Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНЫХ КАЧЕСТВ ЦЫПЛЯТ-БРОЙЛЕРОВ

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в кормлении сельскохозяйственной птицы (в частности цыплят-бройлеров).

Известен способ повышения продуктивности цыплят-бройлеров путем скармливания комбикорма, совместно с наночастицами меди, цинка, железа и марганца (составляли 75% от общего количества данных элементов в комбикорме) [1]. Данный метод основывается на том, что увеличение продуктивности достигается путем непрерывного скармливания в составе рациона наночастиц металлов микроэлементов. Максимальный эффект от дачи наночастиц металлов происходит при непрерывном их скармливании.

Недостатком данного метода является кратковременность эффекта увеличения прироста живой массы, т.к. достоверное увеличение живой массы у подопытных цыплят-бройлеров наблюдалось только в возрасте 4 недель и было сравнительно небольшим (3,07%).

Известен так же способ увеличения продуктивности цыплят бройлеров путем непрерывного скармливания наночастиц железа в составе рациона в дозировке от 0,3 до 1,5 г/т, это обеспечило увеличение живой массы на 4,9% [2].

Недостатком данного способа является трудоемкость процесса при приготовлении комбикорма из-за малоразмерности компонентов (наночастиц) и увеличении себестоимости производства комбикормов.

Технический результат - увеличение продуктивности цыплят-бройлеров.

Поставленная задача решается совместным применением ультрадисперсного диоксида кремния в комплексе с аргинином, лизином, метионином. Способ заключается в том, что цыплята получают дополнительно к основному рациону комплекс УДЧ SiO₂ в количестве 300 мг/кг комбикорма, аргинин - 7 г/кг, лизин - 6 г/кг, метионин - 2 г/кг, который повышает живую массу бройлеров к 42 суткам на - 12,0%, а среднесуточный прирост за весь эксперимент - на 13,2%.

Ультрадисперсные формы различных элементов и металлов, а так же их соединений нашли широкое применение в животноводстве в качестве препаратов микроэлементов. Пористые частицы ультрадисперсного диоксида кремния (УДЧ SiO₂), как наноструктурированная система, в последние годы получили широкое применение в самых различных областях биологии, медицины и сельского хозяйства включая биосенсинг, биомедицинскую визуализацию, для формирования тканевого каркаса, для доставки лекарственных средств, для иммуностимуляции и др. Столь значительный перечень применений обусловлен несколькими ключевыми особенностями УДЧ Si, включая уникальную биосовместимость [3], возможность модификации поверхности частиц и многое другое [4, 5], крайне низкую токсичность [6], термостабильность и иммуногенность по отношению к вирусным вакцинам [7, 8]. Особенностью действия высокодисперсных частиц на организм является способность легко проникать через все защитные барьеры организма во все органы и ткани и в биотических дозах стимулировать обменные процессы и т.д. [9, 10].

С этой целью на базе лаборатории биологических испытаний и экспертиз Федерального научного центра биологических систем и агротехнологий Российской академии наук было отобрано 120 цыплят-бройлеров кросса «АрборАйкрес», которые в семидневном возрасте были разделены методом аналогов на 4 группы (n=30). Продолжительность эксперимента составила 5 недель. Кормление птицы всех групп производилось одинаковыми кормами, выработанными в соответствии с рекомендациями ВНИТИПа. С двухнедельного возраста цыплятам-бройлерам опытных групп дополнительно к основному рациону вводили аминокислотный комплекс и УДЧ SiO₂.

Отличие опытных групп от контрольной заключалось в том, что 1 опытной группе к основному рациону дополнительно вводили аминокислоты в количестве аргинин - 7 г/кг, лизин - 6 г/кг, метионин - 2 г/кг, 2 опытной - ультрадисперсный оксид кремния в количестве 300 мг на 1 кг комбикорма, 3 опытной - аминокислоты и УДЧ оксида кремния в комплексе (аргинин - 7 г/кг, лизин - 6 г/кг, метионин - 2 г/кг, УДЧ SiO₂ - 300 мг/кг).

В качестве препаратов аминокислот использовали метионин кормовой, монохлоргидрат лизина, гидрохлорид аргинина. Ультрадисперсный диоксид кремния представляет собой белый аморфный рассыпчатый порошок без специфического запаха. Массовая доля кремния составляет не менее 99,8% по массе, гидродинамический диаметр 388±117 нм, удельная поверхность - 109 м²/г, Z-потенциал -27±0,1 мВ. Комбикорм готовили методом ступенчатого смешивания, УДЧ вводили после 45 мин диспергирования в физиологическом растворе с помощью УЗДН-2Т («НПП Академприбор», Россия) (35 кГц, 300 Вт, 10 мкА, 45 мин.).

На начало эксперимента живая масса суточных цыплят-бройлеров в среднем составляла 224,20 г. Начиная с первой недели учетного периода, аналоги опытных групп по данному показателю стабильно опережали своих сверстников из контрольной группы. Живая масса цыплят в опытных группах на 21 сутки была выше контрольных значений на 1,5-6,1% соответственно, причем данное значение для 3 опытной группы достоверно (р<0,05) (табл. 1). Дальнейшее достоверное увеличение отмечено только для 3 опытной группы и составляет к 28 суткам - 8,5% (р<0,01), к 35 суткам - 10,4% (р<0,05) и к 42 суткам - 12,3% (р<0,05) по сравнению с аналогичными значениями контрольной группы.

