Эффективность различных форм цинка как иммуномодуляторов в рационах цыплят-бройлеров (Gallus gallus L.)
Автор: Сизова Е.А., Мирошников С.А., Нечитайло К.С.
Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology
Рубрика: Животные в условиях интенсивных технологий
Статья в выпуске: 2 т.58, 2023 года.
Бесплатный доступ
Значимая проблема современного птицеводства - недостаточно высокая сохранность цыплят бройлеров, обусловленная различными причинами, в том числе иммуносупрессией. Для повышения адаптационной способности и иммунореактивности с успехом применяют различные биологически активные вещества и микроэлементы. Несомненный интерес представляет использование цинка (Zn), который обладает иммунотропными свойствами, стимулирует активность иммунной и антиоксидантной систем, повышает продуктивность и сохранность животных, в составе кормовых добавок. В настоящей работе впервые показано влияние цинка из разных источников на естественную резистентность и морфофункциональную реорганизацию иммунокомпетентных органов у цыплят-бройлеров (Gallus gallus L.) кросса Смена 7, а также установлено преимущество использования органической и ультрадисперсной форм цинка при кормлении цыплят по сравнению с неорганической формой. Нашей целью была сравнительная оценка эффективности применения различных форм цинка в рационе цыплят-бройлеров кросса Смена 7 как модуляторов иммунной системы на основании данных биохимических исследований и характеристики микроструктуры иммунокомпетентных органов. Исследования выполняли на цыплятах-бройлерах кросса Смена 7 (три группы по 24 гол. в каждой) в условиях вивария ФНЦ биологических систем и агротехнологий РАН (г. Оренбург, 2020 год). Источниками микроэлементов служили аспарагинат Zn (органическая форма, ОФ; ООО «В-Мин+», г. Сергиев Посад, Россия), минеральные соли ZnSO4·7H2O (неорганическая форма, НФ; «Ленреактив», г. Санкт-Петербург, Россия) и порошок ультрадисперсных частиц Zn (УДФ Zn; ООО «Передовые порошковые технологии», г. Томск, Россия). Цыплята контрольной группы на протяжении всего опыта получали основной рацион, в котором Zn нормализовали введением сульфата ZnSO4·7H2O. В опытных группах в период с 14-х по 42-е сут сульфат Zn заменяли на УДФ Zn в дозе 49 мг/кг корма (I группа) или на аспарагинат Zn в той же дозировке (II группа). Убой птицы и отбор образцов проводили в возрасте 3, 4, 5 и 6 нед. Биохимические исследования сыворотки крови осуществляли на автоматическом анализаторе CS-T240 («DIRUI Industrial Co., Ltd», Китай) с использованием коммерческих наборов для ветеринарных исследований DiaVetTest (АО «Диакон-ДС», Россия). Морфологический состав определяли с помощью автоматического гематологического анализатора URIT-2900 Vet Plus («URIT Medial Electronic Co., Ltd», Китай). Оценивали показатели естественной резистентности - бактерицидную активность сыворотки крови (БАСК), активность лизоцима (АЛ), активность β-лизинов (Аβ-Л), а также иммунологические показатели - показатель фагоцитов (ПФ) и фагоцитарный индекс (ФИ). Морфологические характеристики клоакальной бурсы (КБ), тимуса и селезенки определяли на гистологических срезах толщиной 5-6 мкм, окрашенных гематоксилином и эозином. Общие структурные изменения оценивали на парафиновых срезах, окрашенных гематоксилином и эозином, на светооптическом микроскопе с программным обеспечением MT 5300L («Meiji Techno Co., Ltd», Япония). На срезах КБ определяли площадь фолликула и мозговой зоны, ширину корковой зоны; в селезенке - площадь красной и белой пульпы, плотность клеток красной и белой пульпы; в тимусе - площадь коркового и мозгового вещества, их соотношение (корковый