CC BY
57
Journal of Stress Physiology & Biochemistry, Vol. 11 No. 3 2015, pp. 5-12 ISSN 1997-0838 Original Text Copyright © 2015 by Indyuhova, Azarnova, Maksimov and Zaitsev
ORIGINAL ARTICLE
Correction of the Negative Effects of Moisture Stress by Iodine-containing Preparations During Incubation
Indyuhova E.N., Azarnova T.O., Maksimov V.I., Zaitsev S.Yu.
K. I. Skryabin Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology Moscow, the Russian Federation (A Federal State Educational Institution of Higher Professional Education), Moscow, 109472, Scriabin Street, 23.
*E-Mail: [email protected]
Received June 17, 2015
A positive impact transovarial supply iodine-containing preparation on the physiological and biochemical profile and the quality of day-old chickens egg crossing «Shaver 2000», derived from eggs incubated at high humidity. Effect of the preparation resulted in stimulation of the synthesis of thyroid hormones which determined the more effective implementation of their antioxidant properties as evidenced by a decrease in the intensity of lipid peroxidation. Optimization of physiological and biochemical profile in day-old chicks hatching resulted in an increase in the 8.40% compared with the control. It is also detected synchronization mass withdrawal of young chickens at processing iodine-containing preparation.
Key words: humidity, hatching, incubation, thyroid hormone, chickens
JOURNAL OF STRESS PHYSIOLOGY & BIOCHEMISTRY Vol. 11 No. 3 2015
6
Correction of the Negative Effects...
Факторы окружающей среды как оптимальных влажностных значениях. В настоящем
раздражители имеют решающее значение в исследовании рассмотрено влияние повышенной
жизнедеятельности животных, в частности влажности (80,0±5,0%) во время инкубации на
физические факторы. Примерами такого физиолого-биохимический профиль и качество
значительного воздействия на организм являются выведенного молодняка с использованием
микроклиматические параметры в инкубационных йодсодержащего препарата in ovo.
и выводных шкафах (температура, относительная Гуморальные механизмы регуляторных
влажность, скорость движения воздуха и другие). процессов имеют преимущественное значение в
Колебания влажностных величин приводят к регуляции процессов обмена веществ, скорости
активации приспособительных реакций у животных деления клеток, роста и специализации тканей и
(Gauptman et al., 1977). адаптации к изменению условий внешней среды.
В птицеводстве нарушения в технологии Гуморальные регуляции осуществляются за счет
инкубации (нарушение влажностного и передачи сигналов с помощью биологически
температурных режимов) являются причинами активных веществ (БАВ) (Semenovich et al., 2009).
низкого вывода цыплят и дальнейшего их развития. Большая роль в гуморальной регуляции
Известно, что даже незначительные отклонения принадлежит щитовидной железе и ее
температурно-влажностных параметров от йодсодержащим гормонам (Azarnova et al., 2014;
оптимальных величин отражаются на развитии Lysov, 1977; Maksimov, 2005). Значение
эмбрионов, выводимости яиц, жизнеспособности тиреоидных гормонов в ответных реакциях
молодняка в неонатальный период и последующей организма заключается в их влиянии на уровень
продуктивности птицы (Glavatskih, 2005). основного обмена, являющегося кондициональным
Так, на производстве нередко возникают фактором общего адаптационного синдрома,
ситуации, определяющие неоднородный прогрев который сопровождается перестройками защитных
инкубационных яиц в различных зонах инкубатора сил организма, что нередко проявляется
и, соответственно, лотков. Отсюда можно сделать чрезмерной активизацией свободнорадикальных
вывод, что влажность необходимо корректировать процессов и соответственно процессов
отдельно, что достаточно трудно. липопероксидации. В совокупности эти реакции
В наших предыдущих работах (Indyuhova et al., являются следствием воздействия на организм
2014) уделяли внимание профилактики негативных чрезмерных раздражителей, которые вызывают
последствий, связанных с отклонениями в стрессорное состояние, нуждающееся в
температурном режиме инкубации, коррекции.
йодсодержащим препаратом in ovo при Специфическое влияние тиреоидных гормонов
JOURNAL OF STRESS PHYSIOLOGY & BIOCHEMISTRY Vol. 11 No. 3 2015
Indyuhova et al.
