Mixtures of phytochemicals change the productivity and general body condition of broiler chickens

G. K. Duskaev; Дускаев Г. К.; T. A. Klimova; Климова Т. А.; Sh. G. Rakhmatullin; Рахматуллин Ш. Г.; M. Ya. Kurilkina; Курилкина М. Я.; K. N. Atlanderova; Атландерова К. Н.; D. G. Deryabin; Дерябин Д. Г.

doi:10.31857/S2500262725010106

Mixtures of phytochemicals change the productivity and general body condition of broiler chickens

作者: Duskaev G.K.¹, Klimova T.A.¹, Rakhmatullin S.G.¹, Kurilkina M.Y.¹, Atlanderova K.N.¹, Deryabin D.G.¹
隶属关系:
1. Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences
期: 编号 1 (2025)
页面: 58-62
栏目: Animal science and veterinary medicine
URL: https://journals.eco-vector.com/2500-2627/article/view/680916
DOI: https://doi.org/10.31857/S2500262725010106
EDN: https://elibrary.ru/CSPZBR
ID: 680916

如何引用文章

全文:

详细
全文:
作者简介
参考
补充文件
统计

详细

The purpose of the research is to evaluate the effect of phytochemicals with various properties on the body of broiler chickens, their synergistic effect as part of two or three component compositions. Objects of research: broiler chickens, cinnamic aldehyde (CA), quercetin (KV), 7-hydroxycoumarin (CUM). Research scheme: (n = 45) the control group’s poultry received the basic ration (OR), the experimental group received OR + CA (30 mg/kg of feed) + KV (2,5 mg/kg of feed), II experimental – OR + KA (30 mg/kg of feed) + CUM (0,3 mg/kg), III experimental – OR + CA (30 mg/kg of feed) + KV (2,5 mg/kg of feed) + CUM (0,3 mg/kg). According to the research results, the live weight increased by 30,83 % on the 42nd day of the study in the III experimental group (p ≤ 0,05), the average daily increase over the growing period was 35,78 %. Regardless of the composition of the compositions, feed consumption per 1 kg of body weight gain in the experimental groups was lower than in the control – by 5.15…15.92 %, against the background of an increase in safety (by 2,0 %) and the European Productivity Index (by 29.6–107.9 points (p ≤ 0,05)), compared with the control. Composition of KA+KV+CUM in the diet increased the mass of the gutted carcass in the III experimental group (by 23,94 % (p ≤ 0,05)) and the mass of muscle tissue – by 24,19 % (p ≤ 0,05). In the blood of birds of experimental groups II and III, the number of leukocytes increased (by 19,6 % (p ≤ 0,05) and 17,97 %) and catalase activity increased by 64,05 % (p ≤ 0,05) and 57,48 % (p ≤ 0,05), compared with the control. In the blood serum of broiler chickens of the experimental group III, the content of total protein increased by 24,74 % (p ≤ 0,05) and albumin (p ≤ 0,05), AST (p ≤ 0,05), iron (p ≤ 0,05), phosphorus (p ≤ 0,05), against the background of a decrease in total bilirubin (p ≤ 0,05). Thus, the prospects of the composition of KA+KV+KUM have been established is included in the rations of broiler chickens.

关键词

phytochemicals, broiler chickens, feeding, productivity, antioxidant status

全文:

Стремительный рост производства антибактериальных веществ и открытие новых классов антибиотиков привели к значительному увеличению их доступности. Антибиотики стали использовать не только в медицине, но и в сельском хозяйстве, что способствовало росту резистентных видов микроорганизмов. Это, в свою очередь, повышает риск их накопления в продуктах животноводства, используемых далее в питании человека. Поэтому на сегодняшний день ученые предполагают [1], что альтернативой антибиотикам могут стать кормовые добавки на основе растительных экстрактов.

Фитохимические вещества подавляют рост микроорганизмов, стимулируют обменные процессы и продуктивность сельскохозяйственной птицы. Одна из актуальных задач современной биологии – изучение механизма действия фитохимических веществ, выделенных в том числе из лекарственных растений [1].

