Размещено на http://www.allbest.ru/

ІНСТИТУТ БІОЛОГІЇ ТВАРИН УААН

УДК-635.5:577.15.16.612.65

ВИДОВІ ОСОБЛИВОСТІ АНТИОКСИДАНТНОГО СТАТУСУ У ПТАХІВ ТА СПОСОБИ ЙОГО КОРЕКЦІЇ У РАННЬОМУ ПОСТНАТАЛЬНОМУ ПЕРІОДІ

03.00.04 - біохімія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

МАРТИНЮК УЛЯНА АНДРІЇВНА

Львів-2007



Дисертація є рукописом

Робота виконана в Інституті біології тварин УААН

Науковий керівник - доктор сільськогосподарських наук, член-кореспондент УААН Ратич Іриней Борисович, Інститут біології тварин УААН, головний науковий співробітник лабораторії живлення птиці

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, с.н.с. Стапай Петро Васильович, Інститут біології тварин УААН, завідувач лабораторії живлення овець та вовно утворення

доктор сільськогосподарських наук, професор Цехмістренко Світлана Іванівна, Білоцерківський державний аграрний університет Міністерства аграрної політики України, завідувач кафедри органічної та біологічної хімії

Провідна установа Державний науково-дослідний контрольний інститут ветеринарних препаратів та кормових добавок, відділ фармакології і імунології Міністерства аграрної політики України, м. Львів

Захист відбудеться 19.06. 2007 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.368.01 в Інституті біології тварин УААН за адресою 79034, м.Львів, вул. Стуса,38

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту біології тварин УААН (79034, м.Львів, вул. В.Стуса, 38)

Автореферат розісланий 17.05. 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Віщур О.І.



АНОТАЦІЇ

Мартинюк У.А. Видові особливості антиоксидантного статусу та способи його корекції у ранньому постнатальному періоді. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.04 - біохімія. - Інститут біології тварин, м. Львів, 2007.

Дисертація присвячена вивченню видових особливостей ПОЛ та стану деяких елементів ферментативної та неферментатвної САЗ у японських перепілок, гусей та індиків з урахуванням їх фізіологічного стану і віку та розробленню способів їх корекції у ранньому постнатальному періоді розвитку. ліпід ферментативний антиоксидантний захист

Порівняльні дослідження процесів ПОЛ та стану САЗ у перепелів, гусей та індиків показали, що формування антиоксидантного статусу в організмі птахів у процесі їх онтогенетичного розвитку має видову і органо-тканину специфіку, а зміни інтенсивності ПОЛ у них залежать від сформованості САЗ у тканинах і характеризується певними змінами активностей ферментів САЗ та вмісту біоантиоксидантів, зумовленого фізіологічним станом організму.

Жовток перепелиних яєць, у порівнянні з жовтком гусячих та індичих яєць, містить меншу кількість продуктів ПОЛ та вищу активність каталази та

глутатіонпероксидази, більший вміст відновленого глутатіону, вітамінів Е і А та менший рівень каротиноїдів.

Ранній постнатальний період розвитку гусенят та індичат характеризується зменшенням в їх організмі природних біоантиоксидантів (вітамінів Е, А і каротиноїдів) та посиленням процесів ПОЛ.

Додаткове введення до стандартного комбікорму для гусенят та індичат у період їх вирощування з 5- до 21-добового віку вітаміну Е у кількості 10 г/т або вітаміну С у кількості 25 г/т знижує інтенсивність процесів ПОЛ, сприяє зростанню активності ферментів САЗ у крові і тканинах печінки та м'язів стегна, а також збільшенню живої маси та збереженості поголів'я.

Ключові слова: перепілки, гуси, індики, ембріони, перекисне окислення ліпідів, система антиоксидантного захисту, вітамін Е, вітамін С, каротиноїди.



Мартынюк У.А. Видовые особенности антиоксидантного статуса и способы его коррекции в раннем постнатальном периоде. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.04 - биохимия. - Институт биологии животных УААН, Львов, 2007.

Диссертационная работа Мартынюк У.А. посвящена изучению видовых особенностей процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и состояния некоторых элементов ферментативной и неферментативной систем антиоксидантной защиты (САЗ) у японских перепелов, гусей и индюков с учетом их физиологического состояния, возраста и разработке способов их коррекции в раннем постнатальном периоде развития.

На основе экспериментальных исследований, выполненных на современном методическом уровне, исследованы видовые, органо-тканевые особенности процессов ПОЛ и функционирования САЗ у японских перепелов, гусей и индеек во время яйцекладки. Установлено, что исследуемые ткани перепелок характеризуются меньшей интенсивностью процессов ПОЛ и большей активностью ферментативной и неферментативной САЗ, по сравнению с тканями гусей и индеек. Желток перепелиных яиц, по сравнению с желтком гусиных и индюшиных яиц, содержит меньшее количество продуктов ПОЛ и высшую активность каталазы (КТ) и глутатионппероксидазы (ГП), большее содержание восстановленного глутатиона, витаминов Е и А и низший уровень каротиноидов.

В процессе эмбриогенеза количественные и качественные изменения содержания продуктов ПОЛ и активность ферментов САЗ в остаточном желтке эмбрионов перепелов, гусей и индюков и выведенных птенцов были различными.

Содержание природных антиоксидантов (витаминов Е, А и каротиноидов) в желтке перепелиных, гусиных и индюшиных яиц за период их инкубации уменьшалось. Исследования ооцитов перепелок, гусей на разных стадиях их роста показали, что формирование САЗ происходит уже на ранних стадиях оогенеза. При этом активность КТ и ГП в ооцытах гусей, по сравнению с ооцитами перепелок, на всех исследуемых стадиях оогенеза, кроме начальной, была меньшей.

