Физиолого-биохимические эффекты двух кормовых антиоксидантов при моделировании технологического стресса у свиней (Sus scrofa domesticus Erxleben, 1777)

Автор: Фомичев Ю.П., Боголюбова Н.В., Некрасов Р.В., Чабаев М.Г., Рыков Р.А., Семенова А.А.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Кормовые добавки

Статья в выпуске: 4 т.55, 2020 года.

Бесплатный доступ

Условия интенсивного животноводства во многом не соответствуют физиологии сельскохозяйственных видов, сложившейся в процессе эволюции, что наиболее негативно сказывается на высокопродуктивных особях с напряженным обменом веществ. Одно из решений проблемы - использование кормовых антиоксидантов для улучшения продуктивного здоровья, повышения адаптационных возможностей и стрессоустойчивости поголовья. Эффективность применения таких адаптогенов зависит от того, насколько детально изучены механизмы их воздействия на физиолого-биохимические процессы в организме. Мы сравнили эффекты антиоксидантных корригирующих препаратов при моделировании одного из самых распространенных технологических стрессов - социального на 36 помесных боровках F2 (крупная белая × ландрас) × дюрок (масса в начале опыта 35 кг), из которых сформировали 4 группы по 9 особей: I группа - контрольная без модельного стресса (МС), II - контрольная с МС без коррекции, III и IV группы - МС с коррекцией адаптогенами (соответственно протеинат Se - ПSe и дигидрокверцетин - ДКВ; 0,2 и 32 мг по д.в. на 1 кг корма). Кровь для исследований брали в начале, середине и в конце эксперимента у 5 особей из каждой группы. Установлено, что с возрастом содержание кортизола в сыворотке крови всех свиней по группам снижалось на 36,8; 22,5; 41,3 и 52,8 % относительно исходных значений, повышаясь к завершению откорма соответственно на 46,4; 37,4; 8,1 и 60,4 %. Наибольшую концентрацию кортизола наблюдали в III группе (с ПSe) в период интенсивного роста (282 нмоль/л против 211 и 214 нмоль/л в I и II контрольных группах), к концу откорма в первых трех группах показатель составил 309, 294 и 305 нмоль/л, а наименьшим он был в IV группе (с ДКВ) - 134 нмоль/л (p = 0,07 по сравнению со II контрольной группой) в период интенсивного роста и 215 нмоль/л при заключительном откорме, что корреспондируется с данными по ТБК АП (активные продукты, реагирующие с тиобарбитуровой кислотой), которых тоже было меньше соответственно на 6,7 и 12,3 %. В I группе активность ЛДГ в течение опыта снижалась с 459,4 до 377,5 ед/л, то же отмечали в IV группе (с ДКВ). Во II и III (ПSe) группах к концу откорма показатель по ЛДГ снизился до 317,0 и 289,3 ед/л и стал меньше, чем в I группе, на 16,0 (р 0,05) по большинству изученных биохимических показателей (что свидетельствует о сбалансированности рационов) выделялись изменения, характеризующие воздействие используемых адаптогенов при МС. Во II-IV группах содержание фосфора в крови было выше, чем в I: 4,42 (p = 0,07), 4,52 (p = 0,1) и 4,64 ммоль/л (p 2 (крупная белая ½ ландрас) ½ дюрок: в среднем по группам 1047, 1035, 1003 и 1042 г (наибольший - в отсутствие МС и при коррекции ДКВ). Выявленные нами эффекты указывают на перспективность применения ПSe и ДКВ в интенсивном свиноводстве, поэтому необходимо продолжить изучение механизмов действия этих кормовых адаптогенов.

Еще

Стресс, свиньи, адаптогены, антиоксиданты, дигидрокверцетин, селен, кортизол, лактатдегидрогеназа, гематологические показатели, креатинфосфокиназа, тбк-активные продукты, неспецифическая резистентность

Короткий адрес: https://sciup.org/142226332

IDR: 142226332   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2020.4.750rus

Список литературы Физиолого-биохимические эффекты двух кормовых антиоксидантов при моделировании технологического стресса у свиней (Sus scrofa domesticus Erxleben, 1777)

