Влияние различных уровней источников метионина на показатели продуктивности цыплят-бройлеров. Монография

А. А. Рядинская

Метионин, являясь незаменимой аминокислотой, играет важную роль в обмене веществ цыплят-бройлеров. Принимает активное участие в синтезе тканевых белков, а также процессах синтеза ряда витаминов, гормонов, ферментов. Именно поэтому вопрос использования метионина в рационах бройлеров является особенно актуальным.

1. Цыплята-бройлеры. Особенности физиологии

Бройлерных кур по-другому называют мясными. Главная особенность всех этих пернатых — быстрый набор массы при относительно небольшом расходе кормов [20]. Данные черты заложены на генетическом уровне. Уже к 60-му дню жизни, бройлеры способны набрать вес в 2 кг и больше. Выращиванием этой разновидности занимаются фермеры, желающие получить исключительно мясную продукцию. Яйца куры, конечно же, приносят, но в небольшом количестве [101, 50].

Бройлерных кур по-другому называют мясными. Главная особенность всех этих пернатых — быстрый набор массы при относительно небольшом расходе кормов. Данные черты заложены на генетическом уровне. Уже к 60-му дню жизни, бройлеры способны набрать вес в 2 кг и больше. Выращиванием этой разновидности занимаются фермеры, желающие получить исключительно мясную продукцию. Яйца куры, конечно же, приносят, но в небольшом количестве. Для чего нужны бройлеры?

Если сравнивать бройлеров и птицу мясного направления, то первые имеют существенные отличия от вторых, и заключаются они в следующем: высокая скорость роста; энергичное развитие; быстрый набор мышечной массы [6].

Достижение генетического потенциала, заложенного в птице, зависит от того, насколько все перечисленные на нижеприведенной схеме факторы одновременно и в одинаковой мере учитывались в производстве. Все эти аспекты взаимосвязаны. Если один из них не соблюдается на оптимальном уровне, то это отрицательно влияет на результаты бройлерного производства в целом [21].

Рисунок 1 — Факторы, влияющие на рост и качество бройлеров

Современное птицеводство характеризуется внедрением промышленных технологий: высокой концентрации поголовья на ограниченных площадях, круглогодового пребывания птицы в закрытых помещениях с клеточным содержанием, использования высококонцентрированных кормов. Интенсивное использование возможностей организма птицы — основа технологии отрасли, которая приводит к ослаблению конституции и здоровья птицы, что сопровождается понижением физиологической реактивности и естественной резистентности организма, нарушением обмена веществ, снижением продуктивности и сохранности, повышением агрессивности и выработкой гормонов стресса, оказывающих негативное влияние и на человека.

В связи с этим технология промышленного птицеводства требует от ветеринарных специалистов глубоких знаний особенностей биохимических процессов, протекающих в организме птицы в ранний постнатальный период, а так же изыскание способов повышения адаптационных возможностей организма с использованием биологических препаратов мягкого действия (адаптогенов, антиоксидантов, гепатопротекторов, иммуностимуляторов), улучшающих состояние функциональных систем, повышающих резистентность, продуктивность и сохранность птиц без каких-либо нарушений процессов пищеварения и обмена веществ [12].

1.1. Физиологические особенности пищеварения птиц

В условиях промышленного птицеводства вопросы рационального кормления и содержания птицы, повышения ее продуктивности не могут успешно решаться без знания специфики основных физиологических процессов, протекающих в её организме.

Птица имеет ряд биологических особенностей: быстрый рост, высокую физиологическую скороспелость, относительно высокую температура тела (40—42С), развитие эмбриона вне тела матери, своеобразное строение кожного покрова и его производных и др. В связи с этим физиология организма птицы во многом отличается от млекопитающего животного.

Пищеварительная система у птиц имеет ряд отличительных особенностей. Основные сведения о физиологии пищеварения у сельскохозяйственных птиц получены благодаря использованию метода хронических фистул, разработанного И. П. Павловым и его школой. С помощью фистул, которые накладывали на разные участки пищеварительного тракта, довольно подробно изучены пищеварительные процессы в зобе, желудке, кишечнике, секреция желчи и поджелудочного сока [78].

Желудочно-кишечный тракт птиц хорошо приспособлен к быстрому и эффективному перевариванию кормов с небольшим содержанием клетчатки. Коэффициент переваримости корма и скорость прохождения кормовой массы через пищеварительный канал у них выше, чем у млекопитающих, это связанно с меньшей протяженностью кишечника и более интенсивным расщеплением питательных веществ.

