doi: 10.15389/agrobiology.2016.4.553rus
УДК 636.52/.58:636.087.72:546.72/.73-022.532
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 14-36-00023). Гематологические исследования проводились по стандартизированным методикам в лаборатории «Агроэкология техногенных наноматериалов» и Испытательном центре ФГБНУ Всероссийского НИИ мясного скотоводства (аттестат аккредитации RA. RU.21ПФ59 от 02.12.15). Анализ образцов ткани экспериментальных животных на содержание химических элементов выполнен в лаборатории АНО «Центр биотической медицины», г. Москва (аттестат аккредитации ГСЭН.RU.ЦАО.311, Регистрационный номер в Государственном реестре РОСС RU. 0001.513118).
О ПЕРСПЕКТИВНОСТИ НАНОПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ СПЛАВОВ
МИКРОЭЛЕМЕНТОВ-АНТАГОНИСТОВ (на примере Fe и Co)
Е.А. СИЗОВА1,2, С.А. МИРОШНИКОВ1, С.В. ЛЕБЕДЕВ2,
А.В. КУДАШЕВА1,
Н.И. РЯБОВ1
Проблема совместного использования элементов-антагонистов в питании сельскохозяйственных животных решается через раздельное скармливание препаратов микроэлементов или за счет увеличения дозировок. Уникальные свойства наноматериалов позволили нам предположить перспективность альтернативных решений на основе объединения мироэлементов-антагонистов в один препарат, представляющий собой ультрадисперсный порошок их сплавов. В представляемой работе мы впервые сравнили рост, гематологические и биохимические показатели у цыплят-брой-леров отечественного кросса Смена 7 при скармливании индивидуальных солей двух микроэлементов либо их сплава в наноразмерной форме. Выбор пары антагонистов (железо и кобальт) определялся одинаковым механизмом их абсорбции в кишечнике. Источниками железа и кобальта, использованными в качестве минеральной добавки, служили соли FeSO4 × 7H2O и CoCl2 (I группа бройлеров) или полученные наночастицы (d = 62,5±0,6 нм) сплава этих металлов (II группа бройлеров). Вычисление выраженного в процентах отношения, характеризующего прирост общего пула микроэлемента в организме к величине их поступления с кормом, показало, что по железу в варианте с наночастицами сплава (по сравнению с чистым железом) превышение составило до 50,0 %, по кобальту — 34,7 %. Биологический смысл полученной величины, выраженной в граммах, — это количество, которое откладывается в организме птицы, в расчете на 100 г элемента, поступившего с кормом. При этом отмечали повышение интенсивности роста цыплят и изменения в метаболизме. За период опыта прирост живой массы в I группе превысил контроль на 6 % (р ≤ 0,05), во II — на 11 % (р ≤ 0,001). Затраты корма на выращивание в контрольной группе составили 2,48 кг, что на 9,3 и 13,7 % больше, чем соответственно в I и II группах. Использование сплава Co-Fe увеличило прирост живой массы на 4,1 % (р ≤ 0,05) по сравнению с таковым в I группе при снижении расхода корма на 4,8 %. В I и II группах содержание креатинина было соответственно на 63,9 % (р ≤ 0,01) и 38,3 % (р ≤ 0,05) выше, чем в контроле. При этом в I группе концентрация мочевины в сыворотке крови, а во II — глюкозы увеличивалась относительно контроля соответственно на 38,5 % (р ≤ 0,05) и 36,5 % (р ≤ 0,05). Вместе с тем выявленное увеличение пула железа во II группе не было сопряжено с достоверным нарастанием концентрации железа в сыворотке крови относительно таковой в I группе (возможно, вследствие гомеостатической регуляции, поскольку избыток железа может привести к генерации активных форм кислорода) с достоверным снижением его концентрации (на 74,3-78,3 % при р < 0,01) в контроле при дефиците железа в рационе. Использование препарата наночастиц сопровождалось увеличением массовой доли аргинина в печени подопытных цыплят — до 8,10±0,105 % по сравнению с контрольным значением 5,05±0,075 % (в литературе описаны ростостимулирующие эффекты L-аргинина).
Ключевые слова: наночастицы железа и кобальта, цыплята-бройлеры, интенсивность роста, химические элементы.
Е.А. Sizova1,2, S.А. Miroshnikov1, S.V. Lebedev2, А.V. Кudasheva1, N.I. Ryabov1
The problem of joint use of antagonist elements in the nutrition of farm animals is solved through a separate feeding with such trace elements and through an increase in the dosage of substances. The unique properties of nanomaterials allow us to suggest the promising alternative solutions by combining antagonists in a single drug, i.e. ultra-fine powders of metal alloys. In this paper, we for the first time compared the growth, haematological and biochemical parameters of broiler chickens (Russian cross Smena 7) after feeding them with individual salts of two microelements or their alloy in the form of nanoparticles. The pair of antagonists (iron and cobalt) was chosen due to the same mechanism of their absorption in intestine. Salts FeSO4 and 7H2O and CoCl2 (group I) or the derived nanoparticles (d = 62.5 ± 0.6 nm) of the metal alloy (group II) were used as sources of iron and cobalt and mineral supplement. After calculation of the proportion of common microelement pool to the value of its entry with fodder expressed in percentage, the excess of iron up to 50.0 % was registered in the group when alloy nanoparticles applied (comparing to the pure iron), and the excess of cobalt was 34.7 %. Biological significance of the obtained values is the amount of the element deposited in the body expressed in grams per 100 grams of element entering with the incoming feed. In this case, growth rate increased and metabolism changes in chicken were registered. During the experiment, weight gain exceeded the control in group I by 6 % (p ≤ 0.05), and in group II by 11 % (p ≤ 0.001). Feed costs for growing chickens in the control group was 2.48 kg that is by 9.3 and 13.7 % more than in groups I and II, respectively. Using Co-Fe alloy increased weight gain by 4.1 % (p ≤ 0.05) compared with group I while the food consumption reduced by 4.8 %. Creatinine content in groups I and II was 63.9 % (p ≤ 0.01) and 38.3 % (p ≤ 0.05) higher than in the control, respectively. At the same time, the blood urea concentration in group I, and blood glucose level in group II increased compared to control by 38.5 % (p ≤ 0.05) and 36.5 % (p ≤ 0.05), respectively. However, the revealed increase of iron pool in group II was not associated with a significant increase in iron concentration in blood serum in relation to that in group I (it was possibly due to the homeostatic regulation, as an excess of iron may lead to the generation of reactive oxygen species) with a significant reduction in its concentration (by 74.3-78.3 %, p < 0.01) in control at dietary iron deficiency. Using nanoparticle preparations was accompanied by an increase in fraction of arginine in liver of experimental chickens up to 8.10±0.105 % as compared with the control value of 5.05±0.075 % (note, the growth-promoting effects of L-arginine were described in literature).
Keywords: nanoparticles of iron and cobalt, broiler chicks, growth intensity, chemical elements.
1ФГБНУ Всероссийский НИИ мясного скотоводства, |
Потупила |
Оформление электронного оттиска
