Возрастные особенности накопления эссенциальных и токсичных элементов в пере цыплят-бройлеров (Gallus gallus L.) кросса Arbor acres в условиях южно-уральской биогеохимической провинции России
Автор: Лебедев С.В., Завьялов О.А., Фролов А.Н., Курилкина М.Я., Гречкина В.В.
Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology
Рубрика: Животные в условиях интенсивных технологий
Статья в выпуске: 2 т.58, 2023 года.
Бесплатный доступ
Дисбаланс микроэлементов представляет серьезную угрозу для здоровья и продуктивных качеств сельскохозяйственных животных и птицы, поэтому важен контроль и оптимизация поступления химических элементов, в том числе с учетом условий биогеохимических провинций и антропогенных загрязнений. В настоящее время в качестве биосубстрата для определения элементного статуса птицы используется кровь. Однако, когда речь идет об оценке элементного статуса за относительно длительный период времени, предпочтение отдается перу, в том числе потому, что получение этого биосубстрата минимально инвазивно. Объем доступной информации о содержании макро- и микроэлементов в пере пород и кроссов сельскохозяйственной птицы ограничен (в особенности в возрастном аспекте), что затрудняет объективную интерпретацию лабораторных данных. В представленной работе мы подтвердили возможность использовать перо в качестве биоматериала для определения статуса цыплят-бройлеров кросса Arbor Acres по эссенциальным и токсичным химическим элементам при коммерческом разведении в условиях Южно-Уральской биогеохимической провинции с участками техногенного загрязнения. Также впервые охарактеризованы возрастные изменения содержания этих элементов в пере цыплят в указанных условиях и выполнено процентильное ранжирование полученных показателей по методике, рекомендуемой для определения физиологической нормы в выборке. Целью исследования было определение содержания эссенциальных и токсичных элементов в пере цыплят-бройлеров кросса Arbor Acres разного возраста в условиях Южно-Уральской биогеохимической провинции и ранжирование полученных показателей по процентилям для оценки границ возрастной нормы для выборки. Работу выполняли на территории Южно-Уральской биогеохимической провинции России на клинически здоровых цыплятах-бройлерах кросса Arbor Acres в возрасте 7 сут ( n = 120), 21 сут ( n = 120) и 35 сут ( n = 120). Содержание питательных веществ, макро- и микроэлементов в рационе обследованной птицы находилось в пределах потребностей цыплят-бройлеров в соответствующие периоды выращивания. В качестве сравниваемых биосубстратов использовали кровь и перо (выщипывали маховые перья). Для исследований отбирался проксимальный участок пера массой не менее 0,4 г. Элементный состав пера и сыворотки крови определяли методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-DRC-MS). Результаты количественного определения каждого элемента в пере ранжировали в восходящей градации в виде упорядоченного ряда согласно рекомендациям американского общества ветеринарной клинической патологии (процентили 2,5 и 97,5). Установлено, что содержание P, Cr, I, Se, Li, Si, As, Hg, Sn, Sr в пере цыплят-бройлеров достоверно варьировало в зависимости от возраста. В связи с этим фактор возраста необходимо учитывать при разработке референсных интервалов для конкретных регионов. В настоящем исследовании выполнено процентильное ранжирование (процентили 2,5 и 97,7 при доверительном интервале СI = 90 %) данных по 25 химическим элементам (Al, As, B, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, I, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Se, Si, Sn, Hg, Sr, V, Zn) в пере физиологически здоровых цыплят-бройлеров кросса Arbor Acres в разном возрасте (7, 21 и 35 сут). Полученные данные могут быть полезны при выявлении элементозов у цыплят-бройлеров кросса Arbor Acres.
Цыплята-бройлеры, arbor acres, кровь, перо, эссенциальные элементы, токсичные элементы, возраст, процентильное ранжирование
Короткий адрес: https://sciup.org/142238886
IDR: 142238886 | DOI: 10.15389/agrobiology.2023.2.386rus
Список литературы Возрастные особенности накопления эссенциальных и токсичных элементов в пере цыплят-бройлеров (Gallus gallus L.) кросса Arbor acres в условиях южно-уральской биогеохимической провинции России
- Багиров В.А., Дускаев Г.К., Казачкова Н.М., Рахматуллин Ш.Г., Яушева Е.В., Косян Д.Б., Макаев Ш.А., Дусаева Х.Б. Добавление экстракта коры кверкуса в рацион цыплят-брой-леров изменяет убойные показатели и биохимический состав мышечной ткани. Сельскохозяйственная биология, 2018, 53 (4): 799-810 (doi: 10.15389/agrobiology.2018.4.799rus).
