Фармакологическое обоснование применения натрия гипохлорита в перепеловодстве (стр. 1 )

На правах рукописи

ЛУНЕВА АЛЬБИНА ВЛАДИМИРОВНА

ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ
НАТРИЯ ГИПОХЛОРИТА В ПЕРЕПЕЛОВОДСТВЕ

06.02.03 – ветеринарная фармакология с токсикологией

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Краснодар – 2013

Работа выполнена на кафедре биотехнологии, биохимии и биофизики

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования «Кубанский государственный
аграрный университет»

Научный руководитель:	доктор биологических наук, профессор
Официальные оппоненты:	доктор биологических наук, профессор кафедры микробиологии, эпизоотологии и вирусологии факультета ветеринарной медицины ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» Гугушвили Нино Нодариевна
	кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник лаборатории фармакологии Краснодарского научно-исследовательского ветеринарного института Россельхозакадемии
Ведущая организация:	ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет»

Защита состоится «30» августа 2013 года в «1000» часов на заседании диссертационного совета Д 220.038.07 при ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» г. Краснодар, ул. Калинина, 13.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» г. Краснодар, ул. Калинина, 13.

Автореферат размещен на официальном сайте ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» http://www. ***** «26» июля 2013 г. и официальном сайте ВАК РФ – http://vak. *****

Автореферат разослан « __ » ________ 2013 года

Ученый секретарь

диссертационного совета

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из основных задач современного птицеводства, и в частности перепеловодства, является максимальная реализация биоресурсного потенциала птицы путем сохранения ее продуктивного здоровья, повышения сохранности, улучшения качества получаемой продукции при снижении экономических затрат (В. А. Антипов, 1999; И. И. Голубов, 2011; С. Н. Зибров, А. Н. Ратошный, 2011).

В настоящее время промышленное перепеловодство – одно из перспективных направлений птицеводства, так как перепела характеризуются высокой естественной энергией роста, яйценоскостью и диетическими свойствами мяса. Короткий срок физиологического созревания перепелов позволяет быстро оценить действие фармакологических препаратов и функциональных кормовых добавок на живую массу и интенсивность яйцекладки, поэтому они являются удобной моделью для изучения (Э. И. Бондарев, 2006).

Существует множество ветеринарных препаратов и функциональных кормовых добавок, которые способны повышать продуктивность и сохранность животных и птицы. Одним из них является натрия гипохлорит (Э. А. Петросян, 1996; П. А. Зубащенко, 1998; И. С. Жолобова, 2004, 2005; А. Г. Зафириди, 2006; В. Г. Луницын, 2008).

Натрия гипохлорит – это натриевая соль хлорноватистой кислоты. Он легко изготавливается, дешевле других лекарственных препаратов, в низких концентрациях нетоксичен, не обладает мутагенным и канцерогенным действием (И. С. Жо-лобова, 2004). Поступая в организм, он вызывает торможение процессов перекисного окисления липидов, обуславливает стабилизацию системы антиоксидантной защиты печени, снижает содержание билирубина и цитолитических ферментов, обеспечивает разрушение в тканях эндо - и экзотоксинов, характеризуется иммуномодулирующим эффектом (Э. А. Петросян, 1996; Р. Г. Мязин, 2002; И. С. Жо-лобова, 2006). Все это делает данное химическое соединение перспективным для использования в ветеринарной практике и птицеводстве (В. А. Антипов, 2004).

В связи с этим использование растворов натрия гипохлорита в ветеринарии и птицеводстве на сегодняшний день является перспективным и актуальным направлением, а исследование влияния его на организм птицы, в частности перепелов, имеет не только научное, но и практическое значение.

Цель исследований – фармакологическое обоснование применения натрия гипохлорита в перепеловодстве. В соответствии с целью были поставлены задачи:

-  определить оптимальную концентрацию применения натрия гипохлорита в перепеловодстве;

-  разработать фармакологически обоснованную схему использования натрия гипохлорита при выращивании перепелов;

-  изучить влияние натрия гипохлорита на физиолого-биохимические показатели организма птицы;

-  исследовать воздействие растворов натрия гипохлорита на морфофункциональное состояние печени;

-  изучить влияние натрия гипохлорита на биологическую продуктивность перепелов и качество получаемой продукции;

-  рассчитать экономическую эффективность применения натрия гипохлорита в перепеловодстве.

