Действие трехкомпонентного растительного сбора (лишайники рода cladonia, artemisia absinthium l. и amaranthus retroflexus l.) на гематологические и биохимические показатели крови поросят-отъемышей

УДК [582.32+582.991.152+582.663.2]:591.11:636.4

Воронов И.В., Дарханова В.Г., Строева Н.С., Филиппова Г.В. Институт биологических проблем криолитозоны
Сибирского отделения Российской акаДемии наук - обособленное подразделение
Федерального государственного бюджетного научного учреждения Федеральный
исследовательский центр «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», г. Якутск
Варламов А.А. ФГБОУ ВО «Якутская государственная сельскохозяйственная академия», г. Якутск

Введение. Для снижения стрессовой нагрузки при отъёме поросят необходимо применять корма с введением растительных добавок, способных положительно влиять на физиологические процессы организма. Внедрение дорогостоящих добавок в рацион и степень их биодоступности может влиять на увеличение расходов при содержании поросят. Целесообразность использования травяных сборов в качестве белковых и витаминных добавок может решить большое количество задач в сельском хозяйстве. Этим и обуславливается поиск растительного биологического сырья для использования в виде кормов и кормовых добавок при ведении высокопродуктивного животноводства [2].

Целью работы являлось изучение влияния трехкомпонентного растительного сбора (Cladonia, Artemisia absinthium L. и Amaranthus retroflexus L.) на гематологические и биохимические показатели крови поросят-отъемышей.

Исследование выполнено в рамках проекта 0376-2018-0001 АААА-А17-117020110056-0 «Фундаментальные и прикладные аспекты изучения разнообразия растительного мира Северной и Центральной Якутии».

Материалы и методы исследования. Исследования проведены на поросятах-отъёмышах крупной белой породы на базе ООО «Ха-тасский свинокомплекс» г. Якутск РС(Я) в зимний период 2018 г. По принципу аналогов с учетом происхождения, массы тела и развития были сформированы контрольная и опытная группы из поросят-отъ-емышей в возрасте 40 дней, по 9 голов в каждой. Условия кормления и содержания поросят в группах были одинаковыми. Согласно схеме опыта рацион по питательности кормов, энергетическому уровню и содержанию других основных питательных веществ были в пределах требуемой номы ВИЖа. Разница в кормлении заключалась в том, что животные опытной группы получали растительный сбор в количестве 10,0 г/сутки на одного поросёнка в течение 30-и дней с момента отъема. Растительный сбор, состоящий из воздушно-сухих талломов лишайников рода Cladonia (10,3% по массе, входящей в сбор), надземной части Artemisia absinthium L. (2,2%), вегетативной части (82,2%) и корней (5,3%) Amaranthus retroflexus L., вводился в основной рацион в виде травяной муки. В качестве основного рациона поросят использовался комбикорм СКК-58, в составе которого: отруби пшеничные, овес, кормовой зернопродукт 1, 2 и 4 категории, пшеница, мучка кормовая ячменная, мел кормовой, П54 № 159, соль поваренная, содержание сырого протеина - 12,3%, сырой клетчатки - 12,3%, метионин+цистин - 0,3%, лизина - 0,4%, кальция - 0,8 %. Содержание кормовых единиц в 1 кг - 1,03; обменная энергия - 9,4 МДж/кг. Первые 10 дней комбикорм в виде влажной мешанки скармливали по 0,7 кг/сутки на поросенка, к 70-дневному возрасту потребность поросенка в кормах была 1,6 кг. Сбор растительного материала проводился в фазе начала цветения (A. absinthium L. - август; A. retroflexus L. - июль), сбор лишайников рода Cladonia проводили в августе, травяную муку получали путем обмола воздушно-сухого сырья на мельнице Fritsch (Италия). Концентрацию хлорофиллов в травяной муке устанавливали по методике, описанной Н.Н. Третьяковым и соавт. [10].

Определение содержания рутина в метанольных экстрактах используемых растений осуществляли методом ВЭЖХ на микроколо-ночном хроматографе Милихром А-02 фирмы «ЭкоНова» (Россия) с программным обеспечением «Мульти-Хром», пробоподготовку и хроматографирование выполняли согласно методу [11].