- Zhaimysheva S.S., Kosilov V.I., Miroshnikov S.A., Duskaev G.K., Nurzhanov B.S. Genetic and physiological aspects of bulls of dual-purpose and beef breeds and their crossbreeds. IOP Confer-ence Series: Earth and Environmental Science, 2020, 421(2): 022028 (doi 10.1088/1755-1315/421/2/022028).
- Miroshnikov S., Zavyalov O., Frolov A., Poberukhin M., Sleptsov I.I., Sirazetdinov F. The content of toxic elements in hair of dairy cows as an indicator of productivity and elemental status of ani-mals. Environmental Science and Pollution Research, 2019, 26(18): 18554-18564.
- Haziri I., Haziri A., Ozuni E., Mehmeti I. Dynamics of malondialdehyde depending on Cd concentration and their relation with the daily weight gain on the chicken hybrid. Asian. J. Anim. Vet. Adv., 2017, 12: 38-43 (doi: 10.3923/ajava.2017.38.43).
- Ma Y., Shi Y., Wu Q., Ma W. Dietary arsenic supplementation induces oxidative stress by suppress-ing nuclear factor erythroid 2-related factor 2 in the livers and kidneys of laying hens. Poultry Science, 2021, 100(2): 982-992 (doi: 10.1016/j.psj.2020.11.061).
- Мирошников С.В., Нотова С.В., Кияева Е.В., Алиджанова И.Э., Слободсков А.А. Особенности элементного состава волос и различных структур щитовидной железы в эндемичной по дефициту йода области. Вестник Оренбургского государственного университета, 2013, 10(159):17-20.
- Ma Y., Shi Y., Wu Q., Ma W. Dietary arsenic supplementation induces oxidative stress by suppress-ing nuclear factor erythroid 2-related factor 2 in the livers and kidneys of laying hens. Poultry Science, 2021, 100(2): 982-992 (doi: 10.1016/j.psj.2020.11.061).
- Miroshnikov S.A., Zavyalov O.A., Frolov A.N., Bolodurina I.P., Kalashnikov V.V., Grabek-lis A.R., Tinkov A.A., Skalny A.V. The reference intervals of hair trace element content in Her-eford cows and heifers (Bos taurus). Biol. Trace. Elem. Res., 2017, 180(1): 56-62 (doi: 10.1007/s12011-017-0991-5).
- Miroshnikov S.A., Skalny A.V., Zavyalov O.A., Frolov A.N., Grabeklis A.R. The reference values of hair content of trace elements in dairy cows of Holstein breed. Biol. Trace. Elem. Res., 2020, 194(1): 145-151 (doi: 10.1007/s12011-019-01768-6).
- Kalashnikov V., Zajcev A., Atroshchenko M., Kalinkova L., Kalashnikova T., Miroshnikov S., Frolov A., Zavyalov O. The content of essential and toxic elements in the hair of the mane of the trotter horses depending on their speed. Environ. Sci. Pollut. Res. Int., 2018, 25(22): 21961-21967 (doi: 10.1007/s11356-018-2334-2).
- Lebedev S., Zavyalov O., Frolov A. Age features and reference intervals for the concentrations of some essential and toxic elements in laying hens. Veterinary World, 2022, 15(4): 943-952 (doi: 10.14202/vetworld.2022.943-952).
- Фисинин В.И., Егоров И.А., Вертипрахов В.Г., Грозина А.А., Ленкова Т.Н., Ма-нукян В.А., Егорова Т.А. Активность пищеварительных ферментов в дуоденальном химусе и плазме крови у исходных линий и гибридов мясных кур при использовании био-логически активных добавок в рационе. Сельскохозяйственная биология, 2017, 52(6): 1226-1233 (doi: 10.15389/agrobiology.2017.6.1226rus).