Научная новизна. Впервые оценена эффективность использования растворов натрия гипохлорита для стимуляции метаболизма и поддержания морфофункционального состояния печени перепелов. Показана возможность использования натрия гипохлорита в повышении мясной и яичной продуктивности, сохранности поголовья. Предложена научно обоснованная экономически эффективная схема применения растворов натрия гипохлорита в перепеловодстве на основе комплексной оценки физиолого-биохимического статуса птицы и качества получаемой продукции. По результатам научного исследования соискателем получено положительное решение о выдаче патента № /13 (000363) от 01.01.2001 г. и подана заявка №  от 01.01.2001 г.

Практическая значимость работы. Результаты изучения фармакологической эффективности применения натрия гипохлорита на перепелах могут быть использованы в специализированных хозяйствах для повышения сохранности, продуктивности и качества получаемой мясной и яичной
продукции. Фармакологические данные, полученные в результате лабораторных исследований, расширяют познания в области биохимии и физиологии метаболизма перепелов. Государственным управлением ветеринарии по Краснодарскому краю утверждены «Методические рекомендации по применению натрия гипохлорита для повышения продуктивности перепелов», протокол № 2 от 17 июня 2013 г.

Результаты исследований использованы в учебном процессе при преподавании дисциплины «Биологическая химия с основами физколлоидной» и «Клиническая биохимия» для студентов факультетов зоотехнологии и менеджмента и ветеринарной медицины ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет».

Работа выполнена в соответствии с тематическим планом научно-иссле-довательских и опытно-конструкторских работ ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» на 2011–2015 гг. № 12 от 20 декабря 2010 г., протокол № 10 (номер госрегистрации ).

Основные положения, выносимые на защиту:

-  оптимальная концентрация натрия гипохлорита для применения в перепеловодстве;

-  схема использования натрия гипохлорита на перепелах;

-  влияние натрия гипохлорита на физиолого-биохимические показатели организма перепелов;

-  влияние растворов натрия гипохлорита на морфофункциональное состояние печени птицы;

-  влияние натрия гипохлорита на биологическую продуктивность перепелов и качество получаемой продукции;

-  экономическая эффективность использования раствора натрия
гипохлорита.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на ежегодных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Кубанского ГАУ (Краснодар,
2010–2013); международной научно-практической конференции «Зоотехнiчна наука: iсторiя, проблеми, перспективи» (Каменец-Подольский, 2013); международной научно-практической конференции «Современные технологии в ветеринарии и зоотехнии. Творческое наследие (к 110-летию со дня рождения)» (Пермь, 2013).

Публикации. По теме работы опубликовано 6 научных статей, в том числе три – в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов исследований и их обсуждения, заключения, выводов, предложений производству, списка использованной литературы и приложений. Содержание работы изложено на 131 странице машинописного текста, включая 5 приложений, содержит 34 таблицы и 15 рисунков. Список литературы состоит из 156 источников, в том числе 28 иностранных авторов.

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа проводилась с 2009 по 2012 г. на кафедре биотехнологии, биохимии и биофизики Кубанского государственного аграрного университета. Лабораторные исследования проводились в научно-исследовательской лаборатории кафедры и Кропоткинской краевой ветеринарной лаборатории, а опыты – на перепелах в хозяйстве (Республика Адыгея).

Объектом исследований являлся препарат натрия гипохлорита, получаемый путем электролиза 0,9%-го раствора хлорида натрия с помощью установки «Ключ». Исследования проводились на перепелах японской породы
(Coturnix japonica).

В ходе исследований была проведена серия научных экспериментов и производственные испытания. Общая схема представлена на рисунке 1.

Для определения влияния различных концентраций и схем использования натрия гипохлорита на организм была проведена первая серия научных экспериментов, состоящая из трех опытов продолжительностью 42 дня. По принципу групп-аналогов были сформированы 5 групп перепелов суточного возраста по 40 гол. в каждой. Схема эксперимента представлена в таблице 1.

Перепелов выращивали в деревянных пятиярусных клетках. Технологические параметры содержания соответствовали нормам ВНИТИП. Кормление перепелов в период проведения опытов осуществлялось полноценным комбикормом, согласно рекомендациям ВНИТИП. Для выпаивания раствора натрия гипохлорита в исследуемых концентрациях использовались переносные вакуумные поилки.