Формирование антиоксидантного статуса в организме птиц в процессе их онтогенетического развития имеет видовую и органо-тканевую специфику, а изменения интенсивности ПОЛ у них зависит от формирования САЗ в тканях и характеризуются определенными изменениями активности ферментов САЗ и содержания биоантиоксидантов, обусловленного физиологическим состоянием организма. Ранний постнатальный период развития гусят и индюшат характеризуется уменьшением в их организме природных антиоксидантов (витаминов Е, А и каротиноидов) и усилением процессов ПОЛ. Дополнительное введение в стандартный комбикорм для гусят и индюшат в период их выращивания з 5-до 21-суточного возраста витамина Е в количестве 10 г/т или витамина С в количестве 25 г/т снижает интенсивность процессов в крови и тканях печени и мышц бедра и способствует возрастанию активности ферментов САЗ, увеличению живой массы и сохранности поголовья.

Ключевые слова: перепелы, гуси, индейки, эмбрионы, перекисное окисление липидов, система антиоксидантной защиты, витамин Е, витамин С, каротиноиды.



Martynyuk U.A Species peculiarities of antioxidant status and their correction method in early postembriogenesis. - Manuscript.

Thesis for a candidate's degree f agriculture sciences by specialty 03.00.04 - biochemistry. - Institute of Animal Biology of UAAS, Lviv, 2007.

The dissertation is devoted to study of species peculiarities of lipid peroxidation and state of some elements of enzyme and non-enzyme antioxidant defense system in Japanese quails, geese and turkeys in connection with physiological state and age and proposition of antioxidant status correction method during early embryogenesis.

Comparative investigations of lipid peroxidation process and antioxidant defense system state in Japanese quails, geese and turkeys was shown, that antioxidant status formation in avian organism during ontogenesis had species and organ-tissues specify and change of lipid peroxidation intensity was correlated with antioxidant defense system formation in tissues and change of antioxidant defense system enzymes activities and bioantioxidant content, connected with physiological state of organism.

Egg yolk of Japanese quails, in comparison with gooses and turkey's egg yolk, contain less level of lipid peroxidation products and higher catalase and glutathione peroxidase activity, increasing level of reduced glutathione, vitamins E, A and decreasing carotenoids content. Early postembryogenesis of goslings and turkey poults is characterized by decreasing level of natural bioantioxidants (vitamins E, A and carotenoids) in avian organism and lipid peroxidation processes stimulation. 10 g/ton vitamin E or 25 g/ton vitamin C addition into composition of standard diet for goslings and turkey poults during growing period was decreased lipid peroxidation processes intensity and was increased antioxidant defense system enzymes activity in blood, liver and leg muscle and also live weight and poultry safety.

Key words: Japanese quails, geese, turkeys, embryos, lipid peroxidation, antioxidant defense system, vitamin E, vitamin C, carotenoids.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Перекисному окисненню ліпідів (ПОЛ) та функціонуванню систем антиоксидантного захисту (САЗ) організму в останні роки присвячено багато досліджень. Відповідно до сучасних уявлень активні форми кисню є проміжними продуктами аеробного метаболізму, а інтенсивність їх утворення у клітинах залежить від фізіологічного стану організму та дії чинників зовнішнього середовища (Осипов А.Н., Азидов О.А., Владимиров Ю.А., 1990; Surai P.F. et al., 1999; Коломоєць О.В., 2004; Новиков К.Н., 2006). Отже, у середовищі кисню внутрішньоклітинна генерація активних форм кисню є закономірним і фізіологічно важливим процесом, контроль за яким здійснюється САЗ. Причиною окиснювального стресу є не продукція активних форм кисню, а порушення балансу між їх генерацією і знешкодженням (Cheraskin E., 1996; Антоняк Г.Л. та ін., 2002). Для запобігання зниження функціональної активності САЗ ряд дослідників пропонують додавати до корму природні або синтетичні антиоксиданти (Калитка В.В., 1995; Іонов И.А. та ін., 1999; Верещак В.В., 2001; Капралов О.О., Данченко Г.В., Петрова Г.В., 2002; Данченко О.О., 2002; Єременко О.А., 2004; Цехмістренко С.І., 2006). З природних антиоксидантів найчастіше застосовують вітамін Е, тоді як вивченню впливу аскорбінової кислоти, як антиоксиданта приділяється недостатня увага.

Показано, що під час онтогенетичного розвитку птахів інтенсивність процесів ПОЛ і активність ферментативної та неферментативної САЗ організму змінюється (Колесніков М.О., 2002; Шаповалов С.О., 2002; Чубар О.М., 2006). При цьому існують певні видові відмінності (Данченко О.О., Калитка В.В., 2002; Цехмістренко С.І. та ін., 2006; Кононський О.І., Симоненко М.М., Єсьман Д.В., 2006). У той же час, необхідно відзначити, що досліджень видових відмінностей антиоксидантного статусу організму птахів за різних фізіологічних станів і у різні вікові періоди є мало. Зважаючи на те, що різні види птахів відрізняються між собою інтенсивністю обмінних процесів, швидкістю росту, статевого дозрівання та продуктивністю (Лашко О.І., 2002, 2003, 2004; Tzschentke B., 2006), вивчення видових особливостей антиоксидантного статусу за певних фізіологічних станів організму та дії антиоксидантів є актуальним, оскільки поглиблює відомості щодо видової специфіки зумовленої як генетичними особливостями, так і впливом умов зовнішнього середовища і дає змогу визначити стан напруженості САЗ організму та розробити способи його корекції.

Зв'язок з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до плану науково-дослідних робіт лабораторії фізіолого-біохімічних основ живлення птиці Інституту біології тварин УААН і виконувалась у межах таких завдань: "Вивчити роль субстратів у механізмі трансформації поживних речовин корму у птиці та розробити систему ефективного використання в її раціонах рослинної сировини" (№ держреєстрації 0101U003437) та "Розробити способи підвищення ефективності використання поживних речовин корму, продуктивності, репродуктивної здатності та імунобіологічної реактивності птиці" (№ держреєстрації 0106U003039).

Мета і завдання дослідження. Встановити видові особливості процесів ПОЛ та стан деяких елементів ферментативної та неферментативної САЗ у японських перепілок, гусей та індиків з урахуванням їх фізіологічного стану і віку та розробити способи його корекції у ранньому постнатальному періоді розвитку.