Анализ литературы показал перспективность применения фитохимических веществ в животноводстве. Например, включение в рацион бройлеров кверцетина может продлить срок хранения мяса благодаря снижению скорости окисления липидов. [2]. Также были получены положительные данные по влиянию фитохимических веществ (тимол и карвакрол) на организм цыплят-бройлеров (увеличение живой массы, гепатопротекторное действие, увеличение высоты ворсинок в кишечнике и др.), авторы считают их интересной альтернативой для повышения производительности птиц, заменяющей использование антимикробных препаратов [3]. Ранее было изучено влияние фитохимических веществ на организм цыплят-бройлеров [4, 5, 6], позволившее оценить их механизмы действия: изменение показателей клеток белой крови, антиоксидантного статуса, ферментов крови; влияние на представителей микрофлоры кишечника и др.

Цель исследований – оценка воздействия фитохимических веществ, обладающих различными свойствами, на организм цыплят-бройлеров и их влияния в составе двух-, трехкомпонентных композиций.

Методика. Работу проводили в условиях вивария центра коллективного пользования научным оборудованием ФНЦ БСТ РАН с февраля по август 2024 г. Объекты исследования: цыплята-бройлеры кросса Арбор Айкрес, коричный альдегид (КА), кверцетин (КВ), 7-гидроксикумарин (КУМ).

Для эксперимента было отобрано 180 голов 7-дневных цыплят-бройлеров (петушков), которых методом аналогов разделили на 4 группы по 45 голов в каждой. Птица контрольной группы получала основной рацион (ОР), I опытной – ОР + КА (30 мг/кг корма) + КВ (2,5 мг/кг корма), II опытной – ОР + КА (30 мг/кг корма) + КУМ (0,3 мг/кг), III опытной – ОР + КА (30 мг/кг корма) + КВ (2,5 мг/кг корма) + КУМ (0,3 мг/кг).

Во время эксперимента вся птица находилась в одинаковых условиях группового содержания. Общий рацион (ОР) составляли с учетом рекомендаций ВНИТИП [7] (использовались комбикорма с учетом возраста птицы, которые включали пшеницу, кукурузу, шрот соевый, шрот подсолнечный, витаминно-минеральный премикс (макроэлементы Ca, P, Na, K, Cl, микроэлементы Fe, Cu, Zn, Mn, J, Se, витамины A, D3, E, K3, B1-B6, B12, Bc, H), кормление осуществляли 2 раза в сутки, учет поедаемости – ежесуточно групповым методом. Живую массу птицы определяли еженедельно (утром, до кормления) с использованием электронных весов. Декапитацию птицы под нембуталовым эфиром проводили на 42-е сут. Послеубойную анатомическую разделку тушек выполняли по методике ВНИТИП [7].

Образцы крови для гематологических исследований отбирали от 10 особей в вакуумные пробирки с антикоагулянтом (EDTA-К3), для биохимических исследований – в вакуумные пробирки с активатором свертывания (тромбин). Биохимический анализ сыворотки крови осуществляли на автоматическом биохимическом анализаторе CS-T240 («Dirui Industrial Co., Ltd», Китай).

Статистическую обработку проводили с использованием программы «SPSS Statistics Version 20», рассчитывая среднюю величину (М), среднеквадратичное отклонение (σ), ошибку стандартного отклонения (m). Уровень значимости считали достоверным при р ≤ 0,05.

Результаты и обсуждение. На 4-й неделе исследования было установлено увеличение живой массы (p ≤ 0,05) по сравнению с контролем в I и III опытных группах соответственно на 8,53 % и 12,85 % (табл. 1). На 5-й неделе достоверное увеличение живой массы отмечено только в III опытной группе, разница с контролем составила 30,83 % (р ≤ 0,05).

