Влияние ксантофиллсодержащих растительных добавок на биохимические показатели крови, накопление лютеина и зеаксантина в желтке перепелиных яиц
А.А. Шапошников, Л.Р. Закирова В.И. Дейнека, С.М. Вострикова Л.А. Дейнека, И.Е. Гай А.М. Бронникова, И.Н. Яковлева Белгородский государственный национальный исследовательский университет
Приведены результаты биохимического анализа крови и яиц перепелок-несушек. Обсуждены экспериментальные данные концентрации метаболитов, характеризующих белковый, углеводный, липидный и минеральный обмены; обеспеченность организма птицы витаминами под влиянием ксантофил-содержащих добавок. Ключевые слова: ксантофиллы, перепелки, биохимия крови и яиц перепелок.
Введение Новое направление – пищевой дизайн (food design) ориентировано на получе-ние экологически безопасной продукции животноводства с заданными свойствами пу-тем целенаправленного изменения рациона кормления животных. Применительно к птицеводству известно использование специально разработанных добавок к диете с целью повышения содержания в яйцах йода, селена, ксантофиллов, антоцианов, эс-сенциальных жирных кислот и других биологически активных веществ (D.I. Thurnham, R.A. Bone et al, В.Л. Владимиров, А.А. Шапошников, Д.В. Дейнека и др.; Л.А. Дейнека, А.А. Шапошников, Н.А. Шаркунова и др.; Л.А. Дейнека, А.А. Ша-пошников, С.М. Вострикова, В.И. Дейнека). Актуальность и новизна исследования, а также результаты спектрального и хроматографического анализа различных расти-тельных ксантофиллов и их влияние в желтке перепелиных яиц представлены и обсу-ждены в предшествующих публикациях «Научных Ведомостей БелГУ» (В.И. Дейнека, А.А. Шапошников, Л.А. Дейнека и др. 2010 г.). Материал и методы Исследования физиологической активности различных растительных кароти-ноидов проводили в условиях фермерского хозяйства села Нижний Ольшанец Шебе-кинского района Белгородской области. Все анализы были выполнены на кафедре биохимии БелГУ и исследовательской лаборатории БелГСХА. Для опыта были отобраны перепелки кросса «Фараон (Pharaon)», одинаковые по возрасту – 165 суток и средней массе – 200 г. Птицу разделили на пять групп: пер-вая – контрольная; вторая, третья, четвертая, пятая – опытные. В каждой группе по 21 особи (16 перепелок-несушек и 5 перепелов). Продолжительность опыта составила 43 суток: 10 суток – адаптационный; 33 – основной период. В течение адаптационного периода птица получала одинаковый корм, затем первую группу оставили в качестве контрольной. Птица опытных групп получала в составе рациона добавку А (высушен-ные размолотые лепестки бархатцев) содержание 12.5±1.5 мг ксантофиллов на 1 г до-бавки. Третья группа получала добавку Б (размолотые высушенные чашечки физали-са декоративного) в дозах 0.1 мг ксантофилла на голову. Четвертая – добавку В (раз-молотые высушенные лепестки подсолнечника), пятая – коммерческий препарат ОРО ГЛО (табл. 1). Основной рацион (ОР) был представлен специальным комбикормом для пере-пелок-несушек, сбалансированным по основным питательным, минеральным и био-логически активным веществам. Потребление воды не ограничивали.