Для досягнення поставленої мети у завдання роботи входило дослідження:

- видових та органо-тканинних відмінностей процесів ПОЛ та деяких елементів ферментативної і неферментативної САЗ у перепілок, гусок та індичок у період яйцекладки;

- видових особливостей процесів ПОЛ та деяких елементів ферментативної і неферментативної САЗ у жовтку перепелиних, гусячих та індичих яєць у процесі інкубації яєць;

- видових особливостей формування елементів ферментативної САЗ в ооцитах перепілок і гусок у процесі оогенезу;

- видових та органо-тканинних відмінностей антиоксидантного статусу у гусенят та індичат у ранньому постнатальному періоді їх розвитку;

- впливу добавок до раціону гусенят та індичат різних кількостей вітамінів Е і С на процеси ПОЛ та активність деяких елементів системи антиоксидантного захисту та інтенсивність їх росту і збереженість поголів'я.

Об'єкт дослідження. Інтенсивність процесів ПОЛ та стан САЗ у крові і тканинах перепелів, гусей та індиків.

Предмет дослідження. Показники ПОЛ, активність ферментів САЗ, вміст вітамінів Е, А і каротиноїдів, прирости живої маси.

Методи досліджень. Біохімічні - для визначення кількісного вмісту продуктів ПОЛ та показників САЗ; морфометричні - для контролю за ростовими процесами; сатистичні - для визначення вірогідності одержаних резульатів.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведено порівняльні дослідження процесів ПОЛ та стану системи антиоксидантного захисту (АОЗ) у перепелів, гусей та індиків з урахуванням фізіологічного стану та віку. Показано, що формування антиоксидантного статусу в організмі птахів у процесі їх онтогенетичного розвитку має видову і органо-тканинну специфіку, а зміни інтенсивності ПОЛ у них залежать від сформованості САЗ у тканинах і характеризуються певними змінами активностей ферментів САЗ та вмісту біоантиоксидантів, зумовленого фізіологічним станом організму.

Ранній постнатальний період розвитку гусенят та індичат характеризується зменшенням в їх організмі природних біоантиоксидантів (вітамінів Е, А і каротиноїдів) та посиленням процесів ПОЛ.

Збільшенням кількості вітамінів Е і С у стандартному раціоні для гусенят та індичат знижує інтенсивність процесів ПОЛ і підвищує функціональну активність САЗ в їх організмі.

Практичне значення одержаних результатів. Запропоновано спосіб корекції антиоксидантного статусу у гусенят та індичат у ранньому постнатальному періоді розвитку. Показано, що збільшення кількості вітамінів Е і С на 50%, у порівнянні з рекомендованим, у стандартному раціоні для гусенят та індичат у період їх вирощування з 5- до 21-добового віку сприяє підвищенню їх живої маси та збереженості поголів'я.

Особистий внесок здобувача. Здобувач особисто підготувала обґрунтування теми, підібрала і опрацювала літературу за темою дисертаційної роботи, розробила методичні підходи для вирішення поставлених завдань, виконала експериментальну частину роботи.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи доповідалися: на International conference "Pig and poultry meat guality-genetic and non-genetic factors" (Krakow, Poland - 14-15 October 2004); Міжнародній науково-практичній конференції молодих вчених та спеціалістів "Молоді вчені у вирішенні проблем аграрної науки і практики" (м.Львів, 17-18 червня 2004 р.); науково-практичній конференції молодих науковців і спеціалістів "Актуальні проблеми тваринництва та ветеринарної медицини " (м.Львів, 9 грудня 2005 р.); Міжнародній науково-практичній конференції "Біологічні основи продуктивності та здоровя тварин" (м.Львів, 23-24 червня 2005р.); Міжнародній науково-практичній конференції "Біологічні основи продуктивності та здоровя тварин" (м.Львів, 8-9 червня 2006 р.); Міжнародній науково-практичній конференції молодих вчених та спеціалістів "Молоді вчені у вирішенні проблем аграрної науки і практики" (м.Львів, 15-16 червня 2006р.); Науково-практичній конференції молодих науковців і спеціалістів "Сучасний стан тваринництва та перспективи його розвитку " (м.Львів, 7 грудня 2006 р.).

Публікації. За матеріалами дисерертаційної роботи опубліковано 8 наукових робіт, з них 7 статей у фахових виданнях та отримано патент на корисну модель.

Структура і об'єм дисертації. Дисертація складається зі вступу, огляду літератури, матеріалів і методів, власних досліджень, аналізу і узагальнення результатів, висновків і пропозицій виробництву, списку використаних джерел. Загальний обсяг дисертації - 161 сторінка, у тому числі 19 таблиць і 16 рисунків, які займають 17 сторінок та 4 додатки. Список використаних джерел включає 332 публікації, в тому числі 97 закордонних.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Огляд літератури. Складається з 3 підрозділів, в яких наведено дані літератури, що стосуються САЗ і її ролі для організму птахів, вікових та органо-тканинних особливостей антиоксидантного статусу у птахів, впливу вітамінів Е і С на антиоксидантний статус та продуктивність птахів.

Загальна методика та основні методи досліджень. Для вирішення поставлених завдань нами проведено 5 дослідів протягом 2004-2006 років.

У першому досліді вивчали процеси перекисного окиснення ліпідів та активність деяких ланок ферментативної і неферментативної САЗ у тканинах японських перепілок, гусок та індичок під час їх яйцекладки. Дослід проводився на 6-місячних японських перепілках, 2-річних гусках сірої оброшинської породної групи та 2-річних індичках легкого кросу. Утримання перепілок було клітковим з вільним доступом до корму і води, а гусок та індичок вигульним. Перепілкам, гускам та індичкам згодовували комбікорми збалансовані за поживними і біологічно-активними речовинами у відповідності з потребою для кожного виду (Кирилів Я.І., Ратич І.Я., 2004).

