Стресс против привеса

Применение дигидрокверцетина и арабиногалактана в качестве биопротекторов для ослабления действия экстремальных факторов среды на организм животных.

В последние десятилетия селекционерами многих странах мира созданы новые генотипы сельскохозяйственных животных и птицы, обладающие генетически обусловленным высоким потенциалом продуктивности и предназначенные для интенсивного производства продукции животноводства и птицеводства. Однако реализация генетических возможностей зачастую сталкивается с неадекватным состоянием среды обитания животных и птицы и технологией производства. В то же время в процессе селекции животных, ориентированного в основном на продуктивность и качество, значительно ослабляются защитные функции организма, выработанные эволюцией вида. В результате новые генотипы животных и птицы более требовательны к качеству питания, структуре рациона и спектру нутриентов, обеспечивающих физиологическую потребность организма, как в условиях нормы, так и в профилактических целях с учетом возможного возникновения нарушений в обмене веществ и развития различных патологий, связанных с действием стресс-факторов разной этиологии.

Проблема стрессов по-прежнему остается актуальной, особенно при действии экологических факторов, одним из которых является температурный (Подобед Л., 2010, Кутиков Е., 2008, Маркович Д., 2008). При этом высокие среднесуточные температуры сказываются на организме отрицательнее, чем кратковременные максимальные повышения.

В условиях теплового стресса снижается сопротивляемость организма заболеваниям, тормозится выработка иммунитета и снижается воспроизводительная способность.

Тепловой стресс, как и любой другой, воздействует на весь организм, нарушая многочисленные физиологические процессы и изменяя поведение животных. Известно, что при повышенных температурах внешней среды тироксин разобщает реакцию окислительного фосфорилирования, в результате чего значительная часть энергии, высвобождающейся в процессе окислительного обмена в организме, не связывается с конечным ее выходом в виде АТФ, а выделяется в виде тепла (Фомичев Ю., 1984).

Длительные температурные стрессы задерживают рост животных. Так, у свиней в возрасте 102–124 дня при температуре среды 16–21°С среднесуточный прирост составил 950–980 г, при повышении ее до 27°С – 690 г, а при температуре 32°С – 280 г. При более высоких температурах происходит потеря живой массы (Кутиков Е., 2008).

В аспекте изложенного изучение действия аномальной жары и смога в результате пожаров в июле–августе 2010 г. в Подмосковье на физиологическое состояние свиней в период выращивания и откорма и эффективности применения антиоксиданта и иммуномодулятора в биопротекции температурного стресса представляет практический интерес.

Исследования проведены на свиноферме ГУП «Экспериментальное хозяйство «Кленово-Чегодаево» ВИЖа, расположенной в Подольском районе Московской области. В эксперименте было три группы свиней крупной белой породы по 10 голов в каждой, которых кормили полнорационными комбикормами СК-3, 4, 5 и 6 в зависимости от периода выращивания и откорма. Одной группе свиней с комбикормом давали «Экостимул-2» (дигидрокверцетин), другой – арабиногалактан (АГ) в дозах из расчета 1 мг и 75 мг на килограмм живой массы в день соответственно. Свиней содержали в типовом помещении с приточно-вытяжной вентиляцией.

«Экостимул-2» содержит: от 77 до 88% природного биофлавоноида дигидрокверцетина, не более 10% сопутствующих биофлавоноидов (аромадендрин 2,0– 4,0%, кофеин 0,5–1,0%, эриодиктиол 0,3–0,7%, кверцетин 0,5–1,0%, нарингинин 0,6–0,9%, кемпферол 0,3– 0,7%, пиноцембрин 1,2–1,7%) и воду до 100%.

Дигидрокверцетин (C₁₅H₁₂O₇•1,5 H₂О) является доминирующим компонентом биофлавоноидного комплекса диквертина с широким спектром биологического действия: регулирует метаболические процессы, оказывает положительное влияние на функциональное состояние внутренних органов организма, создает механизмы защиты здоровых клеток организма от патологий, вызываемых химическими отравлениями, воздействием электромагнитного излучения и радиации, путем нейтрализации радикальной активности, процессов вирусной и бактериальной природы. Он нетоксичен, безвреден, обладает высокой активностью при небольших концентрациях, устойчив к тепловым и механическим воздействиям. Признан как эталонный антиоксидант и широко применяется в медицине и пищевой промышленности.

