Влияние различных форм хрома на прирост живой массы цыплят-бройлеров

Отечественный опыт

Исследователям Федерального научного центра биологических систем и агротехнологий Российской академии наук удалось оценить влияние различных форм Cr на изменение биохимических параметров крови, антиоксидантный статус и микробиологический состав содержимого кишечника цыплят-бройлеров.

Материалы и методы исследования

Экспериментальная часть исследований была проведена в условиях вивария ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии» (ФНЦ БСТ РАН). Методом групп-аналогов из 7-суточных цыплят-бройлеров кросса Арбор Айкрес массой 160-180 г сформировали 4 группы: одну – контрольную и три – опытные. Контрольная группа получала рацион, составленный по рекомендациям ВНИТИП. В I опытную группу в период 8-42 сут дополнительно к основному рациону включали CrCl3, во II – УДЧ Cr и в III – CrPic. Контрольный убой был проведён на 42 сутки эксперимента.

Дозировка 100 мкг/кг корма выбрана с учётом ранее проведённого эксперимента по оценке биологического действия различных источников Cr, где был получен положительный эффект влияния на рост и биохимические показатели цыплят-бройлеров (Лебедев С.В и др., 2019б).

С целью оценки качественного и количественного состава микробиоценоза отбирали образцы содержимого слепой кишки в стерильные пробирки Эппендорф в день убоя. Далее по 0,1 мл каждого из 10-кратных разведений высевали на питательные среды по стандартной методике (Газиумарова Л.Д. и др., 2010). Окончательный результат количественного содержания бактерий в грамме фекалий выражали как KOE/г.

Все эксперименты проводили в 3-кратной повторности.

Результаты исследования

Введение в рацион цыплят-бройлеров УДЧ и CrPic стимулировало прирост живой массы на 9,2% и 10,3%, а также увеличило содержание NO-метаболитов на 16,4 и 17,9% по сравнению с контрольной группой.

Включение в рацион различных форм Cr не вызвало окислительного стресса у цыплят-бройлеров, о чём свидетельствуют показатели КАТ, СОД и МДА. Активность СОД в крови имеет тенденцию к снижению во всех группах с предельно низким значением во II группе на 31,1% относительно контроля. Уровень активности КАТ был ниже на 57,3% при внесении в рацион УДЧ Cr (рис. 1).

Включение в рацион CrPic сопровождалось повышением активности сывороточных аланинаминотрасферазы (АЛаТ) и аспартатаминотрансферазы (АСаТ) на 5,5% и 3,1% по сравнению с контролем. Снижение уровня глюкозы наблюдалось в группах, получавших УДЧ (на 5,5 %) и CrPic (на 1,7 %). В I опытной группе отмечается увеличение глюкозы в крови на 10%. Маркером липидного и энергетического обменов является уровень триглицеридов в крови.

Так, при введении в рацион CrCl3 их значение было больше на 21% по сравнению с контролем. У цыплят-бройлеров, получавших в составе рациона УДЧ и CrPic, содержание холестерина было ниже, чем у их аналогов в контрольной группе на 89,3% и 84% соответственно. Амилолитическая активность крови снижалась на 14,5% (CrPic) (рис. 2).

В группе с внесением в рацион CrCl3 по сравнению с контролем наблюдалось уменьшение общего микробного числа (на 46,0%), бифидобактерий (на 44%), лактобактерий (на 49%) и целлюлозоразлагающих микроорганизмов (на 77%). В то же время в данной группе было отмечено увеличение численности стафилококков и энтеробактерий (на 143% и 51%) по сравнению с контролем. Количество стафилококков снижалось в группе, получавшей CrPic, на 50%. Количество сальмонелл понижалось на 95,5% и 47,6% по сравнению с контролем в группах, получавших УДЧ и CrPic. В образцах содержимого кишечника птиц с рационом, включающим УДЧ и CrPic, количество бифидобактерий повышалось на 24,2% и 17,7%. Количество лактобактерий повышалось в группах, получавших УДЧ и CrPic, на 25% и 27% соответственно.