У другому досліді вивчали видові особливості антиоксидантного статусу у ембріонів. Дослід проводили на 14-добових ембріонах перепелів, 26-добових ембріонах гусей та 24-добових ембріонах індиків, тобто матеріал для біохімічних досліджень (залишковий жовток разом з жовтковим мішком) відбирали за два дні до початку надзьобування шкарлупи, а також після виведення пташенят.

У третьому досліді вивчали вікову, видову та органо-тканинну специфіку антиоксидантного статусу у птахів у ранньому періоді онтогенезу. Дослід проводили на добових, 20- і 60- добових гусенятах сірої оброшинської породної групи та індичатах легкого кросу. Гусенят до 20- добового віку утримували на підлозі без вигулу, а з 20- до 60- добового віку утримання гусенят було вигульним. Утримання індичат було клітковим з вільним доступом до корму і води. Гусенятам та індичатам згодовували стандартні комбікорми, що за поживністю відповідали періоду вирощування кожного виду пташенят.

Четвертий дослід проводили на трьох групах гусенят по 49 голів у кожній групі, починаючи з 5- до 21-го добового віку в умовах експериментальної бази Інституту землеробства і тваринництва західного регіону України. Птицю утримували на підлозі з вільним доступом до корму і води. Протягом усього досліду пташенятам контрольної групи згодовували стандартний комбікорм, збалансований за усіма поживними та біологічно активними речовинами, відповідно до періоду вирощування. Гусенятам першої дослідної групи до стандартного комбікорму додатково вводили 10 г/т вітаміну Е, а для гусенят другої дослідної групи до стандартного комбікорму додатково додавали вітамін С у кількості 25 г/т. У кінці досліду провели зважування всього поголів'я гусенят. Впродовж досліду проводили облік збереженості поголів'я.

П'ятий дослід проводили на трьох групах індичат легкого кросу по 20 голів у кожній групі, починаючи з 5- до 21-го добового віку у фермерському господарстві "Федюк" села Новосілки Золочівського району Львівської області. Утримання індичат було клітковим з вільним доступом до корму і води. Протягом усього досліду пташенятам контрольної групи згодовували стандартний комбікорм, збалансований за усіма поживними та біологічно активними речовинами, відповідно до періоду вирощування. Індичатам першої дослідної групи до стандартного комбікорму додатково вводили 10 г/т вітаміну Е, а для другої дослідної групи до стандартного комбікорму додатково додавали вітамін С у кількості 25 г/т. У кінці досліду провели зважування всього поголів'я індичат. Впродовж досліду проводили облік збереженості поголів'я.

Матеріалом для досліджень слугували кров, плазма крові, еритроцити, тканини печінки, білкової частини яйцепроводу, м'язів стегна, ооцити на різних стадіях оогенезу, жовток яйця, залишковий жовток разом з жовтковим мішком.

У вказаних тканинах, жовтку яєць та ооцитах визначали вміст гідроперекисів ліпідів (ГДП; Мирончик В.В., 1984), малонового діальдегіду (МДА; Мартинюк В.Б. та ін., 1991), відновленого глутатіону (ВГ; Батлер П.Л. та ін., 1963) супероксиддисмутазну КФ. 1.15.1.1 (СОД; Дубинина Е.Е. та ін., 1983), каталазну КФ. 1.11.1.6 (КТ; Королюк М.А. та ін., 1988), глутатіонпероксидазну КФ. 1.11.1.9 (ГП; Моина В.М., 1986) активності.

У жовтку яєць, залишковому жовтку разом з жовтковим мішком і тканинах печінки визначали вміст вітамінів Е, А (Скурихин В.Н., 1991) та каротиноїдів (Маслиева О.И., 1975).

1. Видові та органо-тканинні особливості антиоксидантного статусу в птахів під час яйцекладки. Дослідження проведені на різних видах птахів під час їх яйцекладки показали, що інтенсивність процесів ПОЛ, активність СОД і КТ та вміст одного з найважливіших тканинних біоантиоксидантів - вітаміну Е у печінці перепілок, у порівнянні з гусками та індичками, були вищими. При цьому необхідно зауважити, що активність СОД і КТ у печінці перепілок була найвищою, а ГП - найменшою. Вміст вітаміну А і каротиноїдів у гусок та індичок був більший, ніж у перепілок.

Високу інтенсивність процесів перекисного окиснення ліпідів відзначено у тканинах білкової частини яйцепроводу всіх досліджуваних видів птахів, однак найменшою вона була в індичок при найнижчій каталазній та глутатіонпероксидазній активностях. Необхідно зауважити, що концентрація малонового діальдегіду в цій тканині перепілок, гусок та індичок була помітно вищою, ніж гідроперекисів, що свідчить про тканинну особливість захисних механізмів, внаслідок яких знешкоджуються первинні і вторинні продукти ПОЛ (Кургалюк Н.М., 2001).

У м'язах стегна перепілок нами встановлено значно нижчий рівень продуктів ПОЛ та вищу активність каталази і глутатіонпероксидази, у порівнянні з індичками і гусками. На нашу думку, такі різниці можуть бути зумовлені способом утримання птахів, а отже, і функціональними навантаженнями. Утримання перепілок було клітковим, а гусок та індичок вигульними.

Дослідження виконані на тваринах показали, що м'язове навантаження супроводжується підвищенням кількості гідроперекисів, а скелетні м'язи у стані відносного спокою характеризуються низьким ступенем відновленості дихального ланцюга, зумовленого дефіцитом субстратів окиснення (Бучко О.М., 2004).

Концентрація відновленого глутатіону, як показали наші дослідження, була найвищою у тканинах печінки всіх видів птахів, приблизно у два рази меншою в білковій частині яйцепроводу і найменшою у м'язах стегна, крім індичок.

