воду. Разница массы между яйцом после обработки и сухим яйцом в контроле составляет -  в опыте -
При расчете объема раствора, проникшего в яйцо, было установлено, что он составляет 0,0084337 мл (8,4337 мкл). А масса действующих веществ без растворителя составляет 0,000042 г (0,042 мг).
Необходимо отметить, что разница по массе сухого и влажного яйца составляет 0,99-1%, разница между сухим яйцом и после высыхания также составляет 1% по массе.
Полученная достоверная максимальная разница между опытом и контролем на цесариных яйцах относительно других видов птиц связана с тем, что при прочих равных условиях проникновения растворов биостимуляторов в яйца, уровень усушки яиц цесарок минимальный относительно других видов яиц птиц. Таким образом, уровень газообмена и испарения растворов в яйцах цесарок намного ниже, чем возможности проникновения растворов биостимуляторов, что и объясняет полученные результаты.
Таким образом, экспериментально было установлено, что для всех видов птиц после высыхания в яйцо сможет проникнуть не более 1% от массы яйца. При расчете количества раствора, необходимого для обработки яйца следует учитывать данный процент, а также погрешность распыления, которая в зависимости от спреера составляет по данным работников птицепредприятий не более 10%.
Время высыхания яиц после обработки зависит от относительной влажности и температуры в помещении. При соблюдении параметров микроклимата, установленных для каждого вида птицы, в среднем высыхание перепелиных яиц происходит за 40 минут, куриных - за 50-60 минут, цесариных - за 60 минут.
2
2
2
Пример 4. Количество пор в куриных яйцах варьировало в пределах 130-135 шт/см, перепелиных - в пределах 110-115 шт/см, а цесариных - 60-65 шт/см.
На основании представленных ранее примерах составлена таблица толщины скорлупы яиц (таблица 4).
Как видно из таблицы 4, толщина скорлупы яиц опытных и контрольных групп птиц была одинаковой, таким образом, полученные данные (примеры 1, 2, 3) свидетельствуют, что толщина скорлупы и количество пор при их равнозначном количестве в опыте и контроле на полученные результаты не влияют. Результат связан именно со способностью скорлупы быть проницаемой для биостимуляторов.
Необходимо отметить, что уровень газообмена напрямую коррелирует с диаметром пор и их количеством, что и объясняет полученные результаты. Так, у куриных яиц поры самые крупные, у перепелов - меньше, а у цесарок - самые мелкие, соответственно аналогичная ситуация и с количеством пор (данные представлены выше). Поэтому в единицу времени уровень газообмена и усушки будет разным, что согласуется с данными Бессарабова Б.Ф. и др. (2015).
Литература
1. Патент №2382551 С1 Российская Федерация, МПК А01К 43/00 (2006.01). Способ количественного определения проникновения сукцината марганца тетрагидрата в инкубационные яйца кур: №2008140854/12: заявл. 15.10.2008; опубл. 27.02.2010 / Кармолиев Р.Х., Ручий О.С., Кармолиев P.P., Кочиш И.И., Нестеров В.В.; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии - МВА имени К.И. Скрябина» (ФГБОУ ВО «МГАВМиБ - МВА имени К.И. Скрябина»).
2. Патент №2486752 С1 Российская Федерация, МПК А01К 45/00 (2006.01). Способ стимуляции эмбриогенеза кур яичного направления продуктивности и профилактики физиологического стрессового воздействия: №2011144760/13: заявл. 07.11.2011: опубл. 10.07.2013 / Азарнова Т.О., Ярцева И.С, Найденский М.С, Азарнова Л.Ю., Зайцев С.Ю., Ярцева И.А.; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина» (ФГБОУ ВПО МГАВМиБ).
3. Патент №2711748 С1 Российская Федерация, МПК А01К 45/00 (2006.01), СПК А01К 45/00 (2019.08), А01К 45/007 (2019.08). Способ оптимизации гистогенеза органов желудочно-кишечного тракта у эмбрионов кур мясного направления продуктивности при использовании биологически активных веществ перед инкубацией: №2019123341: заявл. 19.07.2019: опубл. 21.01.2020 / Азарнова Т.О., Луговая И.С, Кочиш И.И., Найденский М.С., Луговой М.М., Антипов А.А.; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии - МВА имени К.И. Скрябина» (ФГБОУ ВО МГАВМиБ - МВА имени К.И. Скрябина).
4. Патент №2753364 С1 Российская Федерация, МПК A61D 99/00 (2006.01), А01К 67/00 (2006.01), СПК A61D 99/00 (2021.02), А01К 67/00 (2021.02). Способ стимуляции роста и развития перепелов в раннем онтогенезе: №2020133687: заявл. 13.10.2020: опубл. 13.08.2021 / Луговая И.С., Азарнова Т.О., Кочиш И.И., Найденский М.С., Луговой М.М., Уляев А.И., Комар В.А., Антипов А.А., Петрова Ю.В.; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии - МВА имени К.И. Скрябина» (ФГБОУ ВО МГАВМиБ - МВА имени К.И. Скрябина).
5. Патент №2754459 С1 Российская Федерация, МПК А01К 67/00 (2006.01), А01К 67/02 (2006.01), A61D 7/00 (2006.01), СПК А01К 67/00 (2021.02), А01К 67/02 (2021.02), A61D 7/00 (2021.02). Способ повышения стрессоустойчивости молодняка кур яичного кросса: №2020131113: заявл. 21.09.2020: опубл. 02.09.2021 / Луговая И.С, Азарнова Т.О., Кочиш И.И., Найденский М.С., Луговой М.М., Аншаков Д.В., Золотухина Е.А., Антипов А.А., Петрова Ю.В., Монстакова Т.В.; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии - МВА имени К.И. Скрябина» (ФГБОУ ВО МГАВМиБ - МВА имени К.И. Скрябина).
6. Луговая, И.С. Применение биостимуляторов для "реанимации" эмбрионов перепелов / И.С. Луговая // Международный вестник ветеринарии. - 2020.- №3. - С. 65-70.
7. Луговая, И.С. Увеличение количества кондиционного молодняка цесарок при использовании биостимуляторов перед инкубацией / И.С.Луговая // Международный вестник ветеринарии. - 2020. - №4.- С. 57-62.
8. Бессарабов, Б.Ф. Инкубация яиц сельскохозяйственной птицы: Учебное пособие / Б. Ф. Бессарабов, А. А. Крыканов, А. Л. Киселев // СПб.: Издательство «Лань». - 2015. - 160 с.
9. Царенко, П.П. Влияние качества и условий хранения куриных и перепелиных яиц на их сохранность / П.П. Царенко, Л.А. Кулешова // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2017. - №48. - С. 99-104.
10. Луговая И.С. Увеличение количества кондиционного молодняка цесарок при использовании биостимуляторов перед инкубацией / И.С.Луговая // Международный вестник ветеринарии. - 2020. - №4. - С. 57-62.