Биологические науки/ Физиология человека и животных

 

Д.с.-х.н. Мамукаев М.Н., к.с.-х.н.  Тохтиев Т.А., к.б.н. Арсагов В.А., студентка магистратуры Мамукаева Д.Р.

Горский Государственный Аграрный Университет

Физиологическое обоснование применения лазера «Матрикс» и лампы ДРТ-400 в птицеводстве: биохимические аспекты

Применение лучистой энергии как в биологических исследованиях ( Гамалея Н.Ф.,1981; Булякова Н.В. и др., 1995), медицинской практике( Гамалея Н.Ф. и др., 1987; Богданович У.Я., 1980 ) и в животноводстве (М.Н.Мамукаев и др., 1992; Михайлов Н.В., 1985; Прокопенко А.А., 1997) требует всестороннего обоснования. В практике птицеводства имеется достаточное обоснование применения лазера «Матрикс» и лампы ДРТ-400, однако использование испытуемых источников лучистой энергии в комплексе в практике как животноводства, так и птицеводства в доступной литературе нет.

Применение лучистой энергии в птицеводстве диктует необходимость всестороннего обоснования, в котором биохимический статус играет не последнюю роль.

Для  организации исследований изготовлена экспериментальная установка, состоящая из металлического каркаса, на котором установлены лазер «Матрикс», лампы ДНЕСГ-500 и ДРТ-400.

В ходе исследований формировались 5 групп яиц – аналогов по 144 яйца, соответствующие требованиям качественных показателей, из которых:

1 группа служила контролем;

2 группу облучали лазером «Матрикс»

3 группу газоразрядной лампы ДНЕCГ-500

4 группу ультрафиолетовым светом ртутно-кварцевой лампы ДРТ-400

5 группу лазером «Матрикс», лампами ДНЕСГ-500 и ДРТ-400 в экспозициях по 3 минуты.

В такой же последовательности, в тех же экспозициях обрабатывали развивающихся эмбрионов в возрасте 6, 12, 18 дней и суточных цыплят.

Исследования проводились в 3 повторностях.

При исследовании биохимических показателей крови мы выявили следующее.

Содержанию общего белка в сыворотке крови до 6- дневного возраста бройлеров характерно интенсивное нарастание во всех опытных и подопытных группах и составило от 5,69 до 6,03 г/л/сут. без особых колебаний в исследуемых группах (табл. 1).

При исследовании сыворотки крови 12 дневных эмбрионов установлена аналогичная закономерность с той разницей, что интенсивность синтеза белка с 6 по 12 день была минимальной и составила от 0,34 г/л/сут. в контрольной группе, до 0,11 г/л/сут. в опытных группах.

В 18-дневном возрасте эмбрионов среднесуточный прирост общего белка составил в контрольной группе 0,67 г/л/сут., во 2 группе - 0,90 и в 3 группе – 0,60 г/л/сут у суточных бройлеров, что прирост его с 18 дня инкубации до вывода был наивысшим и составил в контрольной группе 1,29 г/л/сут., во 2 опытной группе 1,25 и в 3 опытной группе 1,51 г/л/сут., то есть в тех группах, где среднесуточный прирост был ниже в другие возрастные периоды.

Аналогичная динамика синтеза белка бройлеров сохраняется до конца откорма с той разницей, что воздействие света лазера «Матрикс» было наиболее результативным.

Результаты исследований содержания белка и белковых фракций в сыворотке крови эмбрионов и суточных бройлеров при лучистых воздействиях показали, что динамике концентрации общего белка и белковых фракций в сыворотке крови эмбрионов и цыплят-бройлеров характерна устойчивая тенденция и при лучистых воздействиях наблюдается сдвиги в сторону нарастания, однако более высокое содержание показателя в опытных группах не является пределом статистической достоверности.

Облучение лазером «Матрикс» и лампой ДНЕСГ-500 вносит существенные коррективы в содержании общего кальция в сыворотке крови подопытных эмбрионов и цыплят-бройлеров.