Рисунок 1 – Общая схема исследований

Для определения влияния натрия гипохлорита на мясную и яичную продуктивность перепелов и качество получаемой продукции был проведен научный опыт в хозяйстве Республики Адыгея.

Нами использовалась технология содержания перепелов, рекомендованная ВНИТИП (Т. А. Столяров, 2006). С первых суток до 42 дн. перепелов содержали вместе без учета половой принадлежности, в 42-дневном возрасте формировали родительские группы и переводили в клетки по 40 гол. (из них 6 самцов и 34 самки) для получения яиц. Выбракованных перепелов отправляли на убой для получения тушек и дальнейшей реализации.

Таблица 1 – Схема научных экспериментов в условиях вивария, n = 40

Группа	Концентрация натрия гипохлорита, мг/л	Схема применения
1-й опыт	2-й опыт	3-й опыт
Контрольная	–	–	–	–
1-я опытная	100	Ежедневно*	1/3**	1/7***
2-я опытная	200
3-я опытная	300
4-я опытная	600
Выпаивание натрия гипохлорита:
* с первых суток на протяжении всего эксперимента;
** 3-дневный цикл (один день – прием, 2 дня – перерыв, затем цикл повторяется);
*** 7-дневный цикл (один день – прием, 6 дней – перерыв, затем цикл повторяется).

Во второй серии опытов методом групп-аналогов было сформировано три группы перепелов суточного возраста по 150 голов в каждой. Длительность опыта составила 168 дн. Схема научного опыта представлена в таблице 2.

Таблица 2 – Схема научного опыта в производственных условиях

Группа	Концентрация натрия гипохлорита, мг/л	Способ выпаивания натрия гипохлорита
1–42 дня (n = 150)	7-дневный цикл (один день – прием, 6 дней – перерыв, затем цикл повторяется)
Контрольная	–
1-я опытная	100
2-я опытная	200
42–224 дня (n = 40)
Контрольная	–
1-я опытная	100
2-я опытная	200

Перепела содержались в металлических производственных шестиярусных клетках. Выпаивание раствора натрия гипохлорита осуществлялось из ниппельных поилок, к которым птица имела постоянный доступ. Условия содержания и кормления в контрольной и опытных группах были одинаковыми.

После определения оптимальной схемы применения и концентрации натрия гипохлорита была проведена производственная проверка эффективности его использования. Производственные испытания проводили на 1500 перепелах японской породы в хозяйстве Республики Адыгея, согласно схеме, представленной в таблице 3.

Длительность производственных испытаний составила 224 дня.

Таблица 3 – Схема производственной апробации

Группа	Концентрация натрия гипохлорита, мг/л	Способ выпаивания натрия гипохлорита
1–42 дня (n = 500)	7-дневный цикл (один день – прием, 6 дней – перерыв, затем цикл повторяется)
Контрольная	–
1-я опытная	100
2-я опытная	200
42–224 дня (n = 200)
Контрольная	–
1-я опытная	100
2-я опытная	200

Определение морфологических показателей крови перепелов проводили в соответствии со стандартными методиками (А. А. Кудрявцев, 1973), биохимических показателей сыворотки крови – на полуавтоматическом анализаторе
Stat fax 1904 Plus. Оксигенацию крови устанавливали с помощью кюветного оксигемометра ОКО-01 согласно инструкции. Концентрацию глобулинов измеряли на спектрофотометре 2800 UK/VIS нефелометрическим методом (И. П. Кондрахин, 1985).

Химический состав мышечной ткани перепелов определяли общепринятыми методами: влагу – ГОСТ 9793-74, жир – ГОСТ , белок – ГОСТ . Отбор проб осуществляли по ГОСТ 9792-73. Индекс качества мяса вычисляли как отношение протеина к жиру (Ш. А. Имангулов, 2004). Уровень содержания аминокислот белка мышц перепелов устанавливали методом капиллярного электрофореза на приборе «Капель – 103 РТ».

Для оценки качества яиц определяли содержание витамина А на жидкостном хроматографе Wathers HPLC, витамина В2 – на флюорате 02-2М и каротиноидов – на фотометре КФК-3-01-«ЗОМЗ».

Определение переваримости и использования питательных веществ комбикорма проводили в физиологическом опыте по методике Ш. А. Иман-гулова (2004).

Гистологическое исследование печени проводили согласно ГОСТ . Окраску срезов осуществляли гематоксилин-эозином. Микроскопию проводили на Carl Zeiss Axio Imager A1.