Для гематологических и биохимических исследований кровь брали из яремной вены утром до кормления в день отъема и на 30-й день эксперимента. Исследование проводили в лабораторных условиях с использованием гематологического анализатора IDEXX VetAutoread (США) и биохимического анализатора iCubio iMagic V7 (Китай). Суммарное содержание низкомолекулярных антиоксидантов (НМАО) в эритроцитарных клетках проводили по методу [12]. Уровень перекисного окисления липидов (ПОЛ) в эритроцитарных клетках, оценивали по накоплению малонового диальдегида (МДА) [4]. Спектрофотометрические исследования проводили с использованием спектрофотометра UV-2600 фирмы SHIMADZU (Япония). Измерения выполняли в четырех биологических и аналитических повторностях. Полученные результаты выражали среднеарифметическими значениями. Статистический анализ полученных данных выполнялся с помощью программы Statistica 10. Достоверность различий определялась по критерию Стьюдента, различия считали достоверными при Р<0,05.

Результаты исследований и их обсуждение. Известно, что лишайники рода Cladonia обладают антисептическими, антимикробными, антигельминтными, антиоксидантными, гепатопротекторными и антитоксическими свойствами [1, 13]. Широкое применение в медицине также нашли A. absinthium L. [9] и представители рода Amaranthus L. Так, биологически активные вещества (БАВ), входящие в состав полыни усиливают функцию желёз желудочно-кишечного тракта, оказывают противовоспалительное и антиоксидантное действие, а представители рода Amaranthus обладают адаптогенными и стресс-корректорными свойствами [5, 6, 8]. Введение в рацион поросят-отъемышей лишайников рода Cladonia может способствовать увеличению поступления микроэлементов, содержащихся в большем количестве в его талло-мах [7], а использование полыни и амаранта - улучшению нутритивного статуса поросят и прохождению адаптации при отъеме [3].

Проведенные нами исследования трехкомпонентного растительного сбора, содержащего талломы лишайников, биомассу A. absinthium L. и A. retroflexus L., показали, что суммарное содержание флавоноидов составляло 6,47±0,32 мг-экв кверцетина/гсух массы, также был идентифицирован рутин - 1,45±0,07 мг/ гсух массы. Содержание суммы хлорофиллов а и b было невысоким (0,29±0,01 мг/г сух массы).

Результаты общего клинического анализа крови в конце эксперимента показали, что в контрольной группе количество лейкоцитов увеличивалось на 16% (P<0,05) относительно начала наблюдений, но достоверно не отличалось от опыта. Уровень лейкоцитов в периферической крови поросят опытной группы на протяжении эксперимента не менялся (табл. 1).

Таблица 1 Общий клинический анализ крови 40 и 70-дневных поросят (M±m; n=9)

Количество эритроцитов в крови поросят контрольной и опытной групп к концу наблюдений снижалось на 15 и 18%, соответственно, при этом статистически достоверных отличий между группами отмечено не было. Снижение количества эритроцитов у поросят может быть вызвано интенсификацией обменных процессов в растущем организме и отставанием формирования кроветворных органов [11]. При этом уровень гемоглобина относительно начального фона в контрольной и опытной группах не изменялся на протяжении всего эксперимента. Средний объем эритроцитов (MCV) во всех группах поросят оставался на одном уровне. Показатель гематокрита на 30-й день эксперимента в двух группах поросят относительно фона снижался у контроля на 12%, в опытной группе - на 17%, что не вызвало достоверно значимого отличия между группами (P>0,05). Показатель MCH в контрольной и опытной группах поросят на протяжении опыта увеличивался на 14%. При этом, МСНС у поросят контрольной группы в конце эксперимента увеличился на 12%, тогда как в опыте этот показатель не изменялся. RDWc в двух группах на протяжении опыта оставался на одном уровне. Уровень тромбоцитов в контрольной группе на протяжении эксперимента статистически не изменялся, тогда, как в опыте на конец наблюдений отмечено увеличение на 33%, что привело к коррекции данного показателя до уровня контроля. По результатам общего клинического анализа крови поросят выявлено, что введение в рацион травяной смеси в виде муки в количестве 10 г/сут на одну голову приводит к коррекции уровня тромбоцитов и снижению воспалительных процессов в организме 70-суточных поросят.

