НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ЄСЬМАН ДАР’Я ВОЛОДИМИРІВНА

УДК 636.6.087.7:577.161.3:612.621.015.6

ПЕРОКСИДНЕ ОКИСНЕННЯ ЛІПІДІВ ТА ПОКАЗНИКИ ОБМІНУ БІЛКІВ І НУКЛЕЇНОВИХ КИСЛОТ В ЯЄЧНИКУ ПЕРЕПІЛКИ ЗАЛЕЖНО ВІД ПЕРІОДУ ПРОДУКТИВНОСТІ ТА ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ВІТАМІНОМ Е

03.00.04 – біохімія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ – 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Білоцерківському національному аграрному університеті Міністерства аграрної політики України

Науковий керівник – доктор біологічних наук, професор,

заслужений працівник вищої школи України

Кононський Олексій Іванович,

Білоцерківський національний аграрний університет,

професор кафедри органічної і біологічної хімії

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

Бородай Віталій Петрович,

Національний аграрний університет,

завідувач кафедри птахівництва

кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Колесніков Максим Олександрович,

Таврійський державний агротехнологічний університет, доцент кафедри загального землеробства

Захист відбудеться “16”травня 2008 р. о 10 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, кімната № 28

Автореферат розісланий “15” квітня 2008 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Є.А. Деркач

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Яєчна та м’ясна продуктивність птиці залежить від породи, віку, маси тіла, стану статевих органів, складу раціону, функціонування окремих систем та організму в цілому (Noble H., 1984; Чигрин А.І. та ін., 1999; Карпа І.В., 2003). У статевій системі птахів у ході розвитку інтенсивно проходять метаболічні процеси, що робить їх чутливими до дії різних стрес-факторів (Хібхенов Л.В., 1989; Ратич І.Б. та ін., 2002; Карпа І.В. та ін., 2004; Мартинюк У.А. та ін., 2005; Рижавський Б.Я. та ін., 2005).

Яєчники виділяються високим вмістом загальних ліпідів – більше 20-ти відсотків. В яєчнику містяться ліпіди майже всіх груп – прості (нейтральні жири, стерини, стериди, діольні) і складні (фосфатиди, гліколіпіди, сульфатиди). Вони використовуються для структурних, енергетичних, метаболічних, захисних та інших потреб організму. Особливе місце належить стеринам і стеридам, які можуть слугувати основою для синтезу в яєчнику стероїдних гормонів (Кононський О.І., 2006). Відомо, що механізм дії естрогенів на організм ґрунтується на стимуляції біосинтезу РНК в клітинах репродуктивних органів, що приводить до зміни швидкості біосинтезу білка та його кількості (Гофман Е., 1971).

Ліпіди, як компоненти клітинних мембран – хімічно нестійкі сполуки. Вони піддаються пероксидному окисненню, тому вивчення процесів пероксидного окиснення ліпідів та антиоксидантного статусу у різних видів птиці є актуальним (Владимиров Ю.А. та ін., 1972; Барабой В.А. та ін., 1991; Цехмістренко С.І. та ін., 2005; Чубар О.М., 2005).

Відомо, що яєчна та м’ясна продуктивність різних видів птиці залежить від інтенсивності білково-нуклеїнового обміну в організмі та пероксидного окиснення ліпідів (Сімоненко М.М. та ін., 2001; Цехмістренко С.І. та ін., 2005). Білково-нуклеїновий обмін тісно пов’язаний з обміном ліпідів, при окисненні яких виділяється хімічна енергія, що використовується для біосинтезу білків, нуклеїнових кислот тощо. Всебічне дослідження особливостей обміну білків та нуклеїнових кислот в організмі перепелів може бути використане як теоретична основа для пошуку засобів підвищення рівня продуктивності та поліпшення якості одержуваної продукції. У літературі недостатньо даних про особливості синтезу білків та нуклеїнових кислот в окремих органах і тканинах, зокрема, в яєчнику перепелів на різних етапах продуктивності (Якименко І.Л. та ін., 2000; Цехмістренко С.І. та ін., 2006).

У промисловому птахівництві для підвищення продуктивності та попередження багатьох захворювань виникла необхідність пошуку нових засобів стимуляції загальної резистентності організму птиці, в тому числі й за допомогою біоантиоксидантів. Особливе місце в регуляції обмінних процесів та окисно-відновних реакцій в організмі сільськогосподарської птиці належить вітаміну Е, оскільки він є важливим природним антиоксидантом (Сурай П.Ф. та ін., 1993; Surai P. et al., 1996; Surai P., 1999; Ярошенко Ф.О., 2002). Оптимальна забезпеченість птиці вітаміном Е дозволяє отримувати високу продуктивність та стимулювати відтворювальну здатність упродовж усього продуктивного періоду (Куткіна Л.Б. та ін., 2003). Як нестача, так і надлишок вітаміну Е у раціоні призводять до зниження продуктивності, збільшення витрат кормів та порушень обміну речовин в організмі птиці (Ярошенко Ф.О., 2002). В умовах промислового птахівництва контроль Е-вітамінної забезпеченості набуває особливої актуальності.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є частиною науково-дослідної роботи кафедри органічної і біологічної хімії Білоцерківського національного аграрного університету за темою: "Вплив фізико-хімічних факторів на біохімічні показники органів і тканин сільськогосподарської птиці та її продуктивність" (номер державної реєстрації 0103U004477).

Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи було дослідження інтенсивності пероксидного окиснення ліпідів та показників обміну білків і нуклеїнових кислот в яєчнику перепела залежно від періоду продуктивності та забезпечення організму вітаміном Е.

Відповідно до поставленої мети визначено такі основні завдання досліджень:

- вивчити морфологічні, гістологічні та гістохімічні зміни в яєчнику перепела в різні періоди яйцекладки;

- дослідити інтенсивність пероксидного окиснення ліпідів в яєчнику перепела залежно від періоду продуктивності;

- визначити показники білково-нуклеїнового обміну в яєчнику перепела;

- дослідити вплив різного вмісту вітаміну Е в кормах раціону на інтенсивність пероксидного окиснення ліпідів, обмін білків та нуклеїнових кислот в яєчнику перепела;

- вивчити вплив підвищених доз вітаміну Е на яєчну продуктивність, живу масу та збереженість поголів’я перепела;

- встановити залежність між вмістом вітаміну Е в яєчнику та яйці перепела залежно від кількості вітаміну Е в кормах раціону.

Об'єкт дослідження – пероксидне окиснення ліпідів та динаміка змін показників обміну білків і нуклеїнових кислот в яєчнику перепела залежно від віку, періоду продуктивності та вмісту вітаміну Е в кормах раціону.

Предмет дослідження – продукти пероксидного окиснення ліпідів, активність ферментів антиоксидантного захисту, показники білково-нуклеїнового обміну в яєчнику, вміст вітаміну Е в яєчнику та жовтку яєць перепела залежно від його вмісту в кормах раціону.

Методи дослідження – біохімічні (спектрофотометрія), анатомічні, гістологічні, гістохімічні та статистичні методи.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше обґрунтовано необхідність використання вітаміну Е як антиоксиданту в годівлі перепелів у вигляді добавок до комбікорму в дозі 300 мг/кг корму порівняно з загальноприйнятою (30 мг/кг корму), з метою корекції інтенсивності пероксидного окиснення ліпідів та запобігання пошкодження клітинних структур, а також підвищення вмісту вітаміну Е в жовтку яєць з метою поліпшення їх харчові якості. На основі проведених досліджень виявлено позитивний кореляційний зв’язок між вмістом вітаміну Е в раціоні птиці, яєчнику та жовтку перепелиних яєць. Встановлено, що при збільшенні вмісту вітаміну Е в кормах раціону перепелів до 300 мг/кг корму, його вміст у жовтку яєць зростав у 2,9 раза.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані дані поглиблюють уявлення про особливості функціонування системи антиоксидантного захисту, вмісту продуктів пероксидного окиснення ліпідів та показників обміну білків і нуклеїнових кислот в яєчнику перепелів залежно від періоду продуктивності та забезпечення організму вітаміном Е. Виявлено підвищення інтенсивності росту перепелів на 9,2 %, збереженості поголів’я – на 5,0 % та яєчної продуктивності – на 3,8 %, що сприяє зростанню економічної ефективності та рентабельності перепелівництва.

Особистий внесок здобувача. Автором виконано дисертаційну роботу під науковим керівництвом професора О.І. Кононського. Дисертантом проаналізовано дані літературних джерел згідно з темою досліджень, проведено експериментальні дослідження, статистичну обробку одержаних результатів, виконано й оформлено дисертаційну роботу. Планування і формулювання завдань роботи, розробку схеми досліджень, аналіз та інтерпретацію одержаних результатів, основних положень і висновків здійснено за участю наукового керівника.

Апробація результатів дисертації. Результати проведених досліджень доповідались на IX Українському біохімічному з’їзді (м. Харків, 2006 р.); науково-практичних форумах: “Molecular mechanisms of cellular signaling” (м. Київ, 2005 р.); “Стан, проблеми та перспективи сучасної аграрної науки і практики” (м. Львів, 2005 р.); “Інноваційний розвиток сучасного аграрного виробництва” (м. Львів, 2005 р.); “Сучасні проблеми біохімії, фізіології та функціональної морфології продуктивних тварин” (м. Дніпропетровськ, 2005 р.); “Проблеми сучасної морфології” (м. Полтава, 2006 р.); “Теоретичні й практичні досягнення молодих вчених аграріїв” (м. Дніпропетровськ, 2006 р.); “Аграрний форум-2007” (м. Суми, 2007 р.); “Регіональні проблеми екології ветеринарної медицини” (Житомир, 2007 р.); науково-практичних конференціях професорсько-викладацького складу та аспірантів Білоцерківського НАУ (м. Біла Церква, 2005–2007 р.р.).

Публікації. Основні експериментальні матеріали за темою дисертаційної роботи опубліковано в 10 наукових роботах, з них 6 статей у фахових виданнях, що входять до переліку, затвердженого ВАК України, 4 тези доповідей у матеріалах конференцій та з’їзду.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, огляду літератури, матеріалів і методів досліджень, результатів експериментальних досліджень, узагальнення результатів досліджень, висновків, пропозицій виробництву, додатків, списку використаних джерел літератури, що включає 323 найменування, з яких 94 латиницею. Роботу викладено на 132 сторінках комп’ютерного тексту, ілюстровано 22 таблицями та 33 рисунками.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали і методи досліджень. Дослідження виконувались на базі віварію та лабораторії кафедри органічної і біологічної хімії Білоцерківського національного аграрного університету в період з 2004 по 2007 рік. В експериментах використовували перепелів кросу фараон. Для лабораторних досліджень використано 400 голів птиці, у виробничих дослідах – 400 перепелів.

