Наночастицы Fe в сочетании с аминокислотами изменяют продуктивные и иммунологические показатели у цыплят-бройлеров
Автор: Яушева Е.В., Мирошников С.А., Косян Д.Б., Сизова Е.А.
Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology
Рубрика: Наночастицы металлов: биологические эффекты
Статья в выпуске: 6 т.51, 2016 года.
Бесплатный доступ
Известны работы, показывающие перспективы применения наночастиц металлов в качестве препаратов, стимулирующих продуктивность сельскохозяйственных животных. В то же время наноформы проявляют различные негативные свойства, например обладают прооксидантным эффектом, провоцируют апоптоз, поражение почек. Возможный подход заключается в применении ультрадисперсных веществ в сочетании с агентами, нивелирующими неблагоприятные последствия применения наноформ. Мы впервые изучили перспективы совместного использования препаратов наночастиц железа и аргинина, механизм их взаимодействия и влияния на продуктивность сельскохозяйственной птицы и показали, что их одновременное применение способствует повышению прироста живой массы. Цыплятам-бройлерам кросса Смена 8, из которых в возрасте 11 сут сформировали 6 групп (по n = 28), на фоне 2-кратных инъекций наночастиц железа (с интервалом 2 нед) в состав рациона дополнительно включали аргинин (известно, что эта аминокислота проявляет различные метаболические и иммунологические эффекты и считается условно незаменимой при воспалительных и окислительных стрессах) или смесь аргинина, лизина и метионина. Как оказалось, при совместном применении наночастиц железа с аргинином происходило увеличение показателей живой массы (разница до 9,2 % в сравнении с контролем), а сочетание наночастиц железа со смесью аминокислот улучшало этот результат (прибавка до 20 %), тогда как их раздельное использование приводило к меньшему приросту живой массы (во II и III группах к окончанию эксперимента она увеличивалась соответственно на 6,1 и 5,9 %, Р £ 0,05). Внутримышечное введение наночастиц железа способствовало развитию иммунного ответа, что выражалось в активизации синтеза лейкоцитов в III, IV и VI группах в первые сутки эксперимента соответственно на 8,12; 10,50 и 3,88 % (Р £ 0,05) в сравнении с контролем, через 1 нед - соответственно на 7,30; 8,19 и 4,00 % (Р £ 0,05). При определении содержания NO-метаболитов выявили увеличение этого показателя в крови и тканях печени только в III, IV и VI группах (на 3-4 %). Внутримышечные инъекции наночастиц железа сопровождались изменением обмена аргинина в организме птицы, что выражалось в увеличении его содержания на 3,83 % (Р £ 0,05) у особей в III группе. Отмечается, что совместное применение препарата наночастиц железа и комплекса аргинина с другими аминокислотами наиболее целесообразно при производстве мяса птицы.
Наночастицы железа, аргинин, no-метаболиты, цыплята-бройлеры, интенсивность роста, химические элементы, биохимические и морфологические показатели крови
Короткий адрес: https://sciup.org/142213996
IDR: 142213996 | DOI: 10.15389/agrobiology.2016.6.912rus
Список литературы Наночастицы Fe в сочетании с аминокислотами изменяют продуктивные и иммунологические показатели у цыплят-бройлеров
- Абрамян А., Беклемышев В., Солодовников И., Летов А., Филиппов К., Махонин И. Биоактивные нанокомпоненты для медицины и сельского хозяйства. Наноиндустрия, 2007, 6: 24-25.
- Ильичев Е., Назарова А., Полищук С., Иноземцев В. Переваримость рациона и баланс питательных веществ при скармливании телятам нанопорошков кобальта и меди. Молочное и мясное скотоводство, 2011, 5: 27-29.
- Никонов И.Н., Фолманис Ю.Г., Фолманис Г.Э., Коваленко Л.В., Лаптев Г.Ю., Егоров И.А., Фисинин В.И., Тананаев И.Г. Наноразмерное железо -кормовая добавка для сельскохозяйственной птицы. Доклады академии наук, 2011, 440(4): 565-569.
- Богословская О.А., Сизова Е.А., Полякова В.С., Мирошников С.А., Лейпунский И.О., Ольховская И.П., Глущенко Н.Н. Изучение безопасности введения наночастиц меди с различными физико-химическими характеристиками в организм животных. Вестник Оренбургского государственного университета, 2009, 2: 124-127.