индекс), плотность клеток красной и белой пульпы. Площадь структур определяли на 125000 мкм2, плотность - на 1 мм2. В 3-недельном возрасте во II группе у цыплят было отмечено повышение содержания лейкоцитов на 37,5 % (р ≤ 0,05) в сравнении с контролем. К 4-недельному возрасту показатель повысился и при введении УДФ Zn на 40,7 % (р ≤ 0,05). Повышение происходило за счет лимфоцитов и моноцитов. К концу эксперимента в опытных группах содержание лейкоцитов было ниже контроля. Все показатели белых клеток крови укладывались в нормативные значения. Введение УДФ Zn способствовало повышению БАСК в диапазоне от 5,8 до 16,7 % и АЛ на 8,2 % на более поздних этапах эксперимента по сравнению с контролем. Тенденция к увеличению активности Аb-Л была зарегистрирована в 5-недельном возрасте с последующим снижением к концу эксперимента. Применение ОФ Zn приводило к статистически значимому (р ≤ 0,01) повышению активности БАСК (на 13,4 %) в 3-недельном возрасте и АЛ в конце эксперимента (на 8,8 %). ОФ Zn обеспечила плавное прогрессирующее повышение Аβ-Л в течение всего эксперимента. В результате гистологической оценки установлено, что включение в рацион ОФ Zn приводило к усилению активности КБ с увеличением площади лимфоидных фолликулов на 64,5 % (р ≤ 0,01) за счет расширения мозговых зон, а также к повышению клеточной плотности корковой зоны с большим числом макрофагов и митозов. В тимусе совокупно с расширением мозговой зоны на 20,9 % наблюдалось большее число телец Гассаля, уплотнение клеток кортикального слоя и пролиферативная активность лимфоцитов с активизацией макрофагов.
Ультрадисперсные частицы, цыплята-бройлеры, кормление, цинк, иммунная система, тимус, селезенка, клоакальная бурса, микроструктура
Короткий адрес: https://sciup.org/142238901
IDR: 142238901 | DOI: 10.15389/agrobiology.2023.2.373rus
Список литературы Эффективность различных форм цинка как иммуномодуляторов в рационах цыплят-бройлеров (Gallus gallus L.)
- Akbari Moghaddam Kakhki R., Bakhshalinejad R., Zoidis E. Interactive effects of -tocopheryl acetate and zinc supplementation on the antioxidant and immune systems of broilers. British Poultry Science, 2018, 59(6): 679-688 (doi: 10.1080/00071668.2018.1521510).
- Jarosz Ł., Marek A., Grądzki Z., Kwiecień M., Żylińska B., Kaczmarek B. Effect of feed supplementation with zinc glycine chelate and zinc sulfate on cytokine and immunoglobulin gene expression profiles in chicken intestinal tissue. Poultry Science, 2017, 96(12): 4224-4235 (doi: 10.3382/ps/pex253).
- Rao S.V.R., Prakash B., Raju M.V.L.N., Panda A.K., Kumari R.K., Reddy E.P.K. Effect of supplementing organic forms of zinc, selenium and chromium on performance, anti-oxidant and immune responses in broiler chicken reared in tropical summer. Biol. Trace Elem. Res., 2016, 172(2): 511-520 (doi: 10.1007/s12011-015-0587-x).
- Perez V., Shanmugasundaram R., Sifri M., Parr T.M., Selvaraj R.K. Effects of hydroxychloride and sulfate form of zinc and manganese supplementation on superoxide dismutase activity and immune responses post lipopolysaccharide challenge in poultry fed marginally lower doses of zinc and manganese. Poultry Science, 2017, 96(12): 4200-4207 (doi: 10.3382/ps/pex244).
- Егоров И., Папазян Т. Современные тенденции в кормлении птицы. Птицеводство, 2007, 3: 9-11.
- Prasad A.S., Beck F.W., Bao B., Fitzgerald J.T., Snell D.C., Steinberg J.D., Cardozo L.J. Zinc supplementation decreases incidence of infections in the elderly: effect of zinc on generation of cytokines and oxidative stress. The American Journal of Clinical Nutrition, 2007, 85(3): 837-844 (doi: 10.1093/ajcn/85.3.837).