Висока концентрація глутатіону у печінці, у порівнянні з іншими тканинами, зумовлена тим, що в печінці синтезується і відновлюється основний пул глутатіону організму, що сприяє інактивації вільних радикалів шляхом акумуляції синтезу Se-залежної глутатіонпероксидази, яка каталізує розпад Н2О2 і органічних гідроперекисів (Кулинский В.И., Колісниченко Л.С., 1990). Як бачимо, функціональна активність САЗ у тканинах є неоднаковою і зумовлена специфікою метаболізму, рівнем ферментативного метаболізму - продукції НАДФ - НАДФН, міри витрачання цього запасу в біоенергетичних процесах, надходження незамінних компонентів САЗ - токоферолу, аскорбату, біофлавоноїдів, тіолів та інших сполук (Бобирьов В.М. та ін., 2002).

Нами встановлено суттєві різниці щодо вмісту продуктів ПОЛ, активності супероксиддисмутази, каталази, глутатіонпероксидази, кількості відновленого глутатіону, вітамінів Е, А і каротиноїдів у жовтку перепелиних, гусячих та індичих яєць.

Показано, що жовток перепелиних яєць містить меншу кількість гідроперекисів ліпідів, характеризується високою активністю ферментів антиоксидантного захисту, зокрема каталази і глутатіонпероксидази, містить більше відновленого глутатіону, вітамінів Е і А. Такі різниці у досліджуваних показниках, у першу чергу, зумовлені генетико-біологічними особливостями цих видів птахів, оскільки комбікорми, що згодовувались, за поживністю та біологічною цінністю відповідали рекомендованим нормам.

Що стосується каротиноїдів, кількість яких у жовтку гусячих та індичих яєць була більшою, ніж у перепелиних, то це ми пов'язуємо з вигульним утриманням гусей та індиків і споживанням ними зелених кормів.

2. Вміст продуктів ПОЛ, відновленого глутатіону, вітамінів Е, А, каротиноїдів та активність ферментів САЗ у жовтку яєць птахів під час їх інкубації. Нами простежено зміни вмісту продуктів ПОЛ, відновленого глутатіону, вітамінів Е, А і каротиноїдів та активності ферментів системи АОС у жовтку яєць, що відбуваються на певних стадіях інкубації яєць.

Встановлені якісні і кількісні зміни вмісту продуктів ПОЛ, відновленого глутатіону і активності ферментів системи АОЗ у залишковому жовтку ембріонів перепелів, гусей та індиків і виведених пташенят були різними і вказують на неоднаковий характер змін у процесі ембріогенезу пташенят різних видів.

Оскільки жовток яєць різних видів птахів характеризуються різним співвідношенням ліпідних фракцій, то, мабуть, інтенсивність процесів ПОЛ на різних стадіях ембріонального розвитку пташенят залежить від його ліпідного складу, ступеня гідролізу ліпідів, концентрації вільних жирних кислот, у першу чергу ненасичених жирних кислот та вмісту біоантиоксидантів (Кирилів Б.Я., .Ратич І.Б., 2006).

Що стосується вітамінів Е, А і каротиноїдів у жовтку яєць досліджуваних видів птахів, то їх кількість у процесі інкубації зменшувалась.

Якщо говорити про динаміку цих змін, то вона була найпомітнішою в останні дні інкубації, що зумовлено як їх участю у процесах знешкодження продуктів перекисного окиснення ліпідів, так і депонуванням у тканинах, а також максимальним використанням ембріоном ліпідів залишкового жовтка на цьому етапі ембріогенезу.

3. Формування системи антиоксидантного захисту в ооцитах перепілок і гусок у процесі оогенезу. Відомо, що протягом росту ооцит проходить певні стадії, що характеризуються різною інтенсивністю метаболічних процесів, які визначають склад ооплазми, зокрема формування САЗ, спрямованої на забезпечення прооксидантно-антиоксидантної рівноваги у жовтку яєць та оптимальних умов розвитку ембріона. У дослідах на курях встановлено, що формування САЗ відбувається вже на початкових етапах оогенезу, а інтенсивність процесів перекисного окиснення ліпідів і активність ферментативної і неферментатитвної систем антиоксидантного захисту під час росту ооцитів змінюється (Бреславец В.А., Сахацкий Н.И., 2001; Карпа І.В., Ратич І.Б., 2004).

Нами показано, що концентрація малонового діальдегіду в ооцитах перепілок була найвищою на ранній стадії оогенезу, а в ооцитах гусок, навпаки найменшою і становила, відповідно, 2,68±0,43 і 0,18±0,01 мкмоль/г.

Супероксиддисмутазна активність в ооцитах перепілок протягом їх росту суттєво не змінювалась і коливалась у межах 4,23±0,09 - 4,51±0,02 ум.од./г та зменшилась у жовтку сформованого яйця 3,08±0,40 ум.од./г. Супероксиддисмутазна активність в ооцитах гусок носила коливальний характер і помітно зросла у жовтку сформованого яйця (з 2,19±0,01 ум.од./г при масі ооцита 15,452 г до 4,27±0,13 ум.од./г у жовтку яйця). Активність каталази в ооцитах перепілок була майже однаковою як на ранній стадії росту ооцита (3,86±0,05 ммоль Н2О2/г/с10^-7 ), так і у жовтку сформованого яйця (3,08±0,39 ммоль Н2О2/г/с10^-7 ), проте значно вищою при масі оцитів від 0,577 г до 3,328 г і коливалась у межах 6,83±0,56 - 8,02±0,04 ммоль Н2О2/г/с10^-7.

Глутатіонпероксидазна активність в ооцитах перепілок поступово зменшувалась. Так на початкових стадія росту ооцитів при їх масі 0,014 г вона становила 3,47±0,06 мкмоль GSH/г/хв., а у жовтку сформованого яйця - 1,44±0,07 мкмоль GSH/г/хв. Подібні якісні зміни глутатіонпероксидазної активності спостерігались у процесі оогенезу гусячих ооцитів. Слід також зауважити, що активність всіх досліджуваних нами ферментів антиоксидантного захисту в ооцитах гусей у процесі їх росту була меншою, ніж в ооцитах перепілок. Виявлені видові відмінності у формуванні системи антиоксидантного захисту у процесі оогенезу пов'язуємо з генетичними особливостями кожного з видів та зумовленого цим переважанням тих чи інших обмінних процесів, зокрема синтезом окремих ліпідних компонентів на різних стадіях формування ооцитів (Рольник В.В., 1968; Ратич І.Б., Кирилів Я.І., 2002).

