Повышение пределов толерантности сельскохозяйственой птицы к экотоксикантам при использовании «Тиофана М»

Загрязнение тяжелыми металлами, в частности свинцом и кадмием, объектов биосферы – причина накопления их в пищевом сырье, кормах и как следствие поступления в организм птицы, а затем человека. Токсический эффект может проявляться от их воздействия даже в очень малых дозах, поэтому поиск соединений, корректирующих воздействие тяжелых металлов на живой организм и обладающих детоксикационными свойствами, актуален [1, 2].

К такого рода соединениям, обладающим ярко выраженными антиоксидантными свойствами, относится Тиофан М (додецил-(3,5-диметил-4-гидрокси-бензил)сульфид; в соответствии с ГОСТ 12.1 относится к IV классу опасности – LD 50 > 10 000 мг/кг (крысы, мыши, пероральное

введение)), синтезированный в НИИ химии антиоксидантов ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный педагогический университет» (рисунок).

По литературным данным, Тиофан М не проявляет токсических, аллергизирующих, тера- тогенных, эмбрио-, генотоксичных и мутагенных свойств, не влияет на состояние белкового,

Структура молекулы

Целью исследований явилось изучение пределов толерантности организма цыплят-бройлеров к воздействию повышенных доз свинца и кадмия при введении в рацион антиоксиданта Тиофан М.

Задачи исследований:

• 1.    Определить фоновое содержание тяжелых металлов в корме, органах и тканях цыплят-бройлеров.

• 2.    Установить особенности распределения свинца и кадмия в органах и тканях птицы в условиях длительного воздействия повышенных концентраций тяжелых металлов и примене-

• ния антиоксиданта.

• 3.    Изучить показатели роста и развития птицы, биохимические показатели под действием токсикантов и с использованием антиоксиданта Тиофан М.

Объекты и методы

Исследования проведены в соответствии с открытой инициативной тематикой научноисследовательских работ «Экологические аспекты использования препаратов с антиоксидантными свойствами в продукции птицеводства» (регистрационный номер темы: 01.2009.61485).

Экспериментальная часть работы выполнена в условиях птицефабрики «Бердская» г. Новосибирска и кафедры химии ФГБОУ ВО Новосибирский ГАУ на 60 цыплятах-бройлерах кросса ISA, объединенных в группы-аналоги (табл. 1).

Таблица 1

Схема эксперимента

Группа	Режим кормления
Контрольная	Основной рацион (ОР)
Опытная: 1-я	ОР + 7,5 мг свинца / кг корма + 0,75 мг кадмия / кг корма (1,5 МДУ ТМ)
2-я	ОР + 1,5 МДУ ТМ + 100 мг Тиофана М / кг живой массы птицы

Цыплята всех групп содержались клеточно. Плотность посадки, микроклимат, условия кормления и поения для всех групп были одинаковыми и соответствовали рекомендациям ВНИТИП. Эксперимент продолжался 42 дня и завершились убоем всего поголовья птицы.

В процессе проведения опыта учитывались показатели: сохранность птицы (ежедневно); живая масса (перед постановкой на опыт и далее еженедельно); показатели биохимического анализа крови – кальций, неорганический фосфор, глюкоза, общий белок (после убоя). Рассчитывался показатель среднесуточного прироста живой массы.

Основные биохимические показатели определяли фотоколориметрическими методами по методикам ЗАО «Вектор – Бест», рекомендованным МЗ РФ.

Анализ корма, органов и тканей на содержание свинца и кадмия проведен методами, сертифицированными метрологической службой Госстандарата РФ. Токсиканты установлены по методикам, разработанным фирмой «Техноаналит ЛТД» и ТЦСМиС, прошедшим государственную сертификацию на приборе ТА-7 методом инверсионной вольтамперометрии [7].

Все полученные экспериментальные данные обработаны методом вариационной статистики и дисперсионного анализа на ПК с использованием пакета программ SNEDEKOR.

Результаты исследования

Установленное количество свинца в корме составило 0,33 ± 0,07 мг/кг, кадмия – 0,005 ± 0,0008 мг/кг корма, не превышая допустимый уровень содержания токсикантов, принятый в комбикормовой промышленности.

В ходе исследования проб органов и тканей птицы контрольной группы на содержание свинца превышений санитарно-гигиенических норм не установлено (табл. 2).

Длительное поступление тяжелых металлов, соответствующее 1,5 МДУ, привело к аккумуляции свинца во всех органах и тканях птицы 1-й опытной группы (Р < 0,01). Так, уровень токсиканта достоверно возрос в печени и почках цыплят-бройлеров в 3,65 раза; в сердечной мышце – в 1,36 раза; в селезенке – в 1,31 раза; в костной ткани – в 2,18 раза, в грудной мышце в 1,85 раза, в бедренной – 2,19 раза по сравнению с соответствующими показателями птицы контрольной группы.