При определении хозяйственных показателей перепелов руководствовались методическими рекомендациями ВНИТИП (Ш. А. Имангулов, 2004).

Потребление раствора натрия гипохлорита определяли ежедневно с первых суток и на протяжении всего опыта в каждой группе.

Для определения мясной продуктивности в возрасте 42 дн. проводили контрольный убой птицы, анатомическую разделку трех голов каждого пола из каждой группы. О качестве мяса перепелов, получавших натрия гипохлорит, судили по результатам ветеринарно-санитарной оценки. Послеубойную ветеринарно-санитарную экспертизу мяса убитых птиц и реакцию на наличие фермента пероксидазы проводили согласно требованиям «Правила ветеринарного осмотра убойных животных и ветеринарно-санитарной экспертизы мяса и мясных продуктов» (1983). Определение органолептических показателей осуществляли по ГОСТ Р , упитанности – по ГОСТ Р . Концентрацию водородных ионов (pH) в мясе птиц определяли на рН-метр-ионометре «Эксперт – 001» (ГОСТ Р ). Дегустационную оценку мяса подопытных перепелов проводили согласно рекомендациям ВНИТИП (Ш. А. Имангулов, 2004).

Качество яиц определяли по следующим показателям: масса яйца, индекс формы, плотность яйца, толщина скорлупы (Ю. З. Буртов, 1990). Кроме того, устанавливали класс яиц (ГОСТ Р ) и оценивали запах их содержимого.

Определение экономической эффективности применения раствора натрия гипохлорита на перепелах проводили с учетом стоимости его расхода и потребленного корма в расчете на единицу продукции прироста живой массы и на
10 яиц в ценах на момент проведения экспериментов.

Результаты исследований обрабатывали методом вариационной статистики (Г. Ф. Лакин, 1990). Различие расценивалось как достоверное при Р < 0,05.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Электрохимический метод получения и контроль качества
натрия гипохлорита

Раствор натрия гипохлорита (NaOCl) получали электрохимическим методом, который заключается в электролизе изотонического раствора натрия хлорида (0,9 % NaCl) на приборе «Ключ», выпускаемом НПО «Петролазер»,
Санкт-Петербург. Он предназначен для получения лекарственной формы натрия гипохлорита для применения в ветеринарной практике.

После приготовления рабочего раствора натрия гипохлорита и путем разбавления его дистиллированной водой были получены необходимые для исследований концентрации. В дальнейшем был проведен контроль их качества, результаты которого показывают, что все полученные растворы были прозрачными и не содержали механических примесей. При встряхивании они давали запах хлора. Активная реакция растворов находилась в пределах рекомендаций по применению препарата РАГН, утвержденных Департаментом ветеринарии Минсельхозпрода РФ (И. С. Жолобова, 1999).

Нами установлено, что полученные растворы безвредны, так как введение максимально используемой концентрации раствора натрия гипохлорита не вызвало клинической картины токсикоза у лабораторных животных. Гибели лабораторных крыс в опытной группе не отмечалось.

3.2 Влияние натрия гипохлорита на организм перепелов
при выращивании в условиях вивария

3.2.1 Биологическая продуктивность и морфо-биохимические
особенности крови перепелов при использовании натрия гипохлорита

Ежедневные наблюдения за птицей во время опытов показали, что общее состояние перепелов во всех группах было удовлетворительным, аппетит сохранен, птица была подвижной.

Данные первого опыта по выращиванию перепелов с использованием растворов натрия гипохлорита с первых суток на протяжении всего эксперимента показали, что сохранность птицы в 1-й, 2-й, 3-й и 4-й опытных группах была ниже, чем в контрольной, на 2,5; 2,5; 7,5 и 5,0 % соответственно. Живая масса перепелов в контрольной группе на 42-е сутки составила в среднем 152,28 г против 149,31; 147,28; 142,19 и 135,25 г в 1–4-й опытных группах соответственно.

У перепелов опытных групп по сравнению с контрольной уровень основных морфо-биохимических показателей крови имели тенденцию к снижению. В 4-й опытной группе наблюдалось достоверное снижение к контролю содержания гемоглобина и тромбоцитов на 18,66 и 16,26 % (P < 0,05). Уровень общего белка в сыворотке крови перепелов 1-й, 2-й, 3-й и 4-й опытных групп был ниже, чем в контрольной, на 0,80; 1,06; 7,24 и 17,60 % соответственно. Содержание мочевой кислоты, активность ферментов АСТ и АЛТ в опытных группах возрастала прямо пропорционально росту концентраций раствора препарата.