Содержание в сыворотке крови 6-дневных эмбрионов общего кальция во всех подопытных группах эмбрионов практически была на одном уровне с некоторым преимуществом в группе применения лазера «Матрикс» (+ 0,21 ммоль/л к уровню контроля).

Различия содержания общего кальция в сыворотке крови у эмбрионов после 12- дневного инкубирования в подопытных группах были более существенными.

В  сыворотке крови контрольной группы содержание общего кальция составило 2,39 ммоль/л, что меньше показателя 2 группы на 0,55 ммоль/л, 3 группы – на 0,38 ммоль/л, а среднесуточный синтез общего кальция составил в 1, 2 и 3 группах 0,047; 0,103 и 0,102 ммоль/л соответственно.

У 18- дневных эмбрионов различия общего кальция в сыворотке крови в подопытных групп были более существенными и  по сравнению с 1 были больше во 2 группе - на 0,84 ммоль/л (Р<0,01), 3 группы – на 0,49 ммоль/л (Р>0,05), а среднесуточные приросты общего кальция составили соответственно 0,032 ммоль/л, 0,080 ммоль/л и 0,050 ммоль/л.

Общего кальция в сыворотке крови суточных бройлеров при обработке яиц лазером «Матрикс» было больше относительно уровня контрольной группы в 1,43 раз (Р<0,001), газоразрядной лампы - в 1,26 раз (Р<0,01), что составило соответственно +1,15 ммоль/л и +0,69 ммоль/л.

В постнатальном онтогенезе содержание общего кальция до 2- недельного возраста наиболее активно возрастало в опытных группах с преимуществом 2 группы, в остальные возрастные периоды динамика синтеза кальция отличался стабильностью с некоторым преимуществом опытных групп.

 

 

Таблица 1 Биохимические показатели при комплексных лучистых воздействиях

Объект исследования

Возраст птицы, дн.