Ротовая полость образуется верхней и нижней частями клюва, зубы у птиц отсутствуют. Захваченная порция корма не пережевывается, она увлажняется слюной, которая выделяется в небольшом количестве, движениями языка перемещается в глотку и далее в пищевод и зоб [23].

В зобе происходит размягчение и набухание корма, переваривание углеводов, белков и жира за счет ферментов корма, зобного секрета, слюны и аэробных микроорганизмов (лактобацилл, кишечной палочки, энтерококков, грибков, дрожжевых клеток), которые обитают в зобе. Конечными продуктами превращения углеводов являются молочная, уксусная, пропионовая и масляная кислоты.

Желудок птиц состоит из двух отделов — железистого и мышечного. Содержимое зоба через нижний отдел пищевода поступает в железистый желудок и вызывает усиленную секрецию его сока, который содержит соляную кислоту, муцин, ферменты. По данным В. Ф. Лысова и В. И. Максимова (2003), с ильным возбудителем желудочных желез является белок; максимальная секреция желудочного сока и фермента пепсина отмечается при содержании белка в рационе в пределах 15—25%. Большее содержание белка в рационе кур вызывает перевозбуждение желудочных желез и, как следствие, угнетение их секреции. Железистый желудок очень мал, в нем происходит незначительное накапливание и переваривание пищи [1, 89].

Прием корма. Птицы захватывают корм клювом (клюют). Корм, потребляемый птицами разных видов, отличается по свойствам. Соответственно и пищеварительный аппарат у птиц разных видов имеет свои структурно-физиологические особенности.

Захваченная порция корма не пережевывается, а увлажняется слюной и движениями языка перемещается в глотку и далее в пищевод и зоб. Когда птица пьет, то набирает в рот порцию воды и поднимает голову, чтобы ее проглотить. Вода через зоб и желудки поступает прямо в кишечник: проходит по пищеводу, по желобку между мешками зоба, желудкам [17].

Пищеварение в зобе. Пищеварение в зобе сложный двигательно-секреторный процесс. В нем осуществляются два вида сокращений — перистальтические и тонические, которые сложно сочетаются и обеспечивают вначале поступление корма в левую половину зоба, затем в правую. Для зоба характерна определенная закономерность двигательной деятельности: 5… 12 последовательных сокращений сменяются 10-минутной паузой.

Непосредственно после заполнения зоба кормом движения его замедляются или полностью прекращаются на 35…40 мин. Сила сокращений зоба составляет 98…147 Па. Движения зоба обеспечиваются сокращением циркулярных и продольных гладких мышц, которое регулируется через блуждающие и симпатические нервы.

Мелкие компоненты содержимого зоба в первые минуты переходят в нижний отдел пищевода, более крупные задерживаются здесь до 14 ч. Поступление корма в зоб сопровождается возбуждением желез зоба.

В зобе с участием их секрета и слюны происходит размягчение и набухание корма, а также превращение питательных веществ корма за счет ферментов корма, микроорганизмов и слюны. В зобе обитают аэробные микроорганизмы, лактобактерии, кишечная палочка, энтерококки, грибы, дрожжевые клетки [30].

Гидролизуются преимущественно углеводы (под действием α-амилазы) — 8… 13% (до 20%) растворимых углеводов корма, в небольшом количестве белки и жиры (за счет ферментов растительных клеток корма). Конечными продуктами превращения углеводов являются молочная, уксусная, пропионовая и масляная кислоты. Главная функция зоба емкостная. Перемещение содержимого из зоба обеспечивается за счет небольших сокращений в области зобной воронки.

Вначале появляется одно сокращение, через 1…3 мин возникает вторая волна, позже два-три последовательных сокращения, затем длительный покой. Основная масса содержимого эвакуируется из зоба в первые 3…6 ч, меньшая часть — в последующие 8 ч.

Пищеварение в желудке. Содержимое зоба через нижний отдел пищевода поступает в железистый желудок (провентрикулюм), где вызывает усиленную секрецию желудочного сока. Секреция желудочного сока осуществляется непрерывно; прием корма стимулирует его образование и выделение (у кур увеличивается после приема корма до 11… 13 мл/ч) [199].

