НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

СІМОНЕНКО МИХАЙЛО МИХАЙЛОВИЧ

УДК 619:616.2-002:636.5.05/.083.312.5:015.348

ПЕРОКСИДНЕ ОКИСНЕННЯ ЛІПІДІВ І ПОКАЗНИКИ БІЛКОВОГО ОБМІНУ У КУРЧАТ-БРОЙЛЕРІВ ПРИ РІЗНИХ СИСТЕМАХ УТРИМАННЯ І РЕСПІРАТОРНИХ ЗАХВОРЮВАННЯХ

03.00.04 – біохімія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ – 2005

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Білоцерківському державному аграрному університеті, Міністерства аграрної політики України, м. Біла Церква

Науковий керівник – доктор біологічних наук, професор, заслужений працівник вищої школи України Кононський Олексій Іванович, Білоцерківський державний аграрний університет, професор кафедри органічної і біологічної хімії

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор Войціцький Володимир Михайлович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, професор кафедри біохімії

доктор сільськогосподарських наук, професор Кирилів Ярослав Іванович, Львівська національна академія ветеринарної медицини імені С. З. Гжицького, завідувач кафедри технології дрібного тваринництва

Провідна установа – Інститут біології тварин УААН, лабораторія фізіолого-біохімічних основ живлення птиці, Міністерства аграрної політики України, м.Львів

Захист відбудеться “16 червня 2005 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.08 у Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 15, навчальний корпус № 3, ауд. № 65

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 13, навчальний корпус № 4, к. № 41

Автореферат розісланий “13” травня 2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Калінін І. В

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Використання нових високопродуктивних кросів м'ясної птиці, досконала годівля, утримання та ветеринарний догляд дозволяє курчатам-бройлерам за 42 доби свого життя збільшити масу тіла в 50 разів, використовуючи 2 кг високоякісного корму на 1 кг приросту при збереженості птиці на рівні 95 % (Кожемяка Н. В. и др., 2003). Для досягнення високих показників продуктивності необхідно забезпечити птицю оптимальними умовами утримання. У вирощуванні курчат-бройлерів широкого розповсюдження набули дві системи утримання: на глибокій підстилці та у кліткових батареях (Мымрин И. А., 1989; Фисинин В. И., 2000). Жодна із них не є ідеальною. Тому потрібно вибрати як технологічно, так і економічно оптимальну систему утримання птиці.

На даний час у господарствах з інтенсивним веденням птахівництва загострюються взаємовідносини між умовно патогенною мікрофлорою і організмом, в результаті чого різко збільшується кількість хвороб птиці, які викликаються умовно патогенною мікрофлорою, зокрема респіраторних. Такі захворювання приносять значну шкоду господарствам і призводять до зниження збереженості, зменшення приростів маси тіла та якості одержаної м’ясної продукції (ДурдыревШ.К. и др., 2003). Ці питання недостатньо висвітлені у науковій літературі, тому потребують глибшого вивчення. Вони мають теоретичне і прикладне значення.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є частиною теми "Вплив фізико-хімічних факторів на біохімічні показники органів і тканин сільськогосподарської птиці та її продуктивність" (державний реєстраційний № 0103U004477).

Мета і задачі дослідження. Мета роботи полягає у вивченні пероксидного окиснення ліпідів та білкового обміну курчат-бройлерів у ранньому постнатальному періоді онтогенезу, при вирощуванні птиці в клітках та на підлозі, а також за умов респіраторної патології.

Для досягнення мети були поставлені наступні завдання:

- дослідити і проаналізувати динаміку пероксидного окиснення ліпідів (ПОЛ) та білкового обміну в організмі курчат-бройлерів в онтогенезі.

- вивчити показники ПОЛ та білкового обміну при вирощуванні бройлерів на глибокій підстилці та в кліткових батареях.

- дослідити інтенсивність ПОЛ та білкового обміну при респіраторній патології та після її лікування антибіотиками (енроксил, лінкоміцин, кламоксил, доксин).

- вивчити стан ПОЛ та білкового обміну при профілактиці респіраторних захворювань вігозином.

- визначити кореляційну залежність показників, що характеризують ПОЛ та білковий обмін.

- провести оцінку ефективності вирощування птиці за динамікою приростів живої маси та збереженості.

Об'єктом дослідження було пероксидне окиснення ліпідів і білковий обмін в організмі курчат-бройлерів;

Предметом дослідження були особливості динаміки вмісту проміжних та кінцевих метаболітів ПОЛ, активність ферментів антиоксидантного захисту, вмісту загального білка та його фракцій, активності окремих амінотрансфераз, кількості сечової кислоти при вирощуванні птиці в клітках та на глибокій підстилці а також при лікуванні і профілактиці респіраторних захворювань;

Методи дослідження – біохімічні, зоотехнічні, клінічні, мікробіологічні, біометричні.