- Parolini M., Sturini M., Maraschi F., Profumo A., Costanzo A., Caprioli M., Rubolini D., Ambrosini R., Canova L. Trace elements fingerprint of feathers differs between breeding and non-breeding areas in an Afro-Palearctic migratory bird, the barn swallow (Hirundo rustica). Environ. Sci. Pollut. Res. Int., 2020, 28(13): 15828-15837 (doi: 10.1007/s11356-020-11597-z).
- Rutkowska M., Płotka-Wasylka J., Lubinska-Szczygieł M., Różańska A., Możejko-Ciesielska J., Namieśnik J. Birds’ feathers — suitable samples for determination of environmental pollutants. Trends Anal. Chem., 2018, 109: 97-115 (doi: 10.1016/j.trac.2018.09.022).
- Gudima V.O., Wambu E.W., Lagat G., Waddams K.E. Fluoride in chicken (Gallus domesticus) feathers from Nakuru, Kenya. Africa Environmental Review Journal, 2021, 4(2): 73-81 (doi: 10.2200/aerj.v4i2.152).
- Friedrichs K.R., Harr K.E., Freeman K.P., Szladovits B., Walton R.M., Barnhart K.F., Blanco-Chavez J. ASVCP reference interval guidelines: determination of de novo reference intervals in vet-erinary species and other related topics. Vet. Clin. Pathol., 2012, 41(4): 441-453 (doi: 10.1111/vcp.12006).
- Younis M.E.M., Aboelnour A., Swelum A.A., Ghoneim H.A., Abd El-Hack M.E., Khafaga A.F., Al-Ghadi M.Q., Al-Himadi A.R., Almutairi B.O., Ammari A.A., Ghanima M.M.A. Impact of oral supplementation of different levels of tamoxifen on productive and reproductive efficiencies and carcass traits of Avian48 and Arbor Acres broilers. Animals (Basel), 2020,10(8): 1367 (doi: 10.3390/ani10081367).
- Лазько М.В., Абдерахим Адам А. Оценка эффективности организации кормления цыплят-бройлеров кросса Arbor Acres в жарких климатических условиях Республики Чад. Известия ТСХА, 2020, 5: 72-82 (doi: 10.26897/0021-342X-2020-5-72-82).
- Arbor Acres: справочник по выращиванию бройлеров. Aviagen, USA, 2018.
- Dede S., Değer Y. Compare study of the trace elements (Zn and Cu) concentration in blood plasma and feather of laying hens and the effects of age on the concentrations. Sağlık Bilimleri Dergisi, Firat Üniversitesi, 2000, 14(1): 61-64.
- Pereira C.G., Rabello C.B., Barros M.R., Emilia H., Manso C.С.С., Batista dos Santos M.J., Faria A.G., Bezerra de Oliveira H., Medeiros-Ventura W.R.L., Júnior R.V.S., Carvalho C.C.D., Fireman A.K. Zinc, manganese and copper amino acid complexed in laying hens’ diets affect performance, blood parameters and reproductive organs development. PLoS ONE, 2020, 15(11): 0239229 (doi: 10.1371/journal.pone.0239229).
- Chernov I.S., Semenyutin V.V., Chernova E.N., Krapivina E.V., Kosov A.V., Yakovleva I.N., Yastrebova O.N. Using ergotropics to normalize the homeostasis system activity in broiler chickens. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., 2021, 677: 042064 (doi: 10.1088/1755-1315/677/4/042064).
- Yousaf M.S., Rahman Z.U., Sandhu M.A., Bukhari S.A., Yousaf A. Comparison of the fast-induced and high dietary zinc-induced molting: trace elements dynamic in serum and eggs at dif-ferent production stages in hens (Gallus domesticus). Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 2009, 93(1): 35-43 (doi: 10.1111/j.1439-0396.2007.00775.x).
- Shimada H., Hashiguchi T., Yasutake A., Waalkes M.P., Imamura Y. Sexual dimorphism of cad-mium-induced toxicity in rats: involvement of sex hormones. Arch. Toxicol., 2012, 86: 1475-1480 (doi: 10.1007/s00204-012-0844-0).