4. Вікові, видові та органо-тканинні особливості антиоксидантного статусу у птахів у ранньому онтогенезі. При порівняльному аналізі процесів ПОЛ, активності ферментів системи антиоксидантного захисту у тканинах індичат та гусенят встановлено як певні спільні закономірності, так і суттєві органо-тканинні відмінності. До спільних особливостей можна віднести високу концентрацію гідроперекисів ліпідів у добовому і 20-добовому віці у плазмі крові, і тканинах печінки, а також високий вміст малонового діальдегіду в м'язах стегна добових пташенят. У гусенят та індичат спостерігається також висока супероксиддисмутазна і глутатіонпероксидазна активності у м'язах стегна добових пташенят.

Що стосується видових відмінностей, то слід відзначити, що в індичат, у порівнянні з гусенятами, вміст гідроперекисів ліпідів у плазмі крові був помітно вищим (р<0,001) при одночасній вищій супероксиддисмутазній активності в еритроцитах. Кількість гідроперекисів у тканинах печінки, навпаки, була більшою у гусенят, зокрема у добовому і 20-добовому віці (р<0,01).

Іншу картину ми спостерігали відносно малонового діальдегіду. Його концентрація в крові індичат була значно меншою, ніж у гусенят (р<0,01), при значно вищій каталазній (р<0,001) і глутатіонпероксидазній активностях (р<0,001).

Високою інтенсивністю процесів ПОЛ характеризувались м'язи стегна у добовому віці обох видів пташенят, що, очевидно, є адаптивною відповіддю викликаною стимуляцією рухливої діяльності. У 20-добових індичат і гусенят кількість малонового діальдегіду зменшилась у багато разів і корелювала з високою супероксиддисмутазною і каталазною активностями. М'язи стегна відрізнялись від інших досліджуваних тканин меншою каталазною і глутатіонпероксидазною активностями та нижчим вмістом відновленого глутатіону.

Необхідно також зауважити, що вміст вторинних продуктів ПОЛ у крові та печінці виведених пташенят обох видів був значно меншим, ніж у м'язах стегна, що може бути пов'язано з високою активністю супероксиддисмутази і каталази в еритроцитах і печінці.

Отже, отримані нами дані вказують на органо-тканинну специфіку антиоксидантного статусу, що проявлялась у певній неузгодженості ферментативної системи антиоксидантного захисту у тканинах під час раннього онтогенетичного розвитку пташенят.

Визначення вмісту основних жиророзчинних біоантиоксидантів показали, що кількість вітаміну Е була вищою в усі досліджувані нами вікові періоди у гусенят, а вітаміну А - в індичат.

Найвищий вміст вітаміну Е і каротиноїдів встановлено у добового молодняку обох видів.

З віком, як свідчать результати наших досліджень, відбувається виснаження неферментативної ланки системи антиоксидантного захисту, зокрема, зменшується кількість вітаміну Е у печінці, а каротиноїдів до 20-добового віку за одночасної високої концентрації продуктів ПОЛ. За даними літератури такі зміни відбуваються в організмі птахів у період інтенсивного росту (Яремко Р.М., Снітинський В.В., 1997; Коломієць О.В, Калитка В.В., 2000).

Необхідно відзначити, що вікові зміни вмісту вітаміну А були протилежними по відношенню до змін вмісту вітаміну Е і каротиноїдів, тобто, при зменшенні останніх кількість вітаміну А збільшувалась. Це дає підставу говорити про компесаторну корелятивну взаємодію цих вітамінів, на що вказують також дані літератури (Колесніков М.О., Калитка В.В., 2002).

5. Вплив вітамінів Е і С на стан САЗ та процеси ПОЛ у гусенят та індичат у ранньому постнатальному онтогенезі. Досліди проведені на гусенятах та індичатах, свідчать про те, що з віком пул природних антиоксидантів, зокрема вітаміну Е і каротиноїдів, в організмі зменшується. Для запобігання різкого зниження резервів тканинних біоантиоксидантів і підтримання на належному рівні системи антиоксидантного захисту ряд авторів рекомендують у ранньому постнатальному періоді розвитку молодняку різних видів птахів додавати до корму природні або синтетичні антиоксиданти. Тому, ми поставили собі за мету провести порівняльні дослідження впливу вітамінів Е і С на процеси ПОЛ та стан САЗ у гусенят та індичат.

Результати проведених нами досліджень показали, що збільшення кількості вітамінів Е і С на 50% у стандартному комбікормі для гусенят сприяє суттєвому зменшенню в крові і тканинах печінки та м'язів стегна вмісту гідроперекисів ліпідів та підвищенню активності ключових ферментів антиоксидантного захисту - супероксиддисмутази, каталази і глутатіонпероксидази.

При цьому слід зауважити, що помітніші зміни активності вказаних ферментів були при додатковому введенні до комбікорму 25 г/т вітаміну С.

Додаткове введення до кормосуміші 10 г/т вітаміну Е сприяло також зростанню кількості вітамінів Е, А і каротиноїдів у тканинах печінки, тоді як збільшення рівня вітаміну С не впливало на вміст цих біоантиоксидантів у печінці.

Підвищення вмісту вітамінів Е і С у комбікормі для гусенят з 5- до 21- добового віку призводило до збільшення їх маси тіла та збереженості поголів'я. При цьому слід зауважити, що жива маса гусенят, яким додатково вводили вітамін С була більшою, ніж у тих, які отримували вищий рівень вітаміну Е.

У досліді на індичатах, який проводився за тією ж схемою, що і на гусенятах, нами встановлено, що збільшення кількості вітамінів Е і С на 50% у кормосуміші для індичат також позитивно впливало на процеси перекисного окиснення ліпідів та активність досліджуваних ферментів системи антиоксидантного захисту.