Таким образом, добавление в рацион цыплят-бройлеров CrCl3 снижало число нормальной микрофлоры кишечника и приводило к увеличению условно-патогенных групп бактерий (стафилококки, энтеробактерии и сальмонеллы), что является неблагоприятным прогностическим признаком. В свою очередь, включение в рацион УДЧ и CrPic повышало число бифидо- и лактобактерий, которые являются представителями нормальной микрофлоры кишечника с одновременным уменьшением числа условно-патогенной микрофлоры.

Обсуждение полученных результатов

Известно, что корма растительного происхождения бедны хромом, поэтому можно предположить, что цыплята-бройлеры могут испытывать дефицит Cr. CrPic часто использовался в качестве кормовой добавки (Kurnianto E, 2022; Zheng C et al., 2016). Некоторые исследователи установили положительное влияние CrPic на ростовые показатели цыплят-бройлеров (Feng C et al., 2021; Hajializadeh F et al., 2017). Благоприятное действие Cr особенно заметно в условиях экологического и диетического стресса (Huang Y et al., 2016; Tawfeek SS et al., 2014). В наших исследованиях при добавлении в корм Cr в различной форме было установлено увеличение живой массы цыплят-бройлеров, что согласуется с утверждением Feng C с коллегами (2021). Однако некоторые результаты экспериментов показали обратное, предполагая, что добавка CrPic не влияет на показатели их роста (Akbari M and Torki M, 2014, Berenjian A et al., 2018).

Антиоксидантные ферментные системы, такие как СОД и КАТ, удаляют избыток свободных радикалов и защищают от окислительного повреждения, тем самым поддерживая общее состояние здоровья домашней птицы (Xu J et al., 2015). МДА является основным побочным продуктом перекисного окисления липидов, и его концентрация в сыворотке косвенно указывает на степень клеточного перекисного окисления липидов и накопление активных форм кислорода (Attia YА et al., 2018). В настоящем исследовании низкая концентрация МДА в сыворотке у птиц, получавших УДЧ Cr, свидетельствует о меньшей степени перекисного окисления липидов и сопутствующем снижении количества свободных радикалов.

Высокая биологическая активность УДЧ Cr является следствием малого размера, благодаря чему они легко проникают через клеточную мембрану и могут влиять на компоненты клетки и их функции (Sembratowicz I et al., 2018). По сравнению с другими формами УДЧ Cr лучше усваивается в пищеварительном тракте (Zha L et al., 2007).

Скармливание органического Cr снижало концентрацию глюкозы, общего холестерина, триглицеридов и кортизола в сыворотки крови, процентное содержание абдоминального жира, увеличивало относительную массу органов что свидетельствует о его благотворном влиянии на здоровье птиц (Valera M et al., 2021).

Было проведено несколько исследований для оценки влияния добавок Cr на организм цыплят-бройлеров при условиях теплового стресса. Наблюдалось максимальное снижение концентрации холестерина при тяжёлых состояниях теплового стресса. Кроме того, дополнительный Cr вызывал значительное линейное снижение концентрации триглицеридов и глюкозы в крови (Piray A et al., 2022).

Добавки хрома увеличивали скорость роста, иммунную функцию и антиоксидантную систему, при одновременном снижении перекисного окисления липидов, содержания холестерина и жира, у птиц, подвергшихся тепловому стрессу. Следовательно, добавки Cr могут быть рекомендованы в качестве стратегии питания, в том числе для нивелирования негативных последствий теплового стресса (Dalólio FS et al., 2018).

При внесении в рацион УДЧ и CrPic наблюдается уменьшение содержания холестерина и глюкозы по отношению к контролю. Уровень триглицеридов в группе с CrCl3 по сравнению с контролем был выше на 21 %. Подобный результат получен при различных уровнях Cr в рационах бройлеров (El-Kholy MS et al., 2017). Также обнаружено, что добавки хрома заметно снижают концентрацию глюкозы в крови у японских перепелов (Sahin K et al., 2001).

