Особенности элементного статуса красного костного мозга цыплят-бройлеров при введении в организм нанопорошка меди

Высокодисперсные порошки металлов при введении в организм обладают существенным преимуществом соизмеримости частиц (50-100 нм) с размерами капилляров, обеспечивают прохождение их в сосуды и распределение по всем органам лимфо - и кровотокам. Благодаря своей электронейтральности, частицы металлов могут легко проникать в ткани и влиять на жизненно-важные процессы (Байтукалов Т.А., 2006). Кроме того, частицы металлов, попавшие в различные органы и ткани, постепенно превращаются в структуру с измененным характером обменного взаимодействия между атомами железа.

В опытах на лабораторных животных (мышах) (Глущенко Н.Н., 1988) было изучено биологическое действие высокодисперсных порошкообразных металлов. Мышам однократно подкожно вводили водную суспензию высокодисперсных порошков металлов (размер частиц 50-100 нм) и сульфатов Fe, Zn, Сu. Максимальный стимулирующий эффект 10-15 % (р <0,05) наблюдали при введении высокодисперсных порошков металла железа и цинка в дозе 5 мг/ кг живой массы. При ведении дозы 100 мг/кг наблюдали замедление скорости роста на 20 % для высокодисперсного порошка железа, а для высокодисперсного порошка цинка данный показатель снижался до уровня контроля. Максимально стимулирующие действие на рост мышей было при введении высокодисперсного порошка меди в дозе 0,5 мг/кг. Исследование частоты ответа популяции на введение высокодисперсных порошков металлов показало, что для высокодисперсного порошка железа стимуляция роста 50 % животных наблюдалась при использовании дозы 3 мг/кг, для высокодисперсного порошка цинка – 4 мг/кг, высокодисперсного порошка меди – 0,5 мг/кг. Дальнейшее увеличение количества вводимых металлов приводило к появлению токсических эффектов (Глущенко Н.Н., Богословская О.А., Ольховская И.П., 1996).

Воздействие различных факторов антропогенного происхождения на организм животных, в том числе и птицы, достаточно хорошо изучено (Вишняков А.И., 2009; Вишняков А.И., Торшков А.А., 2009; Богословская О.А., Сизова Е.А., Полякова B.C., Мирошников С.А., Лейпунский И.О., Ольховская И.П., Глущенко Н.Н., 2009), однако данных о влиянии наночастиц на элементный статус красного костного мозга птицы в литературе нами не обнаружено.

С целью изучения влияния различных доз и способов введения нанопорошка меди на элементный статус красного костного мозга птицы было отобрано 120 двенадцатидневных цыплят-бройлеров, из которых методом пар-аналогов было сформировано 5 групп (n=30) (табл. 1).

Определение содержания химических элементов в биосубстратах проводилось методами атомно–эмиссионной спектрометрии (АЭС–ИСП) и масс–спектрометрии с индуктивно–связанной аргоновой плазмой (МС– ИСП) (Онищенко Г.Г., Шестопалов Н.В., 1999) в лаборатории АНО «Центр биотической медицины», г. Москва (аттестат аккредитации – ГСЭН. RU.ЦОА.311, регистрационный номер в государственном реестре – Росс. RU 0001.513118 от 29 мая 2003; Registration Certificate of ISO 9001: 2000, Number 4017 – 5.04.06). При выполнении исследований методами АЭС–ИСП и МС–ИСП озоление биосубстратов проводили с использованием микроволновой системы разложения MD–2000 (США). Оценка содержания элементов в полученной золе осуществлялась с использованием масс–спектрометра Elan 9000 (Perkin Elmer, США) и атомно–эмиссионного спектрометра Optima 2000 V (Perkin Elmer, США).