- Sizova Е., Miroshnikov S., Lebedev S., Usha B., Shabunin S. The use of nanoscale metals in poultry diet as a mineral feed additive. Animal Nutrition, 2020, 6(2): 185-191.
- Fisinin V.I., Miroshnikov S.А., Sizova Е.А., Ushakov А.S., Miroshnikova Е.P. Metal particles as trace-element sources: current state and future prospects. World’s Poultry Science Journal, 2018, 74(3): 523-540 (doi: 10.1017/S0043933918000491).
- Sizova E., Miroshnikov S., Balakirev N. Forecast of productive and biological effects of metal nanoparticles according to tolerance index. International Journal оf Geomate, 2019, 17(61): 141- 148 (doi: 10.21660/2019.61.8217).
- Gubajdullina I.Z., Gavrish I.A., Lebedev S.V. Effect of metallic nanoparticles on exchange of chemical elements in broiler chickens. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2019, 341(1): 012169 (doi: 10.1088/1755-1315/341/1/012169).
- Yausheva E., Miroshnikov S., Sizova Е., Miroshnikova E., Levahin V. Comparative assessment of effect of copper nano- and microparticles in chicken. Oriental Journal of Chemistry, 2015, 31(4): 2327-2336 (doi: 10.13005/ojc/310461).
- Mroczek-Sosnowska N., Łukasiewicz M., Wnuk A., Sawosz E., Niemiec J., Skot A., Jaworski S., Chwalibog A. In ovo administration of copper nanoparticles and copper sulfate positively influences chicken performance. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2016, 96(9): 3058-3062 (doi: 10.1002/jsfa.7477).
- Ognik K., Sembratowicz I., Cholewińska E., Jankowski J., Kozłowski K., Juśkiewicz J., Zduńczyk Z. The effect of administration of copper nanoparticles to chickens in their drinking water on the immune and antioxidant status of the blood. Animal Science Journal, 2018, 89(3): 579-588 (doi: 10.1111/asj.12956).
- Read S.A., Obeid S., Ahlenstiel C., Ahlenstiel G. The role of zinc in antiviral immunity. Advances in Nutrition, 2019, 10(4): 696-710 (doi: 10.1093/advances/nmz013).
- Kidd M.T., Ferket P.P., Qureshi M.A. Zinc metabolismwith special reference to its role in immunity. World’s Poultry Science Journal, 1996, 52(3): 309-324 (doi: 10.1079/WPS19960022).
- Kumar A., Kubota Y., Chernov M., Kasuya H. Potential role of zinc supplementation in prophylaxis and treatment of COVID-19. Medical Hypotheses, 2020, 144: 109848 (doi: 10.1016/j.mehy.2020.109848).
- Фисинин В.И., Егоров И.А., Околелова Т.М., Имангулов Ш.А. Научные основы кормления сельскохозяйственной птицы. Сергиев Посад, 2009.
- Садовников Н.В., Придыбайло Н.Д., Верещак Н.А., Заслонов А.С. Общие и специальные методы исследования крови птиц промышленных кроссов. Екатеринбург—СПб, 2009.
- Семченко B.В., Барашкова С.А., Артемьева В.Н. Гистологическая техника. Омск, 2003.
- Rao S., Kota L. N., Li Z., Yao Y., Tang J., Mao C., Jain S., Xu Y., Xu Q. Accelerated leukocyte telomere erosion in schizophrenia: Evidence from the present study and a meta-analysis. Journal of Psychiatric Research, 2016, 79: 50-56 (doi: 10.1016/j.jpsychires.2016.04.010).
- Фисинин В.И., Ушаков А.С., Дускаев Г.К., Казачкова Н.М., Нуржанов Б.С., Рахматуллин Ш.Г., Левахин Г.И. Изменение иммунологических и продуктивных показателей у цыплят-бройлеров под влиянием биологически активных веществ из экстракта коры дуба. Сельскохозяйственная биология, 2018, 53(2): 385-392 (doi: 10.15389/agrobiology.2018.2.385rus).
