Сельскохозяйственная биология, 2011, № 2, с. 72-76.

УДК 636.52/.58:[637.4.04+591.111.05

ОСОБЕННОСТИ АККУМУЛЯЦИИ МАКРОЭЛЕМЕНТОВ В СИСТЕМЕ КРОВЬ—ЯЙЦО В ТЕЧЕНИЕ РЕПРОДУКТИВНОГО ПЕРИОДА

Т.И. СЕРЕДА, М.А. ДЕРХО

У кур-несушек кросса Ломан белый изучали особенности биологической миграции макроэлементов в системе кровь—яйцо в разные сроки репродуктивного периода. Установили, что на количество кальция, фосфатов и магния в сыворотке крови влияет период яйцекладки. Содержание кальция, фосфатов и магния в курином яйце практически не зависит от сывороточных концентраций элементов. Минеральный состав яичной массы определяется востребованностью макроэлементов в процессе развития эмбриона и количественно зависит только от массы яйца.

Ключевые слова: макроэлементы, сыворотка крови, яйцо, куры-несушки.

Современные программы селекции предусматривают создание в ближайшем будущем птицы с повышенной резистентностью, а также получение яиц и мяса с заданными лечебными и биологическими качествами (1). Изучение особенностей миграции макроэлементов в системе кровь—яйцо представляет не только теоретический, но и практический интерес, поскольку позволяет оценить условия кормления птицы и состояние минерального обмена в ее организме, регулировать и повышать пищевые качества яиц.
Куриное яйцо характеризуется высокой биологической ценностью. Все питательные вещества, содержащиеся в нем, сбалансированы как в качественном, так и в количественном отношении (2, 3). Кроме того, содержимое яйца служит питательной средой для эмбриона, и организм курицы регулирует его химический состав даже в ущерб собственному состоянию здоровья (4-6).
Количество витаминов, белков, жиров и минеральных веществ в яйце зависит от условий кормления птицы в период яйцекладки и степени усвоения этих соединений, что определяет их концентрацию в крови (7-11). Клетки репродуктивных органов извлекают из нее необходимые питательные вещества и используют их в процессе биосинтеза составных частей яйца. Кроме того, на химический состав яйца влияет кросс птицы и срок снесения.
Яйценоскость курицы обусловлена активностью образования яйцеклеток, а также обеспеченностью организма птицы питательными и биологически активными веществами. Наиболее важную роль играют макроэлементы, особенно кальций. Он расходуется на физиологические процессы в период формирования яйца и на образование скорлупы (4, 9).
Целью нашей работы было изучение особенностей биологической миграции макроэлементов в системе кровь—яйцо у кур-несушек кросса Ломан белый в разные сроки репродуктивного периода.
Методика. Опыты выполняли на базе ОАО «Челябинская птицефабрика» (пос. Октябрьский, Челябинская обл.) в 2005-2008 годах. Объектом исследований служили куры-несушки кросса Ломан белый из одновозрастного промышленного стада. Птиц содержали в основных производственных корпусах, оборудованных клеточными батареями. Использовали полнорационные кормосмеси, изготавливаемые в кормоцехе птицефабрики. Содержание кальция и фосфора в составе кормосмеси нормировалось в расчете на 100 г комбикорма. В предкладковый период (18 нед) доля кальция в рационе составляла 2,50 %, фосфора — 0,60 %, в том числе усвояемого — 0,40 %. В первую фазу кормления (раннепродуктивный период) кормосмесь содержала 3,50 % кальция, 0,58 % фосфора и 0,35 % доступного фосфора, во вторую (46-57-я нед) и третью (после 57-й нед) — соответственно 3,75; 0,58; 0,55 и 3,84; 0,57 и 0,33 %. Содержание магния в кормосмеси не нормировалось, его источником служили все компоненты комбикорма и известняк, в котором доля макроэлемента составляла 0,80-1,00 %.
По принципу приближенных аналогов была сформирована опытная группа кур-несушек (n = 10), у которых брали кровь и одно снесенное яйцо на 18-й, 26-й, 52-й и 80-й нед яйцекладки в течение первого технологического цикла. Яйцо, которое использовали для биохимического анализа, имело массу, отличающуюся от средней по линии с критерием нормальности M±1s. Кровь для исследований брали утром через 3 ч после снесения яйца, что соответствовало нахождению формирующегося яйца в белковой части яйцевода.
В смеси белка и желтка, а также в сыворотке крови определяли содержание макроэлементов общепринятыми колориметрическими методами (12).
Для оценки характера взаимосвязи между количеством минеральных элементов в яйце и крови рассчитывали коэффициент биологической аккумуляции металлов по формуле: Каккум. = Ся/Ск, где Ся — концентрация металла в яйце, Ск — концентрация металла в крови.
Полученные данные обрабатывали статистически с использованием программы Microsoft Excеl 2003.
Результаты. Содержание Са в сыворотке крови у кур-несушек постепенно снижалось с 4,82±0,35 в предкладковый период до 2,73±0,06 ммоль/л к концу яйцекладки (р < 0,001) (табл.).