Таблица 1 Морфологические и биохимические показатели крови перепелов(n=5)
| Показатели | Группы опыта | ||||||||
| контроль (ОР) | добавка 1 | добавка 2 | добавка 4 | ОРО ГЛО | |||||
| цельная кровь | |||||||||
| Эритроциты, 1012/л | 1.99 ±0.12 | 1.91±0.05 | 2.11±0.08 | 2.01±0.10 | 2.14± 0.09 | ||||
| Гемоглобин, г/л | 129±1.3 | 124 ±2.1 | 133±3.9 | 130±1.8 | 136±2.1 | ||||
| сыворотка крови | |||||||||
| Общий белок, г/л | 54.1±0.98 | 56.0±1.33 | 53.9±1.98 | 56.1 ±2.64 | 55.8±2.33 | ||||
| Общие липиды, г/л | 7.11±0.09 | 6.38±1.98 | 7.15±2.91 | 7.14±3.68 | 7.22±1.90 | ||||
| Холестерол, ммоль/л | 1.81±0.09 | 2.26±0.11** | 2.38±0.06*** | 2.41±0.15** | 2.40±0.16** | ||||
| Кальций, ммоль/л | 2.81±0.17 | 2.30±0.41 | 2.19±0.13 | 2.38±0.09 | 2.80±0.17 | ||||
| Фосфор, ммоль/л | 2.01±0.40 | 1.97±0.13 | 1.79±0.22 | 1.80±0.31 | 1.99±0.17 | ||||
| кальций / фосфор | |||||||||
| Витамин А, мкмоль/л | 0.86±0.05 | 1.13±0.04*** | 1.17±0.01**** | 1.03±0.02* | 1.12±0.06* | ||||
| Витамин Е, мкмоль/л | 0.006±0.001 | 0.011±0.002* | 0.009±0.001* | 0.007±0.001 | 0.010±0.003 | ||||
В подготовительный и основной периоды опыта ежесуточно вели наблюдения за физиологическим состоянием птицы. По завершению опыта отбирали по 5 перепе-лок-несушек из каждой группы для проведения морфологических и биохимических анализов тканей и органов. Кровь забирали методом декапитации птицы. Часть крови стабилизировали раствором гепарина и использовали для подсчета количества эрит-роцитов с помощью эритрогемометра, откалиброванного для подсчета ядерных эрит-роцитов птиц, а также гемоглобина – колориметрическим гемоглобинцианидным ме-тодом. Концентрацию общего белка определяли колориметрически по биуретовой ре-акции; общих липидов – по Цолнеру и Киршу, холестерола – методом Илька; витами-на А – спектрофотометрически, витамина Е – по модифицированному методу Биери; кальция – титриметрически по де Ваарду, фосфора – колориметрически по реакции с ваданат-молибденовым реактивом [9]. Для определения содержания сырого протеина в желтке и белке первоначально анализировали концентрацию общего азота методом Къельдаля, полученные значе-ния умножали на коэффициент 6.25 (принятый в зоотехническом анализе метод рас-чета сырого протеина). Каротиноиды, витамин А, витамин Е в желтке анализировали спектрофотометрически. Результаты исследования цельной крови (см. табл. 1) не выявили статистически достоверных различий у птицы контрольной и опытных групп по концентрации эрит-роцитов и содержанию в них гемоглобина. Данные показатели находились в пределах физиологической нормы, что подчеркивает отсутствие влияния растительных добавок в диету перепелок на эритро- и гемопоэз. Анализ сыворотки крови также показал от-сутствие различий в концентрации общего белка и общих липидов между птицами контрольной и опытных групп опыта. Отмечено повышение уровня холестерола во второй группе на 4.86 (р<0.02), в третьей – на 2.52 (р<0.01), в четвертой – на 6.22 (р<0.02) и в пятой – на 6.66% (р<0.02) по сравнению с контролем соответственно. Причину этого явления предстоит выяснить, прежде всего, за счет исследования ли-попротеинов различной плотности в сыворотке крови перепелок. Тем не менее, не следует расценивать повышение уровня холестерола как отрицательный факт. Холе-стерол необходим для синтеза стероидных половых гормонов, витамина Д, желчных кислот, кроме того он способствует росту подкожной жировой клетчатки.
Представленные результаты эксперимента характерны для перепелок данного возраста и свидетельствуют о нормальном физиолого-биохимическом состоянии орга-низма птицы. Аналогичная тенденция отмечена и в отношении содержащихся в желтке каротиноидов и витамина Е. Их концентрация статистически достоверно выше на 77.96% во второй группе, на 88.59% – в третьей, на 96.58% – в четвертой и на 81.74% – в пятой группах по витамину Е по сравнению с контролем соответственно. Увеличение концентрации каротиноидов в желтке статистически достоверно выше на 73.75% во второй группе, на 85.53% – в третьей, на 98.18% – в четвертой и на 76, 02% – в пятой группах птиц. Следует отметить, что использование перечисленных выше растительных доба-вок в диете перепелок изучается впервые и нам не представляется возможным срав-нить полученные результаты с данными других авторов. Предположительно, данное обстоятельство связано с антиоксидантными свойствами ксантофиллов. На данный момент можно привести характеристику только биохимических параметров крови кур-несушек получавших разные дозы лепестков бархатцев и чашечек физалиса (ис-следования А.А. Шапошникова и др.). В этих исследованиях были получены анало-гичные результаты: наблюдалась тенденция к увеличению витамина А и Е в сыворот-ке крови. Мы также наблюдали существенное и достоверное увеличение концентра-ции витамина А в сыворотке крови: у перепелок второй группы на (р<0.01), третьей – на (р<0.005), четвертой и пятой – на (р<0.05) по сравнению с птицей контрольной группы соответственно. Исключение составляет некоторое отклонение от нормы кальций-фосфорного отношения, которое считается благоприятным в организме в ин-тервале от 1.5 до 3.0. Однако, полученные в эксперименте низкие значения кальций-фосфорного отношения не отразились на прочности скорлупы перепелиных яиц. Анализ химического состава желтка и белка перепелиных яиц также не выявил различий в содержании сухих веществ, протеина и общих липидов.