1. Схема исследований

Объект исследования	Группа	Период опыта
		подготовительный	учетный
		возраст, суток
		12-20	21-49
цыплята-бройлеры кросса «Смена-7»	контрольная	ОР	ОР 1
	I опытная		ОР 2
	II опытная		ОР 3
	III опытная		ОР 4
	IV опытная		ОР 5

Примечание:  ОР – основной рацион с содержанием обменной энергии 13,4 МДж/кг

СВ; ОР 1 – рацион с содержанием обменной энергии 13,2 МДж/кг СВ;

ОР 2 – рацион с содержанием обменной энергии 13,2 МДж/кг СВ + нч меди1,7 мг/кг корма;

ОР 3 – рацион с содержанием обменной энергии 13,2 МДж/кг СВ + нч меди0,7 мг/кг корма;

ОР 4 – рацион с содержанием обменной энергии 13,2 МДж/кг СВ + нч меди 2,0 мг/кг массы в/м;

ОР 5 - рацион с содержанием обменной энергии 13,2 МДж/кг СВ + нч меди 0,2 мг/кг массы в/м.

Статистическая обработка полученного материала проводилась с применением общепринятых методик при помощи приложения «Excel» из программного пакета «Office XP» и «Statistica 6.0», включая определение средней арифметической величины (х), стандартной ошибки средней (Sx).

При анализе изменений содержания элементов в красном костном мозге мы выявили как однотипные тенденции, так и различные, это зависело от дозы и способа введения нанопорошка меди (табл. 2).

Так, нами установлено, что при введении в организм птицы меди в виде нанопорошка как с кормом, так и внутримышечно в костномозговом пунктате достоверно повышалось содержание мышьяка, меди, кремния и снижалось содержание кальция, калия, магния, фосфора, бора, кобальта, йода, лития, натрия, цинка, олова и стронция.

As , Cu , Si ↑

Ca,K,Mg,P,B,Co,I,Li,Ni,Zn,Sn,Sr↓ , причем при увеличении дозы нанопорошка достоверно увеличивалась концентрация мышьяка, олова и снижалась – йода и стронция по сравнению с первой группой (р<0.01).

Остальные элементы вели себя так же однотипно. Уровень натрия, хрома, селена, ванадия, алюминия в первой и четвертой группах был выше исходных значений (р<0.001), а во второй и третьей – ниже (р<0.01) (табл.

2. Концентрация химических элементов в красном костном мозге цыплят-бройлеров, мкг/кг

Эле мент	До начала опыта	Группа
		I	II	III	IV
макроэлементы
Ca	12985±51,9	3497±32,6**	2123±28,0**	2027±19,5**	141±3,12***
K	3101±36,4	2589±34,3	1778±19,5**	2166±65,0**	1362±23,9**
Mg	447±31,3	192±19,8**	159±13,5**	155±9,7**	146±14,5**
Na	926±47,8	1326±61,8	647±17,5	870±24,9	1081±48,8
P	16840±98,5	6794±40,6**	4356±17,5**	4056±31,0**	2926±19,5**
эссенциальные и условно эссенциальные микроэлементы
As	0,038±0,0004	0,14±0,0009**	0,039±0,0003	0,045±0,0003**	0,058±0,0008**
B	0,75±0,004	0,38±0,003**	0,18±0,006**	0,20±0,012**	0,32±0,006**
Co	0,042±0,0002	0,029±0,0001*	0,019±0,00001**	0,0244±0,00001*	0,0184±0,00001*
Cr	0,51±0,0021	0,55±0,015	0,42±0,003	0,26±0,006	0,66±0,006
Cu	0,52±0,004	0,81±0,002**	0,64±0,006**	0,58±0,003	0,93±0,007**
Fe	275±8,7	339±31,7	344±21,9	260±35,4	238±5,78
I	0,17±0,001	0,13±0,001	0,03±0,001**	0,07±0,001**	0,05±0,001**
Li	0,019±0,003	0,015±0,0001	0,006±0,0008**	0,007±0,0006**	0,020±0,0015
Mn	0,45±0,012	0,41±0,011	0,40±0,006	0,45±0,009	0,50±0,015
Ni	0,66±0,009	0,37±0,023	0,25±0,008**	0,20±0,006**	0,35±0,009
Se	0,18±0,007	0,14±0,003	0,25±0,005	0,36±0,007	0,074±0,0001
Si	1,55±0,37	8,71±0,26**	8,32±0,95**	3,69±0,93**	16,33±2,06***
V	0,027±0,0002	0,098±0,0012	0,015±0,0003	0,0227±0,0067	0,16±0,003
Zn	29,03±1,873	15,68±2,030**	14,32±1,912**	15,29±2,350**	14,88±1,170**
токсичные микроэлементы
Al	0,58±0,007	0,66±0,009	0,37±0,009	0,43±0,009	0,91±0,012
Cd	0,0023± 0,00001	0,005±0,0001	0,0022±0,00001	0,0025±0,00001	0,0022±0,00001
Hg	0,0196± 0,00001	0,0559±0,0001	0,0212±0,00001	0,0086±0,00001	0,0179±0,00001
Pb	0,0657± 0,00001	0,0853±0,0001	0,0454±0,00001	0,0175±0,00001	0,0581±0,00001
Sn	0,10±0,001	0,0307± 0,00001**	0,0131±0,00001**	0,0057±0,00001***	0,0125±0,00001**
Sr	24,26±0,063	5,79±0,410**	3,13±0,047**	3,29±0,218**	0,33±0,011***