Желудочный сок содержит фермент пепсин, в нем нет липазы (так как птицы не питаются молоком). Механизм возбуждения желудочных желез нервно-гормональный: установлены сложнорефлекторная и желудочная рефлекторно-гормональная фазы возбуждения и регуляции желудочных желез. Влияния на желудочные железы осуществляются через блуждающие и чревные нервы.

Сильным возбудителем желудочных желез является белок: максимальная секреция желудочного сока и фермента пепсина отмечена при содержании в рационе 15…25% белка. Большее содержание белка в рационе кур, уток и гусей вызывает перевозбуждение желудочных желез и, как следствие, угнетение их секреции.

Железистый желудок выполняет и двигательную функцию: ритм движения — сокращение в 1 мин. Содержимое задерживается непродолжительное время (не более 1 ч); в основном корм переваривается желудочным соком, а затем переходит в мышечный желудок [98].

Пищеварение в мышечном желудке интенсивное, происходит за счет ферментов желудочного сока обоих желудков и сильных сокращений самого мышечного желудка. Мышечный желудок птиц осуществляет два вида сокращений: фазные и тонические. Они происходят одновременно. На фоне периодического повышения и понижения тонуса мышц происходит двухфазное сокращение желудка (сокращение, прекращение его, после небольшого расслабления вновь сокращение и расслабление).

Частота сокращений мышечного желудка 1…6 раз в 1 мин (давление в желудке при этом достигает 13,3…39,9 кПа); продолжительность одного сокращения 10…60 с. Цикл движения мышечного желудка начинается с сокращения верхней промежуточной мышцы. В период ее укорочения начинается сокращение передней главной.

В начале расслабления последней следуют последовательные сокращения нижней промежуточной и затем задней главной мышцы. При сокращении промежуточной мышцы содержимое краниального мешка выдавливается в щелевидную полость между пластинами кутикул главных мышц [76].

Последующие сокращения передней главной мышцы смещают содержимое щелевидной полости в заднем направлении. Сокращение нижней промежуточной мышцы обеспечивает вытеснение химуса каудального мешка в полость между главными мышцами. Задняя главная мышца продвигает содержимое в направлении краниального слепого мешка. Главные мышцы в каждом цикле сокращений производят встречные движения, оказывая растирающее воздействие на частицы корма.

Асимметричность расположения волокон в главных мышцах желудка обеспечивает возможность осуществления и боковых движений. Сократительная деятельность мышечного желудка регулируется местно ауэрбаховским сплетением и рефлекторно с участием блуждающих и чревных нервов [81].

При сокращении в мышечном желудке создается высокое давление. За счет сильных сокращений происходит механическое превращение корма — растирание его компонентов. Эта особенность пищеварительного аппарата птиц компенсирует отсутствие зубов. Растиранию способствуют находящиеся в желудке гравий, стекло и т. п., которые периодически заглатывают птицы в естественных условиях.

Одновременно в мышечном желудке происходит и химическое превращение корма за счет ферментов желудочного, поджелудочного, кишечного соков и желчи, которые забрасываются сюда че304 рез неплотно закрытый сфинктер. Сфинктер между мышечным желудком и двенадцатиперстной кишкой периодически открывается в период пищеварения. В мышечном желудке пищеварение очень интенсивное; в нем перевариваются белки, жиры и углеводы. Время желудочного пищеварения короткое (1…3 ч) [15].

Входное и выходное отверстия в мышечном желудке расположены близко. В связи с этим его сокращения сопровождаются эвакуацией жидкого желудочного содержимого, а твердые и более крупные частицы корма задерживаются в желудке и подвергаются более глубоким превращениям. Содержимое из желудка поступает в кишечник порциями и периодами. Пищеварение в кишечнике. В кишечнике осуществляется полостное и пристеночное пищеварение; преобладает пристеночное.

Пищеварение происходит с большой интенсивностью, так как все ферменты пищеварительных соков в кишечнике высокоактивны. Поджелудочная железа секретирует поджелудочный сок непрерывно. Прием корма и воды вызывает увеличение выделения поджелудочного сока и ферментов. При трехразовом кормлении и поении за сутки у кур выделяется (50+1,7) мл, уток — (56+1,2), у гусей — (64±4,9) мл поджелудочного сока [178].