Наукова новизна одержаних результатів. Проведено комплексне дослідження показників ПОЛ та білкового обміну у курчат-бройлерів при різних системах утримання (клітковій, підлоговій) у віковому аспекті. Одержані нові дані щодо пероксидних процесів при неспецифічній респіраторній патології курчат-бройлерів. Уточнено вплив застосування антибіотиків (енроксилу, гентаміцину, лінкоміцину та доксину) на показники ПОЛ та білкового обміну. Вперше досліджено зміни показників ПОЛ та білкового обміну при застосуванні для профілактики респіраторних хвороб птиці вігозину. Виявлено корелятивні зв’язки між досліджуваними біохімічними показниками.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані дані поглиблюють наші знання про патогенез неспецифічних респіраторних захворювань курчат-бройлерів. Птахівничим господарствам, що спеціалізуються на вирощуванні бройлерів, для лікування респіраторних захворювань рекомендовано застосовувати доксин. Показано позитивний вплив застосування вігозину на стан ПОЛ та білкового обміну. Результати досліджень можуть бути використані у вищих навчальних закладах при викладанні клінічної біохімії, патологічної фізіології, внутрішніх хвороб птиці.

Особистий внесок здобувача. Дисертант самостійно опрацював наукову літературу за темою дисертації, виконав увесь запланований обсяг експериментальних досліджень, опрацював та статистично обробив результати досліджень. Спільно з науковим керівником виконано вибір об’єкту, напрямку досліджень, аналіз і обговорення отриманих результатів.

Апробація результатів дисертації. Результати проведених досліджень доповідались і обговорювались на науковій конференції молодих вчених зооінженерного факультету Білоцерківського державного аграрного університету (Біла Церква, 2001, 2004); міжнародній науково-практичній конференції “Біологічні основи підвищення продуктивності тварин” (Львів, 2002); конференції молодих вчених і спеціалістів “Досягнення і перспективи розвитку агробіотехнології в Україні” (Київ, 2002); наукових конференціях докторантів і аспірантів “Тиждень науково-дослідної роботи молодих учених та студентської молоді” (Біла Церква, 2002-2004); VIII Українському біохімічному з’їзді (Чернівці, 2002).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 5 наукових статей у фахових журналах, одні тези доповіді.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається з розділів: вступ, огляд літератури, матеріал та методи досліджень, результати власних досліджень, обговорення результатів досліджень, висновки, список використаної літератури. Робота викладена на 120 сторінках машинописного тексту, ілюстрована 19 таблицями та 39 рисунками. Список використаної літератури включає 264 джерел, у тому числі – 85 зарубіжних авторів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

МАТЕРІАЛ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ.

Експериментальні дослідження проводилися у відкритому акціонерному товаристві "Птахокомбінат "Бершадський" Вінницької обл., у лабораторіях кафедри органічної і біологічної хімії Білоцерківського ДАУ протягом 2000-2003 рр. В експериментах використовували курчат-бройлерів кросу “Арбор-Айкрес”. Усього для лабораторних досліджень використано 600 гол. птиці. Матеріалом досліджень служила сироватка крові.

У першому досліді визначали біохімічні показники сироватки крові курчат, вирощуваних при двох системах утримання (підлоговій та клітковій). При підлоговому утриманні курчата вирощувались у пташниках з обладнанням Big Dutchman, при клітковому – триярусними клітковими батареями БКМ-3Б. Для лабораторних досліджень відбиралось по 20 голів курчат віком 1, 15, 30 та 42 доби. Всього у першому досліді використано 160 гол. бройлерів.

У другому досліді вивчались зміни інтенсивності пероксидного окиснення ліпідів та білкового обміну при респіраторній патології. Птиця вирощувалась у пташнику, обладнаному клітковими батареями. Хворих курчат відбирали за клінічними симптомами ураження органів дихальної системи у віці 30 діб. Кров відбирали у 20 курчат контрольної (клінічно здорова птиця) і дослідної (хвора птиця) груп.

У третьому досліді вивчали вплив лікування курчат-бройлерів протимікробними препаратами на антиоксидантну систему і білковий обмін. За принципом аналогів було сформовано 4 групи курчат-бройлерів. Лікування проводилось з 31 по 35 добу включно. Бройлери першої групи одержували енроксил в дозі 2 кг на 1 т. комбікорму, другої – кламоксил в дозі 20 мг діючої речовини на 1 кг. живої маси з водою, третьої – лінкоміцин в дозі 250 мл на 1000 л. питної води, четвертої – доксин в дозі 0,5 кг на 1000 л. питної води. Для досліджень відбиралась кров у курчат віком 35 діб в кількості по 40 гол. кожної групи (20 – від клінічно здорових, 20 – від перехворілих). У віці 42 доби відбиралась кров від 20 гол. кожної групи.

У четвертому досліді вивчали інтенсивність пероксидного окиснення ліпідів та показниками білкового обміну під впливом вігозину. Препарат задавали з метою неспецифічної профілактики респіраторних захворювань та підвищення загальної резистентності курчат-бройлерів. Для постановки досліду за принципом аналогів було сформовано дві групи птиці: контрольну і дослідну. Курчатам дослідної групи випоювали препарат з 1 по 5 та з 31 по 35 добу включно в дозі 2 мл на 1 л. питної води. Проби для лабораторних досліджень відбирались у віці 1, 5, 30 та 35 діб в кількості по 20 гол. дослідної і контрольної груп.

Інтенсивність вільнорадикальних процесів оцінювали за вмістом дієнових кон’югатів (Стальная И.Д., 1977), гідропероксидів ліпідів (Романова Л.А. и др., 1977) та малонового діальдегіду (Стальная И.Д., 1977). Про функціонування антиоксидантної системи судили за активністю супероксиддисмутази (КФ 1.15.1.1) (Чевари С. и др., 1985), і каталази (КФ 1.11.1.6) (Королюк М. А. и др., 1988) та вмістом церулоплазміну (Ravin H.A., 1961). Інтенсивність білкового обміну визначали за вмістом загального білка (Lowry O.H. et al., 1951) та окремих білкових фракцій (Комаров Ф. И. и др., 1976), активністю аспартат- (КФ 2.6.1.1) та аланін- (КФ 2.6.1.2) амінотрансфераз (Reitman S., Frankel S., 1957), активністю лужної фосфатази (КФ 3.1.3.1) (King J, 1954), вмістом сечової кислоти (Меньшиков В.В., 1987).