Таблица 2

Содержание свинца в органах и тканях цыплят-бройлеров, мг/кг × 10–2

Органы и ткани	Группа
	контрольная	1-я опытная	2-я опытная
Печень	6,50 ± 0,64***	24,00 ± 2,00	8,22 ± 0,90**
Почки	4,00 ± 1,00***	16,00 ± 2,00	5,62 ± 0,43**
Сердце	5,00 ± 0,10**	7,00 ± 0,50	5,13 ± 0,36**
Желудок	7,50 ± 1,30	8,00 ± 1,00	7,58 ± 0,22
Селезенка	1,00 ± 0,10*	1,40 ± 0,10	1,17 ± 0,06*
Грудная мышца	5,00 ± 1,00**	9,00 ± 1,00	5,85 ± 0,30**
Бедренная мышца	12,00 ± 2,00***	27,00 ± 3,00	13,51 ± 1,70**
Костная ткань	66,00 ± 10,00**	144,00 ± 19,00	77,10 ± 2,82**

* Р < 0,05; ** Р < 0,01; *** Р < 0,001 (по отношению к 1-й опытной группе).

Примечание. Контрольная группа – основной рацион (ОР); 1-я опытная – ОР + 7,50 мг Pb/кг корма + 0,75 мг Cd/кг корма (ТМ); 2-я опытная – ОР + ТМ + 100 мг Тиофана М /кг птицы.

При введении в рацион с тяжелыми металлами антиоксиданта Тиофан М концентрации токсиканта уменьшились в печени в 2,88 раза, в почках в 2,85 раза, в сердце в 1,35 раза, в селезенке в 1,19 раза, в грудной мышечной ткани в 1,58 раза, бедренной – в 1,99 раза, в костях в 1,86 раза (Р < 0,01–0,05).

При совместном введении в рацион тяжелых металлов установлено превышение санитарно-гигиенической нормы содержания кадмия – 0,05 мг/кг – в органах и тканях цыплят-бройлеров 1-й опытной группы (Р < 0,01).

Таблица 3

Содержание кадмия в органах и тканях цыплят-бройлеров, мг/кг × 10–2

Органы и ткани	Группа
	контрольная	1-я опытная	2-я опытная
Печень	1,67 ± 0,31**	6,25 ± 1,13	2,23 ± 0,32**
Почки	1,46 ± 0,22***	66,60 ± 1,62	9,97 ± 1,92**
Сердце	0,47 ± 0,10	0,57 ± 0,10	0,48 ± 0,04
Желудок	0,26 ± 0,05**	0,85 ± 0,19	0,39 ± 0,09**
Селезенка	0,10 ± 0,01***	1,27 ± 0,03	0,64 ± 0,07**
Грудная мышца	0,10 ± 0,01**	0,65 ± 0,16	0,11 ± 0,01**
Бедренная мышца	0,13 ± 0,02**	2,89 ± 0,81	0,16 ± 0,04**
Костная ткань	0,05 ± 0,01***	0,38 ± 0,04	0,05 ± 0,02**

* Р < 0,05; ** Р < 0,01; *** Р < 0,001 (по отношению к 1-й опытной группе).

Примечание. Контрольная группа – основной рацион (ОР); 1-я опытная – ОР + 7,50 мг Pb/кг корма + 0,75 мг Cd/кг корма (ТМ); 2-я опытная – ОР + ТМ + 100 мг Тиофана М /кг птицы.

Одним из основных показателей физиологического состояния сельскохозяйственной птицы является живая масса (табл. 4).

В 5-дневном возрасте в момент постановки опыта средняя масса всех цыплят отличалась не более чем на 3 % согласно методике исследований.

Выявлено, что уже к 10-дневному возрасту живая масса птицы, получавшей основной рацион и тяжелые металлы, превышала массу цыплят контрольной группы на 9,76 %. Максимальная достоверная разница (Р < 0,01) в массе была достигнута к 24 сут, когда масса цыплят 1-й опытной группы превышала массу птицы контрольной группы на 31,58 %.

Таблица 4 Динамика живой массы цыплят-бройлеров, г

Возраст, сут	Группа
	контрольная	1-я опытная	2-я опытная
5 сут	88,00 ± 1,80	88,00 ± 3,56	89,00 ± 3,79
10 сут	164,00 ± 6,40	180,00 ± 9,07	158,00 ± 4,99
17 сут	339,00 ± 13,78	381,00 ± 14,60	370,00 ± 10,30
24 сут	494,00 ± 18,96	650,00 ± 27,04**	603,00 ± 28,20**
31 сут	829,00 ± 49,30	941,00 ± 35,30	937,78 ± 34,78
38 сут	1007,00 ± 47,98	1294,00 ± 46,30**	1481,10 ± 51,40***
42 сут	1485,00 ± 53,30	1752,00 ± 58,90*	1874,40 ± 61,10**

* Р < 0,05; ** Р < 0,01; *** Р < 0,001.

Примечание. Контрольная группа – основной рацион (ОР); 1-я опытная – ОР + 7,50 мг Pb/кг корма + 0,75 мг Cd/кг корма (ТМ); 2-я опытная – ОР + ТМ + 100 мг Тиофана М /кг птицы.

