На правах рукописи
03.03.01 физиология
Автореферат
диссертации на соискание учёной степени
кандидата биологических наук
МОРФОБИОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КРОВИ И ЕСТЕСТВЕННАЯ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ ЖИВОТНЫХ ПРИ НАГРУЗКЕ ОРГАНИЗМА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ДОБАВКОЙ НА ОСНОВЕ СПИРУЛИНЫ
Войщева Елена Анатольевна
Казань - 2011
Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Самарская государственная сельскохозяйственная академия»
Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор Зайцев Владимир Владимирович
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, доцент Гудин Владимир Аркадьевич
доктор биологических наук, профессор Любин Николай Александрович
Ведущая организация - ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет»
Защита диссертации состоится «1» июля 2011г на заседании диссертационного совета Д - 220.034.02 при ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана»: 420074, Казань, ул. Сибирский тракт, 35. тел. 273-96-17
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана»
Автореферат разослан 2011 г. и опубликован на сайте ksavm.senet.ru.
Учёный секретарь диссертационного совета доктор биологических наук, профессор Р.Я. Гильмутдинов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Усиленное развитие животноводства на современном этапе зависит от создания животным таких условий кормления и содержания, которые обеспечивали бы максимальное использование потенциальных возможностей организма, обусловленных наследственностью. При промышленном производстве продуктов животноводства возникает проблема повышения устойчивости организма животных к факторам внешней среды
Известно, что включение в рационы биологически активных веществ, благоприятно отражается на увеличении животноводческой продукции и повышении устойчивости организма к неблагоприятным факторам внешней среды. Использование кормовых добавок в комплексе с биологически активными веществами для всех видов животных позволяет нормализовать обмен веществ, повысить резистентность организма, воспроизводительную способность, мясную, молочную, шерстную, яичную продуктивность (В.Т. Самохина, 1991).
В настоящее время необычайно живой интерес со стороны ученого мира наблюдается к спирулине и амаранту. В своей работе мы также в качестве стимулятора иммунной системы использовали композицию спирулины и шрота семян амаранта. Выбор на спирулину выпал потому, что она содержит в своем составе комплекс биологически активных веществ, который так необходим живому организму. Микроводоросль спирулина платенсис (Spirulina platensis) обладает исключительно высокой пищевой ценностью. Наряду с высоким (до 62%) содержанием белка, который по своему композиционному составу близок к «идеальному». Такое клеточное строение спирулины позволяет её белку лучше усваиваться и ассимилироваться в организме. По данным В.Е. Луцкова, В.В. Кедо (1998), усвоение белка составляет 85-95%.
Спирулина содержит почти полный спектр каротиноидов, значительные количества витаминов группы В, витамин Е, эссенциальную линоленовую кислоту, целый ряд микроэлементов. Известно, что поступление витаминов группы В в пищеварительную систему организма свиней, усиливает обмен азотистых и минеральных веществ между пищеварительной и кровеносной системами и повышает продуктивность свиней (М.М. Бойко, Л.Н. Рак, 1970; В.А. Алексеева, 1991). Кроме того, витамины группы В стимулируют эритро-, лейко- и иммунопоэз и являются действенным средством профилактики иммунной недостаточности (И.М. Карпуть и др., 1990).
Спирулина не содержит в своих клеточных стенках жесткой целлюлозы, в отличие от других водорослей, например хлореллы.
Амарамнт, или Щиримца (лат. Amarбnthus) -- широко распространённый род преимущественно однолетних травянистых растений. По содержанию протеинов 13-19% амарант имеет наибольшее совпадение с теоретически рассчитанным идеальным белком, а по сбалансированности аминокислотного состава заменимых и незаменимых аминокислот приравнивается к белку женского молока. Для сравнения, коэффициент оценки к идеальному белку: амарант - 75, коровье молоко - 72, соя - 68, ячмень - 62, пшеница - 60, кукурузу - 44, арахис - 32.