Експериментальні дані оброблені статистично. Розраховували середнє арифметичне значення (M), похибку середнього (m), коефіцієнт кореляції (r). Вірогідність різниці середніх значень встановлювали за критерієм Ст’юдента (Плохинский, 1970).

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

1. Показники пероксидного окиснення ліпідів та білкового обміну у сироватці крові курчат-бройлерів в ранньому постнатальному онтогенезі при вирощуванні їх при підлоговій та клітковій системах утримання

В останні роки значну увагу приділяють дослідженню вільнорадикальних процесів на різних етапах розвитку організму. Продукти ПОЛ за рахунок їх великої окисної здатності є високотоксичними. Вони здатні викликати окиснення великої кількості органічних субстратів різної хімічної природи (ліпідів, білків, нуклеїнових кислот тощо), що викликає пошкодження функціонування ферментативних систем, зберігання та передачу спадкової інформації, структури ліпідних мембран, цілісність клітини і внутрішньоклітинних органел (Губский Ю. И., 1983).

Таблиця 1

Показники ПОЛ в сироватці крові курчат-бройлерів, вирощуваних при різних системах утримання (M±m, n=20)

Показники | Системи утримання | Вік, діб

1 | 15 | 30 | 42

Дієнові кон'юга-ти, ммоль/л | підлогова | 43±2 | 36±2 | 89±9 3 | 53±4 *** 2

кліткова | 32±1 3 | 110±9 3 | 34±2 *** 3

Гідропероксиди ліпідів, у.о./мл | підлогова | 23±2 | 50±2 | 83±3 *** | 30±2 *** 3

кліткова | 76±4 *** | 58±2 *** | 24±3 ***

Малоновий ді-альдегід ммоль/л | підлогова | 5,1±0,2 | 3,2±0,2 ** 3 | 1,4±0,1 *** | 2,6±0,4 ***

кліткова | 1,6±0,1 *** | 1,2±0,1 *** | 2,0±0,1 ***

СОД, у.о./мл | підлогова | 95±6 | 49±5 *** 3 | 33±5 * 3 | 38±3 3

кліткова | 40±4 *** | 18±1 *** | 28±2 ***

Каталаза, ммоль/л | підлогова | 120±11 | 100±3 ** 3 | 89±5 | 123±6 *** 3

кліткова | 60±5 *** | 104±7 *** | 137±9 *

Церулоплазмін, мг/л | підлогова | 211±12 | 266±9 *** | 152±10 *** 3 | 246±25 **

кліткова | 246±8 * | 94±7 *** | 278±34***

Примітка. Вірогідність різниці: з іншою системою утримання *Р<0,05; **Р<0,01; ***P<0,001, із попередньою віковою групою 1Р<0,05; 2Р<0,01; 3P<0,001

Проведені дослідження показали, що вміст дієнових кон’югатів у сироватці крові після вилуплення курчат (таб. 1) зростає до 30-денного віку і корелює з вмістом гідропероксидів ліпідів (r=0,81), що відображає ланцюговий характер взаємодії між цими двома метаболітами. Подібно до гідропероксидів ліпідів, кількість дієнових кон’югатів корелює із СОД (r=-0,55), каталазою

(r=-0,59) і церулоплазміном (r=-0,77–-0,97).

Вміст гідропероксидів ліпідів у сироватці крові курчат-бройлерів досягає максимального рівня у віці 2-4 тижнів, а в подальшому знижується. Кількість гідропероксидів ліпідів від’ємною кореляцією пов’язана з активністю антиоксидантних систем: СОД (r=-0,51), каталазою (r=-0,95) і церулоплазміном (r=-0,62). Зростання вмісту первинних продуктів ПОЛ на фоні зниження активності антиоксидантних систем у віці 2-4 тижнів свідчить про інтенсифікацію процесів ПОЛ в організмі в період піку м’ясної продуктивності.

Максимальний вміст одного з кінцевих продуктів ПОЛ – малонового діальдегіду, виявлено у щойно вилупленої птиці, а з віком даний показник поступово зменшувався. Вивчення кореляції між вмістом МДА і компонентами антиоксидантної системи та проміжними продуктами ПОЛ виявило певні залежності. Зокрема, кількість МДА позитивно корелює з активністю СОД (r=0,96–0,97), і каталази (r=0,59). З первинними продуктами ПОЛ кореляція була від’ємною з вмістом гідропероксидів ліпідів (r=-0,65–-0,71) і дієнових кон’югатів (r=-0,76). Зростання вмісту гідропероксидів ліпідів та дієнових кон’югатів на фоні зниження кількості малонового діальдегіду, свідчить про погіршення перетворення первинних продуктів ПОЛ у кінцеві й накопичення перших.