Сок содержит высокоактивные ферменты. Активность амилазы у кур 25…30 тыс. единиц, уток — 20…25, у гусей — 40…45 тыс. единиц. Активность протеазы 622 единицы (1 мг казеина, гидролизованного 1 мл сока в течение 1 мин) у уток, 250 единиц — у гусей. Активность липазы у гусей 2,2, кур — 5, у уток — 5,5 единицы.

Механизм возбуждения и регуляции секреторной деятельности поджелудочной железы рефлекторно-гормональный. Желчь образуется непрерывно; у кур около 0,4мл/ч. После кормления образование желчи усиливается до 1,5мл/ч. Такой уровень выделения желчи сохраняется около 5 ч, а затем постепенно снижается. В течение суток у кур и уток на 1 кг массы образуется более 26 и 36 мл желчи соответственно [84].

Больше желчи в кишечник поступает по синусно-кишечному протоку. Механизм образования и выделения желчи рефлекторно-гормональный. Сильным возбудителем является соляная кислота. Исследования секреторной деятельности желез тощей кишки показали, что из изолированной петли длиной 20 см за 2 ч выделяется около 1,5 мл чистого сока, обладающего амилазной, малътаз — ной, сахаразной и пептидазной активностью.

Хорошо развитый кишечник и ворсинки обеспечивают интенсивное всасывание подвергнутых превращению веществ. Общая площадь всасывания у кур в среднем достигает 2000 см². В кишечнике всасываются 62…63% сухих веществ, 86…91% протеина, 62…54% жира, 80% БЭВ, 30…50% воды. Время кишечного пищеварения 3…5 ч.

Кишечник осуществляет активную сократительную деятельность: число перистальтических движений за 15 мин составляет 6… 10 (2… 19). Антиперистальтических сокращений меньше — от 0 до 3. Эвакуация содержимого осуществляется периодами по 30…40 мин, затем покой около 30 мин. За 15 мин через анастомоз у кур проходит до 50 мл химуса: в кишечник поступает в дневное время более 400 мл, ночью — около 250 мл [70].

Количество сухого вещества в химусе колеблется в пределах 7,5…20%. В химусе кишечника активность амилазы высокая — около 10мг/мл в 1 мин, протеаз — более 5 мг/мл в 1 мин, липазы — 0,3 ммоль/мл в 1 мин. Содержимое порциями, по 30…56 порций в 1 ч, поступает в слепые отростки. Поступление химуса сопровождается расслаблением сфинктеров слепых отростков.

Превращение веществ содержимого в слепых отростках осуществляется за счет ферментов, поступающих с химусом, собственного секрета (содержит ферменты, действующие преимущественно на промежуточные продукты распада белков, жиров и углеводов, — карбоксипептидазу, липазу, альфа-амилазу, глюкозидазу, фруктофуронидазу) и за счет ферментов микроорганизмов, населяющих слепые отростки (большое количество микроорганизмов, в том числе целлюлозолитические бактерии, которые обеспечивают расщепление клетчатки).

Химус слепых мешков обладает амилазной активностью (более 5 мг/мл/мин) и протеазной активностью (более 0,5 мг/мл/мин). В слепых отростках расщепляется 10…25% клетчатки, 8… 10% протеина, небольшое количество растворимых углеводов и липидов. Пищеварение в слепых отростках сопровождается сокращениями — 10… 12 в 1 ч. У кур сокращения характера тонического напряжения продолжительностью до 80… 100 с [23,16].

Периодически сфинктеры раскрываются и содержимое порциями поступает в прямую кишку. На 8… 10 сокращений тонкого кишечника, обеспечивающих поступление содержимого в слепые отростки, сфинктеры осуществляют одно сокращение, обеспечивающее эвакуацию содержимого в прямую кишку.

Время пищеварения в толстом кишечнике 6… 10 ч. В прямой кишке завершается формирование каловых масс — помета (беловатые полутвердые массы, представляющие собой смешанный кал и мочевые экскреты). Пищеварительные процессы у птиц чрезвычайно эффективны. Сформировавшийся помет периодически выбрасывается наружу рефлекторно через клоаку [41].

У птиц осуществляются три фазы желудочной секреции: сложно-рефлекторная, гуморальная и кишечная.