Табл. 1. Ростовые показатели эксперимента, г/гол

Период эксперимента	Группа
Период эксперимента	контрольная	I опытная	II опытная	III опытная
Начало	295,2 ± 12,4	295,2 ± 11,2	295,2 ± 12,0	295,2 ± 7,7
1-я неделя	563,6 ± 38,3	624,8 ± 18,7	578,4 ± 10,7	623,6 ± 21,9
2-я неделя	917,6 ± 51,0	1031,6 ± 29,2	878,4 ± 26,0	1 045,6 ± 60,5
3-я неделя	1409,2 ± 54,1	1529,5 ± 47,0	1330,0 ± 26,9	1 590,4 ± 73,8
4-я неделя	1764,4 ± 117,1	1966,6 ± 26,8*	1781,5 ± 49,4	2129,2 ± 124,6*
5-я неделя	2135,5 ± 168,2	2415,3 ± 28,2	2236,0 ± 118,5	2794,0 ± 176,6*

*Здесь и далее различия с контролем достоверны при p ≤ 0,05.

Наиболее высокий среднесуточный прирост в среднем за период выращивания отмечен в III опытной группе. Он был выше, чем в контроле, на 35,78 % (табл. 2).

Табл. 2. Зоотехнические показатели эксперимента

Показатель	Группа
Показатель	контрольная	I опытная	II опытная	III опытная
Среднесуточный прирост за 5 недель, г	52,5 ± 10,6	60,5 ± 0,6	55,4 ± 3,7	71,3 ± 4,9
Абсолютный прирост, г	1840,3 ± 168,2	2120,1 ± 28,2*	1940,8 ± 118,5	2498,8 ± 176,6*
Поедаемость, г	3467,0	3771,3	3468,4	3959,0
Расход корма на прирост 1 кг живой массы, кг	1,884	1,779	1,787	1,584
Сохранность, %	96	98	98	98
Европейский индекс продуктивности (ЕИП)	268,4 ± 26,3	333,7 ± 4,4*	304,0 ± 20,3*	441,7 ± 32,1*

Абсолютный прирост живой массы цыплят-бройлеров I и III опытных групп за весь период выращивания превышал величину этого показателя в контроле соответственно на 15,21 %, и 35,78 % (p ≤ 0,05). Расход корма на 1 кг прироста живой массы в опытных группах был на 5,15…15,92 % ниже, чем в контроле.

Ранее было установлено, что использование смеси экстрактов чеснока и укропа повышало прирост живой массы и коэффициент конверсии корма цыплят-бройлеров [8]. Включение в рационы отдельно кверцитина [9] или 7-гидроксикумарина [10] способствовало увеличению живой массы цыплят-бройлеров. В нашем эксперименте их сочетание с КА обеспечивало аналогичные эффекты. Кроме того, известно о способности КА подавлять системы межклеточной коммуникации [11], что может частично объяснить его механизм действия в составе композиции.

Сохранность цыплят-бройлеров во всех трех опытных группах была больше, чем в контроле, на 2,0 %. Европейский индекс продуктивности у цыплят, получавших изучаемые добавки, превышал величину этого показателя в контроле на 29,6…107,9 п. (p ≤ 0,05).

Наибольшая предубойная живая масса отмечена во II и III опытных группах. Она была выше, чем в контрольной, на 13,1…23,56 % (табл. 3). Масса потрошенной тушки в III опытной группе была больше, чем в контрольной, на 23,94 % (p ≤ 0,05), масса мышечной ткани – на 24,19 % (p ≤ 0,05).

Табл. 3. Убойные показатели цыплят-бройлеров

Показатель	Группа
Показатель	контрольная	I опытная	II опытная	III опытная
Предубойная живая масса, г	2135,5 ± 44,8	2415,3 ± 53,1	2236,0 ± 64,8	2794,0 ± 86,6
Потрошенная тушка, г	1568,8 ± 48,6	1733,3 ± 21,7	1647,5 ± 79,5	2062,7 ± 67,7*
Мышечная ткань, г	772,4 ± 37,8	823,2 ± 41,9	810,9 ± 43,3	1018,9 ± 91,2*
Костная ткань, г	451,0 ± 17,6	511,5 ± 17,9	470,8 ± 22,3	591,4 ± 23,3
Съедобная часть, г	1370,2 ± 61,6	1546,3 ± 75,7	1439,7 ± 70,6	1827,9 ± 93,2*
Несъедобная часть, г	634,4 ± 38,7	716,2 ± 34,4	655,0 ± 4,3	837,3 ± 24,3
Съедобная часть / несъедобная часть	2,2 ± 0,04	2,2 ± 0,01	2,2 ± 0,03	2,2 ± 0,1
Убойный выход, %	72,9 ± 1,1	71,8 ± 0,5	73,8 ± 0,8	73,7 ± 0,7