У результаті проведених досліджень (таб. 1) встановлено, що період найвищої активності СОД припадає на одноденний вік. Активність СОД перебуває у позитивній залежності від вмісту малонового діальдегіду (r=0,96–0,97) та від’ємній від гідропероксидів ліпідів (r=---,51) і дієнових кон’югатів (r=-0,55). Зниження вмісту кінцевих і проміжних метаболітів ПОЛ, одночасно із зростанням активності СОД, свідчить про покращення утилізації токсичних продуктів ПОЛ і зростання антиоксидантного статусу організму. Відмічена від’ємна кореляція між активністю СОД та активністю амінотрансфераз (r=-0,66–-0,82) і вмістом загального білка (r=-0,90–-0,95), що відображає депресуючий вплив ПОЛ на білоксинтезуючі процеси.

Активність каталази з віком зростає, що із зниженням активності СОД відображає адаптаційні реакції організму, оскільки токсичність пероксиду водню в 10 разів менша, ніж активних форм кисню. Каталазна активність перебуває у прямій залежності (r=0,56-0,62) від активності амінотрансфераз та лужної фосфатази (r=0,58-0,93).

Вміст церулоплазміну в сироватці крові курчат-бройлерів був високим у віці 1 і 42 доби, найнижчий вміст відмічено у віці 30 діб. Виявлено позитивний зв’язок (r=0,54–0,69) між вмістом церулоплазміну й активністю амінотрансфераз, що, можливо, пояснюється підвищенням вмісту даного білка крові при посиленні білоксинтезуючих процесів. Антиокислювальний ефект церулоплазміну залежить від його пероксидазної активності. Церулоплазмін у крові виконує антиоксидантний захист від продуктів ПОЛ. Виявлено від’ємний зв’язок між вмістом цього білка та вмістом гідропероксидів ліпідів (r=-0,62) та дієнових кон’югатів (r=-0,77–-0,97). Зниження вмісту церулоплазміну і наростання концентрації продуктів ПОЛ, переважним чином первинних (дієнових кон’югатів та гідропероксидів ліпідів), у віці 30 діб відображає зниження антиокислювальної спроможності організму в критичний період.

Таблиця 2

Показники білкового обміну в сироватці крові курчат-бройлерів, вирощуваних при різних системах утримання (M±m, n=20)

Показники | Системи утримання | Вік, діб

1 | 15 | 30 | 42

Загальний білок, г/л | підлогова | 39,7±1,6 | 52,9±1,2 ** | 69,4±2,2 3 *** | 65,4±1,7

кліткова | 57,8±2,0 *** | 63,0±0,6 *** | 53,5±1,1

Сечова кислота, ммоль/л | підлогова | 16,9±0,8 | 12,4±0,6 * | 9,3±0,4 * 1 | 8,8±0,3 *** 3

кліткова | 13,8±0,8 *** | 11,6±0,4 *** | 10,4±0,3

АсАТ, мкмоль/год/л | підлогова | 795±9 | 1265±7 *** 3 | 1102±9 *** 3 | 1139±15 3

кліткова | 694±15 *** | 1329±18 *** | 1354±20

АлАТ, мкмоль/год/л | підлогова | 170±9 | 271±5 *** 3 | 214±5 *** 3 | 277±6 3

кліткова | 191±8 *** | 275±6 *** | 365±10 ***

Лужна фосфата-за, мкмоль/л | підлогова | 1930±47 | 1554±42 *** 3 | 1470±36 * 3 | 1837±58 *** 2

кліткова | 1268±54 *** | 1120±36 * | 1604±50 ***

Примітка. Вірогідність різниці: з іншою системою утримання *Р<0,05; **Р<0,01; ***P<0,001, із попередньою віковою групою 1Р<0,05; 2Р<0,01; 3P<0,001

Проведені дослідження показали, що вміст загального білка в сироватці крові з віком зростає і сягає максимального рівня у віці 30 діб (табл. 2). Зростання вмісту загального білка в сироватці крові місячних курчат співпадає з піком їх м’ясної продуктивності, що пов’язано, очевидно, з високою потребою організму в структурних білках, неохідних для інтенсивного росту і розвитку. Достовірної різниці між клітковою та підлоговою системами утримання не виявлено. Рівень небілкового азоту свідчить про інтенсивність кінцевого метаболізму білків, а також є критерієм функціональної діяльності видільної системи. У птиці основним кінцевим метаболітом розпаду білків є сечова кислота. Значний вміст сечової кислоти спостерігається в сироватці крові курчат-бройлерів у перші дні життя, після чого відбувається його зменшення. Це пояснюється вдосконаленням екскреції продуктів обміну, що супроводжується зниженням вмісту сечової кислоти в сироватці крові. Відмічена висока негативна кореляція між вмістом сечової кислоти та загального білка (r=-0,7-0,95), і амінотрансфераз (r=-0,72 – -0,92), що відображає позитивний баланс азоту у молодих організмів. При посиленні інтенсивності білоксинтезуючих процесів азот амінокислот використовується для росту м’язів і його кількість у кінцевих метаболітах зменшується. Порівнюючи дві системи утримання, слід зазначити, що у курчат, вирощуваних на підлозі, даний показник нижчий на 10-20 %, ніж у курчат, вирощуваних у клітках.