- Vivoli G., Fantuzzi G., Bergomi M., Tonelli E., Gatto M.R., Zanetti F., Del Dot M. Relation-ship be-tween zinc in serum and hair and some hormones during sexual maturation in humans. Sci. Total. Environ., 1990, 95: 29-40 (doi: 10.1016/0048-9697(90)90050-5).
- Скальная М.Г. Сравнительный анализ изменений элементного состава биосубстратов при избыточном поступлении в организм Pb, Cd, As и Ni. Вестник Оренбургского государственного университета, 2005, 2: 11-13.
- Korish M.A., Attia Y.A. Evaluation of heavy metal content in feed, litter, meat, meat products, liver, and table eggs of chickens. Animals (Basel), 2020, 10(4): 727. (doi: 10.3390/ani10040727).
- Salwa A.A., Shuhaimi-Othman M., Babji A. Assessment of trace metals contents in chicken (Gallus gallus domesticus) and quail (Coturnixcoturnix japonica) tissues from Selangor (Malaysia). Int. J. Environ. Sci. Technol., 2012, 5: 441-451 (doi: 10.3923/jest.2012.441.451).
- Abdullah M., Fasola M., Muhammad A., Malik S.A., Bostan N., Bokhari H., Kamran M.A., Shafqat M.N., Alamdar A., Khan M., Ali N., Musstjab S.A., Eqani A.Sh. Avian feathers as a non-destructive bio-monitoring tool of trace metals signatures: a case study from severely con-taminated areas. Chemosphere, 2015, 119: 553-561 (doi: 10.1016/j.chemosphere.2014.06.068).
- Jungsoo K., Tae-Hoe K. Heavy metal concentrations in feathers of Korean Shorebirds. Arch. Environ. Contam. Toxicol., 2008, 55(1): 122-128 (doi: 10.1007/s00244-007-9089-y).
- Dauwe T., Lieven B., Ellen J., Rianne P., Ronny B., Marcel E. Great and blue tit feathers as biomonitors for heavy metal pollution. Ecological Indicators, 2002, 1(4): 227-234 (doi: 10.1016/S1470-160X(02)00008-0).
- Kim J.H., Lee H.K., Park G.H., Choi H.S., Ji S.Y., Kil D.Y. Determination of the toxic level of dietary mercury and prediction of mercury intake and tissue mercury concentrations in broiler chickens using feather mercury concentrations. Journal of Applied Poultry Research, 2019, 28(4): 1240-1247 (doi: 10.3382/japr/pfz090).
- Zhuang P., Zou B., Lu H., Li Z. Heavy metal concentrations in five tissues of chickens from a mining area. Pol. J. Environ. Stud., 2014, 23(6): 2375-2379.
- Haziri I., Latifi F., Rama A., Zogaj M., Haziri A., Aliu H., Sinani A., Mehmeti I., Starič J. Assessment of environmental pollution with metals in some industrial regions of Kosovo using chicken (Gallus gallus domesticus) breast feathers. Slovenian Veterinary Research, 2019, 56(3): 93-103 (doi: 10.26873/SVR-553-2019).
- Emmanuel T.T. Appraisal of lead in the organs and tissues of domestic chicken (Gallus gallus domesticus) in Ibadan. Int. J. Pure. Appl. Zool., 2016, 4(2): 225-234.
- Hui C.A. Concentrations of chromium, manganese, and lead in air and in avian eggs. Environ-mental Pollution, 2002, 120(2): 201-206 (doi: 10.1016/S0269-7491(02)00158-6).
- Saitoh K., Sera K., Gotoh T., Nakamura M. Comparison of elemental quantity by PIXE and ICP-MS and/or ICP-AES for NIST standards. Nuclear Instruments and Methods in Physics Re-search Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 2002, 189(1-4): 86-93 (doi: 10.1016/S0168-583X(01)01012-6).
- Elzain A.H., Ebrahim A.M., Eltoum M.S. Comparison between XRF, PIXE and ICP-OES techniques applied for analysis of some medicinal plants. J. Appl. Chem., 2016, 9: 6-12.