Установлено [12], что добавление экстракта древесины каштана посевного (содержащего в том числе в своем составе КУМ, КА и КВ) привело к увеличению предубойной живой массы цыплят-бройлеров, что согласуется с нашими результатами во II и III опытных группах.

В крови птиц II и III опытных групп количество лейкоцитов превышало величину этого показателя в контроле соответственно на 19,6 % (p ≤ 0,05) и 17,97 % (табл. 4). Ранее было установлено [13], что введение фитобиотиков не оказывает существенного влияния на морфологические показатели крови, за исключением содержания лейкоцитов.

Табл. 4. Морфологические показатели крови и показатели антиоксидантного статуса организма цыплят-бройлеров птицы

Показатель	Группа
Показатель	контрольная	I опытная	II опытная	III опытная
Лейкоциты, 10⁹ кл/л	43,4 ± 2,3	32,6 ± 3,2	51,97 ± 2,8*	51,26 ± 1,9
Нейтрофилы, 10⁹ кл/л	12,5 ± 0,3	21,9 ± 2,4*	26,10 ± 0,6*	25,87 ± 1,1*
Лимфоциты, 10⁹ кл/л	21,1 ± 1,2	26,9 ± 3,4	22,17 ± 1,2	22,89 ± 1,7
Моноциты, 10⁹ кл/л	1,1 ± 0,1	0,7 ± 0,1*	0,40 ± 0,1*	0,63 ± 0,02*
Эозинофилы, 10⁹ кл/л	3,9 ± 0,1	0,4 ± 0,1*	1,1 ± 0,1*	5,6 ± 0,5*
Базофилы, 10⁹ кл/л	0,3 ± 0,02	0,1 ± 0,01*	0,2 ± 0,01*	0,2 ± 0,03*
Эритроциты, 10¹² кл/л	2,3 ± 0,1	1,9 ± 0,1	2,1 ± 0,1	2,3 ± 0,1
Гемоглобин, г/л	125,0 ± 6,0	104,3 ± 5,2	114,3 ± 9,9	127,0 ± 4,2
Гематокрит, %	27,6 ± 1,4	23,1 ± 1,1	25,4 ± 2,2	27,9 ± 1,1
Тромбоциты, 10⁹ кл/л	1,3 ± 0,3	1,3 ± 0,3	1,7 ± 0,3	1,3 ± 0,3
Малоновый диальдегид, мкМоль/л	2,7 ± 0,1	2,7 ± 0,1	2,3 ± 0,2	3,5 ± 0,2
Супероксиддисмутаза, %	84,4 ± 1,7	88,5 ± 0,8	86,9 ± 1,8	68,1 ± 2,4*
Каталаза, мкМоль H₂O₂ л/мин	49,8 ± 1,6	40,3 ± 1,1	81,7 ± 0,6*	78,4 ± 0,7*

Кроме того, в нашем эксперименте во всех опытных группах отмечали повышение количества нейтрофилов, по сравнению с контрольной, на 74,86 % (p ≤ 0,05) – в I группе, на 108,3 % (p ≤ 0,05) – во II группе, на 106,4 % (p ≤ 0,05) в III группе, при одновременном уменьшении моноцитов соответственно на 34,9 % (p ≤ 0,05), 62,26 % (p ≤ 0,05), 40,56 % (p ≤ 0,05). Количество эозинофилов в I и II опытных групп достоверно снижалось соответственно на 88,97 % (p ≤ 0,05) и 72,3 % (p ≤ 0,05), в III опытной группе оно увеличивалось на 42,56 % (p ≤ 0,05). Показатели гематокрита во всех опытных группах находились на уровне контроля.