- Aslam M.F., Frazer D.M., Faria N., Bruggraber S.F.A., Wilkins S.J., Mirciov C., Powell J.J., Anderson G.J., Pereira D.I.A. Ferroportin mediates the intestinal absorption of iron from a nanoparticulate ferritin core mimetic in mice. FASEB J., 2014, 28(8): 3671-3678.
- Li N., Sioutas C., Cho A., Misra C., Sempf J., Wang M., Oberley T., Froines J., Nel A. Ultrafine particulate pollutants induce oxidative stress and mitochrondrial damage. Environmental Health Perspectives, 2003, 111: 455-460.
- Møller P., Jacobsen N.R., Folkmann J.K., Danielsen P.H., Mikkelsen L., Hemmingsen J.G., Vesterdal L.K., Forchhammer L., Wallin H., Loft S. Role of oxidative damage in toxicity of particulates. Free Radical Research, 2010, 44(1): 1-46 ( ) DOI: 10.3109/10715760903300691
- Сизова Е.А., Мирошников С.А., Полякова В.С., Лебедев С.В., Глущенко Н.Н. Наночастицы меди -модуляторы апоптоза и структурных изменений в некоторых органах. Морфология, 2013, 144(4): 47-52.
- Полякова В.С., Сизова Е.А., Мирошников С.А., Нотова С.В., Завалеева С.М. Морфофункциональная характеристика щитовидной железы при введении в организм наночастиц меди. Морфология, 2015, 148(6): 54-58.
- BeruBe K., Balharry D., Sexton K., Koshy L., Jones T. Combustion-derived nanoparticles: mechanisms of pulmonary toxicity. Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology, 2007, 34(10): 1044-1050 ( ) DOI: 10.1111/j.1440-1681.2007.04733.x
- Sizova E., Glushchenko N., Miroshnikov S., Skalny A. Influence of Cu10x copper nanoparticles intramuscular injection on mineral composition of rat spleen. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 2011, 25: 84-89.
- Sizova E., Yausheva E., Kosyan D., Miroshnikov S. Growth enhancement by intramuscular injection of elemental iron nano-and microparticles. Modern Applied Science, 2015, 9(10): 17-26 ( ) DOI: 10.5539/mas.v9n10p17
- Huang C.C., Tsai S.C., Lin W.T. Potential ergogenic effects of L-arginine against oxidative and inflammatory stress induced by acute exercise in aging rats. Exp. Gerontol., 2008, 43(6): 571-577 ( ) DOI: 10.1016/j.exger.2008.03.002
- Mostafavi-Pour Z., Zal F., Monabati A., Vessal M. Protective effects of a combination of Quercetin and vitamin E against cyclosporine A-induced oxidative stress and hepatotoxicity in rats. Hepatol. Res., 2008, 38(4): 385-392 ( ) DOI: 10.1111/j.1872-034X.2007.00273.x
- Flynn N.E., Meininger C.J., Haynes T.E., Wu G. The metabolic basis of arginine nutrition and pharmacotherapy. Biomed. Pharmacother., 2002, 56: 427-438.
- Nairz M., Schleicher U., Schroll A., Sonnweber T., Theurl I., Ludwiczek S., Talasz H., Brandacher G., Moser P.L., Muckenthaler M.U., Fang F.C., Bogdan C., Weiss G.J. Nitric oxide-mediated regulation of ferroportin-1 controls macrophage iron homeostasis and immune function in Salmonella infection. J. Exp. Med., 2013, 210(5): 855-873 ( ) DOI: 10.1084/jem.20121946
- Faddah L.M., Abdel Baky N.A., Al-Rasheed N.M., Al-Rasheed N.M., Fatani A.J., Atteya M. Role of quercetin and arginine in ameliorating nano zinc oxide-induced nephrotoxicity in rats. BMC Complementary and Alternative Medicine, 2012, 12: 1062 ( ) DOI: 10.1186/1472-6882-12-60
- Сипайлова О.Ю., Лебедев С.В., Сизова Е.А. Влияние высокодисперсного порошка железа на морфофункциональное состояние селезенки (экспериментальное исследование). Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии, 2011, 9(8): 43-46.