При проведенні лабораторного досліду з однодобових пташенят за принципом аналогів (за віком і масою тіла) було сформовано чотири групи по 100 голів у кожній. Годували птицю штучно виготовленим комбікормом (дерть кукурудзяна – 21 %, дерть пшенична – 22 %, дерть ячмінна – 10 %, дерть горохова – 20 %, шрот соєвий – 5 %, шрот соняшниковий – 10 %, рибне борошно – 6 %, дріжджі – 2 %, крейда – 2 %, сіль – 1 %, премікс – 1 %) за вільного доступу до води і кормів. Досліди проводили за схемою: I – інтактна птиця (контроль) – отримувала корм, що містив рекомендовану добову норму вітаміну Е (30 мг/кг); II – птиця отримувала корм з вмістом вітаміну Е 20 мг/кг; III – птиця даної групи отримувала корм з вмістом вітаміну Е 300 мг/кг; IV – птиця отримувала корм з вмістом вітаміну Е 600 мг/кг. Вітамін Е (б-токоферол ацетат) додавався до корму у вигляді 10 % розчину в олії з 1-ї по 154-у добу досліду. Параметри мікроклімату приміщення, де утримувалася птиця, відповідали зоогігієнічним нормам та були ідентичними для птиці всіх груп. Для визначення показників відбирались клінічно здорові самки перепелів віком 4 (неяйценосні), 6 (початок яйцекладки) та 22 тижні (пік яйцекладки).

Матеріалом для лабораторних досліджень слугував яєчник перепела, який отримували після декапітації птиці під етерним наркозом. Для досліджень відбирали по 7 голів перепелів з кожної групи в один і той же час, з метою уникнення добових коливань фізіолого-біохімічних параметрів. У 22-тижневому віці проводили визначення вмісту вітаміну Е у жовтку яєць.

Інтенсивність вільнорадикальних процесів в яєчнику вивчалась за вмістом дієнових кон’югатів (ДК) (Стальна І.Д., 1997), гідропероксидів ліпідів (ГПЛ) (Романова Л.А. та ін., 1997) та ТБК-активних продуктів (Стальна І.Д., Гаришвілі Т.Г., 1997). Функціонування антиоксидантної системи оцінювалось за активністю: супероксиддисмутази (СОД, КФ 1.15.1.1) (Чеварі С. та ін., 1985), каталази (КАТ, КФ 1.11.1.6) (Королюк М. А. та ін., 1988), глутатіопероксидази (ГПО, КФ 1.11.1.9) (Моін В.М., 1986), глутатіонредуктази (ГР, КФ 1.6.4.2) (Юсупова Л.Б., 1990) та вмістом церулоплазміну (ЦП) (Ravin H.A., 1961) на спектрофотометрі СФ-2000 (Росія).

Інтенсивність білково-нуклеїнового обміну визначалась в яєчнику за вмістом загального білка (Lowry O.H. et al., 1951), активністю аспартатамінотрансферази (АсАТ, КФ 2.6.1.1), аланінамінотрансферази (АлАТ, КФ 2.6.1.2), лужної фосфатази (ЛФ, КФ 3.1.3.1), вмістом сечової кислоти, Магнію та неорганічного Фосфору, які визначали з використанням стандартних наборів реактивів фірми “Реагент” (м. Дніпропетровськ), нуклеїнових кислот (Клімов М.М. та ін., 1970).

Фарбування гістопрепаратів проводили гематоксиліном-еозином. Визначали локалізацію загальних ліпідів у гістохімічних препаратах за допомогою реакції з суданом чорним В (Лізон, 1976), сумарних нуклеїнових кислот (Ейнарсон, 1976), ДНК і РНК виявляли роздільно (Браше Ж., 1942), вміст загального білка (Шуст І.В., 1976), основних та кислих білків (Мікель-Кальво, 1957). Для мікроскопічного вивчення препаратів використовували мікроскоп “OLYMPUS CK 20”, для мікрофотографування – фотоапарат “Зеніт-Е” (Росія).

Експериментальні дані оброблені статистично, з використанням t-критерію Стьюдента (Плохинский Н.А., 1970).

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Морфологія яєчника перепела. Результатами досліджень показано, що гістологічні зміни в яєчнику на початку яйценосності проявилися в зростанні розмірів фолікулів, зменшенні кількості примордиальних ооцитів, збільшенні кількості вторинних ооцитів і граафових міхурців. Під час розвитку фолікулів відбувається поступове збільшення розмірів ооцитів. В яєчнику перепела віком 22 тижні домінують вторинні ооцити та граафові міхурці.

Таким чином, в яєчнику 4-тижневої птиці більшість ооцитів примордиальні, тоді як з 6-тижневого віку виявляється значна кількість вторинних ооцитів і граафових міхурців.