Группа

Показатели

общий белок, г/л

общий кальций, ммоль/л

неорг. фосфор, моль/л

щелоч. резерв, об % СО2

каротин, мкмоль/л/сут

Эмбрионы

6

1

34,44±0,27

2,11±0,11

0,93±0,07

13,73±0,24

2,94±0,15

2

35,07±0,19

2,32±0,10

1,14±0,14

14,38±0,54

3,11±0,12

3

36,17±0,25

2,16±0,17

1,03±0,22

14,11±0,64

3,14±0,13

4

36,74± 0,22

2,34± 0,09

1,08± 0,17

14,31± 0,56

3,16± 0,17

5

36,93± 0,34

2,55± 0,16

1,19± 0,08

14,58± 0,48

3,27± 0,18

12

1

36,71±0,17

2,39±0,19

1,12±0,14

28,27±0,42

3,07±0,14

2

36,74±0,31

2,94±0,24

1,27±0,08

34,17±0,93*

3,74±0,24

3

36,15±0,28

2,77±0,14

1,19±0,10

31,48±0,73

3,52±0,19

4

36,68± 0,26

2,90± 0,23

1,16± 0,14

32,83± 0,71

3,50± 0,10

5

36,83± 0,18

3,04± 0,14

1,31± 0,16

35,17± 0,47**

3,82± 0,21

18

1

40,17±0,14

2,58±0,21

1,22±0,18

39,14±0,72

3,54±0,13

2

42,12±0,22

3,42±0,13*

1,58±0,17

41,14±0,87

4,73±0,12*

3

40,33±0,40

3,07±0,11

1,34±0,14

39,85±0,38

4,17±0,19

4

42,03± 0,35

3,40± 0,24

1,48± 0,17

41,11± 0,54

4,55± 0,24

5

42,59± 0,27

3,54± 0,22

1,64± 0,19

42,17± 0,38

4,87± 0,17*

Цыплята-бройлеры

1

1

43,04±0,23

2,69±0,21

1,36±0,08

45,20±0,84

4,63±0,22

2

45,88±0,18*

3,84±0,16**

1,69±0,12*

52,13±0,93**

5,16±0,17*

3

44,85±0,17

3,38±0,11*

1,46±0,10

48,79±0,94

5,07±0,16*

4

45,66± 0,33

3,88± 0,43

1,73± 0,09

52,00± 0,78

5,04± 0,23

5

45,99± 0,43*

3,92± 0,19

1,92± 0,11

52,66± 0,39**

5,22± 0,13*

14

1

47,51±0,26

3,09±0,53

1,48±0,17

46,18±0,96

4,96±0,14

2

51,17±0,41*

4,08±0,41*

1,75±0,34*

54,87±0,43*

5,36±0,17**

3

49,74±0,38

3,27±0,39

1,70±0,21

52,13±0,65*

5,17±0,14*

4

51,00± 0,43

4,00± 0,23

1,60± 0,17

54,19± 0,78

5,16± 0,22

5

51,74± 0,38*

4,27 ±0,51*

1,94± 0,23*

55,17± 0,46**

5,39± 0,19*

28

1

51,08±0,70

4,63±0,38

2,17±0,33

53,34±0,49

5,19±0,14

2

54,13±0,29

4,22±0,27

2,27±0,14

56,56±0,74*

5,40±0,17*

3

53,08±0,43

4,88±0,44

2,20±0,19

55,73±0,60

5,29±0,11

4

54,10± 0,47

4,38± 0,42

2,17± 0,13

56,14± 0,77

5,27± 0,17

5

54,62± 0,20

4,92± 0,46

2,38± 0,21

56,87± 0,93

5,54± 0,08

42

1

57,7±0,38

4,83±0,42

2,33±0,32

54,11±0,49

5,33±0,17

2

59,4±0,53

4,97±0,53

2,42±0,37

56,14±0,73

5,43±0,19

3

58,17±0,42

4,90±0,58

2,35±0,24

55,08±0,22

5,39±0,15

4

59,0± 0,62

4,90± 0,62

2,30± 0,32

56,22± 0,83

5,47± 0,23

5

59,71± 0,54

4,98± 0,36

2,51± 0,35

56,77± 0,69

5,57± 0,33

На основании полученных данных содержания общего кальция в сыворотке крови подопытных эмбрионов, суточных цыплят и бройлеров при лучистых воздействиях можно заключить:

-         воздействие на зародыши мясных кур перед инкубацией на 6,12 и 18 дни развития и суточных цыплят оптимальными разовыми дозами света лазера «Матрикс» более эффективно отражается на содержание  общего кальция, чем воздействие газоразрядной лампы ДНЕСГ-500;

-         динамике содержания общего кальция в сыворотке крови контрольной группы характерно нарастание с возрастом эмбриона. Из испытанных источников лучистой энергии на синтез общего кальция более эффективно было воздействие светом лазера «Матрикс», светом газоразрядной лампы ДНЕСГ-500;

-         воздействие светом лазера «Матрикс» и газоразрядной лампы ДНЕСГ-500 на эмбрионы и суточных цыплят менее эффективно отразилось на накоплении в организме неорганического фосфора, чем на содержание общего кальция.

Фосфогенез эмбрионов до 6- дневного возраста во 2 группе был наиболее активным. Среднесуточный фосфогенез составила во 2 группе - 0,190 ммоль/л в то время как аналогичный показатель 1 группы был равен 0,155 ммоль/л, 3 группы - 0,172 ммоль/л. Различия в содержании неорганического фосфора 2 группы эмбрионов по сравнению с 1 группой составили 22,6%, с 3 группой - 10,7%.

Содержание неорганического фосфора с 6 по 12 день эмбриогенеза наиболее активным был в контрольной группе (0,032 ммоль/л) и в группе применения лампы ДНЕСГ-500 (0,027 ммоль/л), чем в группе воздействия лазером «Матрикс» (0,022 ммоль/л) в то время как в 18- дневном возрасте содержание в сыворотке крови 2 группы неорганического фосфора составило 1,58 ммоль/л, что по сравнению с контролем больше на 0,36 ммоль/л, с 3 группой - на 0,24 ммоль/л, что составило 29,51 и 9,84% соответственно.