Примечание: * - р<0.05; ** - р<0.01; *** - р<0.001

Исходя из изложенного выше, мы делаем вывод, что наночастицы меди неоднозначно влияют на элементный статус красного костного мозга птицы, при повышении дозы и изменении вида введения повышается содержание мышьяка, меди, кремния и снижалось кальция, калия, магния, фософра, бора, кобальта, йода, лития, натрия, цинка, олова и стронция.

ЛИТЕРАТУРА: 1. Байтукалов Т.А. Физико-химические особенности ранозаживляющих свойств наночастиц железа и магния в составе различных полимеров.: автореферат диссертации на соискание ученой степени канд.хим.наук. – М., 2006. – 20 с. 2. Вишняков А.И. Экологические аспекты гемопоэза животных/ Вестник Оренбургского государственного университета. 2009. № 6. С. 106-107. 3. Вишняков А.И., Торшков А.А. Последствия антропогенного влияния на состав крови цыплят-бройлеров/ Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2009. Т. 4. № 24-1. С. 166-167. 4. Глущенко Н.Н. Физико-химические закономерности биологического действия высокодисперсных порошков металлов: автореф. диссертации на соискание ученой степени д-ра биол. наук. – М., 1988. – 50с. 5. Глущенко Н.Н., Богословская О.А., Ольховская, И.П. Биологические свойства ультрадисперсных порошков железа, цинка и меди / Аэрозоли. – 1996. - № 3. – С.4,5. 6. Изучение безопасности введения наночастиц меди с различными физико-химическими характеристиками в организм животных// Богословская О.А., Сизова Е.А., Полякова B.C., Мирошников С.А., Лейпунский И.О., Ольховская И.П., Глущенко Н.Н. /Вестник Оренбургского государственного университета. 2009. № 2. С. 124 – 127. 7. Онищенко Г.Г., Шестопалов Н.В. Современные методы анализа и оборудование в санитарно-гигиенических исследованиях. – М.: Интерсэн, 1999. – 496 с.

ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕМЕНТНОГО СТАТУСА КРАСНОГО КОСТНОГО МОЗГА ЦЫПЛЯТ-БРОЙЛЕРОВ ПРИ ВВЕДЕНИИ В ОРГАНИЗМ НАНОПОРОШКА МЕДИ

Вишняков А.И.

Резюме

Изучено влияние нанопорошка меди на элементный статус красного костного мозга цыплят-бройлеров. Получено, что при введении в организм птицы меди в виде нанопорошка как с кормом, так и внутримышечно в костномозговом пунктате достоверно повышалось содержание мышьяка, меди, кремния и снижалось содержание кальция, калия, магния, бора, кобальта, йода, лития, натрия, цинка, олова и стронция.

FEATURES OF THE ELEMENT STATUS OF A RED MARROW OF CHICKENS-BROILERS AT INTRODUCTION IN AN ORGANISM NANOPOWDER COPPER

Vishnjakov A.I. Summary

Influence of a nanopowder of copper on the element status of a red marrow of chickens-broilers is studied. It is received that at introduction in an organism of a bird of copper in the form of a nanopowder as with a forage, and intramuscularly in marrowy the maintenance of arsenic, copper, silicon authentically raised and decreased calcium, potassium, magnesium, a pine forest, cobalt, iodine, lithium, sodium, zinc, tin and strontium.