Гістохімічні показники яєчника перепела. Показано, що сполучнотканинна строма яєчника 4-тижневих перепелів містить значну кількість загального білка. Найбільш інтенсивно виражена реакція на білки в мікроструктурах яєчника 6-тижневих перепелів. Встановлено локалізацію загального білка в сполучнотканинній стромі, фолікулярному епітелії та яйцеклітинах. До початку яйцекладки кислі білки, в основному, накопичуються в сполучнотканинній стромі вздовж фолікулярного епітелію. Основні білки локалізуються в сполучнотканинній стромі, фолікулярному епітелії яйцеклітин і всередині ооцитів. На початку яйцекладки кислі білки накопичуються в сполучнотканинній стромі, в пік яйцекладки – в фолікулярному епітелії, тоді як основні білки локалізуються переважно в сполучнотканинній стромі. Локалізацію загальних ліпідів в яєчнику перепела віком 4 тижні виявлено в фолікулах уздовж фолікулярного епітелію в вигляді дрібних частинок. На початку та в пік яйцекладки загальні ліпіди накопичуються всередині ооцитів і в сполучнотканинній стромі. Найбільш інтенсивно виражена реакція на нуклеїнові кислоти в мікроструктурах яєчника перепелів віком 22 тижні. В цитоплазмі ооцитів, що дозрівають, виявлено найбільшу локалізацію РНК. Сполучнотканинна строма фолікулярного епітелію характеризується вираженою реакцією Браше на РНК і реакцією Ейнарсона на загальні нуклеїнові кислоти.

Вплив вітаміну Е на антиоксидантний статус яєчнику перепелів. Виявлено, що радикальні метаболіти за рахунок їх високої окиснювальної здатності можуть викликати окиснення великої кількості органічних субстратів різної хімічної природи (ліпідів, білків, нуклеїнових кислот тощо), що призводить до порушення діяльності ферментативних систем, зберігання та передачі спадкової інформації, структури та функції клітинних мембран тощо (Парамонова Г. І. та ін., 1996). В результаті проведених досліджень встановлено, що період найвищої СОД активності в яєчнику птиці контрольної групи припадає на пік яйцекладки (22-й тиждень) (табл. 1).

Таблиця 1

Активність СОД в яєчнику перепелів залежно від забезпечення вітаміном Е, ум.од./мг білка (M ± m, n = 7)

Вік | Дослідні групи

Контроль

(30 мг/кг) | 2

(20 мг/кг) | 3

(300 мг/кг) | 4

(600 мг/кг)

4 | 31,36 ±

3,86 | 110,00 ±

10,893 | 31,95 ±

0,16 | 39,31 ±

0,42

6 | 22,68 ±

2,27 | 121,00 ±

11,323 | 29,70 ±

0,20 1*** | 30,75 ±

1,061***

22 | 168,00 ±

16,89*** | 143,00 ±

13,42 | 164,00 ±

1,18*** | 168,00 ±

0,36

Примітка. Тут і далі вірогідність різниці з попередньою віковою групою дослідження, * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,001; з контролем 1 – Р < 0,05; 2 – Р < 0,01;

3 – Р < 0,001.

Встановлено, що СОД активність корелює з вмістом ДК (r = 0,97), що підтверджує їх активну участь у функціонуванні системи антиоксидантного захисту організму. При збільшенні дози вітаміну Е у 10 та 20 разів відносно загальноприйнятих норм на початку яйцекладки СОД активність знижується, а в пік продуктивності знову зростає. Показано, що додавання вітаміну Е птиці IV групи в підвищеній у 20 разів дозі сприяє зростанню СОД активності впродовж усього періоду досліджень порівняно з контрольними показниками.

КАТ активність на початку яйцекладки в яєчнику птиці контрольної групи зменшується (Р < 0,001), а в пік яєчної продуктивності зростає (табл. 2).

Аналогічні зміни відбуваються в усіх групах птиці. КАТ активність перебувала у від’ємній залежності від активності ЛФ (r = - 0,89) і вмістом загального білка (r = - 0,87). Встановлено, що КАТ активність на початку яйцекладки була вище контрольного показника в яєчнику птиці всіх дослідних груп, тоді як в її пік вірогідно зменшувалась (Р < 0,05).

Таким чином, активність СОД і КАТ в яєчнику перепелів з початком статевої зрілості знижувалась, а в пік яєчної продуктивності – підвищувалась. Це може свідчити про послаблення системи антиоксидантного захисту в період статевого дозрівання.

Таблиця 2

Активність каталази в яєчнику перепелів залежно від забезпечення вітаміном Е, мкмоль/мгЧхв. (M m, n = 7)

Вік | Дослідні групи

Контроль

(30 мг/кг) | 2

(20 мг/кг) | 3

(300 мг/кг) | 4

(600 мг/кг)

4 | 10,71 ±

1,22 | 12,17 ±

1,81 | 14,50 ±

2,06 | 7,96 ±

0,80

6 | 3,18 ±

0,37*** | 10,10 ±

0,383 | 10,60 ±

0,323 | 6,50 ±

0,503

22 | 17,57 ±

1,29*** | 12,06 ±

1,651 | 12,55 ±

1,331 | 14,45 ±

0,80***

При згодовуванні вітаміну Е в дозі 300 мг/кг корму, СОД і КАТ активність перевищувала показники контрольної і дослідних груп упродовж усього періоду досліджень.

На початку яйцекладки в яєчнику птиці контрольної групи активність глутатіонпероксидази вірогідно зростає (Р < 0,01) відносно показника 4-тижневої птиці (табл. 3).

Таблиця 3

Активність ГПО в яєчнику перепелів залежно від забезпечення вітаміном Е, ум.од./мг білка (M m, n = 7)

Вік | Дослідні групи

Контроль

(30 мг/кг) | 2

(20 мг/кг) | 3

(300 мг/кг) | 4

(600 мг/кг)

4 | 120,00 ±

10,00 | 270,00 ±

4,003 | 220,00 ±

10,003 | 230,00 ±

10,003

6 | 250,00 ±

30,00** | 120,00 ±

2,002*** | 250,00 ±

10,00 | 250,00 ±

20,00

22 | 140,00 ±

10,00** | 30,00 ±

3,003*** | 150,00 ±

4,00*** | 152,00 ±

4,00**

ГПО активність перебуває в від’ємній кореляції до КАТ активності (r = - 0,80). На початку яйцекладки в яєчнику птиці II групи ГПО активність вірогідно зменшується, тоді як при згодовуванні підвищеної кількості вітаміну Е в кормах (300 та 600 мг/кг), вона зростає.