В лейкограмме поросят исследованных групп наблюдался ядерный сдвиг вправо за счет увеличения количества зрелых форм нейтрофилов, что может быть связано с проявлением анемии. В контрольной группе отмечено увеличение в 5,1 раза количества палочкоядерных нейтрофилов, в опытной в 4,0 раза, относительно начала эксперимента (табл. 2).

Таблица 2 Лейкограмма крови поросят, получавших растительный сбор (M±m; n=9)

Количество сегментоядерных нейтрофилов увеличивалось в контрольной и опытной группах поросят в 1,3 и 1,7 раза, соответственно. Введение в рацион травяной смеси способствовало снижению количества эозинофилов в крови поросят опытной группы в течение эксперимента, при этом в контрольной группе количество эозинофилов возрастало в 1,5 раза. Это может указывать на наличие воспалительных процессов и аллергических реакций в организме поросят контрольной группы. Количество моноцитов в контрольной группе относительно начального фона снижалось на 40,4%, в опытной группе - наблюдалось их увеличение на 20,5%. Уровень лимфоцитов в контроле на протяжении эксперимента не изменялся. В опытной группе наблюдалась лимфопения, количество лимфоцитов снижалось на 33,0%. Анализ лейкограммы поросят-отъёмышей показал, что введение в рацион травяной смеси не приводило к снижению иммунитета на фоне проявления анемии и технологического стресса и способствовало снижению аллергических реакций, что может быть связано с БАВ входящими в состав сбора.

Биохимические исследования крови поросят-отъёмышей выявили, что в течение опыта количество общего белка не менялось, что может свидетельствовать о стабильном уровне белкового обмена (табл. 3).

Таблица 3 Биохимические показатели сыворотки крови и эритроцитов 40- и 70-суточных поросят-отъемышей, получивших биодобавку травяной муки (M±m; n=9)

В исследованных группах поросят на начало эксперимента наблюдалось большое количество альбуминовой фракции в плазме крови относительно глобулиновой. Показано, что в опыте и контроле количество альбумина на конец эксперимента снижалось в 1,3-1,4 раза, а уровень глобулинов повышался в 1,4 раза (контроль) и в 1,5 раза (опыт). На 30-й день эксперимента статистически достоверного отличия между группами не отмечалось. Уровень АЛТ в сыворотке крови контрольной группы поросят в течение эксперимента оставался неизменным, тогда как в опытной группе наблюдалось снижение его количества в 1,3 раза, относительно начального фона. Введение в рацион поросят растительного сбора способствовало нормализации работы печени, при этом уровень АЛТ в сыворотке крови опытной группы снижался в 1,3 раза, тогда как у контрольной группы поросят в течение эксперимента оставался неизменным. Уровень щелочной фосфатазы в крови поросят контрольной и опытной групп в конце наблюдений был снижен в 1,7 и 1,4 раза, соответственно, относительно начальных показаний. В сравнении с контрольной группой на 30-й день опыта наблюдалось увеличение в 1,2 раза количества щелочной фосфатазы в плазме крови опытных поросят, что может указывать на интенсификацию работы гепатобилиарной системы и печени поросят при введении в рацион растительной смеси. Уровень креатинина в крови исследованных групп поросят относительно фона снижался в 1,3 раза. При этом функциональное состояние почек на 30-й день опыта, оцениваемое по уровню мочевины в крови в двух группах находилось на одном уровне. По-видимому, у исследованных групп поросят наблюдалась интенсификация углеводного обмена, на что указывает снижение в 1,3 раза количества глюкозы в крови. Введение в рацион поросят растительного сбора содержащего комплекс БАВ приводило к снижению окислительного стресса в организме поросят, что было обусловлено повышением низкомолекулярного антиоксидантного пула в клетках. Так, в эритроцитарных клетках поросят контрольной группы на конец опыта наблюдалось увеличение количества НМАО в 1,7 раза, у опытной группы их количество увеличивалось в 2,5 раза, относительно их начального содержания. При сравнении двух групп, отмечено, что количество НМАО в опыте было выше на 23,1% по сравнению с контролем. При этом, в течение опыта концентрация МДА в эритроцитах контрольной группы возрастала в 6,0 раз, опытной - в 4,9 раза. На 30-й день эксперимента уровень МДА в эритроцитах опытной группы был ниже на 15,5%, чем в контроле.