Арабиногалактан – комплексный природный водорастворимый полисахарид, экстрагируемый из древесины лиственницы разных видов. Представляет собой аморфный порошок белого, или бледно-серого, или бледно-кремового цвета, без вкуса и запаха. Химическая формула [(C₅H₆O₄)(C₆H₁₀O₅)₆]x. Арабиногалактан относится к группе гидрокарбонатных соединений. Состоит из цепочечных соединений галактозы и арабинозы.

Арабиногалактан обладает широким спектром биологических свойств: иммунобиологическая активность, гепатопротекторная активность, пребиотические свойства, умеренное антимикробное действие, микогенные свойства, антимутагенная активность, гиполипидемические свойства, митогенная активность (стимулирует размножение клеток селезенки и костного мозга), гастропротекторная активность, способность активации окислительного метаболизма клетки, усиление бактерицидных эффектов в отношении поглощенных микроорганизмов, источник пищевой клетчатки,  диспергирующее действие, иммуномодулирующие свойства, мембранотропная активность.

В июле–августе в Московской области было 44 дня с температурой воздуха выше 30°С, из них 33 дня – подряд. В течение 15 дней температура превышала 35°С, из них 8 дней непрерывно. В конце июля в результате пожаров появился смог. Состояние внешней среды отразилось и на микроклимате свинофермы, где температура воздуха также превышала 30°С с высоким уровнем смога. В этот период свиньи были в возрасте 120–150 дней и находились на откорме.

Изучение морфогематологических показателей крови свиней свидетельствует о том, что у поросят, получавших кормовые добавки в подсосный и послеотъемный период выращивания, содержание лейкоцитов в крови было значительно ниже и составило по отношению к контролю 68,4 и 64,6% соответственно при даче «Экостимула-2» и арабиногалактана. В то время как содержание эритроцитов и гематокрита было выше на 4,8, 7,5% и 2,4, 3,1% соответственно, что положительно характеризует состояние их здоровья.

В последующие 60 дней выращивания эти показатели выровнялись с некоторым преимуществом у поросят, получавших «Экостимул-2». С наступлением жары и смога клиническое состояние поросят, получавших кормовые добавки, было предпочтительным, особенно группы, получавшей арабиногалактан, обладающий пребиотическими и иммуномодулирующими свойствами (диаграмма 1).

Анализ скрининговых клинических тестов сыворотки крови поросят показывает, что у контрольной группы содержание общего белка с возрастом увеличивалось: с 58,7±2,86 – в возрасте 53 дня до 68,25±1,79 г/л – в возрасте 194 дня. Это увеличение происходило за счет глобулиновой фракции, которая повышалась в течение этого периода с 26,7±1,94 до 38,30±1,08 г/л на фоне снижения альбуминов с 31,9±0,93 до 29,95±0,73, что свидетельствует о снижении альбуминообразовательной функции печени и его использовании как резервного белка на метаболические цели организма, выработке гуморального иммунитета в связи с действием стрессовых факторов среды, одним из которых являлась жара и смог.

О напряженности метаболических процессов в организме контрольной группы поросят свидетельствуют и повышенные уровни содержания в сыворотке крови мочевины и глюкозы, что может также свидетельствовать о включении глюконеогенеза в механизм гомеостаза организма (таблица).

Действие на организм «Экостимула-2» и арабиногалактана было неоднозначным, что обусловлено их биологическими свойствами. Так, дача поросятам арабиногалактана в период с 15- до 120-дневного возраста стимулировала как альбуминообразовательную функцию печени, так и образование глобулиновой фракции, включающей и иммуноглобулины, поскольку одним из свойств арабиногалактана является иммуномодулирующие  свойства. Однако в стрессовой ситуации при действии жары и смога произошло снижение содержания общего белка в сыворотке крови за счет обеих фракций на фоне более низкого уровня мочевины и глюкозы по отношению как к контролю, так и к группе поросят, получавших «Экостимул-2», что может свидетельствовать о более успешной защите организма поросят по сравнению с поросятами контрольной группы (таблица).