При изучении микрофлоры содержимого слепой кишки цыплят-бройлеров установлено снижение микробного числа в группе с CrCl3 на 44,0% на фоне увеличения количества стафилококков и энтеробактерий на 143,0% и 51% соответственно. Кроме того, в группе с добавлением CrCl3 количество сальмонелл было выше контрольных значений, а число бифидо-, лактобактерий и целлюлозолитиков уменьшалось. Число сальмонелл уменьшалось в группе, получавших УДЧ Cr, на 95,5 %. Вместе с тем количество бифидобактерий повысилось в группе, получавшей УДЧ и CrPic, на 24,2% и 17,7% соответственно, по сравнению с контролем.

Результаты исследований показали, снижение разнообразия и изменение основных компонентов в бактериальном сообществе кишечника цыплят-бройлеров, вызванное Cr. Длительное воздействие Cr резко снижает микробное разнообразие кишечника и вызывает кишечно-микробный дисбиоз (Li A et al., 2021; Yao Q et al., 2019).

Введение в рацион CrPic снижает численность некоторых условно-патогенных микроорганизмов (Enterobacteriaceae, E. coli, Staphylococcus) в слепой кишке птиц (Yadav S and Jha R, 2019). Вероятно, подобный результат определился высокой биодоступностью CrPic, что, несомненно, отразилось на микробиологическом сообществе с проявлением избирательного бактериостатического действия (Saracila M et. al., 2020). Cr в форме разноразмерных частиц может избирательно стимулировать рост полезных бактерий, таких как Lactobacillusи Bifidobacterium, и следовательно, изменять микробиоту кишечника (Tzonuis X et al., 2008; Gwiazdowska D et al., 2015; Lipiński K et al., 2017). Возможно, некоторые микроорганизмы способны использовать продукты окислительно-восстановительных реакций в качестве питательных субстратов (Ghorbani MR et al., 2014). В конкретном случае лактобактерии могут метаболизировать фенольные соединения, поставляющие энергию клеткам и положительно влияющие на метаболизм бактерий (Garcia-Ruiz A et al., 2008).

Заключение

Включение хрома в рацион в виде УДЧ и CrPic стимулирует прирост живой массы цыплят-бройлеров. Соединения Cr обладают антиоксидантной активностью, о чем свидетельствуют показатели КАТ, СОД и МДА.

Данные биохимического анализа сыворотки крови показывают, что разные формы Cr оказывают влияние на их значение. Так, введение CrCl3 и УДЧ Cr приводят к снижению АЛаТ и липазы, а CrPic напротив сопровождается повышением этих же показателей. Уровень триглицерида и АСаТ достоверно увеличивается во всех группах. При скармливании CrCl3 возрастает содержание глюкозы, а при УДЧ и CrPic, снижается ее уровень.

Добавление в рацион цыплят-бройлеров CrCl3 снижало численность нормальной микрофлоры кишечника с увеличением условно-патогенных групп бактерий (стафилококки, энтеробактерии и сальмонеллы). В свою очередь, использование в рационе УДЧ Cr и CrPic сопровождалось повышением числа бифидо- и лактобактерий, с одновременным уменьшением числа условно-патогенной микрофлоры. Таким образом, наиболее оптимальными формами Cr в рационе являются: УДЧ и CrPic, которые можно рекомендовать для включения в состав премиксов и добавок. При этом, результаты эксперимента подтверждают необходимость дальнейших исследований по изучению влияния различных форм Cr в питании цыплят-бройлеров.

Исследователи:

• Ильмира Закиевна Губайдуллина, кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории агроэкологии и почвоведения, Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук.
• Ирина Александровна Вершинина, научный сотрудник лаборатории биологических испытаний и экспертиз, Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук.
• Анастасия Павловна Иванищева, специалист-техник, сотрудник Испытательного центра ЦКП, Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук.

Источник