У віці 22-х тижнів даний показник знижується в яєчнику птиці всіх досліджуваних груп порівняно з аналогічними показниками в 4-тижневому віці. Показано, що відносно контролю в яєчнику перепелів III і IV груп з вмістом вітаміну Е в кормах 300 мг/кг і 600 мг/кг корму відповідно, ГПО активність була в межах контролю відносно птиці віком 6 тижнів, що свідчить про позитивний вплив вітаміну Е на активність даного ферменту.

На початку яйцекладки (6-тижневий вік) в яєчнику перепелів контрольної групи зростає активність ГР (табл. 4). Зниження вмісту кінцевих і проміжних метаболітів ПОЛ в яєчнику птиці контрольної групи, з одночасним підвищенням активності ГПО та ГР, свідчить про покращення утилізації токсичних продуктів ПОЛ в даний період. Активність ГР в яєчнику птиці контрольної групи в 22-тижневому віці знижується відносно попереднього показника, що свідчить про виснаження глутатіонової ланки системи антиоксидантного захисту в пік яйцекладки.

Таблиця 4

Активність ГР в яєчнику перепелів залежно від забезпечення вітаміном Е, ум.од./мг білка (M m, n = 7)

Вік | Дослідні групи

Контроль

(30 мг/кг) | 2

(20 мг/кг) | 3

(300 мг/кг) | 4

(600 мг/кг)

4 | 194,50 ±

19,62 | 507,00 ±

51,153 | 249,00 ±

4,311 | 285,00 ±

19,491

6 | 196,20 ±

4,56 | 204,00 ±

21,46*** | 263,00 ±

1,903* | 293,00 ±

12,601

22 | 109,00 ±

10,09*** | 83,93 ±

9,05** | 173,00 ±

7,643*** | 165,90 ±

6,402***

Подібні зміни спостерігається в яєчнику птиці III та IV та груп, з вмістом вітаміну Е в кормах 300 і 600 мг/кг корму відповідно, тоді як у групі, з вмістом вітаміну Е 20 мг/кг корму, даний показник зменшується впродовж усього періоду досліджень. В яєчнику птиці III і IV груп ГР активність була вищою впродовж усього періоду досліджень порівняно з контролем, що підтверджує позитивний вплив додавання підвищених доз вітаміну Е в корми раціону на активність глутатіонової ланки системи антиоксидантного захисту. В яєчнику перепелів II групи ГР активність до 22-го тижня знижується порівняно з контрольною групою, що свідчить про виснаження системи антиоксидантного захисту при тривалому згодовуванні недостатньої кількості вітаміну Е.

Таким чином, ГПО і ГР активність на початку яйцекладки зростає, а в її пік зменшується, що свідчить про виснаження системи антиоксидантного захисту. При збільшенні дози в кормах раціону вітаміну Е у 10 та 20 разів, активність даних ферментів перевищувала контрольні показники в 1,3 і 1,5 раза в 6-тижневому віці та в 1,6 і 1,5 раза в пік яйцекладки відповідно.

Встановлено, що в яєчнику перепелів контрольної групи вміст ГПЛ з віком знижується. Він від’ємно корелює з КАТ активністю (r = - 0,78) (табл. 5).

Таблиця 5

Вміст гідропероксидів ліпідів в яєчнику перепелів залежно від забезпечення вітаміном Е, мкмоль/хвЧмг білка (M m, n = 7)

Вік | Дослідні групи

Контроль

(30 мг/кг) | 2

(20 мг/кг) | 3

(300 мг/кг) | 4

(600 мг/кг)

4 | 1,17 ±

0,31 | 2,29 ±

0,361 | 1,46 ±

0,71 | 1,35 ±

0,19

6 | 1,04 ±

0,21 | 1,10 ±

0,10* | 1,05 ±

0,30 | 0,90 ±

0,08

22 | 0,14 ±

0,01** | 0,29 ±

0,061*** | 0,12 ±

0,01* | 0,050 ±

0,0033***

Аналогічні зміни залежно від періоду продуктивності, на фоні зростання КАТ активності спостерігаються в усіх дослідних групах, що свідчить про підвищення інтенсивності ПОЛ в яєчнику перепела в пік яйцекладки. В яєчнику перепелів в групах з підвищеним вмістом вітаміну Е у 10 та 20 разів, вміст ГПЛ був меншим у 6- та 22-тижневому віці порівняно з контролем, що свідчить про виражені антиоксидантні властивості вітаміну Е.

Вміст ДК в яєчнику перепелів з початком яйцекладки зменшується, тоді як у 22-тижневому віці зростає порівняно з 4-тижневою птицею (табл. 6), що може свідчити про виснаження системи антиоксидантного захисту до 22-тижневого віку.

При додаванні до корму збільшеної в 10 разів відносно контролю дози вітаміну Е, вміст ДК в яєчнику перепелів у 4-тижневому віці досягає контрольного показника. При згодовуванні вітаміну Е у дозі, що в 20 разів перевищує контрольну групу, даний показник є на 7,7 % вище відносно контролю.