Выводы. Выявлено, что введение в рацион трехкомпонентной (Cladonia, Artemisia absinthium L. и Amaranthus retroflexus L.) травяной смеси в виде муки в количестве 10 г/сут на одну голову в течение 30-и дней приводило к увеличению на 33% уровня тромбоцитов и снижению воспалительных процессов в организме 70-суточных поросят. Использование растительной смеси в условиях технологического стресса не вызвало снижения уровня иммунитета на фоне проявления анемии и способствовало уменьшению аллергических реакций и интенсификации углеводного обмена у поросят.

При введении в рацион растительной смеси наблюдаемое увеличение в 1,2 раза количества щелочной фосфатазы в плазме крови опытной группы, может указывать на интенсификацию работы гепатобилиарной системы и печени поросят. Отмечено, что использование растительного сбора, содержащего комплекс БАВ, способствовало снижению на 15,5% окислительного стресса (оцениваемого по уровню МДА) в эритроцитарных клетках, что, вероятно, было обусловлено повышением на 23,1% низкомолекулярного антиоксидантного пула в клетках, относительно контрольных значений.

Список литературы

1. Аньшакова В.В. Биотехнологическая механохимическая переработка лишайников рода Cladonia / В.В. Аньшакова. М., 2013.
2. Бондарев В.А. Повышение качества травяной муки/ В.А. Бондарев, Н.И. Стеценко // Кормопроизводство. - 1995. - №2. - С. 46-48.
3. Воронов И.В. Применение травяной муки из щирицы запрокинутой (Amaranthus retroflexus L.) для выращивания и откорма поросят-отъёмышей / И.В. Воронов, Е.Р. Поскачина // Вестник НГАУ. Новосибирск. - 2017. - № 1 (42). - С. 187-193.
4. Кондрахин И.П. Методы ветеринарной клинической лабораторной диагностики / И.П. Кондрахин. М., 2004.
5. Куркина А.В. Поиск новых лекарственных препаратов в целях профилактики и лечения хирургической инфекции / А.В. Куркина, А.А. Супильников // Мат. конф. Медицинские услуги и лекарства в Самаре. - 2006. - С. 24-29.
6. Лобода А.В. Разработка технологии и рецептуры биологически активной добавки «сквален-лецитин» на основе семян амаранта / Лобода Ангелина Владимировна: автореферат диссертации кандидата технических наук / Кубанский Государственный технологический университет. Краснодар, 2009. - 24 с.
7. Локинская М.А. Микроэлементы в лишайниках Магаданской области / М. А. Локинская // Магаданский оленевод. - 1966. - № 16. - С. 35-36.
8. Максютина Н.П. Методы выделения и исследования флавоноидных соединений / Н.П. Максютина, В.И. Литвиненко // В кн. Фенольные соединения и их биологические функции. М., 1968. - С. 7-26.
9. Сальникова Е.Н. Химическое исследование флавоноидов полыни горькой (Artemisia Absinthium L.), п. Сиверса (A. Sieversiana Willd ) и п. якутской (A. Jacutica Drob) / Е.Н. Сальникова, Г.И. Калинкина, С.Е. Дмитрук // Химия растительного сырья. - 2001. - №3. - С. 71-78.
10. Третьяков Н.Н. Практикум по физиологии растений/ Н.Н. Третьяков, Т.В. Карнаухова, Л.А. Паничкин. М., 1990
11. Шеин А.А. Влияние техногенного загрязнения на содержание фотосинтетических пигментов и флавоноидов Matricaria Chamomila (Asteraceae)/ А.А. Шеин, И.А. Прокопьев, Г.В. Филиппова, А.Н. Журавская // Растительные ресурсы. - 2014. - №2. - С. 235-241.
12. Hunter F.E. Swelling and lysis of rat liver mitochondria induced by ferrous ions / F.E. Hunter , J.M. Gebicki, P.E. Hoffstein, J. Weinstein, A. Scott // J. Biol. Chem. - 1963. - V. 238. - P. 828-835.
13. Stanojkovic T. Investigations of Lichen Secondary Metabolites with Potential Anticancer Activity // Lichen Secondary Metabolites: Bioactive Properties and Pharmaceutical Potential. - 2015. - P. 81-104.