Различные лекарственные препараты (вакцины, антибиотики и др.), применяемые для профилактики и лечения болезней новорождённых, не всегда дают желаемые результаты, так как к ним адаптировалось большинство микроорганизмов, а ряд антибиотиков обладает иммуносупрессивным действием. Поэтому создание и применение иммуностимуляторов, действие которых направлено на повышение резистентности организма животных, заслуживает особого внимания.
Цель и задачи исследований. Создание экологически безопасной биологически активной добавки на основе спирулины и амаранта и изучение её влияния на морфобиохимический состав крови и естественную резистентность организма животных.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
Изучить составные элементы спирулины, производимой в ООО «Неофит» г. Самара и шрота семян амаранта, производимого на базе ПНИИС им. П.Н. Константинова и создать новую биологически активную добавку, отвечающую современным требованиям.
Определить общее состояние организма животных и установить оптимальные нормы введения БАД на основе спирулины и шрота семян амаранта. спирулина амарант кровь резистентность
Разработать оптимальное соотношение компонентов спирулины и шрота семян амаранта и норму введения в организм животных.
Изучить влияние биологически активной добавки на основе спирулины и шрота семян амаранта на морфологический и биохимический состав крови поросят-отъемышей.
Изучить влияние смеси спирулины и шрота семян амаранта на естественную резистентность организма поросят - отъемышей.
Определить интенсивность прироста поросят - отъемышей при скармливании им разработанной биологически активной добавки.
Научная новизна работы. Впервые создана новая биологически активная добавка, состоящая из равных частей спирулины и шрота семян амаранта. Изучен химический состав биологически активной добавки на основе спирулины и шрота семян амаранта. Установлено положительное влияние на морфобиохимический состав крови и естественную резистентность поросят при скармливании добавки в течение 60 дней в дозе 100 мг/кг. Установлено, что комбинация спирулины и шрота семян амаранта обладает антиоксидантной активностью.
При использовании биологически активной добавки в кормлении по разработанной нами схеме, среднесуточный прирост поросят - отъемышей составляет 11,3%.
Практическая значимость работы. В результате проведенных исследований доказана эффективность использования в кормлении поросят-отъемышей комбинации спирулины и шрота семян амаранта. Данная комбинация повышает среднесуточный прирост на 11,3%.
Смесь спирулины и шрота семян амаранта оказывает иммуностимулирующее действие на организм сельскохозяйственных животных - повышает уровень гемоглобина, стимулирует эритро- и лейкопоэз. Применение разботанной нами смеси вызывает увеличение уровня общего белка, альфа- и гамма- глобулинов, что указывает на повышение резистентности организма животных. В организме поросят происходит достоверное повышение показателей естественной резистентности - фагоцитарной, бактерицидной и лизоцимной активности сыворотки крови животных.
Результаты исследований будут полезными для научных и практических работников в области свиноводства. Могут быть использованы в учебном процессе в профильных учебных заведениях при подготовке и переподготовке специалистов АПК, при написании учебных пособий, учебников и монографий.
Результаты производственных испытаний препарата внедрены в предприятиях Самарской области.
Основные положения, выносимые на защиту:
- создана новая биологически активная добавка, состоящая из равного соотношения спирулины и шрота семян амаранта, в своем составе содержит в среднем протеина 45,5%, углеводов - 16,5%, клетчатки - 13,8%, жиров - 9%, золы - 6,2% , воды - 9%, витамины группы В, Е, каротин, микроэлементы;
- разработанная биологически активная добавка не оказывает отрицательного действия на общее состояние животных, оказывает выраженное положительное влиянием на морфологический и биохимический состав крови;
- на введение БАД на основе спирулины и шрота семян амаранта при длительном введении в дозе 100мг/кг организм поросят-отъемышей отвечает повышением естественной резистентности и интенсивности роста.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на: международных научно - практических конференциях Самарской ГСХА (2006 - 2010); 13 конгрессе «Экология и здоровье человека» (Самара, 2008); научно - практической конференции «Современные научные тенденции в животноводстве» (Киров, 2009); научно - практической конференции «Современные проблемы интенсификации производства свинины в странах СНГ» (Ульяновск, 2010); научно - практической конференции «Инновационные технологии в свиноводстве» (Краснодар, 2010); межрегиональной научно - практической конференции «Актуальные проблемы ветеринарии и животноводства» (Самара, 2010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных статей объёмом 2,1 п.л., в т.ч. в изданиях рекомендованных ВАК РФ - 4, объёмом 0,81 п.л.
Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 116 страницах текста компъютерного набора, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и предложений производству, списка использованной литературы, приложений. Работа содержит 13 рисунков и 17 таблиц. Список литературы содержит 262 источника, в том числе 42 зарубежных.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Научно-производственный опыт и экспериментальные исследования выполнены на кафедре физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» с 2007 по 2010 годы.
Исследования проводились на 150 беспородных белых крысах-самцах массой 200 - 250 г, которые содержались в клетках; 60 гибридных поросятах (крупная белая х немецкий дюрок х ландрас) после отъёма (возраст 28 дней).
Для определения оптимального сочетания спирулины и шрота амаранта на белых крысах был проведён многофакторный эксперимент. В опыте использовали взрослых крыс (самцов) со средней массой 200 - 250 грамм. Животным с помощью зонда вводили спирулину и шрот семян амаранта в виде суспензии, приготовленной на воде очищенной в различных дозировках (0;15;30мг) и комбинациях в течение 5 недель. На 90 животных изучали общеклинические показатели крови. Забор крови производился из хвоста.
Для определения влияния шрота амаранта, спирулины и их комбинации на морфологический состав крови нами был построен ортогональный центральный композиционный план, в котором в качестве независимых переменных использовались различные дозы спирулины и шрота амаранта(1:1) в количестве (0, 15 и 30мг).
Определение общего поведения крыс после введения различных доз смеси спирулины и шрота семян амаранта (согласно СП 2.1.7.1386 -03 (16.06.2003) проводили на 30 белых крысах-самцах массой 150-200 г, которые были распределены в 5 групп (n=6). Животным однократно, внутрижелудочно с помощью зонда вводили добавку спирулины и шрота семян амаранта (1:1), в диапазоне доз 1000-10000 мг/кг массы тела( 1000 мг/кг; 2500 мг/кг; 5000 мг/кг; 7500 мг/кг; 10000 мг/кг). Срок наблюдения за животными составлял 14 суток.
Для определения морфобиохимического состава крови и функционального состояния почек, при длительном введении смеси спирулины и шрота семян амаранта в дозе 1000мг/кг сформировали две группы из 20 белых крыс-самцов -- контрольную и опытную. Животные опытной группы (n=10) получали измельченную спирулину и шрот амаранта с кормом в дозе 1000 мг/кг ежедневно в течение 30 суток. Животных контрольной группы (n=10) содержали на стандартном рационе вивария. Все морфобиохимические показатели определяли у крыс 4-х кратно. Оценку возможного влияния спирулины на ЦНС проводили визуально. В указанные сроки эксперимента в сыворотке крови крыс, получавших комбинацию данных веществ, определяли содержание общего белка, липидов, холестерина, мочевины, активность аланиновой и аспарагиновой аминотрансфераз, а также показатели тимоловой пробы общепринятыми методами с использованием стандартных наборов реактивов. Влияние спирулины (1000 мг/кг) на систему крови оценивали по основным показателям периферической крови.
Влияние спирулины и шрота амаранта на функциональное состояние почек оценивали по общеклиническому анализу мочи и содержанию мочевины и остаточного азота в сыворотке крови по методу Раппопорт-Эйхгорна. Объектами морфологического исследования являлись печень, почки, легкие, тимус, селезенка, пищевод, желудок, тонкий кишечник и надпочечники.
Для изучения влияния разработанной нами композиции на гематологические показатели, некоторые показатели резистентности и продуктивность поросят провели специальный опыт. Для опыта отобрали 60 гибридных поросят (крупная белая х немецкий дюрок х ландрас) после отъёма (возраст 28 дней), которых по принципу аналогов распределены в четыре группы: контрольная и 3 опытные.