У суточных цыплят-бройлеров по сравнению с контрольной группой, более высокое содержание неорганического фосфора составило при воздействии лазера «Матрикс» + 0,330 ммоль/л (24,3%), газоразрядной лампы ДНЕСГ-500 - + 0,100 ммоль/л (7,4%). Более высокая концентрация фосфора в крови 2 группы достоверны при Р<0,05.

В содержании неорганического фосфора в подопытных группах достоверных различий не зарегистрировано до 18- дневного возраста эмбрионов. У суточных и 14- дневных бройлеров 2 группы различия с контролем составили 24,26% и 18,24%. В остальных возрастных периодах более высокая концентрация неорганического фосфора в сыворотке крови опытных групп не носил достоверный характер.

Таким образом, результаты наших исследований позволяют сделать следующие выводы:

-         показатели фосфогенеза цыплят-бройлеров, полученных при обработанные светом лазера «Матрикс» превосходили аналогичные показатели бройлеров, полученных из яиц, облученных красным светом газоразрядной лампы ДНЕСГ-500;

-         во всех подопытных группах более активные фазы фосфогенеза чередовались с фазами снижения синтеза неорганического фосфора у эмбрионов и у суточных-цыплят.

В щелочном резерве в крови подопытных групп до 6- дневного возраста существенных различий не зарегистрировано и составили 2,29 об % СО2/сут., 2,40 и 2,35 об % СО2/сут. соответственно в 1, 2 и 3 группах.

У 12- дневных эмбрионов 2 группы содержание в крови щелочного резерва было выше по сравнению с контролем на 5,90 об % СО2 (Р<0,05), 3 группы- на 3,21 об % СО2 (Р>0,05), что составило 120,9 и 111,5% соответственно.

Показатели щелочности крови 18- дневных зародышей контрольной и опытных групп были менее существенны. Показатель среднесуточного прироста щелочного резерва с 12 по 18 день инкубации яиц контрольная группа превосходила опытных и составила 1,81 об % СО2 против 1,16 и 1,40 об % СО2 во 2 и3 группах.

В суточном возрасте цыплят-бройлеров  содержание в крови щелочного резерва было выше во 2 опытной группе и  различия с контролем составили +6,89 об % СО2 (Р<0,01), с 3 опытной группой 3,34 об % СО2 (Р>0,05), а среднесуточный прирост составил в контрольной группе – 2,15 об % СО2, во 2 группе – 2,48 об % СО2 и в 3 группе – 2,38 об % СО2.

У 14-дневных цыплят-бройлеров содержание щелочного резерва было выше по сравнению с контролем во 2 группе – на 18,82% (Р<0,05), в 3 группе – на 12,88% (Р<0,05). В 28- дневном возрасте у цыплят-бройлеров содержание щелочного резерва по сравнению с контрольной группой было выше во 2 группе – на 5,22 об % СО2, в 3 группе – на 3,39 об % СО2, аналогичные различия показателей составили у цыплят-бройлеров 42- дневного возраста 2,03 об % СО2 и 0,97 об % СО2.

Таким образом, анализ данных резервной щелочности крови эмбрионов, суточных цыплят и цыплят-бройлеров при воздействии на лучистой энергией позволяют резюмировать:

-         облучение инкубационных яиц, зародышей и суточных цыплят лучистой энергией вызывает положительные сдвиги резервной щелочности крови в натальный и постнатальный периоды развития;

-         обработка эмбрионов лучистой энергией до 6 дня развития существенных сдвигов в резервной щелочности крови не вызывает и характеризуется динамичным нарастанием, с 6 по 12 день эмбрионального развития и в остальные возрастные периоды онтогенеза характеризуются динамичным нарастанием показателя;

-         наиболее эффективно на уровень щелочного резерва крови отразилось облучение зародышей и суточных цыплят лазером «Матрикс», чем лампой ДНЕСГ-500.