Пищевой корм, пропитанный желудочным соком, попадает в мышечный желудок, где и происходит основной процесс желудочного пищеварения, сдавливание и механическое перетирание корма за счет ритмично сокращающихся гладких мышц (каждые 20—30 секунд) и мелких камешек, заглатываемых птицей. Мышечный желудок имеет твердую ороговевшую складчатую оболочку — кутикулу, которая постоянно стирается и наращивается изнутри за счет желез, расположенных под ней и образующих затвердевший мукополисахаридный секрет. Регуляция моторной деятельности осуществляется нервно-гуморальным путем. Стимулирует моторику блуждающий нерв. В мышечном отделе желудка расщепляются белки животного происхождения, углеводы, в меньшей степени растительные белки и жиры. В мышечный отдел желудка постоянно забрасывается содержимое из двенадцатиперстной кишки с примесью желчи, в этой слабокислой среде сохраняют активность ферменты корма, и развиваются бактерии, переваривающие крахмал и жировые вещества [41,45].

Из мышечного желудка содержимое отдельными порциями поступает в двенадцатиперстную кишку. Длина кишечника у птиц не большая, в 3—7 раз превышает длину их тела, поэтому корм проходит через желудочно-кишечный тракт быстро, в среднем за 24 часа.

По данным Т. А. Столляр (1988), главным источником важнейших пищеварительных ферментов является сок поджелудочной железы, который вместе с желчью изливается в просвет двенадцатиперстной кишки. В кишечнике происходит основное переваривание белков, жиров и углеводов. Расщепление крахмала и дисахаридов осуществляется посредством гидролиза, когда корм основательно смешивается с пищеварительными соками, а также с различными микроорганизмами.

У птиц основные процессы всасывания происходят в тонком отделе кишечника. Здесь всасываются продукты расщепления белков, жиров, углеводов, вода, минеральные вещества и витамины [57].

Для всасывания имеет значение уровень секреторной и моторной деятельности пищеварительного аппарата, а именно, перистальтические движения кишечника повышают давление в полости кишки и усиливают всасывание. Процессы всасывания регулируются рефлекторным и гуморальным путем (Рис.2).

Рисунок — 2 анатомическое строение желудка курицы

В кишечнике осуществляется полостное и пристеночное пищеварение. Хорошо развитый кишечник и ворсинки обеспечивают интенсивное всасывание подвергнутых превращению веществ: 62—63% сухих веществ, 86-91-протеина, 62-54 — жира, БЭВ — 80, 30—50% воды [153].

Время кишечного пищеварения 3—5 час, после чего содержимое порциями поступает в слепые отростки. В них превращение осуществляется за счет ферментов, поступающих с химусом, собственного секрета (содержит ферменты, действующие преимущественно на промежуточные продукты распада белков, жиров и углеводов) и за счет ферментов микроорганизмов, населяющих слепые отростки (в том числе целлюлозолитические бактерии, которые обеспечивают расщепление клетчатки). Химус слепых мешков обладает амилазной и протеазной активностью. В слепых отростках расщепляется 10—25% клетчатки, 8—10% протеина, небольшое количество растворимых углеводов и липидов, осуществляется синтез витаминов группы В, всасывание воды и минеральных веществ [109].

Минеральный обмен у птиц меняется в зависимости от периода развития. В постэмбриональный период у цыплят увеличивается содержание минеральных элементов в тканях, повышается минерализация костей скелета, возрастает потребление макро — и микроэлементов на единицу прироста. Минеральные вещества особенно важны для молодняка птицы. Рост и образование мышечной ткани тесно связаны с формированием скелета, где происходит интенсивное отложение минеральных веществ. Недостаток тех или иных минеральных веществ вызывает нарушение их обмена в целом и ведет к уменьшению продуктивности (Рис.3)

Рисунок — 3 Классификация минеральных веществ

Железо — металл VIII группы периодической системы. Входит в состав всех клеток организма в виде гемопротеинов (цитохромы, гемоглобины, ми-оглобин, пероксидаза, катал аза), железосодержащих ферментов негеминовой группы, железа — рыхло связанного с белками и другими органическими соединениями, а также резервное железо в составе ферритина и гемосидерина. По данным Груна и Анке, содержание железа в теле и перьевом покрове цыплят резко возрастает в первые недели жизни, а затем закономерно снижается [56]. Примерно 64 — 66% общего количества железа в организме птиц содержится в крови, 20 — в мышцах, 5 — в печени, 5 — в скелете, 2 — в селезенке, 2 — 4 — в прочих органах. Потребность птицы в железе обычно удовлетворяется за счет натуральных кормов. Добавки к рациону усвояемых форм железа иногда производят для обогащения мяса бройлеров.