Таблица 2 Биохимические параметры перепелиных яиц (n=5)
| Показатели | группы опыта | ||||||||
| контроль | добавка А | добавка Б | добавка В | оро гло | |||||
| Желток | |||||||||
| Сухое вещество, г/кг | 527±11.52 | 531±3.37 | 530±4.16 | 529±3.92 | 532±2.94 | ||||
| Сырой протеин, г/кг | 151±11.17 | 157±4.24 | 153±2.94 | 150±4.97 | 153±4.24 | ||||
| Липиды, г/кг | 280±4.24 | 279±3.37 | 284±3.92 | 280±4.24 | 283±3.16 | ||||
| Каротиноиды, мкг/кг | 11.89±0.11 | 16.12±0.05 ***** | 13.90±0.03 ***** | 12.11±0.12 | 15.64±0.04 ***** | ||||
| Витамин А, мкг/кг | 14.12±0.23 | 16.39±0.04 ***** | 15.00±0.02 ** | 14.62±0.07 **** | 16.05±0.05 ***** | ||||
| Витамин Е, мкг/кг | 61.31±0.26 | 78.64±0.03 ***** | 69.20±0.10 ***** | 63.48±0.16 **** | 75.00±0.04 ***** | ||||
| Белок | |||||||||
| Сухое вещество, г/кг | 125±3.16 | 124±3.37 | 127±3.65 | 124±3.37 | 125±3.16 | ||||
| Сырой протеин, г/кг | 96±1.83 | 99±0.81 | 9.05±0.04 | 96±1.83 | 98±2.94 | ||||
| рН | 9.11±0.06 | 9.07±0.03 | 9.05±0.04 | 9.10±0.05 | 9.11±0.05 | ||||
Следует отметить, что уровень каротиноидов и витамина А в желтке был выше у птицы всех опытных групп. Так, концентрация витамина А по сравнению с птицей контрольной группы возросла перепелок второй группы возросла на 86.15% (р<0.01), третьей – на 94.13% (р<0.02), третьей – на 96.5% (р<0.02), четвертой – на 96.58% (р<0.002), пятой – на 87.97% (р<0.001). Таким образом, можно отметить улучшение биохимического статуса опытной группы перепелов. Список литературы 1. Thurnham D.I. Macular zeaxanthins and lutein – a review of dietary sources and bioavaila-bility and some relationships with macular pigment optical density and age-related macular disease // Nutr. Res. Rev. – 2007. – Vol.20. – P. 163-179. 2. Distribution of Lutein and Zeaxanthin Stereoisomers in the Human Retina / R.A. Bone, J.T. Landrum, L.M. Friedes et all. // Exper. Eye Res. – 1997. – Vol. 64. – P. 211-218. 3. European Patent Application EP1408737 – Tagetes erecta marigold with altered caroteno-ids compositions and ratios. 4. US Patent 7033622 – Tagetes erecta marigolds with altered carotenoid compositions and ratios. 5. Исследование каротиноидного состава желтка куриных яиц / В.Л. Владимиров, А.А. Шапошников, Д.В. Дейнека, С.И. Вострикова, В.И. Дейнека // Доклады РАСХН. – 2005. – №6. – С. 46-48. 6. Rodrigues-Amaya D.B. A Guide to Carotenoid Analysis in Foods. ILSI Press, Washington, D.C. 63 p. 7. Пищевой дизайн: целенаправленное изменение накопления ксантофиллов в желтке куриных яиц / Л.А. Дейнека, А.А. Шапошников, Н.А. Шаркунова и др. // Белгородский агро-мир. – 2006. – № 6. – С. 18-19. 8. Пищевой дизайн: Исследование накопления ксантофиллов в желтке куриных яиц / Л.А. Дейнека, А.А. Шапошников, С.М. Вострикова, В.И. Дейнека // Научные ведомости БелГУ. Серия Естественные науки. – 2007. – №5 (36), вып.5. – С. 133-138. 9. Кулаченко С.П., Коган Э.С. Методические рекомендации по физиолого-биохимическим исследованиям крови сельскохозяйственных животных и птицы. – Белгород: Упрполиграфиздат, 1979. – 80 с.