Исследования концентрации каротина в сыворотке крови цыплят-бройлеров в онтогенезе показали, что до 6 -дневного возраста эмбрионов наиболее высокое содержание каротина зарегистрировано в группе эмбрионов, подвергнутых перед инкубацией воздействию света газоразрядной лампы ДНЕСГ- 500 (0,52 мкмоль/л/сут.), чем в контрольной группе (0,49 мкмоль/л/сут.) и в группе облучения эмбрионов лазером «Матрикс» (0,51 мкмоль/л/сут.), однако различия не были существенными.

С  6 по 12 день более активно нарастало содержание в сыворотке крови каротина в группе воздействия лазера «Матрикс», где показатель составил 0,105 мкмоль/л/сут., тогда как аналогичный показатель в контроле - 0,022 мкмоль/л/сут., в группе облучения зародышей лампой ДНЕСГ-500 – 0,063 мкмоль/л/сут.

Содержание каротина в сыворотке крови 18 -дневных эмбрионов 2 группы составили по сравнению с контрольной группой – 1,34 раза больше, с 3 группой – 1,18 раз больше.

У суточных  цыплят-бройлеров среднесуточное нарастание количества каротина в сыворотке крови составило в контрольной группе 0,220 мкмоль/л, в группе применения лазера «Матрикс» - 0,246 мкмоль/л и при облучении эмбрионов лампой ДНЕСГ-500 - 0,241 мкмоль/л.

Содержание каротина в сыворотке крови было больше по сравнению с контрольной группой у суточных бройлеров, выведенных из зародышей, обработанных светом лазера «Матрикс» на 0,73 мкмоль/л (Р<0,05), газоразрядной лампы – на 0,44 мкмоль/л (Р>0,05), что составило соответственно 11,45 и 9,50 %. Концентрация показателя 2 группы составила у 18- дневных эмбрионов 23,18%, по сравнению с контролем цыплят-бройлеров в суточном возрасте – 11,45%, у 18 -дневных – 8,06%, 28 -дневных – 4,05% и 42- дневных бройлеров – 1,02%.

Менее существенны были показатели сывороточного каротина при облучении эмбрионов и суточных цыплят красным светом лампы ДНЕСГ-500, когда показатель по сравнению с контролем достиг достоверных различий у суточных (9,50%) и 14-дневных бройлеров (4,23%).

Таким образом, на синтез каротина в онтогенезе цыплят-бройлеров более эффективно отразилось воздействие красного света лазера «Матрикс», чем газоразрядной лампы ДНЕСГ-500.

Список использованной литературы:

1.            Булякова Н.В., Попова М.Ф., Зубкова С.М. и др. Стимуляция реге­нерации облученных и необлученных мышц млекопитающих /Лазерная и тканевая терапия. М.: Наука, 1995. - 154с.

2.            Гамалея Н.Ф. Механизм биологического действия излучения лазеров//В кн.: Лазеры в клинической медицине/М.: Медицина, 1981. - с.35-85.

3.            Гамалея Н.Ф., Шишко Е.Д., Яниш Ю.В. Новые данные по фоточувствительности живой клетки и механизму лазерной биостимуляции //Докл. АН СССР, М.: Наука, 1983. - Т.273 - №1. - с.224-227.

4.           Михайлов Н.В. Механизм лечебно-стимулирующего действия луча лазера на организм животных и повышение их продуктивности. Казань: Казанский университет, 1985.- 199с.

5.     Прокопенко A.A. Обработка инкубационных яиц УФ-излучением //Птицеводство, 1997. - №1. - с.6-7Богданович У.Я. Применение лазеров для лечения повреждений и заболеваний органов опоры и движения //В сб.: Применение методов и средств лазерной техники в биологии и медицине. Мат. Всесоюзн. конференции/ Киев: Наукова думка, 1980. - с.32-37.