Обмін білків відіграє ключову роль у м’ясній продуктивності курчат-бройлерів. Молодий організм курчати в період інтенсивного росту потребує великої кількості амінокислот. Необхідний пул амінокислот забезпечується шляхом переамінування. За активністю амінотрансфераз можна судити про інтенсивність білкового обміну в цілому. Встановлено, що активність АсАТ в сироватці крові перевищує активність АлАТ у 3,7-5,4 раза у всіх вікових групах курчат-бройлерів (табл. 1). Активність даних ферментів із віком у цілому зростає. При дослідженні останніх відмічається висока кореляційна залежність (r>0,9) між їх активністю незалежно від системи утримування. Наростання активності ферментів може свідчити про зростання інтенсивності білоксинтезуючих процесів. Адекватно до активності амінотрансфераз, в сироватці крові відмічається зростання вмісту загального білка, особливо у віці 30 діб.

Нашими дослідженнями встановлено онтогенетичні особливості в активності лужної фосфатази, яка також бере активну участь у білоксинтетичних процесах (Humphreys M. H. et al., 1980). Так, найвищий показник активності цього ферменту у сироватці крові курчат-бройлерів припадає на добовий вік, а в подальших дослідженнях спостерігалось зменшення його активності до 30-денного віку і незначне зростання перед забоєм (табл. 1). Враховуючи участь лужної фосфатази в одержанні енергії за рахунок утилізації глікогену (Ben N.L. et al., 1988), зниження активності ферменту свідчить про зменшення інтенсивності вуглеводного обміну на користь білкового. Це підтверджує висока негативна кореляція (-0,56 – -0,97) між активністю лужної фосфатази і вмістом загального білка.

Нами виявлена різниця живої маси та збереженості між курчатами, утримуваними при підлоговій та клітковій системах. Курчата, вирощувані в клітках, в умовах скупченості менше витрачають енергію на рухи, що позитивно відображається на живу масу – птиця важить на 53 г більше відносно підлогового утримання. Однак, птиця, вирощувана на підлозі має вищу збереженість – 92,3 % проти 90,8 % у клітках. Вільний рух і більш природні умови існування покращують загальний стан птиці, уповільнюють процеси пероксидного окиснення ліпідів і активізують білковий обмін.

2. Показники пероксидного окиснення ліпідів та білкового обміну у сироватці крові курчат-бройлерів при лікуванні респіраторних захворювань

Висока продуктивність птиці, для підтримки якої організм витрачає більшість енергетичних і пластичних ресурсів, неодмінно проявляється у зниженні активності інших біологічних процесів (Wang S.Y. et al., 1989). Однією з перших страждають системи захисту організму. При зниженні резистентності організму імунна система не в змозі стримувати ріст умовно патогенної мікрофлори, яка розмножується й викликає захворювання (Бродін С. В., Янович В. Г., 1996). Проведені дослідження показали, що у ВАТ “Птахокомбінат “Бершадський” серед причин загибелі птиці респіраторні захворювання займають друге місце після гастроентериту. Близько 25% загибелі та вибраковування птиці спричинюються захворюваннями з симптомами ураження органів дихальної системи. Найчастіше реєструється риніт і ларинготрахеїт, рідше – бронхіт і пневмонія. Часто захворювання дихальної системи ускладнюється кон'юнктивітом. Відмічається різке зростання респіраторних захворювань курчат-бройлерів у 30-денному віці. В ході мікробіологічних досліджень слизу трахеї, бронхів та легень хворих курчат та імуноферментного аналізу їх сироватки крові специфічних збудників респіраторних хвороб птиці виділено не було. Це дає змогу стверджувати, що розвиток респіраторної патології курчат-бройлерів викликають умовно патогенні мікроорганізми.

Проведені дослідження виявили неоднозначний вплив респіраторної патології на показники ПОЛ у сироватці крові курчат-бройлерів (табл. 3).

В організмі підтримується стабільне гомеостатичне співвідношення між МДА та гідропероксидами (Снітинський В. В. та ін., 1998).

Таблиця 3

Показники ПОЛ в сироватці крові курчат-бройлерів, хворих на респіраторні захворювання (M±m, n=20)

Показники | Групи птиці | Вік, діб

30, до лікування | 35, після введен-ня енроксилу | 35, після введен-ня доксину

Дієнові кон'югати, ммоль/л | контроль | 96±6 | 102,1±4,7 | 59,0±3,1

хворі | 147±12 *** | 107,8±5,5 2 | 73,2±5,9 *3

Гідропероксиди ліпідів, у.о./мл | контроль | 66±4 | 70,1±3,3 | 64,7±3,0

хворі | 109±12 *** | 94,4±9,9 * | 80,7±5,7 *1

Малоновий діальдегід, ммоль/л | контроль | 1,63±0,07 | 2,50±0,17 | 1,39±0,05

хворі | 3,63±0,23 *** | 3,58±0,24 ** | 2,82±0,29 1

СОД, у.о./мл | контроль | 17,8±0,8 | 15,8±1,3 | 19,6±1,3

хворі | 8,8±0,8 *** | 12,6±1,1 1 | 10,8±0,7 ***

Каталаза, ммоль/л | контроль | 86±5 | 108,1±5,7 | 96,7±4,8

хворі | 181±13 *** | 164,0±17,3 ** | 138,3±7,9 ***1

Церулоплаз-мін, мг/л | контроль | 132±5 | 166±8 | 195±7

хворі | 235±21 *** | 311±21 ***1 | 267±10 ***

Примітка. Вірогідність різниці: з контролем *Р<0,05; **Р<0,01; ***P<0,001, із попередньою віковою групою 1Р<0,05; 2Р<0,01; 3P<0,001

При респіраторній патології курчат-бройлерів у сироватці крові відмічається зростання як проміжних (дієнові кон’югати, гідропероксиди ліпідів), так і кінцевих (малоновий діальдегід) продуктів ПОЛ. Такі зміни відображають активацію вільнорадикальних процесів і функціональну нездатність антиоксидантних систем інактивувати продукти ПОЛ.