У той же час необхідно відзначити, що у досліді на індичатах ефективність додаткового введення вітаміну Е була вищою, ніж аскорбінової кислоти. Збільшення кількості вітаміну Е у комбікормі для індичат (перша дослідна група) сприяє зростанню його вмісту в печінці на 19,56 % (р<0,05) та підвищенню маси тіла пташенят, тоді як при додатковому введенні вітаміну С позитивного впливу на прирости маси тіла нами не було відзначено. Підвищений рівень вітамінів Е і С позитивно впливав на збереженість дослідного поголів'я індичат.

Можливо що кращий біологічний та продуктивний ефект на гусенятах, у порівнянні з індичатами, при підвищенні рівня аскорбінової кислоти зумовлений більшою потребою їх організму у вітаміні С у зв'язку з інтенсивним ростом.

Підсумовуючи отримані нами результати, а також дані літератури необхідно відзначити, що вітаміни Е і С, крім антиоксидантної дії, проявляють позитивний вплив на синтез білків у тканинах, енергетичні процеси, метаболізм ліпідів, підвищують імунну функцію організму, збереженість поголів'я птахів та продуктивність (Куртяк Б.М., Янович В.Г., 2004).



ВИСНОВКИ

У дисертації відповідно до поставленої мети і завдань отримано нові дані про видову та органо-тканинну специфіку формування системи АОЗ у птахів. Показано, що інтенсивність процесів ПОЛ у тканинах різних видів птахів є неоднаковою, залежить від ступеня сформованості системи АОЗ у тканинах і характеризується певними змінами активності ферментів системи АОЗ та вмісту природних біоантиоксидантів пов'язаними з фізіологічним станом організму.

Введення до стандартного раціону для гусенят та індичат підвищених доз вітамінів Е і С позитивно впливає на антиоксидантний статус їх організму та продуктивні показники.

1. Встановлено видові та органо-тканині особливості перебігу процесів ПОЛ та функціонування системи АОЗ у японських перепілок, гусок та індичок під час яйцекладки, які характеризуються:

- у тканинах печінки перепілок, у порівнянні з індичками та гусками вищою активністю СОД і КТ, нижчою ГП активністю (р<0,01-0,001), більшим у 2,74 і 3,41 разу (р<0,01) вмістом вітаміну Е і меншою кількістю вітаміну А та каротиноїдів (р<0,01-0,001);

- у м'язах стегна перепілок, у порівнянні з індичками та гусками, відзначено менший вміст продуктів ПОЛ при найвищій активності КТ та ГП (р<0,001);

- у тканинах білкової частини яйцепроводу, у порівнянні з тканинами печінки і м'язів стегна, встановлено найвищу інтенсивність процесів ПОЛ при найнижчій активності КТ та ГП. Показано, що вміст гідроперекисів ліпідів та МДА, а також активність КТ і ГП у білковій частині яйцепроводу в індичок були меншими, ніж у гусок і перепілок (р<0,001);

2. Жовток перепелиних яєць, у порівнянні з жовтком гусячих та індичих яєць, містить меншу кількість продуктів ПОЛ, має вищу активність КТ і ГП, більший вміст відновленого глутатіону, вітамінів Е і А та менший рівень каротиноїдів (р<0,05-0,001);

3. Кількісні зміни вмісту продуктів ПОЛ та активність ферментів системи АОЗ (СОД, КТ, ГП) у жовтку 14-добових перепелиних ембріонів і виведених перепелят, 26-добових гусячих ембріонів та виведених гусенят та 24-добових індичих ембріонів та виведених індичат, відрізняються як за інтенсивністю перебігу цих процесів, так і за їх спрямованістю.

4. Вміст природних біоантиоксидантів (вітамінів Е, А і каротиноїдів ) у жовтку перепелиних, гусячих та індичих яєць за період їх інкубації зменшився: вітаміну Е - на 52,83, 68,78 і 59,79 %, відповідно; вітаміну А у жовтку перепелиних яєць - на 90,30 %, а у жовтку гусячих та індичих яєць - у 4,33 і 4,45 разу, каротиноїдів у жовтку перепелиних і гусячих яєць - на 55,55 %, а у жовтку індичих яєць - на 73,66 %.

5. В ооцитах перепілок і гусок формування системи АОЗ відбувається вже на ранніх стадіях оогенезу. При цьому активність КТ та ГП в ооцитах гусок, у порівнянні з ооцитами перепілок на всіх досліджуваних стадіях оогенезу, крім початкової, були нижчими.

6. Ранній постнатальний період розвитку гусенят та індичат характеризується високим вмістом гідроперекисів ліпідів у крові і тканинах печінки у добовому і 20-добовому віці та зменшенням їх кількості у 60-добовому віці. Концентрація МДА була найвищою у печінці 20-добових гусенят та у м'язах стегна добових пташенят обох видів. Зменшення кількості МДА у м'язах стегна 20- і 60-добових гусенят та індичат, у порівнянні з добовими, супроводжувалось зменшенням активності СОД та ГП у цій тканині. У період вирощування гусенят та індичат з добового до 60-добового віку вміст вітаміну Е у печінці зменшувався, а вітаміну А зростав (р<0,05- 0,001) до 60-добового віку. Кількість каротиноїдів зменшувалась до 20-добового віку.

7. В індичат, у порівнянні з гусенятами, вміст гідроперекисів ліпідів у крові був вищим, а малонового діальдегіду нижчим (р<0,01-0,001). Супероксиддисмутазна, КТ та ГП активності в еритроцитах індичат були вищими, ніж в еритроцитах гусенят (р<0,01-0,001). Вміст вітаміну Е у тканині печінки гусенят, у порівнянні з індичатами, у добовому, 20- і 60-добовому віці був більшим, а вітаміну А - меншим.

8. Показано, що додаткове введення до стандартного комбікорму для гусенят у період їх вирощування з 5- до 21-добового віку вітаміну Е у кількості 10 г/т або вітаміну С у кількості 25 г/т знижувало інтенсивність процесів ПОЛ у крові і тканинах печінки та м'язів стегна.