  • Смирнов А.М., Шабунин С.В., Рецкий М.И., Донник И.М., Скира В.Н., Суворов А.В., Бабышова Л.В. Новые методы исследования по проблемам ветеринарной медицины. Ч. III. М., 2007.
  • Плященко С.И., Сидоров В.Т. Предупреждение стрессов у сельскохозяйственных животных. Минск, 1983.
  • Selye H. A syndrome produced by diverse nocuous agents. Nature, 1936, 138: 32.
  • Martinez-Miro S., Tecles F., Ramon M., Escribano D., Hernandez F., Madrid J., Orengo J., Martinez-Subiela S., Manteca X., Ceron J.J. Causes, consequences and biomarkers of stress in swine: an update. BMC Veterinary Research, 2016, 12(1): 171 ( ). DOI: 10.1186/s12917-016-0791-8
  • Zupan M., Zanella A.J. Peripheral regulation of stress and fear responses in pigs from tail-biting pens. Revista brasileira de zootecnia-brazilian journal of animal science, 2017, 46: 33-38 ( ). DOI: 10.1590/S1806-92902017000100006
  • Coutellier L., Arnould C., Boissy A., Orgeur P., Prunier A., Veissier I., Meunier-Salaün M.C. Pig's responses to repeated social regrouping and relocation during the growing-finishing period. Applied Animal Behavior Science, 2007, 105: 102-115 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.applanim.2006.05.007
  • Remience V., Wavreille J., Canart B., Meunier-Salau M.C., Prunier A., Bartiaux-Thill N., Nicks B., Vandenheede M. Effects of space allowance on the welfare of dry sows kept in dynamic groups and fed with an electronic sow feeder. Applied Animal Behavior Science, 2008, 112: 284-296 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.applanim.2007.07.00
  • Verdon M., Hansen C.F., Rault J.L., Jongman E., Hansen L.U., Plush K., Hemsworth P.H. Effects of group housing on sow welfare: a review. Journal of animal science, 2015, 93: 1999-2017 ( ).
  • DOI: 10.2527/jas.2014-8742
  • Pereira T.L., Corassa A., Komiyama C.M., Araújo C.V., Kataoka A. The effect of transport density and gender on stress indicators and carcass and meat quality in pigs. Spanish Journal of Agricultural Research, 2015, 13(3): 11 ( ).
  • DOI: 10.5424/sjar/2015133-6638
  • Zupan M., Zanella A.J. Peripheral regulation of stress and fear responses in pigs from tail-biting pens. Revista brasileira de zootecnia-brazilian journal of animal science, 2017, 46: 33-38 ( ).
  • DOI: 10.1590/S1806-92902017000100006
  • Holinger M., Fruh B., Stoll P., Graage R., Wirth S., Bruckmaier R., Prunier A., Kreuzer M., Hillmann E. Chronic intermittent stress exposure and access to grass silage interact differently in their effect on behaviour, gastric health and stress physiology of entire or castrated male growing-finishing pigs. Physiology & Behavior, 2018, 195: 58-68 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.physbeh.2018.07.019
  • Данилевская Н.В., Тухфатова Н.Ф. Использование метода селективной деконтаминации при отъеме поросят. Аграрный вестник Урала, 2012, 5: 36-39.
  • Minotti G., Aust S.D. The role of iron in oxygen radical mediated lipid peroxidation. Chemico-Biological Interactions, 1989, 71(1): 1-19.
  • Толкушкина Г.Д. Система антиоксидантной защиты животных при хронических антропогенных нагрузках: теоретические предпосылки. В сб.: Сельское хозяйство Сибири на рубеже веков: итоги и перспективы развития. Новосибирск, 2001: 136-137.
  • Carpenter R., O'Grady M.N., O'Callaghan Y.C., O'Brien N.M., Kerry J.P. Evaluation of the antioxidant potential of grape seed and bearberry extracts in raw and cooked pork. Meat Science, 2007, 76(4): 604-610 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.meatsci.2007.01.021
  • Habanova M., Haban M. Evaluation of antiradical activity of chosen plant resources. Acta Fytotechnica et Zootechnica, 2008, 1: 21-24.
  • Sekretar S., Schmidt S., Vajdak M., Zahradnikova L. & Annus J. Antioxidative and antimicrobial effects of some natural extracts in lard. Czech Journal of Food Sciences, 2018, 22: 215-218 ( ).
  • DOI: 10.17221/10664-CJFS
  • Shaposhnikov M.V., Shilova L.A., Plyusnina E.N., Volodina S.O., Volodin V.V., Moskalev A.A. Influence of preparations containing phytoecdysteroids and plant steroid glycosides on the life span and stress resistance of Drosophila melanogaster. Russian Journal of Genetics: Applied Research, 2016, 6(2): 215-222 ( ).
  • DOI: 10.1134/S2079059716020106
  • Плотников М.Б., Тюкавкина Н.А., Плотникова Т.М. Лекарственные препараты на основе диквертина. Томск, 2005.