Резюме. Эксперимент по применению в качестве кормовой биодобавки трехкомпонентного растительного сбора, содержащего талломы лишайника Cladonia, вегетативные части Artemisia absinthium L., а также над- и подземные органы Amaranthus retroflexus L., проводился в ООО «Хатасский свинокомплекс» г. Якутск РС(Я) в зимний период 2018 года на поросятах-отъемышах крупной белой породы. Были сформированы контрольная и опытная группы из 40-дневных поросят-отъемышей по 9 голов в каждой. Условия кормления и содержания поросят в группах были одинаковыми. Растительный сбор в виде муки добавляли в основной корм в количестве 10 г/сутки на одного поросёнка в течение 30-и дней с момента отъема. Определено общее содержание флавоноидов, входящих в состав растительного сбора, идентифицирован флавоноид рутин. Выявлено, что введение в рацион биодобавки способствовало увеличению на 33% уровня тромбоцитов, снижению воспалительных процессов, увеличению в 1,2 раза количества щелочной фосфатазы в плазме крови опытной группы поросят и не приводило к снижению иммунитета на фоне проявления анемии и технологического стресса. Отмечено, что использование растительного сбора, содержащего комплекс биологически активных веществ, способствовало снижению на 15,5% окислительного стресса (оцениваемого по уровню малонового диальдегида) в эритроцитах, что, вероятно, было обусловлено повышением на 23,1% низкомолекулярного антиоксидантного пула в клетках, относительно показателей контрольной группы. Авторами изучено влияние трехкомпонентного (лишайники рода Cladonia, Artemisia absinthium L. и Amaranthus retroflexus L.) травяного сбора на гематологические и биохимические показатели крови поросят в период отъема.

Ключевые слова: растительный сбор, Cladonia, Artemisia absinthium L., Amaranthus retroflexus L., рутин, хлорофилл a и b, поросята-отъемыши, гематологические и биохимический показатели крови, окислительный стресс, малоновый диальдегид.

Сведения об авторах:

Дарханова Валентина Гаврильевна, инженер-исследователь Института биологических проблем криолитозоны Сибирского отделения Российской академии наук - обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного научного учреждения Федеральный исследовательский центр «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»; 677000, Республика Саха (Якутия), г. Якутск, пр. Ленина, 41; тел.: 8-914-2713021; e-mail: darhana@mail.ru.

Строева Наталья Семеновна, инженер-исследователь Института биологических проблем криолитозоны Сибирского отделения Российской академии наук - обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного научного учреждения Федеральный исследовательский центр «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»; 677000, Республика Саха (Якутия), г. Якутск, пр. Ленина, 41; тел.: 8-914-2617014; e-mail: natali.stroeva.62@mail.ru.

Филиппова Галина Валерьевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института биологических проблем криолитозоны Сибирского отделения Российской академии наук - обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного научного учреждения Федеральный исследовательский центр «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»; 677000, Республика Саха (Якутия), г. Якутск, пр. Ленина, 41; тел.: 8-924-1710760; e-mail: nureeva@yandex.ru.

Варламов Алексей Александрович, аспирант ФГБОУ ВО «Якутская государственная сельскохозяйственная академия»; 677980, Республика Саха (Якутия), г. Якутск, ул. Петровского, 46/1; тел.: 8-962-7358171; e-mail: varlamov.alekse.1991@mail.ru.

Ответственный за переписку с редакцией: Воронов Иван Васильевич, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института биологических проблем криолитозоны Сибирского отделения Российской академии наук - обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного научного учреждения Федеральный исследовательский центр «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»; 677000, Республика Саха (Якутия), г. Якутск, пр. Ленина, 41; тел.: 8-924-1711104; e-mail: viv_2002@mail.ru.