У птицы комплексные соединения микроэлемента под влиянием соляной кислоты и пепсина желудочного сока растворяются, трехвалентное железо, восстанавливаясь, переходит в двухвалентное. Образующиеся соли хорошо ионизируются и адсорбируются. Всасывание происходит в двенадцатиперстной кишке и зависит от насыщения железом ферритина слизистой кишечника и трансферрина крови. Адсорбции элемента способствуют регулирующие вещества корма или антиоксиданты: аскорбиновая кислота, токоферол, цистин, глютатион. Всасывание ингибируют органические кислоты, которые, соединяясь с железом, образуют не растворимые соли (оксалат, цитрат, фитат), а так же избыток в рационе фосфатов, госсипола, танина, цинка, марганца, меди, кадмия. На усвоение железа сильно влияет величина рН содержимого желудка [127,84].

Птица хорошо усваивает железо из сульфатов, хлорида, тартрата, фу-марата, глюконата, цитрата, хелатных комплексов. Плохо всасывается из карбонатов, пиро — и ортофосфатов, восстановленного железа и практически недоступным для всех видов животных остается в оксидах. Птица лучше усваивает железо из введенных в комбикорма хелатных соединений железа с молочной кислотой, глицином или метионином [44].

Сложное взаимодействие в организме птицы существует между железом и микроэлементами: медью, кобальтом, марганцем, цинком. Широко известно, что для включения в состав гемоглобина требуются микродозы меди. Добавление меди при недостаточном уровне железа в рационе оказывает положительное влияние на состав крови кур.

При высоком уровне железа в рационах увеличивается потребность цыплят в марганце для роста и формирования костной ткани. Высокие дозы железа снижают положительный эффект добавок марганца на рост молодняка. Взаимодействие железа и марганца осуществляется на уровне пищеварительного канала, так как соединения железа (гидроокись и цитрат) уменьшают количество марганца в кишечнике кур.

Медь — металл побочной подгруппы I группы периодической системы. Медь катализирует включение железа в структуру гема, выступает как регулятор созревания эритроцитов, компонент многих оксидаз и медьсодержащих ферментов (цитохромоксидаза, тирозиназа, уратоксидаза, супероксид-дисмутаза, церулоплазмин и др.) [115,90].

В органах и тканях кур содержание меди находится — в крови — 2-7 мг/кг, в печени — 10—30, в почках — 6—20, в бедренной мышце — 3—8, в скелете — 6—8; в пере — 4—5 (В. И. Георгиевский, 1970; І. Н. Nady, 1956).

Самое высокое содержание меди в теле суточных цыплят, а затем с возрастом птицы концентрация меди закономерно снижается. Эта закономерность наблюдается и в костном скелете. По данным Е. П. Жаровой (1969), у цыплят в возрасте 1, 30, 90 дней концентрация меди в большеберцовой кости составляет соответственно 16,5; 8,5 и 5,4 мг/кг сухой обезжиренной ткани.

Основное место всасывания меди — тонкий отдел кишечника и желудок, которое осуществляется двумя механизмами: активным и пассивным. Всасывание резко возрастает при дефиците элемента. Медиатором всасывания меди является низкомолекулярный белок стенки кишечника металлотио-неин, который способствует пассивной абсорбции элемента, связывая его с SH — группами и временно депонируя для последующего транспорта. Он также может блокировать всасывание, защищая организм от токсичных доз металла [107, 86].

Основная часть плазматической меди находится в соединении с а2-глобулином в виде церулоплазмина, В норме в организме ежедневно около 0,5 мг меди включается в состав церулоплазмина и выделяется через желчь в виде трудно дуализированного соединения, почти не подвергающегося обратному всасыванию. По мнению многих авторов, церулоплазмин не способен отдавать свою медь тканям, которые этот элемент получают, главным образом, за счет меди, связанной с альбуминовой фракцией.

Катионы, близкие к меди по своим химическим свойствам — цинк, кадмий, серебро, ртуть, свинец, мышьяк способны конкурировать с медью, вытесняя её из биологических комплексов, что приводит к развитию медной недостаточност [4, 18].

Потребность птицы в меди небольшие и они, по-видимому, удовлетворяются за счет натуральных кормов. Тем не менее, рекомендуется включать медь в рационы в дозах (в мг/кг комбикорма): курам-несушкам — 10,0; цыплятам всех возрастных групп — 2,0—2,1.