  • Costa L.G., Garrick J.M., Roquè P.J., Pellacani C. Mechanisms of neuroprotection by quercetin: counteracting oxidative stress and more. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2016, 2016: 2986796 ( ).
  • DOI: 10.1155/2016/2986796
  • Фомичев Ю.П., Никанова Л.А., Дорожкин В.И., Торшков А.А., Романенко А.А., Еськов Е.К., Семенова А.А., Гоноцкий В.А., Дунаев А.В., Ярошевич Г.С., Лашин С.А., Стольная Н.И. Дигидрокверцетин и арабиногалактан - природные биорегуляторы в жизнедеятельности человека и животных, применение в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. М., 2017.
  • Никанова Л.А., Фомичев Ю.П. Роль кормовых добавок в ослаблении экологического температурного стресса у свиней. Российский журнал. Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии, 2012, 1(7): 62-65.
  • Zou Y., Wei H. K., Xiang Q.-H., Wang J., Zhou Y.-F., Peng J. Protective effect of quercetin on pig intestinal integrity after transport stress is associated with regulation oxidative status and inflammation. Journal of Veterinary Medical Science, 2016, 78(9): 1487-1494 ( ).
  • DOI: 10.1292/jvms.16-0090
  • Knyazev V.V., Rogovskii V.S., Sveshnikova E.D., Semeikin A.V., Matyushin A.I., Fedotcheva T.A., Shimanovski, N.L., Pozdeev A.O., Koroteev A.M., Koroteev M.P. Synthesis and antioxidant and cytotoxic activity of new dihydroquercetin derivatives. Pharmaceutical Chemistry Journal, 2018, 52(3): 205-208 ( ).
  • DOI: 10.1007/s11094-018-1788-3
  • Некрасов Р.В., Головин А.В., Махаев Е.А., Аникин А.С., Первов Н.Г., Стрекозов Н.И., Мысик А.Т., Дуборезов В.М., Чабаев М.Г., Фомичев Ю.П., Гусев И.В. Нормы потребностей молочного скота и свиней в питательных веществах /Под ред. Р.В. Некрасова, А.В. Головина, Е.А. Махаева. М., 2018.
  • Зайцев С.Ю., Конопатов Ю.В. Биохимия животных. Фундаментальные и клинические аспекты. СПб, 2004.
  • Schiller K.R., Mauro L.J. Tyrosine phosphatases as regulators of skeletal development and metabolism. Journal of Cellular Biochemistry, 2005, 96(2): 262-277 ( ).
  • DOI: 10.1002/jcb.20515
  • Kolp E., Wilkens M.R., Pendl W., Eichenberger B., Liesegang A. Vitamin D metabolism in growing pigs: influence of UVB irradiation and dietary vitamin D supply on calcium homeostasis, its regulation and bone metabolism. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 2017, 101: 79-94 ( ).
  • DOI: 10.1111/jpn.12707
  • Ayala I., Martos N.F., Silvan G., Gutierrez-Panizo C., Clavel J.G., Illera J.C. Cortisol, adrenocorticotropic hormone, serotonin, adrenaline and noradrenaline serum concentrations in relation to disease and stress in the horse. Research in Veterinary Science, 2012, 93(1): 103-107 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.rvsc.2011.05.013
  • Hart K.A. The use of cortisol for the objective assessment of stress in animals: pros and cons. The Veterinary Journal, 2012, 192(2): 137-139 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.tvjl.2012.03.016
  • Aldini G., Yeum K.-J., Niki E., Russell R.M. Biomarkers for antioxidant defense and oxidative damage: principles and practical applications. Blackwell Publishing Ltd., 2010.
  • Dvořák Z. Creatine as an indicator of net muscle proteins. Journal of the Science of Food and Agriculture, 1981, 32(10): 1033-1036 ( ).
  • DOI: 10.1002/jsfa.2740321013
  • Mondal S., Raja K., Schweizer U., Mugesh G. Chemistry and biology in the biosynthesis and action of thyroid hormones. Angewandte Chemie International Edition, 2016, 55(27): 7606-7630 ( ).
  • DOI: 10.1002/anie.201601116
  • Kyrou I., Chrousos G.P., Tsigos C. Stress, visceral obesity, and metabolic complications. Annals of the New York Academy of Sciences, 2006, 1083(1): 77-110 ( ).
  • DOI: 10.1196/annals.1367.008
  • Russell K.E., Roussel A.J. Evaluation of the ruminant serum chemistry profile. Veterinary Clinics of North America: Food Animal Practice, 2007, 23(3): 403-426 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.cvfa.2007.07.003
  • Тамбовцева Р.В. Биохимические особенности онтогенетического развития энергообеспечения мышечной деятельности. Новые исследования, 2014, 1(38): 68-75.
  • Плященко С.И., Сидоров В.Г. Естественная резистентность организма животных. Л., 1979.
  • Pirgozliev V., Westbrook C., Woods S., Karageçili M., Karadas F., Rose S.P., Mansbridge S. Feeding dihydroquercetin to broiler chickens. British Poultry Science, 2018, 60(3): 241-245 ( ).
