Изучение влияния добавок цеолита и наноцеолита на организм и динамику массы крыс

В век высоких технологий активно разрабатываются и внедряются в сельское хозяйство нановещества из природных минералов, обладающих высокой биологической активностью и разносторонним положительным действием на организм [1, 2]. Отмечено, что в форме наночастиц, микроэлементы имеют более высокий коэффициент усвояемости, приближающийся к 100 %, по сравнению с элементами обычных размеров, у которых он равен около 30 [3]. Природные минералы – цеолиты в последние десятилетия хорошо зарекомендовали себя в качестве минеральной добавки для сельскохозяйственных животных и птиц. Но разные месторождения отличаются разным составом и свойствами, даже пласты одного месторождения разнятся между собой [4, 6, 11]. Установлены биологические эффекты применения цеолитов в животноводстве, отмечено, что они благоприятно воздействует на весь организм в целом, способствуют повышению продуктивности и усилению обмена веществ [7, 9].

В настоящем учёные всё больше получают доказательств того, что в породе сам цеолит (клиноптилолит, монтмориллонит) выполняет важную роль молекулярного сита, адсорбента, катализатора и ионнообменника. Но не менее важное значение имеют и другие составляющие породы: кальцит (карбонатная составляющая), в котором доля обменного кальция доходит до 88 %, кристобалит (кремнезём) – связывает и выводит токсины, слюды (глинистые минералы), кварц и другие [5,

8]. Ведутся испытания, которые доказывают, что малоэффективно использовать в качестве кормовой добавки сырец – высушенный карьерный цеолит. Принципиально проводить его тщательную технологическую обработку: механическую и термическую активацию, воздействием ультразвуком. Это позволяет очищать поры кристаллической решётки цеолита от примесей, цеолитовой воды, аморфного алюминия и прочего, что усиливает имеющиеся свойства в несколько раз.

Материал и методы исследований. Целью данной работы стало изучение влияния добавок цеолита и наноцеолита на организм лабораторных животных, на показатели крови и интенсивности их роста. Для выполнения намеченной цели использовали цеолит Юшанского месторождения Ульяновской области, приготовление наноструктурированного цеолита проводили в Ульяновском нанотехнологическом центре ULNANOTECH. Эксперименты с лабораторными животными организованы на кафедре морфологии, физиологии и патологии животных Ульяновского ГАУ. Объектом исследования стали самцы крыс породы «Wistar» со средней живой массой 202,8±0,3 г.

Для физиологического опыта по принципу пар-аналогов были сформированы три группы по 10 особей 8-недельного возраста в каждой. В контрольной группе лабораторные крысы получали основной рацион (ОР) (I - группа), а опытные животные в течение месяца получали добавку в виде высушенного карьерного цеолита

(II - группа) 2 % от массы корма и нано-структурированного цеолита (III – группа) 2 % от массы корма (Таблица 1).

Перед постановкой на опыт и в дальнейшем, было проведено измерение живой массы крыс методом контрольного взвешивания 1 раз каждые 7 суток перед утренним кормлением. Взятие крови лабо- раторных животных проводили из сосудов хвоста до кормления один раз в конце опыта.

Определение гематологических показателей проводили с использованием анализатора «PCE-90Vet», результаты обрабатывали с помощью программы «Statistika».

Таблица 1– Схема опыта на крысах

Группа животных	I - группа контроль	II - группа опыт	III – группа опыт
Количество, гол	10	10	10
Условия кормления	ОР	ОР + 2 % цеолита	ОР + 2 % наноцеолита

Таблица 2 – Гематологические показатели у крыс на фоне использования добавок цеолита

Показатель	Группа
	I – контроль	II – опыт	III – опыт
Эритроциты, 1012/л	7,37±0,09	7,56±0,07	7,82±0,09
Гемоглобин, г/л	145,6±2,46	147,8±2,50	152,4±1,21*
Лейкоциты, 109/л	9,62±0,20	9,64±0,20	9,62±0,21

Примечание: * - (p<0.05) по сравнению с соответствующим показателем в контроле

Результаты исследований. В течение опыта гематологические параметры у всех лабораторных животных находились в рамках физиологической нормы. Анализ показателей крови у крыс показал, что в группах с добавкой цеолита наблюдалась положительная динамика (таблица 2).