З початком яйцекладки в яєчнику перепелів із груп, яким згодовували корм з підвищеним вмістом вітаміну Е у 10 і 20 разів вміст ДК знижується порівняно з контролем, тоді як в групі з вмістом вітаміну Е 20 мг/кг корму зростає в 2,6 раза (Р < 0,01). Тривале згодовування кормів із вмістом вітаміну Е 20 мг/кг корму викликає зростання вмісту продуктів ПОЛ.

Таблиця 6

Вміст дієнових кон’югатів в яєчнику перепелів залежно від забезпечення вітаміном Е, мкмоль/г (M ± m, n = 7)

Вік | Дослідні групи

Контроль

(30 мг/кг) | 2

(20 мг/кг) | 3

(300 мг/кг) | 4

(600 мг/кг)

4 | 0,18 ±

0,02 | 0,52 ±

0,043 | 0,18 ±

0,01 | 0,19 ±

0,02

6 | 0,13 ±

0,04 | 0,33 ±

0,032** | 0,11 ±

0,03 | 0,12 ±

0,03

22 | 0,29 ±

0,01** | 0,44 ±

0,013** | 0,25 ±

0,011** | 0,28 ±

0,01***

Результатами досліджень показано, що вміст ТБК-активних продуктів в яєчнику перепелів контрольної групи до 6-тижневого віку вірогідно зменшився на 19,2 % порівняно з 4-тижневою птицею, що є свідченням розвитку адаптаційних процесів в організмі до початку яйцекладки (табл. 7).

Таблиця 7

Вміст ТБК–активних продуктів в яєчнику перепелів залежно від забезпечення вітаміном Е, мкмоль/г (M ± m, n = 7)

Вік | Дослідні групи

Контроль

(30 мг/кг) | 2

(20 мг/кг) | 3

(300 мг/кг) | 4

(600 мг/кг)

4 | 58,29 ±

5,99 | 48,67 ±

4,68 | 32,05 ±

3,622 | 31,25 ±

3,752

6 | 47,08 ±

2,34 | 114,40 ±

10,003*** | 22,70 ±

2,653 | 26,60 ±

2,263

22 | 112,10 ±

18,00*** | 163,90 ±

15,00* | 109,40 ±

10,00*** | 106,40 ±

10,00***

В пік яйцекладки вміст ТБК-активних продуктів вірогідно зростає (Р < 0,001), що свідчить про зниження здатності організму утилізувати продукти ПОЛ. Аналогічні зміни відбуваються в яєчнику перепелів в III та IV групах, з підвищеним вмістом вітаміну Е (300 та 600 мг/кг відповідно) в кормах раціону. В яєчнику птиці II групи вміст даних метаболітів зростає впродовж усього періоду досліджень. Таким чином, нестача вітаміну Е в кормах раціону призводить до активації процесів ПОЛ у критичні для організму періоди, зокрема на початку яйцекладки та в її пік. Встановлено, що при вмісті в кормах раціону вітаміну Е в дозі 300 та 600 мг/кг відповідно, вміст ТБК-активних продуктів нижчий від контрольного, що підтверджує антиоксидантні властивості токоферолу.

Таким чином, зменшення вмісту продуктів ПОЛ на фоні зростання активності досліджуваних ферментів антиоксидантного захисту з початком яйцекладки в яєчнику перепелів, що отримували збільшені дози вітаміну Е, свідчить про активацію системи АОЗ у відповідь на підвищення інтенсивності ПОЛ на даному етапі розвитку птиці.

Вплив вітаміну Е на білково-нуклеїновий обмін в яєчнику. Проведені дослідження свідчать, що вміст загального білка в яєчнику перепела в контрольній групі з початком яйцекладки зростає, а в її пік зменшується майже в 3 рази порівняно з непродуктивним періодом (табл. 8). Це пояснюється підвищеним синтезом білків в яєчнику в період початку яйцекладки та зменшенням його при посиленні яєчної продуктивності. Подібні зміни відбуваються в яєчнику груп птиці з вмістом вітаміну Е 300 мг/кг та 600 мг/кг в кормах раціону.

При порівнянні з показниками контрольної групи на початку яйцекладки, вміст загального білка був вищим лише в яєчнику перепелів III і IV груп на 14,9 % та 3,0 % відповідно, що може свідчити про стимуляцію синтезу білка підвищеними дозами вітаміну Е (300 та 600 мг/кг) в кормах раціону. При тривалій годівлі перепелів кормами з підвищеними дозами вітаміну Е у 10 та 20 разів відносно контролю, вміст загального білка залишився вищим за контроль на 23,0 % та 31,6 % (Р < 0,05) відповідно.

Таблиця 8

Вміст загального білка в яєчнику перепелів залежно від забезпечення вітаміном Е, мг/г (M ± m, n = 7)

Вік | Дослідні групи

Контроль

(30 мг/кг) | 2

(20 мг/кг) | 3

(300 мг/кг) | 4

(600 мг/кг)

4 | 59,55 ±

4,26 | 22,79 ±

2,793 | 60,50 ±

6,03 | 60,44 ±

5,67

6 | 60,79 ±

4,00 | 29,65 ±

2,203 | 69,87 ±

6,56 | 62,61 ±

3,61

22 | 20,00 ±

0,99*** | 30,23 ±

2,991 | 24,59 ±

2,77*** | 26,31 ±

2,431***

Одними з основних показників інтенсивності білкового синтезу вважається активність амінотрансфераз, а саме АсАТ і АлАТ. Показано, що в яєчнику птиці контрольної групи на початку яйцекладки активність АсАТ є в 3 рази нижчою порівняно з птицею віком 4 тижні (рис. 1). В пік продуктивності вона зростає на 65,0 % порівняно з птицею 6-тижневого віку.