  • DOI: 10.1080/00071668.2018.1556387
  • Pirgozliev V., Westbrook C., Woods S., Mansbridge S., Rose S., Whiting I., Yovchev D., Atanasov A., Kljak K., Staykova G., Ivanova S., Karagecili M., Karadas F., Stringhini J.H. Feeding dihydroquercetin and vitamin E to broiler chickens reared at standard and high ambient temperatures. Preprint. bioRxiv, 2020.05.19.104398 ( ).
  • DOI: 10.1101/2020.05.19.104398
  • Liu F., Cottrell J., Leury B.J., Chauhan S., Celi P., Abrasaldo A., Dunshea F.R Selenium or vitamin e mitigates hyperthermia in growing pigs. Journal of Nutrition & Intermediary Metabolism, 2014, 1: 22 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.jnim.2014.10.073
  • Jiang J., Tang X., Xue Y., Lin G., Xiong Y.L. Dietary linseed oil supplemented with organic selenium improved the fatty acid nutritional profile, muscular selenium deposition, water retention, and tenderness of fresh pork. Meat Science, 2017, 131: 99-106 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.meatsci.2017.03.014
  • Chen J., Tian M., Guan W., Wen T., Chen F., Zhang S., Song J., Ren C., Zhang Y., Song. H. Increasing selenium supplementation to a moderately-reduced energy and protein diet improves antioxidant status and meat quality without affecting growth performance in finishing pigs. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 2019, 56: 38-45 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.jtemb.2019.07.004
  • Son A.R., Jeong J.Y., Park K.R., Kim M., Lee S.D., Yoo J.H., Do Y.J., Reddy K.E., Lee H.J. Effects of graded concentrations of supplemental selenium on selenium concentrations in tissues and prediction equations for estimating dietary selenium intake in pigs. PeerJ, 2018, 6: e5791 ( ).
  • DOI: 10.7717/peerj.5791
  • Cermak R., Landgraf S., Wolffram S. The bioavailability of quercetin in pigs depends on the lycoside moiety and on dietary factors. The Journal of Nutrition, 2003, 133 (9): 2802-2807 ( ).
  • DOI: 10.1093/jn/133.9.2802
  • Lesser S., Cermac R., Wolffram S. Bioavaibilty of quercetin in pigs is influenced by the dietary fat content. The Journal of Nutrition, 2004, 134(6): 508-1511 ( ).
  • DOI: 10.1093/jn/134.6.1508
  • De Boer V.C.J., Dihal A.A., Boer H., van der Woude, Arts I.C.W., Wolffram S., Alink G.M., Rietjens I.M.C.M., Keijer J., Hollman P.C.H. Tissue distribution of quercetin in rats and pigs. The Journal of Nutrition, 2005, 135(7): 1718-1725 (doi ).
  • DOI: 10.1093/jn/135.7.1718
  • Percival S.S. Commentary on: tissue distribution of quercetin in rats and pigs. The Journal of Nutrition, 2005, 135: 1617-1618 ( ).
  • DOI: 10.1093/jn/135.7.1617
  • Bieger J., Cermak R., Blank R., de Boer V.C.J., Hollman P.C.H., Kamphues J., Wolffram S. Tissue distribution of quercetin in pigs after long-term dietary supplementation. The Journal of Nutrition, 2008, 138(8): 1417-1420 ( ).
  • DOI: 10.1093/jn/138.8.1417
  • Luehring M., Blank R., Wolffram S. Vitamin E-sparing and vitamin E-independent antioxidative effects of the flavonol quercetin in growing pigs. Animal Feed Science and Technology, 2011, 169: 199-207 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.anifeedsci.2011.06.006
  • Ma Z. The effect of dietary quercetin on glutathione kinetics in the gut mucosa of weaned piglets. Master's dissertation. Gent University, 2016. Режим доступа: https://lib.ugent.be/en/catalog/rug01:002305194. Дата обращения: 15.09.2019.
  • Chen F., Yuan Q., Xu G., Chen H., Lei H., Su I. Effects of quercetin on proliferation and H2O2-induced apoptosis of intestinal porcine enterocyte cells. Molecules, 2018, 23: 2012 ( ).
  • DOI: 10.3390/molecules23082012
  • Thanh B.V.L., Lemay M., Bastien A., Lapointe J., Lessard M., Chorfi G., Guay F. The potential effects of antioxidant feed additives in mitigating the adverse effects of corn naturally contaminated with Fusarium mycotoxins on antioxidant systems in the intestinal mucosa, plasma, and liver in weaned pigs. Mycotoxin Research, 2016, 32(2): 99-116 ( ).
  • DOI: 10.1007/s12550-016-0245-y
  • Zou Y., Xiang Q., Wang J., Wei H., Peng J. Effects of oregano essential oil or quercetin supplementation on bodyweight loss, carcass characteristics, meat quality and antioxidant status in finishing pigs under transport stress. Livestock Science, 2016, 192: 33-38 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.livsci.2016.08.005
Еще
Статья научная