- Sakomura N.K., Ekmay R.D., Mei S.J., Coon C.N. Lysine, methionine, phenylalanine, arginine, valine, isoleucine, leucine, and threonine maintenance requirements of broiler breeders. Poultry Sci., 2015, 94(11): 2715-2721 ( ) DOI: 10.3382/ps/pev287
- Фисинин В.И., Егоров И.А., Ленкова Т.Н., Околелова Т.М., Игнатова Г.В., Шевяков А.Н. и др. Методические указания по оптимизации рецептов комбикормов для сельскохозяйственной птицы. М., 2009.
- Мажитова М.В. Спектрофотометрическое определение уровня метаболитов монооксида азота в плазме крови и ткани мозга белых крыс. Современные проблемы науки и образования, 2011, 3: 2-9.
- Chamruspollert M., Pesti M., Bakalli R.I. Dietary interrelationships among arginine, methionine, and lysine in young broiler chicks. Brit. J. Nutr., 2002, 88(6): 655-660.
- Ekmay R.D., De Beer M., Mei S.J., Manangi M., Coon C.N. Amino acid requirements of broiler breeders at peak production for egg mass, body weight, and fertility. Poultry Sci., 2013, 92(4): 992-1006 ( ) DOI: 10.3382/ps.2012-02554
- Szabó J., Andrásofszky E., Tuboly T., Bersényi A., Weisz A., Hetényi N., Hullár I. Effect of arginine or glutamine supplementation on production, organ weights, interferon gamma, interleukin 6 and antibody titre of broilers. Acta Vet. Hung., 2014, 62(3): 348-361.
- Bautista-Ortega J., Cortes-Cuevas A., Ellis E.A., Ruiz-Feria C.A. Supplemental L-arginine and vitamins E and C preserve xanthine oxidase activity in the lung of broiler chickens grown under hypobaric hypoxia. Poultry Sci., 2014, 93(4): 979-988.
- Mohammadi V., Ghazanfari S., Mohammadi-Sangcheshmeh A., Nazaran M.H. Comparative effects of zinc-nano complexes, zinc-sulphate and zinc-methionine on performance in broiler chickens. Brit. Poultry Sci., 2015, 56(4): 486-493.
- Džarová A., Dubničková M., Závišová V., Koneracká M., Kopčanský P., Gojzewski H., Timko M. The influence of magnetite nanoparticles on human. Journal of Life Sciences, 2010, 4(5): 37-43.
- Yu S.S., Lau C.M., Thomas S.N., Jerome W.G., Maron D.J., Dickerson J.H., Hubbell J.A., Giorgio T.D. Size-and charge-dependent non-specific uptake of PEGylated nanoparticles by macrophages. Int. J. Nanomedicine, 2012, 7: 799-813.
- Suchner U., Heyland D.K., Peter K. Immune-modulatory actions of arginine in the critically ill. Brit. J. Nutr., 2002, 87: 121-132.
- Huang C.C., Lin T.J., Lu Y.F., Chen C.C., Huang C.Y., Lin W.T. Protective effects of L-arginine supplementation against exhaustive exercise-induced oxidative stress in young rat tissues. Chinese J. Physiol., 2009, 52(5): 306-315.
- Lin W.T., Yang S.C., Chen K.T., Huang C.C., Lee N.Y. Protective effects of L-arginine on pulmonary oxidative stress and antioxidant defenses during exhaustive exercise in rats. Acta Pharmacologica Sinica, 2005, 26(8): 992-999 ( ) DOI: 10.1111/j.1745-7254.2005.00155.x
- Ahamed M., Akhtar M.J., Siddiqui M.A., Ahmad J., Musarrat J., Al-Khedhairy A.A., AlSalhi M.S., Alrokayan S.A. Oxidative stress mediated apoptosis induced by nickel ferrite nanoparticles in cultured A549 cells. Toxicology, 2011, 283(2-3): 101-108 ( ) DOI: 10.1016/j.tox.2011.02.010
- Weiss G., Werner-Felmayer G., Werner E.R., Grünewald K., Wachter H., Hentze M.W. Iron regulates nitric oxide synthase activity by controlling nuclear transcription. J. Exp. Med., 1994, 180: 969-976.
- Dlaska M., Weiss G. Central role of transcription factor NF-IL6 for cytokine and iron-mediated regulation of murine inducible nitric oxide synthase expression. J. Immunol., 1999, 162: 6171-6177.