Активність СОД у хворої птиці знижується, а вміст церулоплазміну та активність каталази зростає (табл. 3). Зменшення здатності організму інактивувати токсичні метаболіти активного кисню супроводжується посиленням вільнорадикальних процесів і пошкодженням клітин. Зростання активності каталази, пов’язана з її роллю генерованих у процесі ПОЛ активних форм кисню, які впливали безпосередньо на фермент. Взаємодіючи з амінокислотними радикалами поліпептидного ланцюга, токсичні метаболіти змінюють конформацію білкової молекули. Зростання вмісту церулоплазміну можна вважати захисною реакцією організму на зростання активності процесів ПОЛ в організмі. Даний білок має високу стабільність до токсичної дії активних форм кисню і проявляє активність за умов активної їх генерації. Однією із причин зниження активності СОД є внутрішньоклітинне інгібування продуктами порушеного метаболізму. СОД чутлива до вмісту токсичних метаболітів ПОЛ, тому активність даного антиоксидантного ферменту в умовах активації вільнорадикальних процесів знижується.

В цілому одержані нами результати дослідження функціонування антиоксидантної системи та швидкості перебігу процесів ПОЛ показують порушення рівноваги між прооксидантними метаболітами та антиоксидантною системою, що поглиблює пошкодження клітин і мембран.

В ході проведеного лікування активність антиоксидантних ферментів відновлюється. Активність СОД зростає після застосування всіх препаратів, однак, найкращий нормалізуючий ефект відмічається після застосування доксину. Використання енроксилу супроводжується значною депресією діяльності ферменту у клінічно здорової птиці. Активність каталази за умов респіраторної патології курчат-бройлерів різко зростає. Лікування птиці і її одужання супроводжується зниженням даного показника. Після застосування доксину вже на 5-у добу активність каталази знижується майже до рівня здорової нелікованої птиці.

Активізація пероксидних процесів в організмі курчат-бройлерів прослідковується в зростанні проміжних та кінцевих продуктів ПОЛ. Логічно було б очікувати зниження вмісту пероксидних метаболітів у сироватці крові курчат-бройлерів після проведеного лікування, що спостерігається лише для малонового діальдегіду. Використання досліджуваних антибіотиків майже однаково впливає на вміст малонового діальдегіду. Вміст дієнових кон'югатів та гідропероксидів ліпідів після одужання залишається на високому рівні, а різниця між перехворівшою та здоровою птицею продовжує зростати. На вміст гідропероксидів ліпідів найбільший нормалізуючий вплив здійснює доксин, менше – енроксил. Вміст дієнових кон'югатів при лікуванні респіраторних хвороб також зростає. Застосування доксину супроводжується поверненням вмісту досліджуваного метаболіту до норми, а після випоювання енроксилу вміст ДК до забою зростає.

Проведені нами дослідження показують, що при респіраторній патології вміст загального білка зростає на 13 %, переважним чином за рахунок - і -глобулінової фракції (табл. 4). Як показують результати наших досліджень, зростання долі -глобулінів у крові відмічається при хронічних запальних процесах. Ріст вмісту -глобулінів є характерною ознакою гострих інфекційних та некротичних процесів в організмі. Зниження вмісту альбумінів також вказує на наявність в організмі птиці запальних явищ та інфекційного ураження. Характерним є різке зростання вмісту сечової кислоти – кінцевого метаболіту деградації білків та нуклеїнових кислот. Вміст сечовини відображає інтенсифікацію розпаду й руйнування білків і нуклеїнових кислот в тканинах органів дихання.

Проведені нами дослідження показують, що при респіраторній патології у сироватці крові активність амінотрасфераз та лужної фосфатази зростає. За даними окремих дослідників (Грошева Г. А., Есакова Н. Р., 2000), при різних патологічних процесах відмічається порушення цілісності клітинних мембран та вихід у кров внутрішньоклітинних ферментів, зокрема, амінотрансфераз, що дозволило їх використовувати в якості маркерів порушення цілісності клітин. Зростання активності АсАТ та АлАТ при наявності респіраторної патології свідчить про пошкодження й руйнування клітин легеневої тканини з виходом ферментів назовні.

При наявності в організмі інфекційного захворювання постає питання про його лікування. Нами було застосовано протимікробні препарати: енроксил та доксин. Використання даних препаратів супроводжувалось покращенням загального стану організму та показників білкового обміну. Під час лікування вже через 5 діб активність АсАТ і АлАТ достовірно починає знижуватись (табл.4). До забійного віку активність ферментів повертається до норми після застосування доксину. Після використання енроксилу активність амінотрансфераз залишається підвищеною навіть на 42 добу вирощування, що може відображати наявність пошкоджених клітин.

Аналогічна ситуація спостерігалась при дослідженні вмісту загального білка та окремих білкових фракцій. Характерним показником наявності інфекційних захворювань є зростання вмісту ?-глобулінів. На 5-у добу лікування доксином вміст ?-глобулінів істотно зменшувався, а на 42-у добу знаходився на рівні здорової 42-денної птиці. Після задавання енроксилу частка ?-глобулінової фракції залишалась збільшеною навіть на 42-у добу.