Ранее при использовании в рационе лабораторных животных производного кумаринов (аураптен) наблюдали повышение количества клеток крови (нейтрофилов), связанное с изменением баланса Т-хелперов 1-го и 2-го уровня и увеличение уровня иммуноглобулинов [14]. Аналогичный эффект мы наблюдали у подопытной птицы, получавшей кумарин (I и III группы).

Коричный альдегид, обладая противовоспалительным эффектом, способен опосредованно влиять на количество моноцитов [15], базофилов [16], эозинофилов [17], что и было отмечено во всех опытных группах. Кверцетин может влиять на разнообразные биологические пути функционирования иммунных клеток (нейтрофилы, моноциты), ингибирует высвобождение гистамина и активацию ядерного фактора NF-κB и др. [18], что также обнаружено в I и III опытных группах, где использовали это соединение.

Достоверное (р ≤ 0,05) снижение активности супероксиддисмутазы, по сравнению с контролем, отмечали в III опытной группе (на 16,33 %), а повышение активности каталазы – во II и III опытных группах (соответственно на 64,05 % и 57,48 %). Такие изменения могут быть связаны с тем, что кумарины способны улавливать свободные радикалы и влиять на активность ферментов [19, 20]. В свою очередь, коричный альдегид может усиливать антиоксидантную защиту от активных форм кислорода, образующихся в условиях гипергликемии [21]. Кроме того, ранее было установлено, что введение в рацион 7-гидроксикумарина приводит к активации супероксиддисмутазы и каталазы [10]. Таким образом, в группах, которым скармливали эти вещества совместно (II и III опытных группах), обнаружено более высокое содержание фермента каталазы.

В сыворотке крови цыплят-бройлеров III опытной группы отмечено существенное увеличение содержания общего белка (табл. 5), по сравнению с контролем, на 24,74 % (p ≤ 0,05) и альбумина – на 20,03 % (p ≤ 0,05).

Табл. 5. Биохимические показатели сыворотки цыплят-бройлеров

Показатель	Группа
Показатель	контрольная	I опытная	II опытная	III опытная
Глюкоза, ммоль/л	10,9 ± 0,6	7,4 ± 0,4	14,2 ± 0,5*	9,1 ± 0,7
Общий белок, г/л	33,6 ± 2,2	34,1 ± 2,2	32,8 ± 0,9	41,9 ± 1,5*
Альбумин, г/л	13,3 ± 0,3	15,3 ± 1,2	14,0 ± 0,6	16,0 ± 0,6*
АЛТ, Ед/л	24,5 ± 1,1	23,9 ± 1,7	18,2 ± 1,1*	16,3 ± 0,7*
АСТ, Ед/л	290,8 ± 8,1	385,2 ± 19,9*	256,6 ± 11,0	389,2 ± 13,9*
Билирубин общий, мкмоль/л	3,2 ± 0,1	7,6 ± 0,2*	5,7 ± 0,3*	5,3 ± 0,1*
Холестерин, ммоль/л	2,7 ± 0,1	2,3 ± 0,2	2,8 ± 0,2	2,8 ± 0,2
Триглицериды, ммоль/л	0,2 ± 0,01	0,3 ± 0,03*	0,4 ± 0,01*	0,1 ± 0,01
Мочевина, ммоль/л	0,3 ± 0,03	1,0 ± 0,2	0,3 ± 0,1	0,5 ± 0,1
Креатинин, мкмоль/л	26,0 ± 1,5	25,4 ± 0,9	26,5 ± 0,3	27,4 ± 0,3
Мочевая кислота, мкмоль/л	141,3 ± 12,2	156,2 ± 14,8	187,4 ± 17,4	197,6 ± 19,2
Железо, мкмоль/л	11,7 ± 1,3	15,9 ± 0,4	12,0 ± 0,2	15,7 ± 0,7*
Магний, ммоль/л	0,8 ± 0,01	0,8 ± 0,01	1,1 ± 0,1*	0,9 ± 0,1
Кальций, мкмоль/л	3,5 ± 0,2	3,6 ± 0,1	3,9 ± 0,1	3,5 ± 0,2
Фосфор, ммоль/л	1,1 ± 0,1	1,4 ± 0,1*	1,0 ± 0,1	1,2 ± 0,1*