При недостатке меди у подопытной птицы, наблюдается эритропения, снижение активности цитохромоксидазы в сердечной мышце, ухудшение пигментации пера [236].

Птица обладает малой чувствительностью к медному отравлению, но высокие дозы (1270 мг/кг корма) тормозят рост цыплят, снижают активность щелочной фосфатазы в крови и витамина А в печени, вызывает падеж.

Цинк — химический элемент побочной подгруппы II группы периодической системы. Он является необходимым элементом для жизни растений и животных. В растениях он участвует в окислительно-восстановительных процессах, образовании хлорофилла и ауксина (ростового вещества), синтезе аминокислоты триптофана.

1.2. Обмен веществ цыплят-бройлеров

Деятельность всех систем организма направлена на обеспечение обменных процессов. Благодаря обмену веществ организм снабжается пластическими и энергетическими материалами и освобождается от продуктов, которые не могут быть использованы или являются вредными. Преобразование поступивших в организм веществ происходит в результате процессов ассимиляции и диссимиляции. Ассимиляция — это процесс образования сложных веществ из более простых. Диссимиляция — это распад сложных веществ на более простые. При ассимиляции потребляется энергия, а при диссимиляции она освобождается. Пока организм живет, в нем все время одновременно идет распад и синтез веществ [223].

Птицы отличаются рядом особенностей обмена веществ. В частности, энергетический обмен у кур и индеек в 1,5—2,0 раза выше, чем у млекопитающих. Суточное количество энергии, вырабатываемое на 1 кг массы тела, также значительно больше у птиц, чем у млекопитающих (например, у лошади — 41 кДж, утки — 474,2 кДж).

Обмен белков. В тесной связи с высокой интенсивностью энергетического обмена находятся и показатели обмена белков. При выращивании цыплят на мясо за 40—50 дней их масса тела достигает 2000—2200 г, в сухом веществе которого более 60% приходится на белок. Отличительная особенность птиц — высокая интенсивность роста, особенно молодняка в раннем возрасте. Цыплята-бройлеры к времени убоя на мясо увеличивают свою первоначальную массу в 45—50 раз; утята — в 50—55; гусята — в 35—40; индюшата — в 60—65 раз (Рис. 4).

Рисунок 4 — Общая схема белкового обмена птицы

Роль белков организма. Белки выполняют роль пластического материала, необходимого для построения клеток, ферментов, гормонов, антител; служат источником энергии; из них могут образовываться углеводы и жиры; они обладают буферными свойствами и поэтому поддерживают кислотно-щелочное равновесие; создают онкотическое давление плазмы крови и этим регулируют обмен воды в организме [216].

Все птицы весьма чувствительны к недостатку в рационе аминокислот изолейцина и валина, в то время как млекопитающие — лизина, метионина и триптофана. При содержании птиц на рационах, бедных белком, происходит нарушение обмена веществ, в результате чего задерживается рост, снижается мясная и яичная продуктивность, понижается устойчивость к болезням, проявляется каннибализм.

В пищеварительном тракте птицы белки корма расщепляются протеолитическими ферментами пищеварительных соков ЖКТ до аминокислот, которые всасываются в кровь и далее идут на определенные нужды организма. В печени при дезаминировании от аминокислот отщепляется аминогруппа и безазотистый остаток. Аминогруппа вначале превращается в аммиак, а затем в мочевую кислоту и мочевину. У птиц много образуется мочевой кислоты и мало мочевины, а у млекопитающих наоборот. Аналогичные процессы происходят в почках. Безазотистая часть аминокислот используется для образования углеводов и жиров и как энергетический материал.

Конечными продуктами белкового обмена у птиц являются: мочевая кислота, в небольшом количестве мочевина, аммиак, креатин, гуанин. Эти вещества выделяются из организма с мочой [193].