При підвищеному рівні вітаміну Е у раціоні зростала активність СОД в еритроцитах (р<0,001), активність СОД і ГП (р<0,001) та вміст вітамінів Е, А і каротиноїдів у тканинах печінки (р<0,05), активність СОД і КТ у тканинах м'язів стегна (р<0,01- 0,001).

Збільшення кількості вітаміну С у раціоні призводило до підвищення СОД і ГП активностей в еритроцитах (р<0,001), активності КТ у печінці (р<0,001), активності СОД, КТ та ГП у м'язах стегна (р<0,05-0,001).

9. Додаткове введення до стандартного комбікорму для гусенят у період їх вирощування з 5- до 21-добового віку вітаміну Е у кількості 10 г/т або вітаміну С у кількості 25 г/т сприяло збільшенню маси тіла, відповідно, на - 5,34% і 7,16% та збереженості поголів'я на 4,34 %, у порівнянні з контролем.

10. Додаткове введення до стандартного комбікорму для індичат у період їх вирощування з 5- до 21-добового віку вітаміну Е у кількості 10 г/т або вітаміну С у кількості 25 г/т зменшувало інтенсивність процесів ПОЛ у крові, тканинах печінки і м'язів стегна, а також сприяло зростанню активності СОД, КАТ, ГП та вмісту відновленого глутатіону в еритроцитах, ГП активності та вмісту відновленого глутатіону у тканинах печінки. У тканинах м'язів стегна при збільшенні у раціоні вітаміну Е зростали активності СОД, КТ і ГП, а при збільшені вітаміну С підвищувалась активність ГП.

11. Додаткове введення до стандартного комбікорму для індичат у період їх вирощування з 5- до 21-добового віку вітаміну Е у кількості 10 г/т сприяло збільшенню їх маси тіла на 4,23 % та збереженості поголів'я на 5 %, а додаткове введення вітаміну С у кількості 25 г/т підвищувало збереженість поголів'я на 5 %.

Пропозиції виробництву

З метою корекції антиоксидантного статусу та підвищення приростів маси тіла гусенят і збереженості поголів'я рекомендується у період їх вирощування з 5- до 21-добового віку до стандартного комбікорму додатково вводити 25 г/т вітаміну С.



СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Мартинюк У.А., Ратич І.Б. Формування системи антиоксидантного захисту у процесі оогенезу та ембріогенезу у гусей // Біологія тварин. - 2005. - Т.7, № 1-2.- С. 98-1034. (Дисертантом проведені експериментальні дослідження, аналіз результатів, участь у написанні тексту статті).

2. Мартинюк У.А. Вікові та органо-тканинні зміни показників антиоксидантного статусу у гусей // Науковий вісник Львівської національної академії ветеринарної медицини ім. С.З.Гжицького. - 2005. - Т.7, №4 (27), Ч.2. - С. 36-142.

3. Ратич І.Б., Мартинюк У.А. Органо-тканинна специфіка показників системи антиоксидантного захисту у японських перепелів // Науковий вісник Львівської національної академії ветеринарної медицини ім. С.З.Гжицького. - 2005. - Т.7, №2, Ч.2. - С. 193-200. (Дисертантом проведені експериментальні дослідження, аналіз результатів, участь у написанні тексту статті).

4. Мартинюк У.А., Ратич І.Б. Вплив вітаміну Е на процеси перекисного окиснення ліпідів та активність ферментів системи антиоксидантного захисту в тканинах гусенят // Науково-технічний бюлетень Інституту біології тварин і Державного науково-дослідного контрольного інституту ветпрепаратів та кормових добавок. - Львів, 2006. - Вип.7, № 1,2. - С. 75-79. (Дисертантом проведені експериментальні дослідження, аналіз результатів, участь у написанні тексту статті).

5. Ратич І.Б., Мартинюк У.А. Видові та органо-тканинні особливості антиоксидантного статусу у птахів // Науковий вісник Львівської національної академії ветеринарної медицини ім. С.З.Гжицького. - 2006. - Т.8, №2 (29) Ч.2. - С.125-131. (Дисертантом проведені експериментальні дослідження, аналіз результатів, участь у написанні тексту статті).

6. Мартинюк У.А., Ратич І.Б. Вікові, видові та органо-тканинні особливості процесів перекисного окиснення ліпідів у птахів у ранньому постнатальному періоді // Біологія тварин. - 2006. - Т.8, № 1-2. - С.135-140. (Дисертантом проведені експериментальні дослідження, аналіз результатів, участь у написанні тексту статті).

7. Ратич І.Б., Мартинюк У.А. Вплив вітамінів Е і С на процеси перекисного окиснення ліпідів та активність ферментів системи антиоксидантного захисту в тканинах індичат // Науково-технічний бюлетень Інституту біології тварин і Державного науково-дослідного контрольного інституту ветпрепаратів та кормових добавок. - Львів, 2006. - Вип.7, № 3,4. - С. 53-58. (Дисертантом проведені експериментальні дослідження, аналіз результатів, участь у написанні тексту статті).

8. Species and organ-tissues specificity of antioxidant status in poultry / I. Karpa, U. Mykhalchyshyn, I. Ratych, W. Migdal // Procuding of the British Society of Animal Science, Pig and Poultry meat guality-genetic and non-genetic factors Krakow - Poland, 14-15 October, 2004. - P. 49-50. (Дисертант брав участь у проведені досліджень показників АОС у перепелів, статистичному опрацюванні результатів, аналізі одержаних даних, оформленні статті).

9. Патент на корисну модель № 18303, Україна, МПК 2006 А01К39/00. Спосіб корекції імунного та антиоксидантного статусу та збереження гусенят у ранньому постнатальному періоді / І.Б. Ратич, О.І. Віщур, У.А. Мартинюк, Д.І. Мудрак; Заявлено 27.03.2006; Опубл. 15.11.2006, Бюл. №11, 2006 р. (Дисертант визначав показники САЗ, прирости живої маси тіла, збереженість поголів'я гусенят).

Размещено на Allbest.ru