Действие на организм поросят «Экостимула-2» проявляется через его антиоксидантные и капилляропротекторные свойства, в результате чего обеспечивается повышенная активность и защита клеток всех органов и тканей организма.

Действие «Экостимула-2» на биохимические показатели сыворотки крови проявилось в основном в послеотъемный период и в период откорма, который совпал с периодом жары и смога. В этот период данные показатели характеризовали лучшую адаптационную способность организма как к исходному состоянию данной группы поросят, так и по отношению к контролю и группе поросят, получавших арабиногалактан.

Действие технологических и экологических стресс-факторов на организм животных, как правило, вызывает в нем свободнорадикальное окисление липидов, результатом которого является повреждение мембран и жизнеспособности клеток организма.

Применение кормовых добавок в питании поросят блокировало процесс перекисного окисления липидов в течение всего периода выращивания и откорма свиней, особенно в период действия жары и смога (диаграмма 2). Так, кислотное, перекисное число и содержание малонового диальдегида в сыворотке крови опытных групп поросят было ниже, чем в контроле, на 17,6–31,2, 9,0–30,3 и 16,4–41,8% соответственно, а антиоксидантная защита организма была выше, что выражалось в повышении антиокислительной активности плазмы крови, которая составила 1,32–1,55 л • мин^-1 • 10³ у поросят опытных групп против 1,25–1,37 л • мин^-1 • 10³ у контрольной. Наиболее эффективной кормовой добавкой был «Экостимул-2».

Гомеостаз организма в значительной степени зависит от функционального состояния печени. У поросят контрольной группы уровень билирубина был выше физиологической нормы и с возрастом повышался с 5,35±1,27 до 13,94±3,10 мкМ/л, в то время как у поросят опытных групп он также повышался с возрастом, но был значительно ниже, что свидетельствует о положительном гепатопротекторном действии кормовых добавок (диаграмма 3).

Уровень активности аминотрансфераз – АлАТ и АсАТ также характеризует функциональное состояние печени.

АсАТ в сыворотке крови представляет микросомальную фракцию, доля которой от общей активности ферментов составляет 60%. Повышение активности АсАТ характерно при нарушении функций сердечно-сосудистой системы. АлАТ является специфическим маркером функционального состояния печени, активность которого в сыворотке крови представляет микросомальную фракцию. Повышение активности фермента связано с гепатитами разной этиологии.

Все данные морфогематологические и биохимические показатели поросят хорошо корреспондируются с интенсивностью роста в различные технологические периоды и действия положительной экстремальной температуры и смога.

Так, среднесуточный прирост у поросят в контрольной группе в подсосный период выращивания составил 227 г, в послеотъемный период – 456 г и в период откорма – 445 г, который совпал с действием экологического стресса.

У поросят, получавших арабиногалактан, среднесуточный прирост был выше, чем в контроле, на 5,7, 15,8 и 19,3%, а у поросят, получавших «Экостимул-2», – на 18,9, 9,6 и 27,4% соответственно, что обусловлено в первую очередь его антиоксидантными свойствами (диаграмма 4).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе онтогенеза на ранних стадиях развития и периодах технологического цикла выращивания и откорма свиней действует целый ряд стресс-факторов, включающих отъем поросят, формирование производственных групп, перевод их в другое помещение с другим микроклиматом и его микробной обсемененностью, смену рациона кормления, а также действие экстремальных экологических факторов, которые часто невозможно блокировать техническими средствами свиноферм. Все эти действия дестабилизируют гомеостаз организма, вызывая в нем развитие адаптивных реакций, которые определяются как генотипом животного, так и полноценностью кормления. Однако даже выращивание и откорм свиней на полноценных комбикормах, сбалансированных по питательным и биологически активным веществам, не реализует генетически обусловленную продуктивность.

Включение в рацион кормовых добавок с определенными свойствами дает возможность организму свиней лучше адаптироваться к меняющимся условиям среды и проявить более высокую продуктивность.

Авторы:

Л.А. Никанова, доктор биологических наук;
Ю.П. Фомичев, доктор биологических наук, профессор ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства» Россельхозакадемии

Источник: журнал «Аграрное обозрение», №3, 2013 год