Концентрация эндогенного фермента аланинаминотрансфераза в сыворотке крови во II опытной группе уменьшилась, по сравнению с контролем, на 25,71 % (p ≤ 0,05), в III – на 33,59 % (p ≤ 0,05). Содержание эндогенного фермента аспартатаминотрансфераза в I опытной группе возросло на 32,46 % (p ≤ 0,05), в III – на 33,86 % (p ≤ 0,05). Одновременно уровень общего билирубина в I группе достоверно (p ≤ 0,05) увеличивался в 2,38 раза, во II – в 1,8 раза, в III – в 1,67 раза. Содержание триглицеридов (источник энергии для клеток организма) в сыворотке крови в I опытной группе повышалось, по сравнению с контролем, в 6,5 раза (p ≤ 0,05), во II – в 9,5 раза (p ≤ 0,05).

Ранее была выявлена взаимосвязь между содержанием кумариноподобных веществ в сыворотке крови и триглицеридов [22], изменения, отмеченные в нашем эксперименте, могут быть обусловлены проявлением дозозависимого эффекта. Коричный альдегид стимулирует липолиз и термогенез при окислении жирных кислот [21], что может способствовать увеличению количества триглицеридов в сыворотке крови.

Результаты наших исследований частично согласуются с данными других авторов. Например, добавление фитобиотической смеси (тимол и карвакрол) в рацион цыплят-бройлеров снизило уровень холестерина в сыворотке крови. Одновременно ее использование способствовало увеличению концентрации аспартатаминотрансферазы и общего белка в сыворотке крови [23], что совпадает с результатами проведенных исследований.

Достоверное (p ≤ 0,05) повышение содержание железа в сыворотке крови, в сравнении с контролем, отмечали у птиц III опытной группы (на 33,58 %), магния – во II группе (на 32,09 %), фосфора – в I и III опытных группах (соответственно на 34,61 % и 14,42 %). Ранее было установлено, что добавление кверцетина в рационе бройлеров оказывает воздействие на гены, связанные с метаболизмом фосфора в сигнальном пути, влияя на его уровень в организме птиц [24], чем, на наш взгляд, может быть обусловлено более высокая циркуляция этого минерального элемента в сыворотке крови птицы I и III группы. Кроме того, кверцетин – экзогенный хелатор железа [25], что, вероятно, вызвало формирование комплексов кверцетин–железо и повышение концентрации последнего в сыворотке крови. Согласуется с нашими данными и увеличение уровня магния в сыворотке крови на фоне применения аналога кумарина (варфарин) отмечено другими исследователями [26].

Выводы. Дополнительное введение в рацион цыплят-бройлеров композиции веществ в составе коричного альдегида, кверцетина и кумарина оказало выраженное ростостимулирующее действие (увеличение живой массы на 30,83 %, среднесуточного прироста – на 35,78 %, мышечной массы – на 24,19 %), способствовало проявлению выраженных противовоспалительных эффектов в организме птицы (увеличение клеток белой крови – на 106,4 %), антиоксидантного статуса (на 57,48 %), белкового обмена (увеличение общего белка в сыворотке крови – на 24,74 %), активизации эндогенных ферментов (на 33,86 %), что в конечном итоге способствовало увеличению сохранности птицы (на 2 %) и эффективности использования корма (на 15,92 %).

ФИНАНСИРОВАНИЕ РАБОТЫ

Данная работа финансировалась за счет гранта Российского научного фонда № 22-16-00036, https://rscf.ru/project/22-16-00036.

СОБЛЮДЕНИЕ ЭТИЧЕСКИХ СТАНДАРТОВ

Эксперименты с животными проводили в соответствии с протоколами Женевской конвекции, принципами надлежащей лабораторной практики (Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 53434-2009). Все процедуры над животными были выполнены согласно правилам Комитета по этике животных ФНЦ БСТ РАН (протокол № 2 от 11.05. 2024 г).