7
на геном может приводить к повышению количеством жидкости аллантоиса, зародыш с
активности важного компонента стресс- трудом разрушает скорлупу нередко в нескольких
лимитирующих механизмов - антиоксидантных местах. Наклев очень запаздывает (до одних суток
систем (ферментативных и неферментативных), и более), начинается недружно и проходит очень
ограничивающих чрезмерную реализацию долго. Вывод цыплят также тянется длительное
основного звена стрессорных повреждений - время (Otrygan'ev, 1982).
чрезмерную интенсификацию перекисного Цель работы: изучить влияние
окисления липидных комплексов. Так, трансовариального питания йодсодержащим
значительную роль в реакции организма на стресс препаратом «Кламин» на физиолого-
играет тиреоидная ось (Gorodeckaja, 2006). биохимический профиль и качество цыплят
Известно, что оптимальная влажность (55-60%) суточного возраста кросса «Шейвер 2000» при
не только способствует удалению метаболических повышенной влажности во время инкубации.
вод, но и играет важную роль в поглощении тепла. MATERIALS AND METHODS
В первые 5-6 суток инкубации высокая Для проведения опыта были сформированы
влажность (75-85%) отрицательного влияния на две группы (контрольная и опытная) по 500
развитие зародыша не оказывает, но в отдельных инкубационных яиц кросса «Шейвер 2000» от
случаях может быть полезной, уменьшая одного родительского стада при соблюдении
испарение воды и улучшая обогрев яиц. После 6-х равенства массы, сроков снесения и хранения.
суток инкубации высокая влажность задерживает Яйца кур яичного кросса инкубировали в
рост аллантоиса, и он замыкается в остром конце с автоматическом инкубаторе R-com Maru-1000 при
некоторым опозданием. В средние дни инкубации следующих параметрах инкубации: температура
высокая влажность выявляется взвешиванием яиц, соответствовала режиму инкубации, который
так как влияние ее высоких величин утвержден на ФГУП ППЗ «Птичное»,
характеризуется общим замедлением роста и относительная влажность воздуха составила
развития зародышей и их оболочек. Повышение 80,0±5,0%.
влажности воздуха в инкубаторе в последние дни Опытную партию яиц до инкубации и на 19-е
инкубации увеличивает теплоотдачу яиц, то есть сутки обрабатывали ранее выявленными
действует так же, как снижение температуры оптимальными концентрациями йодсодержащего
(Orlov, 1987; Otrygan'ev, 1982). препарата «Кламина». Он является экстрактом
Наклев скорлупы при длительном воздействии ламинарии, и помимо основного действующего
высокой влажности проходит с весьма вещества - органического йода, в своем составе
характерными признаками. Совершая также содержит некоторое количество других
плавательные движения в яйце, в связи с большим микроэлементов, витаминов, ростостимулирующих
JOURNAL OF STRESS PHYSIOLOGY & BIOCHEMISTRY Vol. 11 No. 3 2015
8
Correction of the Negative Effects...
и антиоксидантных компонентов.
Цыплят суточного возраста опытных и контрольных групп оценивали по следующим показателям: живая масса с точностью ±0,01, температура тела с точностью ±0,1, длину цыплят (от кончика клюва до кончика среднего пальца) с точностью до 0,1 см.
В работе исследовали интенсивность процессов липопероксидации (ПОЛ) по следующим продуктам: первичные продукты ПОЛ, к которым относятся липиды, содержащие изолированные двойные связи (ИДС) и диеновые конъюгаты (ДК); вторичные продукты ПОЛ -триеновые конъюгаты (ТК) и оксодиеновые конъюгаты (ОДК); конечные продукты ПОЛ -основания Шиффа (ОШ). Концентрацию продуктов ПОЛ в сыворотке определяли
спектрофотометрически. Антиокислительную активность крови (АОА) оценивали по степени подавления липопероксидации in vitro. Иммуноферментный метод использовался при определении тироксина (Т4), трийодтиронина (Т3) и тиреотропного гормона (ТТГ).
Статистическую обработку данных проводили с использованием критерия Стьюдента.