Таким образом, использование растворов натрия гипохлорита в указанных концентрациях вместо воды на протяжении всего опыта приводит к снижению основных хозяйственных показателей птицы и нарушению обменных процессов, о чем свидетельствуют данные морфологических и биохимических исследований крови.

Данные второго эксперимента по выращиванию перепелов с использованием растворов натрия гипохлорита 3-дневным циклом показали, что статистически достоверной разницы по живой массе перепелов контрольной и опытных групп выявлено не было. Во 2-й, 3-й и 4-й группах перепелов тенденция к снижению изучаемого показателя сохранилась на протяжении всего опыта, однако
во 2-й группе расхождения этих данных были незначительными. Следует отметить, что в 1-й опытной группе на 21-е сутки наблюдалось повышение живой массы перепелов по сравнению с контрольной на 2,11 %, в то время как во 2-й, 3-й и 4-й опытных группах регистрировали снижение данного показателя
на 1,24; 6,57 и 10,57 % соответственно. На 42-е сутки живая масса перепелов
в 1-й опытной группе составила 159,53 г, во 2-й – 155,83 г, в 3-й – 151,75 г
и 4-й опытной группе – 149,46 г против 156,91 г в контрольной.

Сохранность поголовья за период эксперимента составила в 1-й опытной группе 92,5 %; 2-й – 90,0 %; 3-й – 85,0 % и 4-й – 85,0 % против 87,5 %
в контрольной.

Морфологические и биохимические показатели крови перепелов контрольной и опытных групп были на одном уровне, достоверных различий между группами не регистрировалось, и все они находились в пределах физиологических норм.

Результаты третьего опыта по выращиванию перепелов с использованием растворов натрия гипохлорита с 7-дневным циклом показали, что на 14-е сутки живая масса перепелов в 1-й и 2-й опытных группах была достоверно выше (P < 0,05), чем в контрольной, на 8,27 и 11,15 %. К 35-дневному возрасту наблюдалось достоверное повышение живой массы перепелов в 1-й и 2-й опытных группах по отношению к контрольной на 8,18 и 9,00 % (P < 0,05). На 42-е сутки живая масса перепелов в контрольной, 3-й и 4-й опытных группах существенных различий не имела, однако в 1-й и 2-й опытных группах масса перепелов была выше, чем в контроле, на 6,32 и 7,63 % соответственно.

Следует отметить, что затраты комбикормов на 1 кг прироста в 3-й и 4-й опытных группах были выше, чем в контрольной, на 2,14 и 1,43 %, а в 1-й и
2-й – ниже на 2,38 и 2,62 %. Сохранность перепелов за период выращивания составила в 1-й опытной группе – 95,0 ; 2-й – 97,5 %; 3-й – 92,5 % и 4-й – 90,0 % против 90,0 % в контрольной.

Данные исследования крови свидетельствовали о том, что достоверных различий между группами по морфологическим показателям не наблюдалось и все они находились в пределах физиологических норм, однако следует отметить, что количество эритроцитов в 1-й и 2-й опытных группах перепелов было выше по сравнению с контрольной на 4,40 и 3,57 %, гемоглобина – на 4,57 и 4,39 %, что говорит об увеличении кислородной емкости крови не только за счет усиления эритропоэза, но и за счет большей степени насыщения эритроцитов гемоглобином. Количество лейкоцитов в 1-й, 2-й и 3-й опытных группах было ниже по сравнению с контрольной на 15,69; 11,66 и 6,31 % соответственно, что говорит об отсутствии патологических процессов в организме птицы. Анализ сыворотки крови показал, что достоверная разница по изучаемым биохимическим показателям наблюдалась между группами по уровню холестерина, концентрация которого в 1-й и 2-й опытных группах была ниже, чем в контрольной, на 10,29 и 9,56 % (P < 0,05). Содержание общего билирубина в 1-й,
2-й и 3-й опытных группах было ниже, чем в контроле на 25,0; 20,83 и 12,50 % (P < 0,05). Достоверно выше было содержание в 1-й и 2-й опытных группах по отношению к контролю количества фосфора – на 13,64 и 16,82 %, а также кальция – на 24,22 и 20,31 % (P < 0,05).