- Paraskeuas V., Fegeros K., Palamidi I., Hunger C., Mountzouris K.C. Growth performance, nutrient digestibility, antioxidant capacity, blood biochemical biomarkers and cytokines expression in broiler chickens fed different phytogenic levels. Animal Nutrition, 2017, 3(2): 114-120 (doi: 10.1016/j.aninu.2017.01.005).
- Береговая Н.Г., Герасименко В.В. Влияние цеолита типа NAX на антиоксидантный статус и неспецифическую резистентность организма. Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация, 2018, 1: 41-52.
- Karimzadeh S., Rezaei M., Yansari A.T. Effects of different levels of canola meal peptides on growth performance and blood metabolites in broiler chickens. Livestock Science, 2017, 203: 37-40 (doi: 10.1016/j.livsci.2017.06.013).
- Shah M., Zaneb H., Masood S., Khan I., Sikandar A., Ashraf S., Rehman H.F., Usman M.M., Khan F.A., Amanullah H., Rehman H. Effect of zinc and probiotics supplementation on performance and immune organs morphology in heat stressed broilers. South African Journal of Animal Science, 2018, 48(6): 1017-1025 (doi: 10.4314/sajas.v48i6.3).
- Виноградова Е.В., Усенко В.В., Тарабрин И.В. Поствакцинальные изменения селезенки цыплят яичного кросса. Труды Кубанского государственного аграрного университета, 2013, 44: 146-151.
- Арсанукаев Д.Л., Зайналабдиева Х.М., Центроев М.В., Мантаев Х.З., Исраилова С.А. Влияние различных форм микроэлементов на минеральный обмен. Вестник Академии наук Чеченской Республики, 2013, 3(20): 40-47.
- Shah M., Zaneb H., Masood S., Khan R.U., Mobashar M., Khan I., Din S., Khan M.S., Rehman H.U., Tinelli A. Single or combined applications of zinc and multi-strain probiotic on intestinal histomorphology of broilers under cyclic heat stress. Probiotics and Antimicrobial Proteins, 2020, 12(2): 473-480 (doi: 10.1007/s12602-019-09561-6).
- Shah M., Zaneb H., Masood S., Khan R.U., Ashraf S., Sikandar A., Rehman H.F.U., Rehman H.U. Effect of dietary supplementation of zinc and multi-microbe probiotic on growth traits and alteration of intestinal architecture in broiler. Probiotics and Antimicrobial Proteins, 2019, 11(3): 931-937 (doi: 10.1007/s12602-018-9424-9).
- Ashraf S., Zaneb H., Yousaf M.S., Ijaz A., Sohail M.U., Muti S., Usman M.M., Ijaz S., Rehman H. Effect of dietary supplementation of prebiotics and probiotics on intestinal microarchitecture in broilers reared under cyclic heat stress. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 2013, 97(s1): 68-73 (doi: 10.1111/jpn.12041).
- Qaisrani S.N., van Krimpen M.M., Kwakkel R.P., Verstegen M.W.A., Hendriks W.H. Diet structure, butyric acid, and fermentable carbohydrates influence growth performance, gut morphology, and cecal fermentation characteristics in broilers. Poultry Science, 2015, 94(9): 2152-2164 (doi: 10.3382/ps/pev003).
- Sikandar A., Zaneb H., Younus M., Masood S., Aslam A., Khattak F., Ashraf S., Yousaf M. S., Rehman H. Effect of sodium butyrate on performance, immune status, microarchitecture of smalli ntestinal mucosa and lymphoid organs in broiler chickens. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 2017, 30(5): 690-699 (doi: 10.5713/ajas.16.0824).
- Кудрин А.В., Скальный А.В., Жаворонков А.А., Скальная М.Г., Громова О.А. Иммунофармакология микроэлементов. М., 2000.