Досліджувані препарати показали різну ефктивність. Жива маса птиці після застосування енроксилу була 1900 г при збереженості 87,7 %, доксину – 1997 г при збереженості 89,2 %.

Лікування хворої птиці енроксилом склало 254,8 грн/тис. гол., доксином – 118,8 грн/тис. гол. Аналізуючи вплив протимікробних препаратів на організм хворих респіраторними хворобами курчат-бройлерів, та враховуючи економічні показники, виділяється один препарат – доксин.

Таблиця 4

Показники білкового обміну в сироватці крові курчат-бройлерів, хворих на респіраторні захворювання та при їх лікуванні (M±m, n=20)

Показники | Групи птиці | Вік, діб

30, до лікування | 35, після введен-ня енроксилу | 35, після введен-ня доксину

Загальний білок, г/л | контроль | 65,4±1,7 | 64,0±2,0 | 64,4±1,9

хворі | 74,0±2,7* | 73,4±2,3** | 67,7±1,8

?- глобуліни, г/л | контроль | 6,67±0,16 | 7,48±0,51 | 6,76±0,32

хворі | 12,72±0,21 *** | 9,50±0,46 ** 3 | 11,82±0,36 ***1

?- глобуліни, г/л | контроль | 16,57±0,43 | 17,10±0,55 | 15,39±0,42

хворі | 27,52±0,71 *** | 31,64±1,0 ***2 | 18,44±0,58 ***3

Сечова кислота, ммоль/л | контроль | 10,2±1,0 | 12,7±0,7 | 11,7±0,4

хворі | 19,3±1,6 *** | 16,6±1,5 * | 15,5±1,1 **

АсАТ мкмоль/год/л | контроль | 1201±36 | 1310±148 | 1769±110

хворі | 2908±69 *** | 2041±107 ***3 | 1849±79 3

АлАТ мкмоль/год/л | контроль | 263±6 | 271±15 | 318±16

хворі | 372±10 *** | 327±7 **2 | 376±9

Примітка. Вірогідність різниці: з контролем *Р<0,05; **Р<0,01; ***P<0,001, із попередньою віковою групою 1Р<0,05; 2Р<0,01; 3P<0,001

Для збільшення інтенсивності метаболізму, покращення енергетичного забезпечення і, як наслідок, підвищення резистентності курчат-бройлерів до хвороб, зокрема, респіраторних, застосовувався вігозин. Надходження вігозину сприяє збільшенню вмісту загального білка, активності амінотрансфераз і лужної фосфатази, що може свідчити про активізацію обмінних процесів. Відмічено позитивний вплив препарату на стан антиоксидантної системи. У віці 35 діб активність СОД перевищує контроль на 72 %, а вміст вторинних і кінцевих метаболітів ПОЛ знижується: дієнових кон’югатів – на 29 %, гідропероксидів ліпідів – на 55 %, малонового діальдегіду – на 21 %. Профілактичне випоювання вігозину супроводжується зростанням збереженості на 2,2 % порівняно з контролем. Жива маса птиці на момент забою зростає на 47,19 г. у порівнянні з контролем.

ВИСНОВКИ

У роботі досліджено вікові зміни показників пероксидного окиснення ліпідів і білкового обміну в сироватці крові курчат-бройлерів при клітковій та підлоговій системах утримання і респіраторній патології; між досліджуваними показниками визначено кореляційні зв’язки.

1. Стан антиоксидантного захисту курчат-бройлерів із віком змінюється. До 30-денного віку активність СОД знижується в середньому на 82 % (p<0,001), вміст церулоплазміну зменшується на 58 % (p<0,001), збільшився вміст дієнових кон’югатів на 55 % (p<0,001) та гідропероксидів ліпідів на 135 (p<0,001), що відображає зниження потенціалу антиоксидантного захисту організму в період інтенсивного росту та розвитку.

2. У період інтенсивного росту птиці, протягом перших 30 діб постнатального онтогенезу, спостерігається активація білкового обміну, про що свідчить зростання активності трансаміназ (p<0,001) та вмісту загального білка (p<0,001). Вміст сечової кислоти знижується майже вдвічі.

3. Виявлена кореляційна залежність між показниками пероксидного окиснення ліпідів та білкового обміну. Вміст загального білка позитивно корелює (r>0,5) з вмістом проміжних продуктів ПОЛ та від’ємно (r<-0,5) – з вмістом МДА й активністю СОД. Зв’язок між окремими компонентами антиоксидантної системи має характерні особливості. Так, активність СОД, каталази, вміст церулоплазміну позитивно корелює (r>0,5) з вмістом МДА і від’ємно (r<-0,5) з вмістом дієнових кон’югатів та гідропероксидів ліпідів.

4. Встановлена різниця між показниками білкового обміну у курчат, вирощуваних при різних системах утримання. Курчата-бройлери, вирощувані при підлоговій системі утримання, розвиваються швидше, ніж курчата, вирощувані у клітках, що підтверджує вміст в сироватці крові загального білка і активність трансаміназ.

5. У курчат-бройлерів, утримуваних на підлозі, активність СОД у віці 30 діб перевищує показник кліткових курчат в середньому на 91 % (p<0,05), вміст церулоплазміну – на 62 % (p<0,001). Сироватка крові курчат, вирощуваних на підлозі у порівнянні з клітковою птицею, у віці 42 доби характеризується меншим вмістом продуктів ПОЛ: дієнових кон’югатів – на 56% (p<0,001), гідропероксидів ліпідів – на 24 % (p<0,001).