RESULTS AND DISCUSSION
Влажностные и температурные стрессы во время инкубации нарушают рост и развитие у эмбрионов и цыплят. Необходимо было установить, за счет чего происходят такие изменения. Физиологически зрелыми называются животные у которых физиологические показатели (длина тела,
живая масса, ректальная температура) соответствуют их истинному календарному возрасту; чем меньше масса животного при рождении, тем меньше абсолютная интенсивность его роста в ранний постэмбриональный период (Lysov, 1977). Линейные размеры тела являются объективными показателями, которые отражают состояние неонатального молодняка в суточном возрасте. Цыплята с большей длиной тела имеют большие размеры внутренних органов, растут и развиваются интенсивнее (Aleksandrova, 2014).
Тенденция к оптимизации роста и развития у эмбрионов кур за счет применения йодсодержащего препарата in ovo установлена также путем определения категорий зародышей кур по степени замыкания аллантоиса на 11-е сутки инкубации. Так, количество яиц с замкнувшимся аллантоисом (1-я категория) в опытной группе превышало таковое в контроле на 8 %.
Физиологическая полноценность цыплят суточного возраста из опытной группы, по сравнению с контрольным молодняком, подтверждается (табл. 1) достоверно большими значениями массы и длины тела, также зафиксирована у опытных особей наибольшая ректальная температура 38,7±0,12°C (против 37,9±0,11°C в контроле; р<0,01). Согласно исследованиям (Burtov et al, 1990; Lysov, 1977), ректальная температура 38,0 °С и ниже может напрямую указывать на пониженный уровень терморегуляции и ведет к физиологической незрелости молодняка.
JOURNAL OF STRESS PHYSIOLOGY & BIOCHEMISTRY Vol. 11 No. 3 2015
Indyuhova et al.
9
Очевидно, генез физиологической незрелости изменения в содержании гормонов щитовидной
суточного молодняка контрольной группы и связан железы между контролем и опытом указывают на
с повышением относительной влажности во время то, что препарат оказывает стимулирующее
инкубации. Оптимизация характеристик молодняка воздействие на щитовидную железу последних.
кур, представленных в таблице 1, возможно, Цыплята к моменту вывода не обладают
связана с тиреоидным статусом, который достаточно развитой терморегуляцией. Куриный
несколько отличался у контрольных и опытных зародыш до известной степени пойкилотермный и
групп. лишь после вылупления у цыпленка происходит
Наибольшее значение имеют геномные позитивный сдвиг к температурному гомеостазу.
эффекты тиреоидных гормонов, заключающееся в Терморегуляционные механизмы оказываются
регуляции сложных, комплексных программ хорошо развитыми у цыпленка на 15-20-е сутки
экспрессии генов, на основании чего йодтиронины после вылупления, и в это время его можно считать
играют важную роль в регуляторной физиологии, полностью гомойотермным (Gauptman, 1977).
за счет синтеза высокоспецифических белков, Стабилизация температурного гомеостаза у цыплят
например соматотропного гормона. Так, опытной группы (табл. 1), очевидно, проявилась за
тиреоидные гормоны в эмбриональный и ранний счет свойств тиреоидных гормонов. В частности,
постнатальный периоды развития животных стимуляция и оптимизации обмена веществ и,
выполняют роль основных индукторов процесса соответственно, теплопродукции (Azarnova et al.,
дифференцировки практически всех органов и 2014).
тканей (Maksimov, 1999; Bert De Groef et al., 2013), Любые отклонения в оптимальных величинах
наряду с этим они обладают антиоксидантными средовых факторов (влажность, температура,
свойствами. Тиреоидные гормоны мобилизуют движение воздуха в инкубаторе и другие)
универсальные протекторные факторы, выступают стрессором для организма, особенно во
наибольшее значение среди которых принадлежит время интенсивного роста и развития (Yigit et al,
белкам теплового шока (Gorodeckaja, 2006). 2014). К этим факторам необходима адаптация,
Данные таблицы 2 указывают на достоверное реализация которой отчасти заложена в активации
увеличение тиреоидных гормонов (в пределах нейроэндокринных систем (Lysov, 1977; Maksimov,
референтных значений) у цыплят опытной партии. 2005).
Так, уровень показателя «Т4 общий» выше на Известно, что функциональное состояние
16,2% (р<0,01), «Тэ общий» - 16,3%, «Т4 щитовидной железы оказывает заметное влияние
свободный» - в 1,5 раза (р<0,05) и «Тэ свободный» на интенсивность свободно-радикальных реакций.