Кальций — строго регулируемый электролит крови. Постоянство его концентрации поддерживается за счет согласованного действия гормонов (паратирин, кальцитриол, кальцитонин, соматотропный гормон, катехоламины, кортикостероиды) и определенного соотношения между скоростью абсорбции и экскреции элемента. Около 50 % кальция в сыворотки крови связано с альбуминами и глобулинами (недиффундируемый элемент). Другая часть Са2+ (метаболически активная фракция) циркулирует в ионизированном состоянии или входит в состав комплексов с субстратами небелковой природы (диффундируемый элемент) (7).
Концентрация альбуминов в сыворотке крови у кур-несушек в течение репродуктивного периода колебалась от 18,57±0,80 до 19,63±0,11 г/л, поэтому можно предположить, что доля связанного кальция практически не зависела от активности яйцекладки. Следовательно, изменение сывороточной концентрации Са2+ в процессе яйцекладки определялось количественной вариабельностью несвязанной фракции элемента, что указывает на истощение его резервов в организме кур, а также на некомпенсированность метаболических затрат.
В содержимом куриного яйца количество кальция, наоборот, постепенно повышалось с 12,30±0,35 до 15,87±0,36 ммоль/кг (р < 0,001). Основной причиной такой динамики было увеличение массы яйца. Предполагается, что в белке кальций связан с альбумином, а в желтке — с липофосфопротеинами (7). Вероятно, он обеспечивает эмбриогенез на первых стадиях развития зародыша, и его концентрация обусловлена востребованностью в этом процессе.
Значение коэффициента аккумуляции Са²⁺ в конце яйцекладки увеличивалось по сравнению с предкладковым периодом в 2,3 раза. Мы считаем, что это было следствием снижения доли диффундируемой фракции элемента в крови у несушек. Для обеспечения процессов биосинтеза яичной массы в яйцеводе необходимым количеством макроэлемента клетки репродуктивных органов должны омываться большим объемом циркулирующей крови, что увеличивает время формирования яйца и, вероятно, ведет к уменьшению продуктивности птицы. Полученные данные свидетельствуют, что к концу яйцекладки усвоение кальция из корма снижается, а резервы костной ткани истощаются. Это инициирует повышение скорости биологической миграции кальция в системе кровь—яйцо. 
Обмен кальция в организме у птиц сопряжен с метаболизмом фосфора. Взаимодействие этих элементов начинается уже в желудочно-кишечном тракте, где их соотношение определяет величину абсорбции (9). В крови соотношение концентрации ионов кальция и фосфора практически такое же, как в молекуле третичного фосфата кальция. Кроме того, концентрация кальция и фосфора в крови и в тканевых жидкостях регулируется одними и теми же гомеостатическими механизмами.
Количество фосфатов в сыворотке крови у несушек было минимальным в предкладковый период (2,46±0,11 ммоль/л), затем незначительно увеличивалось и колебалось от 2,83±0,07 до 3,14±0,09 ммоль/л. Кальций и фосфаты в сыворотке крови находились в реципрокных отношениях. Повышение доли фосфатов обусловливало снижение концентрации кальция. Баланс электролитов в предкладковый период составлял 1,96±0,40, к 80-й нед яйцекладки снижался до 0,90±0,10, или в 2,20 раза (р < 0,001). Содержание РО₄^3- в яйце зависело от срока снесения. В предкладковый период этот показатель составлял 47,26±0,32 ммоль/кг, к 80-й нед увеличивался в 1,21 раза и достигал 57,11±0,42 ммоль/кг (р < 0,001). Однако скорость биологической миграции электролита в системе кровь—яйцо практически не изменялась в течение всего репродуктивного периода (18,03±0,51-19,21±0,40). Следовательно, в процессе яйцекладки в организме кур-несу-шек поддерживается положительный баланс фосфатов, что обеспечивается относительно постоянной скоростью извлечения электролита из крови клетками репродуктивных органов. Возможно, на биосинтез яичной массы более активно используются органические формы фосфатов сыворотки крови (лецитин, кефалин), которые нами не определялись.
Соотношение между кальцием и фосфором в содержимом яйца практически не зависело от срока его снесения, несмотря на увеличение массы. По нашему мнению, количество этих макроэлементов определяется их востребованностью в процессе эмбриогенеза, поэтому регулируется в составе яйца даже у кур из промышленного стада. Неорганические фосфаты сыворотки крови, по-видимому, мало используются в процессах биосинтеза яичной массы, поскольку взаимосвязь между концентрацией фосфора в сыворотке крови и в яйце мы не обнаружили.
Магний — незаменимое минеральное вещество, однако в кормовых смесях для кур-несушек его содержание не нормируется, поскольку в состав компонентов комбикорма входит достаточное количество магния. Содержание магния в сыворотке крови у птицы не зависело от срока репродуктивного периода и колебалось в пределах 0,84-0,86 ммоль/л. Достаточно низкая сывороточная концентрация минерала свидетельствует о том, что он представляет собой внутриклеточный компонент и его наличие в крови — следствие физиологической регенерации клеток органов и тканей. Количество магния в яйце не зависело от периода яйцекладки и колебалось от 5,66±0,62 до 6,22±0,48 ммоль/кг. Вероятно, большая часть магния содержится в яйце в виде магний-протеиновых комплексов. Скорость аккумуляции магния в системе кровь—яйцо достоверно не зависела от срока репродуктивного периода. Мы считаем, что выявленные закономерности биологической миграции элемента в тканях у несушек определяются характером его взаимоотношений с кальцием и фосфором, так как около 70 % общего количества магния тоже содержится в костной ткани.
Установлено, что в сыворотке крови постоянная концентрация магния поддерживается за счет снижения доли кальция. Антагонизм между Са²⁺ и Mg²⁺ обусловлен их конкуренцией друг с другом не только за белки-переносчики, но и за фосфат-ионы. При этом в течение репродуктивного периода соотношение Са:Р постепенно уменьшалось, Mg:Р — сохранялось практически неизменным. Следовательно, магний вытеснял кальций из фосфатных соединений сыворотки крови. Вместе с тем в составе яйца антагонизм между элементами не прослеживался. Соотношение между Са:Mg и Mg:Р практически не зависело от срока яйцекладки, а значит, гомеостаз макроэлементов в сыворотке крови и механизм их включения в содержимое яйца регулируются по-разному.
Вероятно, сывороточная концентрация и баланс кальция и фосфатов в большей степени определяются биологической активностью гормона паращитовидной железы — паратирина, секреция которого регулируется содержанием магния, то есть во взаимоотношении этих электролитов прослеживается принцип «обратной петли».
Количество и соотношение макроэлементов в яйце обусловлено их востребованностью в процессах эмбриогенеза, поэтому независимо от обеспеченности организма кур-несушек макроэлементами и их сывороточной концентрации в биосинтезе яичной массы используется количество минералов, эквивалентное массе яйца.