Среднесуточные приросты живой массы при комплексном использовании ультрадисперсного кремния и аминокислот достоверно (р<0,05) выше контрольных значений к 21 суткам - на 11,2% (р<0,01), к 28 суткам - 6,9% (р<0,05), к 35 суткам - 12,2% (р<0,05). Затраты корма на 1 кг прироста во всех группах был в границах 1,9-2,0 кг.

Количественный и качественный состав крови и ее плазмы в ходе эксперимента поддерживался на уровне нормы с тенденцией увеличения глюкозы и общего белка в сыворотки крови птиц опытных групп (табл. 2).

К концу эксперимента количество глюкозы и общего белка в крови цыплят 1 и 2 опытных групп увеличилось на 5,6-6,6% и 3,2-4,0%, в 3 опытной группе - на 10,7% (р≤0,01) и 6,2% (р≤0,05) соответственно, при сравнении с аналогичными показателями контрольной группы; альбуминовой фракции - на 18,1% (р≤0,05).

К концу эксперимента количество эритроцитов и гемоглобина было выше на фоне совместного применения УДЧ SiO₂ и АМК на 10,6% (р≤0,05) и 5,0% соответственно.

В ходе эксперимента отмечено незначительное повышение аспартатаминотрансферазы (ACT) и аланинаминотрансферазы (АЛТ) - в опытных группах.

Морфо-биохимические показатели свидетельствуют об отсутствии негативного влияния изучаемых компонентов на здоровье и обменные процессы цыплят-бройлеров.

С целью проверки связи обмена аминокислот с действием изучаемого комплекса был изучен аминокислотный состав печени. Массовая доля аминокислот в печени была определена методом капиллярного электрофореза на приборе «Капель-105М».

Содержание таких аминокислот как тирозин, фенилаланин, пролин, аланин, глицин увеличилось - на 0,8-3,8% (фиг. 1).

Количество аргинина, лейцина, изолейцина, лизина, гистидина, валина, треонина было выше на - 4,4-10,3%, концентрация серина и метионина в печени снизилась - на 3,2-15,6% соответственно, по сравнению с аналогичными показателями в печени цыплят контрольной группы.

Источники информации:

1. Ле Вьет Фыонг. Использование наночастиц железа, меди, марганца, цинка в премиксах цыплят-бройлеров. - Автореф. дисс…канд. с.-х. наук. - Москва, 2005. - 19 с.

2. Никонов И.Н. Наноразмерное железо - кормовая добавка для сельскохозяйственной птицы / И.Н. Никонов, Ю.Г. Фолманис, Г.Э. Фолманис и др. // Доклады Академии наук. - 2011. - Т. 440, №4. - С. 563-569.

3. Tang М. Photostable and biocompatible fluorescent silicon nanoparticles-based theranostic probes for simultaneous imaging and treatment of ocular neovascularization / M. Tang, X. Ji, H. Xu, L. Zhang, A. Jiang, B. Song, Y. Su, Y. He // Anal Chem. - 2018; 90(13): 8188-8195. - doi: 10.1021/acs.analchem.8b01580.

4. Barnes T.J. Recent advances in porous silicon technology for drug delivery / T.J. Barnes, K.L. Jarvis, C.A. Prestidge // Ther Deliv. - 2013; 4(7): 811-23. - doi: 10.4155/tde.13.52.

5. Salonen J. Thermally Carbonized Porous Silicon and Its Recent Applications / J. Salonen, E. Mäkilä // Adv Mater. - 2018; 30(24): e1703819. - doi: 10.1002/adma.201703819.

6. Murugadoss S. Toxicology of silica nanoparticles: an update / S. Murugadoss, D. Lison, L. Godderis, S. Van Den Brule, J. Mast, F. Brassinne, N. Sebaihi, P.H. Hoet // Arch Toxicol. - 2017; 91(9): 2967-3010. - doi: 10.1007/s00204-017-1993-y.

7. Wang G. Hydrated silica exterior produced by biomimetic silicification confers viral vaccine heatresistance / G. Wang, H.J. Wang, H. Zhou, Q.G. Nian, Z. Song, Y.Q. Deng, X. Wang, S.Y. Zhu, X.F. Li, C.F. Qin, R. Tang // ACS Nano. - 2015; 9(1): 799-808. - doi: 10.1021/nn5063276

8. Wang G. Robust vaccine formulation produced by assembling a hybrid coating of polyethyleneimine-silica / G. Wang, H. Zhou, Q.G. Nian, Y. Yang, C.F. Qin, R. Tang // Chem Sci. - 2016; 7(3): 1753-1759. doi: 10.1039/C5SC03847B.

9. Cancelo-Hidalgo M.J. Tolerability of different oral iron supplements: a systematic review / M.J. Cancelo-Hidalgo, C. Castelo-Branco, S. Palacios. J. Haya-Palazuelos, M. Ciria-Recasens, J. Manasanch // Curr. Med. Res. Opin. - 2013; 29: 291-303.

10. Sizova E. Biological effects connected with metal nanoparticles entry into organism / E. Sizova, S. Miroshnikov, V. Polyakova, N. Glushchenko, A. Skalny // Ann Biol Clin. - 2013; 71(5): 568-569.