- 10,1 % (р<0,05), по сравнению с контролем. Тиреоидные гормоны способны участвовать в
Равные значения по уровню ТТГ и более значимые регуляции пероксидных процессов организма,
JOURNAL OF STRESS PHYSIOLOGY & BIOCHEMISTRY Vol. 11 No. 3 2015
10
Correction of the Negative Effects...
которые являются следствием свободнорадикальных процессов. Изучаемые гормоны проявляют антиоксидантные свойства путём связывания активных форм кислорода и активизации антиоксидантных ферментов и экспрессии белков теплового шока - HSP (что является фундаментальным механизмом, защищающим клетку от повреждения при воздействии различных стрессоров). Также HSP увеличивают активность антиоксидантных ферментов - Mn-СОД, каталазы и глютатионпероксидазы; HSP связываются с жирными кислотами и защищают чувствительные молекулы от оксидативного повреждения, так как создают гидрофобную оболочку, исключающую атаку гидрофильных свободных радикалов и пероксидов (Gorodeckaja, 2006; Bert De Groef et a/., 2013).
Исходя из данных таблицы 3, интенсивность перекисного окисления у цыплят опытной группы ниже, чем в контроле. Так установлено, достоверное снижение уровня ИДС на 8,5%, ОДК - 23,7% и ОШ - 21,5%, по сравнению с контролем.
Интенсивность, регуляция свободнорадикальных процессов и реакций липопероксидации осуществляется многокомпонентной антиоксидантной системой, которая обеспечивает
инактивацию свободных радикалов, предотвращая чрезмерное образование цитотоксичных продуктов ПОЛ (Lesik et al., 2013).
На фоне оптимизации тиреоидного статуса (табл. 2) произошла активизация антиоксидантной защитной системы организма, что выразилось в увеличении показателя «АОА» на 29,2% (р<0,01), по сравнению с контрольной группой. Очевидно, данный факт и обусловил снижение деструктивных процессов деградации липидных комплексов у молодняка опытной группы.
Тиреоидные гормоны обладают широким спектром действия на центральные обменные процессы, обуславливая многие жизненно важные функции организма, в том числе обеспечивающие своевременный вывод молодняка кур (Azarnova et al., 2014; Bert De Groef et al., 2013).
Из гистограммы (рис. 1) следует, что вывод цыплят контрольной группы происходил недружно и растянуто. Вывод молодняка из опытной группы начался на 6 часов раньше и длился 42 часа, а в контроле - 48 часов.
Оптимизация «работы» щитовидной железы у цыплят опытной группы, вероятно, обусловила синхронизацию массового вывода в условиях повышенной влажности во время инкубации.
Таблица 1. Качество цыплят суточного возраста, (n=10)
Показатель Группы
Контрольная Опытная
Общая длина тела, см 17,65±0,11 18,24±0,08**
Живая масса, г 40,31±0,58 43,15±0,71*
Температура ректальная, оС 37,90±0,11 38,7±0,12**
Примечание: Здесь и далее *- р<0,05; **- р<0,01; ***- р<0,001
JOURNAL OF STRESS PHYSIOLOGY & BIOCHEMISTRY Vol. 11 No. 3 2015
Indyuhova et al.
11
Таблица 2. Тиреоидный статус цыплят суточного возраста, (n=5)
Показатель Группа
Контрольная Опытная
Т4 общий нмоль/л 19,05±0,04 22,14±0,03**
Т3 общий нмоль/л 0,0209±0,0500 0,0243±0,0600
Т4 свободный, пмоль/л 5,53±0,05 8,24±0,04*
Т3 свободный, пмоль/л 12,67±0,16 13,95±0,14*
ТТГ, мМЕ/л 0,009±0,001 0,009±0,001
Таблица 3. Показатели ПОЛ и антиоксидантной защитной системы, (n=5)
Показатель Группа
Контрольная Опытная
АОА, % 48,00±1,30 62,0±2,0**
ИДС, ед.опт.пл. 6,27±0,11 5,74±0,10*
ДК, ед.опт.пл. 1,28±0,09 1,17±0,12
ТК, ед.опт.пл. 1,39±0,07 1,13±0,09
ОДК, ед.опт.пл. 0,97±0,04 0,74±0,04*
ОШ, отн.ед/мл 0,79±0,04 0,62±0,05*
Рисунок 1. Гистограмма интенсивности вывода цыплят.