Подібний характер змін виявлено в яєчнику птиці всіх дослідних груп. Активність даного ферменту в яєчнику птиці в групах з підвищеним вмістом вітаміну Е у 10 та 20 разів відносно контролю, є найвищою впродовж усього періоду досліджень. На наш погляд це пояснюється підвищеною необхідністю організму в білках для росту і розвитку яйцеклітин із початком яйцекладки. У групі птиці з вмістом вітаміну Е 20 мг/кг корму, активність АсАТ перевищує контроль лише в пік яйцекладки, що свідчить про інтенсивні білоксинтезуючі процеси в цей період.

Активність АлАТ з початком статевої зрілості в яєчнику перепелів контрольної групи зростає на 18,2 % порівняно з 4-тижневим віком, а далі знижується до 10,68 ± 1,07 мкмоль/годЧг (рис. 2).

Аналогічна зміна активності АлАТ відбувається в яєчнику групи, де вміст вітаміну Е становить 300 мг/кг корму, що свідчить про інтенсивну активацію білоксинтезуючих процесів на початку яйцекладки. При згодовуванні підвищених доз вітаміну Е у 10 та 20 разів відносно контрольної групи, активність цього ферменту зростає впродовж усього періоду досліджень, що підтверджує позитивний вплив вітаміну на біосинтез білка. При порівнянні показників контрольної та дослідних груп встановлено, що активність АлАТ у групах із підвищеним у 10 і 20 разів вмістом вітаміну Е перевищує контрольний

показник упродовж усього періоду

досліджень, тоді як у II групі у 6-тижневому віці вона є нижчою в 2,6 раза (Р < 0,001) відносно контрольної групи.

Таким чином, тривале згодовування підвищеного вмісту вітаміну Е (300 та 600 мг/кг) в кормах раціону підвищує активність амінотрансфераз, що свідчить про підвищення інтенсивності білоксинтезуючих процесів в яєчнику.

Враховуючи, що лужна фосфатаза бере участь у фосфорилюванні амінокислот (Кононський О.І., 2006), зростання її активності на початку яйцекладки може свідчити про підвищення інтенсивності білкового обміну в цей період (рис. 3). У віці 22-х тижнів, коли продуктивність стабілізувалася й енергія росту птиці невисока, інтенсивність білкового обміну, в якому бере участь ЛФ, знижується. Відмічено позитивний кореляційний зв’язок між активністю ЛФ і вмістом сечової кислоти (r = 0,67).

Подібний характер змін відбувається в яєчнику птиці всіх дослідних груп. Активність ЛФ зростає впродовж усього періоду досліджень порівняно з контролем в яєчнику перепелів, яким згодовували підвищену кількість вітаміну Е у 10 та 20 разів відносно контролю.

Таким чином, активність ЛФ і амінотрансфераз змінюється залежно від віку птиці та вмісту вітаміну Е в кормах раціону.

Рівень небілкового Нітрогену відображає інтенсивність кінцевого метаболізму білків. У птиці основним кінцевим метаболітом обміну білків є сечова кислота. Даний показник в яєчнику птиці контрольної групи з віком має тенденцію до зменшення, що свідчить про удосконалення системи виділення, зниження деструкції білків

і стабілізацію проміжного білкового обміну. У статевозрілих перепелів вміст сечової кислоти в яєчнику становить 40,0 % від вмісту у птиці 4-тижневого віку (Р < 0,01); в пік яйценосності цей показник складає 14,8 % відносно статевонезрілої птиці. В усіх дослідних групах птиці відмічено подібний характер змін вмісту сечової кислоти в яєчнику. Порівняно з контрольною групою, вміст сечової кислоти на початку яйцекладки в яєчнику птиці, якій згодовували комбікорм із вмістом вітаміну Е 20 мг/кг корму, менший на 28,8 % (Р < 0,01); в яєчнику перепелів, яким згодовували вітамін Е в дозі 300 мг/кг корму, вищий у 2,3 раза відносно контролю (Р < 0,001), що свідчить про посилений розпад білків на фоні підвищення активності АлАТ. В яєчнику птиці, якій згодовували вітамін Е в дозі 600 мг/кг корму, вміст сечової кислоти вище контролю в 2,5 раза (Р < 0,001), що може вказувати на посилення розщеплення білків у період початку яйцекладки і бути ознакою Е-гіпервітамінозу. В пік яйцекладки цей показник незначно відрізняється від контрольного в яєчнику птиці всіх дослідних груп. Таким чином, при згодовуванні підвищених доз вітаміну Е, відбувається інтенсивне розщеплення білків, що підтверджує наші припущення про активний обмін білків в яєчнику в період початку яйцекладки.

Між обміном нуклеїнових кислот і білків існує тісний функціональний зв’язок. Уміст РНК в яєчнику перепелів усіх дослідних груп має тенденцію до зростання впродовж усього періоду досліджень (рис. 4).

Збільшення вмісту РНК пояснюється інтенсивним ростом яйцеклітин. Вміст РНК в яєчнику перепелів з початком яйцекладки в групі з вмістом вітаміну Е 20 мг/кг корму менший, а в групах з підвищеним вмістом вітаміну Е у 10 та 20 разів зростає на 3,8 % (Р < 0,05) і 39,9 % (Р < 0,01) відповідно відносно контролю.