Таким образом, содержание кальция, фосфатов и магния в сыворотке крови у кур-несушек кросса Ломан белый зависит от периода яйцекладки. Их количество, а также баланс между ними обусловлены интенсивностью процессов абсорбции, экскреции и внутриклеточного метаболизма. Содержание кальция, фосфатов и магния в курином яйце практически не зависит от сывороточных концентраций элементов. Следовательно, минеральный состав яичной массы определяется востребованностью макроэлементов в процессе развития эмбриона и количественно зависит только от массы яйца.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Ф и с и н и н   В.И.,  П а п а з я н  Т.Т. Обогащенные куриные яйца: реальность и перспектива. Сегодня для завтра, 2008, 1: 9-12.
2. Б у р а е в  М.Э.,  С б р о д о в  Ф.М. Влияние минеральных природных добавок на гематологические показатели и продуктивность кур. Тез. докл. 18-го съезда физиологического общества им. И.П. Павлова. Казань, 2001: 421.
3. К у з н е ц о в  С.Г. Биохимические критерии обеспеченности животных минеральными веществами. С.-х. биол., 1991, 2: 16-34.
4. А с т р а х а н ц е в  А.А. Переваримость и использование питательных и минеральных веществ кормосмесей у кур-несушек кроссов Родонит-2, Хайсекс коричневый и Хайсекс белый. Мат. всерос. науч.-практ. конф. «Научный потенциал — современному АПК». Ижевск, 2009: 7-11.
5. М и р о н о в а  Г.Н.,  А с т р а х а н ц е в  А.А. Качество пищевых яиц кур-несушек различных кроссов. Птица и птицепродукты, 2009, 2: 28-30.
6. С а д о в н и к о в  Н.В.,  П р и д ы б а й л о  Н.Д.,  В е р е щ а к  Н.А.,  З а с л о н о в   А.С. Общие и специальные методы исследования крови птиц промышленных кроссов. Екатеринбург—СПб, 2009: 81.
7. А л и е в  С.Д.,  Т а к д и с и  Ю.Т.,  И с м а й л о в  Т.А. Микроэлементы в биологии и их применение в сельском хозяйстве и медицине. Самарканд, 1990: 405-407.
8. Б у р я к о в  Н.П. Основные факторы повышения качества куриных яиц. Рацион и ветеринария, 2008, 1: 9-12.
9. Е г о р о в  И.А.,  Ф и с и н и н  В.И.,  О к о л е л о в а  Т.М. Кормление сельскохозяйственной птицы. Сергиев Посад, 2003.
10. П о д о б е д  Л.И. Руководство по кальций-фосфорному питанию сельскохозяйственных животных и птицы. Одесса, 2005.
11. С а м о х и н  В.Т. Профилактика нарушений обмена микроэлементов у животных. Воронеж, 2003.
12. М а с л и е в а  О.Н. Методические рекомендации для производственных лабораторий птицефабрик. Загорск, 1970: 120-132.

FEATURES OF ACCUMULATION OF MACROELEMENTS IN SYSTEM BLOOD—EGG DURING THE REPRODUCTIVE PERIOD

T.I. Sereda, M.A. Derkho

The features of biological migration of macroelements in system blood—egg at the different time of reproductive period were studied in hens of the Loman White cross-country. It was established that the content of calcium, phosphates and magnesium in blood serum depends on period of oviposition. The content of calcium, phosphates and magnesium in hen egg practically did not depend on element concentrations in blood serum. The mineral composition of egg mass depends on demand for macroelements in process of development of embryo and their concentrations depend on only egg mass.

Keywords: macro cells, blood whey, egg, hens-layers.

Оформление электронного оттиска