Таким образом, выявленный тиреоидный статус у цыплят опытной группы является оптимальным, что подтверждено высокой жизнеспособностью цыплят, что выразилось в достоверном увеличении вывода цыплят на 8,40 %, по сравнению с
контролем.
CONCLUSIONS
Выявлена возможность оптимизации физиолого-биохимического профиля и качества цыплят суточного возраста кросса «Шейвер 2000»
JOURNAL OF STRESS PHYSIOLOGY & BIOCHEMISTRY Vol. 11 No. 3 2015
12
Correction of the Negative Effects...
йодсодержащим препаратом in ovo при высокой влажности во время инкубации, что определило повышение одного из центральных показателей качества инкубации яиц - вывода цыплят.
REFERENCES
Aleksandrova T.S. (2014) Sovershenstvovanie ocenki i tehnologicheskih priemov vyrashhivanija cypljat-brojlerov: dis. ... kand. s/h nauk, 126 p.
Azarnova T.O, Indyuhova E.N., Jarceva I.S. et al. (2014) Jodirovannoe transovarial'noe pitanie zarodyshej kur, kak sposob stimuljacii jembriogeneza i sinhronizacii massovogo vyvoda cypljat. Veterinarija [In Russian], 3, 49-52.
Bert De Groef, Sylvia V. H. Grommen, Veerle M. Darras (2013) Hatching the cleidoic egg: the role of thyroid hormones. Frontiers in Endocrinology, 4, 1-10.
Burtov Ju.Z, Goldin Ju.S., Krivopishin I.P. (1990) Inkubacija jaic, Agropromizdat, 239 p.
Gauptman Ja., Chumlivski B., Dushek Ja. et al. (1977) E.N. Panova. Jetologija sel'skohozjajstvennyh zhivotnyh, «Kolos», 304 p. Glavatskih O.V. (2005) Vlijanie otklonenij temperaturno-vlazhnostnogo rezhima inkubacii na razvitie cypljat v postjembrional'nyj period: dis. . kand. s/h nauk, 121 p.
Gorodeckaja I.V. (2006) Tireoidnye gormony i antistress-sistema organizma: dis. . d-ra med. nauk, 318 p.
Indyuhova E.N., Azarnova T.O., Maksimov V.I. (2014) Fiziologo-biohimicheskoe stanovlenie organizma jembrionov i cypljat na fone dopolnitel'nogo transovarial'nogo jodirovannogo pitanija v uslovijah dlitel'noj gipertermii (Materialy X mezhd. nauchno-prakticheskoj konf. «Novosti nauchnoj mysli -2014»), Praga, 69-73.
Lesik Ja.V., Fedoruk R.S. (2013) Aktivnost' antioksidantnoj sistemy organizma krol'chih pri vypaivanii suspenzii hlorelly, sul'fata natrija, hlorida i citrata hroma. Aktual'nye voprosy veterinarnoj biologii [In Russian] 3 (19), 25-28.
Lysov V.F. (1977) Fiziologija molodnjaka sel'skohozjajstvennyh zhivotnyh, Kazan', 63 p.
Maksimov V.I. (1999) Gormonal'nyj status organov zhivotnyh v postnatal'nom ontogeneze: dis. . d-ra biol. nauk, 528 p.
Maksimov V.I. (2005) Stanovlenie v ontogeneze jendokrinnyh funkcij / V.I. Maksimov (Nauchnye trudy I sezda fiziologov SNG), Medicina-Zdorov'e, V.2, 128.
Orlov M.V. (1987) Biologicheskij kontrol' v inkubacii. Rossel'hozizdat, 223 p.
Otrygan'ev G.K. (1982) Tehnologija inkubacii. Rossel'hozizdat, 142 p.
Semenovich A.A., Pereverzev V.A., Zinchuk V.V. et al. (2009) A.A. Semenovicha. Fiziologija cheloveka, Minsk, Vyssh. shkola, 544 p.
Yigit A.A., Panda A.K., Cherian G. (2014) The avian embryo and its antioxidant defence system. Journal Worlds Poultry Science, 70, 563-573.
JOURNAL OF STRESS PHYSIOLOGY & BIOCHEMISTRY Vol. 11 No. 3 2015