В пік яйцекладки вміст РНК в яєчнику перевищує контрольний показник лише в групах птиці з підвищеним вмістом вітаміну Е в кормах, що корелює з вмістом загального білка (r = 0,59 і r = 0,71 відповідно).

Вміст ДНК у клітині – це величина порівняно стабільна (Алесенко А.В., 1981; Калуєв А.В., 1999), що не корелює з інтенсивністю синтезу білка в організмі, але зростає з підвищенням продуктивності. Тому

було досліджено вміст ДНК в 1 г яєчника. У птиці контрольної групи з початком статевої зрілості цей показник в яєчнику зростає в 1,5 раза (Р < 0,01) порівняно з птицею 4-тижневого віку (рис. 5). В пік яйцекладки вміст ДНК у птиці контрольної групи є найвищим за весь період дослідження (173,10 ± 10,31 мг/г). Подібний характер змін вмісту ДНК в яєчнику перепелів спостерігається в усіх дослідних групах.

Такий характер змін вмісту ДНК може свідчити про інтенсивність розмноження яйцеклітин з початком яйцекладки.

Впродовж усього періоду досліджень в яєчнику перепелів, яким згодовували корми з вмістом вітаміну Е 20 мг/кг корму, вміст ДНК в 1 г яєчника був нижчим порівняно з контролем. В яєчнику перепелів, що отримували підвищений вміст вітаміну Е у 10 та 20 разів відносно контролю, зазначений показник перевищував контроль у 6-тижневому віці на 1,6 % та 4,3 % відповідно; в 22-тижневому віці – на 4,6 % та 7,3 % відповідно.

Слід відмітити, що вміст нуклеїнових кислот в яєчнику перепелів

постійно зростав, що пояснюється ростом яйцеклітин на початку яйцекладки (рис. 4 і 5). Підвищений відносно контролю в 10 та 20 разів вміст вітаміну Е в кормах раціону призводить до збільшення вмісту РНК і ДНК в яєчнику.

Таким чином, вміст вітаміну Е в кормах раціону впливає на його вміст в яєчнику. Впродовж усього періоду досліджень він зростав в усіх дослідних групах птиці, що свідчить про його поступове накопичення з віком. При порівнянні з контрольним показником у групі птиці з вмістом вітаміну Е в кормах 20 мг/кг, він значно менше накопичується в тканинах, тоді як при підвищенні його вмісту в комбікормах у 10 разів, він зростає в 6-тижневому віці на 1,7 % та в 22-тижневому – на 4,6 % відповідно, відносно контрольної групи. При згодовуванні перепелам 20-кратної дози вітаміну Е, його вміст в яєчнику перевищував контроль у 6 тижнів на 6,8 %, а в 22 тижні – на 8,0 %.

Можна зробити висновок, що вміст вітаміну Е в кормі значно впливає на його кількість в яєчнику перепелів, тоді як вік птиці має менш виражений вплив на цей показник.

Тривале вживання перепелами підвищених доз вітаміну Е з кормами, впливає на його вміст у жовтку яєць (Кучмістова О.Ф., 1998; Ярошенко Ф.О., 2002). Було встановлено залежність між вмістом вітаміну Е в раціоні, яєчнику та жовтку яєць перепелів. При дослідженні жовтка перепелиних яєць на вміст вітаміну Е відмічено, що згодовування його підвищеної дози в 10 разів у кормах раціону відносно контролю, впродовж 22-х тижнів сприяє підвищенню вмісту цього вітаміну в жовтку яйця в 2,9 раза (Р < 0,001). Підвищення вмісту вітаміну Е в комбікормі в 20 разів сприяло збільшенню його вмісту в жовтку в 5,1 раза (Р < 0,001). Згодовування перепелам корму з вмістом вітаміну Е 300 мг/кг економічно вигідно, оскільки при згодовуванні вітаміну Е в дозі 600 мг/кг корму виявлено ознаки Е-гіпервітамінозу. Згодовування перепелам кормів з вмістом вітаміну Е 20 мг/кг призвело до його зменшення в жовтку яєць в 5,1 раза (Р < 0,001) порівняно з контрольною групою.

Додавання до комбікорму вітаміну Е в кількості, що в 10 разів більше контрольної, забезпечило підвищення середньодобових приростів за період досліду (з 1-ої по 70-ту добу) на 9,2 %.

Завдяки біологічній активності вітаміну Е зростали адаптаційні можливості організму перепелів, що сприяло підвищенню збереженості поголів’я на 5,0 %. При додаванні до раціону підвищеної відносно контролю дози вітаміну Е (300 мг/кг), яйценосність перепелів зростає на 3,8 %.

Таким чином, застосування підвищеної дози вітаміну Е відносно контролю у 10 разів у годівлі перепелів, крім зменшення негативної дії продуктів ПОЛ і стабілізації системи антиоксидантного захисту, сприяє нормалізації білково-нуклеїнового обміну, підвищенню економічної ефективності галузі за рахунок поліпшення якості продукції: в жовтку яйця зростає вміст вітаміну Е, підвищуються середньодобові прирости, збереженість поголів’я та збільшення яєчної продуктивності.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що випливає з досліджень процесів пероксидного окиснення ліпідів та показників обміну білків і нуклеїнових кислот в яєчнику перепелів залежно від періоду продуктивності та впливу різних доз вітаміну Е в складі кормів раціону на живу масу, збереженість поголів’я, яєчну продуктивність та вміст вітаміну