Цыплята-бройлеры 2-й опытной группы, получавшие основной рацион, тяжелые металлы и антиоксидант, к 10 дню отставали по массе от птицы контрольной группы на 3,66 %. Начиная с 24-го дня наблюдалась тенденция к резкому увеличению массы у цыплят этой группы по сравнению с птицей контрольной группы. Разница в 22,06 % достигнута бройлерами в 28-дневном возрасте, а максимальное достоверное (Р < 0,001) отличие в массе (47,08 %) выявлено у 38-суточных цыплят.

По расчету значений среднесуточных приростов массы наибольший показатель у птиц 2-й опытной группы: прирост составил 41,16 г/сут, в других исследуемых группах он был ниже на 10,57–17,26 %.

Наибольший процент сохранности (100 %) зафиксирован у цыплят в группе с применением Тиофан М. В остальных группах анализируемый показатель немного ниже – 90–95 % от первоначального количества птицы.

Были определены биохимические показатели крови цыплят-бройлеров при применении антиоксиданта Тиофан М и без него на фоне интоксикации соединениями свинца и кадмия (табл. 5).

Таблица 5

Биохимические показатели цыплят-бройлеров, ммоль/л

Показатель	Группа
	контрольная	1-я опытная	2-я опытная
Кальций	3,47 ± 0,18	1,23 ± 0,06**	1,50 ± 0,06**
Фосфор	2,87 ± 0,39	2,42 ± 1,01	4,32 ± 0,64*
Глюкоза	9,46 ± 0,62	9,81 ± 0,57	9,37 ± 0,28
Общий белок	29,29 ± 1,02	26,76 ± 0,47	38,44 ± 2,70

* Р < 0,05; ** Р < 0,01.

Примечание. Контрольная группа – основной рацион (ОР); 1-я опытная – ОР + 7,50 мг Pb/кг корма + 0,75 мг Cd/кг корма (ТМ); 2-я опытная – ОР + ТМ + 100 мг Тиофана М /кг птицы.

При изучении минерального обмена особое внимание обращают на кальций и фосфор. В регуляции физиологических процессов им принадлежит важная роль. Полученные данные свидетельствуют, что уровень кальция в крови цыплят-бройлеров контрольной группы, получавшей основной рацион, был в пределах допустимой нормы, в то время как у птицы опытных групп концентрация кальция достоверно (Р < 0,01) снижалась, в крови цыплят 1-й опытной группы – на 64,55 %, 2-й – на 56,77 %. Одним из возможных объяснений такого резкого снижения концентрации кальция в крови цыплят-бройлеров опытных групп может служить то, что кадмий, поступающий в рацион птицы, может замещать кальций во многих соединениях организма. Однако при использовании антиоксиданта была выявлена тенденция к незначительному увеличению уровня кальция в крови. Концентрация фосфора достоверно (Р < 0,05) возрастала в крови цыплят-бройлеров 2-й опытной группы, разница по сравнению с соответствующей показателем птицы контрольной группы – 50,52 %.

Особенности углеводного обмена в организме цыплят-бройлеров изучали по уровню глюкозы, ее количество в крови цыплят-бройлеров контрольной, 1-й и 2-й опытных групп было на одном уровне, с разницей не более 3,5 %.

Как известно, во всех процессах в организме участвуют белки, они служат строительным материалом, участвуют в защите, поддерживают постоянное коллоидно-осмотическое давление крови. Анализ данных не выявил достоверных различий в концентрации общего белка в крови цыплят-бройлеров в условиях интоксикации солями свинца и кадмия и при применении жирорастворимых антиоксидантных препаратов. Однако отмечены тенденции снижения концентрации общего белка в крови птицы 1-й опытной группы на 8,64 % с его уровнем в крови птицы контрольной группы. В крови цыплят-бройлеров 2-й опытной группы концентрация общего белка возрастала, разница по сравнению с соответствующей концентрацией в крови птицы контрольной группы составила 31,24 %.

Закл ючение

В результате изучения пределов толерантности организма цыплят-бройлеров к воздействию повышенных доз свинца и кадмия при введении в рацион антиоксиданта Тиофан М установлено:

Органы и ткани цыплят-бройлеров обладают избирательностью в аккумуляции свинца и кадмия. Продолжительное воздействие тяжелых металлов вызвало наибольшее увеличение уровня свинца в костной ткани, почках и печени (до 3,65 раза); кадмия – в почках и печени (до 45,64 раза).

Совместное длительное введение 100 мг антиоксиданта Тиофан М с 1,5 МДУ тяжелых металлов вызвало снижение уровня токсикантов: свинца – до 2,88 раза, кадмия – до 18,34 раза (Р < 0,01).

Использование антиоксиданта привело к увеличению живой массы птицы до 47 %, среднесуточного прироста до 17,26 %, содержания неорганического фосфора до 50,52 % в условиях антропогенного стресса (Р < 0,05–0,001).

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют, что использование антиоксиданта Тиофан М в качестве детоксиканта тяжелых металлов и с целью повышения пределов устойчивости организма к их токсическому воздействию является перспективным.