6. Наявність патології органів дихання специфічно впливає на процеси ПОЛ. Активність СОД різко знижується – на 50 % (p<0,001), зростає активність каталази – на 109 % (p<0,001) та вміст церулоплазміну – на 78 % (p<0,001). Збільшується вміст досліджуваних продуктів ПОЛ, що свідчить про активацію вільнорадикальних процесів.

7. При респіраторних захворюваннях курчат-бройлерів у сироватці крові виявлено зміни показників білкового обміну. Відмічено різке зростання активності АсАТ – на 142 % (p<0,001), АлАТ – на 72 % (p<0,001) та лужної фосфатази – на 71 % (p<0,001), що відображає руйнування клітин і вихід в кров’яне русло внутрішньоклітинних ферментів. Зростання вмісту загального білка – на 13 % (p<0,05) (особливо – - глобулінів – на 12 %) свідчить про наявність інфекційної патології.

8. Застосування протимікробних засобів (енроксилу, доксину) для лікування респіраторних захворювань курчат-бройлерів супроводжується нормалізацією показників білкового обміну та ПОЛ. Найкращі результати відмічено при застосуванні доксину.

9. Виявлено позитивний вплив вігозину на показники ПОЛ та білкового обміну. У 35-денної птиці вміст загального білка перевищував контроль на 11% (p<0,05), активність АсАТ – на 16 % (p<0,05), активність СОД – на 15 % (p<0,05). Економічний ефект при застосуванні даного препарату становить 35,5 грн. на 1 грн. витрат.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Сімоненко М. М. Пероксидне окиснення ліпідів і показники білкового обміну в курчат-бройлерів при різних системах утримання і респіраторних захворюваннях. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосопдарських наук за спеціальністю 03.00.04. – біохімія. – Національний аграрний університет, Київ, 2005.

Дисертація присвячена з’ясуванню перебігу білкового обміну та пероксидного окиснення ліпідів у курчат-бройлерів в онтогенезі, при вирощуванні їх в кліткових батареях і на глибокій підлозі а також при лікуванні і профілактиці неспецифічних респіраторних захворювань.

Показано активізацію вільно радикальних процесів – зростання вмісту продуктів ПОЛ та зниження активності антиоксидантних ферментів у курчат віком 30 діб, що більш характерно для птиці, вирощуваної у клітках.

В ході досліджень одержано нові дані щодо вільнорадикальних процесів при неспецифічній респіраторній патології курчат-бройлерів. Результати досліджень розширюють уявлення про вплив застосування антибіотиків (енроксилу, гентаміцину, лінкоміцину та доксину) на показники ПОЛ та білкового обміну.

Показано, що при застосування вігозину з метою неспецифічної профілактики респіраторних захворювань зростає вміст активність СОД і знижується вміст продуктів ПОЛ.

Ключові слова: курчата-бройлери, системи утримання, респіраторні захворювання, білковий обмін, пероксидне окиснення ліпідів, антиоксидантний захист.

Симоненко М. М. Пероксидное окисление липидов и показатели белкового обмена у цыплят-бройлеров при разных системах содержания и респираторных заболеваниях. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата ветеринарных наук по специальности 03.00.04. - биохимия. – Национальный аграрный университет, Киев, 2005.

Диссертация посвящена выяснению хода белкового обмена и пероксидного окисления липидов у цыплят-бройлеров в онтогенезе, при выращивании их в клеточных батареях и на глубокой подстилке, а также при лечении и профилактике неспецифичных респираторных заболеваний.

Показаны возрастания содержания общего белка и активности аминотрансфераз в сыворотке крови цыплят-бройлеров возрастом 30 дней, которая отвечает максимальным приростам живой массы. В этот период выявлены возрастания содержания продуктов ПОЛ (диеновые коньюгаты, гидропероксиды липидов), что обусловлено снижением активности ферментов антиоксидантного звена (СОД, церулоплазмин).

Выявлено, что сыворотка птицы, выращиваемой при напольной системе содержания, имеет более высокий антиоксидантный статус (выше активность СОД и содержание церулоплазмина), чем птица, выращиваемая в клетках.

Неспецифичные респираторные заболевания цыплят-бройлеров вызывают возрастание содержания общего белка, мочевой кислоты, и активности аминотрансфераз. У больной птицы выявлено активирование процессов ПОЛ (возрастание содержания диеновых коньюгатов, гидропероксидов липидов и малоновного диальдегида) и депрессия системы антиоксидантной защиты (снижение активности СОД и содержания церулоплазмина). Лечение противомикробными препаратами на протяжении 5 дней сопровождается снижением содержания продуктов ПОЛ и восстановлением активности антиоксидантной системы. Наибольшее нормализующее влияние отмечено после применения доксина. Однако, через 7 дней после выздоровления птицы исследуемые показатели остаются повышенными.

Показано, что применение вигозина с целью неспецифичной профилактики респираторных заболеваний вызывает возрастает активность СОД и снижается содержание продуктов ПОЛ в сыворотке крови.

Ключевые слова: цыплята-бройлеры, системы содержания, респираторные заболевания, белковый обмен, пероксидное окисление липидов, антиоксидантная защита.

Simonenko M.M. Peroxidal oxidations of lipids and data of protein exchange at broiler chickens at different systems of the cultivation and respiratory diseases. – Manuscript.

Dissertation thesis