Если количество эритроцитов у животных контрольной группы варьирует в рамках 7,37±0,09*1012/л, то у крыс 2 и 3 групп, этот показатель имеет тенденцию к увеличению до 7,56±0,07 и 7,82±0,09*1012/л, что соответственно выше на 2,58 и 6,11 %, чем у аналогов в 1 группе. В тоже время вместе с содержанием эритроцитов повышается уровень гемоглобина, так у крыс 2 группы до 147,8 ± 2,50 г/л, у крыс 3 группы до 152,4±1,21 г/л, то есть достоверно больше на 4,67 % (p<0,05) по сравнению со сверстниками. Число лейкоцитов в крови животных всех групп заметно не отличалось и находилось в пределах 9,62±0,20 и 9,64±0,20*109/л. Можно отметить, что поступление в организм крыс добавок цеолита и наноцеолита, не оказывает отрицательного влияния на морфологический состав их крови. Напротив, выявлено их положительное влияние, которое характеризуется увеличением параметров красной крови: количества эрит- роцитов и гемоглобина и указывает на усиление дыхательной функции крови. Более выраженный эффект имеет высокоструктурированный наноцеолит. Контрольное взвешивание животных позволило также установить, что использование добавок стимулирует интенсивность роста живой массы крыс (Таблица 3). До начала эксперимента масса тела во всех группах у лабораторных животных была примерно одинаковой и варьировала в пределах 202,2±3,32 и 203,4±3,78 грамм. На 7 сутки выявлена небольшая разница в массе крыс опытных групп, по отношению к контрольной группе на 2,8-4,8 г. (1,2-2,05 %), на 14 сутки - 1,28 и 2,56 %, на 21 сутки -2,00 и 3,81 % и к концу опыта на 28 сутки -на 2,63 и 4,90 %. По завершению эксперимента крысы 2 и 3 групп превосходили по массе тела особей из контроля на 8,8 и 16,4 г соответственно. Расчёт прироста живой массы лабораторных особей закономерно отражал благоприятное влияние добавок (Рисунок 1). Обогащение рациона крыс 2 группы цеолитом способствовало увеличению их среднесуточного прироста на 7 сутки до 4,74 ± 0,4 г, на 21 сутки – 5,17 ± 0,5 г и на 28 сутки - до 5,43±0,3 г, что соответствовало повышению на 5,1, и 7,71, и 7,95 % по сравнению с контролем.

Таблица 3 – Динамика прироста живой массы крыс на фоне скармливания добавок цеолита

Показатель	I - группа контроль	II - группа опыт	III – группа опыт
До начала эксперимента
Масса тела, г	202,2±3,32	203,4±3,78	202,8±4,04
7 суток
Масса тела, г.	233,8±5,58	236,6±4,54	238,6±3,91
Среднесуточный прирост, г.	4,51±0,2	4,74±0,4	5,12±0,3
% от контроля	100	105,1	113,53
14 суток
Масса тела, г.	265,8±6,17	269,2±3,96	272,6±5,09
Среднесуточный прирост, г.	4,57±0,3	4,66±0,2	4,86±0,3
% от контроля	100	101,97	106,35
21 сутки
Масса тела, г.	299,4±5,91	305,4±6,41	310,8±5,21
Среднесуточный прирост, г.	4,80±0,2	5,17±0,5	5,46±0,2*
% от контроля	100	107,71	113,75
28 сутки
Масса тела, г.	334,6±3,91	343,4±4,96	351,0±6,56
Среднесуточный прирост, г.	5,03±0,3	5,43±0,3	5,74±0,2
% от контроля	100	107,95	114,12

Примечание: * - (p<0.05) по сравнению с соответствующим показателем в контроле

Рисунок 1 – Среднесуточный прирост массы крыс при введении в их рацион добавок цеолита и наноцеолита

Включение в рацион крыс 3 группы наноструктурированного цеолита, позволило лидировать по данному показателю соответственно на 7 сутки до 5,12±0,3 г, на 21 сутки на 5,46±0,2 г (p<0,05) и на 28 – 5,74±0,2 г, то есть возрос на 13,53, и 13,75, и 14,12 %, по сравнению с контролем.

Заключение. Таким образом, при одинаковой норме ввода добавки в рацион лабораторных крыс карьерного и нано-структурированного цеолита получен неоднозначный эффект. Установлено благоприятное влияние на гематологические показатели крови крыс и ростостимулирующий эффект. При этом использование наноцеолита характеризуется наиболее выраженным эффектом: среднесуточный прирост живой массы крыс увеличился на

13,75-14,12 %. А применение добавки необработанного цеолита способствовало повышению среднесуточного прироста животных лишь на 7,71-7,95 %.

Резюме

Изучено влияние добавок карьерного цеолита и обработанного высокими технологиями наноструктурированного цеолита месторождения Ульяновской области на организм и динамику живой массы крыс породы «Wistar». Наибольший эффект отмечен при скармливании крысам добавки наноцеолита: установлено улучшение морфологического состава крови лабораторных животных, повышение содержания эритроцитов на 6,11 % и уровня гемоглобина на 4,67 % при p<0,05. Выявлено повышение интенсивности роста живой массы крыс, среднесуточный прирост увеличился на 13,75-14,12 %. А применение добавки цеолита способствовало увеличению среднесуточного прироста крыс только на 7,71-7,95 %.