Обмен углеводов. Углеводы организма птиц имеют следующее физиологическое значение: они являются источником энергии, особенно для мышц и центральной нервной системы; входят в состав тканей как структурный материал; необходимы для синтеза нуклеиновых кислот, в состав которых входят пентозы (рибоза и дезоксирибоза); используются для образования аденозинтрифосфорной кислоты; служат источником построения жира; необходимы для синтеза сложных белков (Рис.5)

Рисунок 5 — Общая схема углеводного обмена птицы

В пищеварительный тракт птицы углеводы поступают с кормом в виде полисахаридов, дисахаридов и моносахаридов. Под действием амилолитических ферментов пищеварительных соков ЖКТ углеводы корма расщепляются до моносахаридов (глюкозы). Всосавшаяся в кровь глюкоза попадает в печень, где 5% ее превращается в гликоген, а остальная часть поступает в кровь и ткани. Часть глюкозы, поступившей из печени в кровь, попадает в мышцы и там превращается в гликоген. Гликоген печени и мышц расщепляется в зависимости от потребностей тканей до глюкозы, которая и используется для энергетических и пластических целей [57].

Концентрация глюкозы в крови поддерживается на относительно постоянном уровне и составляет 180—230 мг%. Повышение концентрации сахара в крови по сравнению с нормой называется гипергликемией, а понижение — гипогликемией. Длительная стойкая гипергликемия бывает при отравлениях и заболеваниях, связанных с поражением печени и поджелудочной железы. При недостатке глюкозы в крови нарушается деятельность мышц и ЦНС. При резко выраженной гипогликемии возникают судороги, шок и даже смерть.

Обмен жиров. В организме птиц жиры имеют важное значение. Жиры и жироподобные вещества — это структурные, ничем не заменимые элементы живой клетки. Они являются источником для образования в организме углеводов и сложных белков (липопротеидов), а также ряда биологически активных веществ. Жироподобные вещества служат материалом для образования половых гормонов и гормонов коры надпочечников. Жиры являются хорошим источником энергии; служат источником воды в организме. Жир, особенно подкожный, плохой проводник тепла, поэтому он ограничивает теплоотдачу и защищает организм от переохлаждения. Выделяемый сальными железами кожный жир представляет собой хорошую смазку, предохраняющую кожу и перья от высыхания и намокания (у водоплавающих птиц) [61]. Жир необходим для образования у птиц яиц. Жир, жирные кислоты и глицерин, поступившие в лимфу и кровь, заносятся в легкие, печень, в жировые депо (подкожная клетчатка, сальник), к клеткам тканей. В депо жиры откладываются про запас. В клетках они используются как структурный материал и содержатся в виде включений (Рис.6)

Рисунок 6 — Общая схема липидного обмена птицы

В организме птиц и млекопитающих жиры могут образовываться из углеводов и белков, но этот факт не дает основания для полного исключения жира из рациона [87,17].

Конечными продуктами распада жиров являются углекислота и вода. При нарушении жирового обмена уксусная кислота, как промежуточный продукт окисления жирных кислот, не вся распадается до углекислоты и воды, часть ее превращается в кетоновые тела. Это может привести к отравлению [44].

Обмен минеральных веществ. В организме при участии минеральных веществ (макро — и микроэлементов) осуществляются многие важные процессы: транспортируются газы; поддерживается необходимое осмотическое давление; регулируется кислотно-щелочное равновесие; синтезируются ферменты, гормоны и витамины; создается нормальная возбудимость тканей; обезвреживаются ядовитые продукты обмена; происходит кроветворение, обеспечивается нормальный обмен воды, белков, углеводов и жиров; от них зависит рост и размножение птицы. Недостаток в организме минеральных веществ, а также их избыток задерживают рост птицы, нарушают состояние костей, понижают продуктивность птицы и даже могут вызвать смерть.

Обмен веществ регулируется ЦНС и гормонами. Нервный центр расположен в гипоталамусе промежуточного мозга. Усиливают синтез белков гормоны: соматотропный, андрогены, инсулин, адреналин, тироксин, эстрогены. Повышают распад белков гормоны коры надпочечников, щитовидной железы, передней доли гипофиза (тиреотропный и адренокортикотропный, эстрогены). Соматотропный гормон гипофиза, гормоны щитовидной железы и половых желез стимулируют диссимиляцию жира, инсулин поджелудочной железы усиливает превращение углеводов в жиры [27].

Роль витаминов в обмене веществ. Птицы проявляют повышенную чувствительность к недостатку всех витаминов. Витамины являются биологическими катализаторами обменных процессов организма. Витамины входят в состав активных групп ферментов, которые катализируют обмен белков, жиров, углеводов, минеральных веществ. Они нужны для усвоения и превращения различных веществ и для осуществления многих функций организма. От наличия витаминов зависит рост птицы, продуктивность, воспроизводство, устойчивость к заболеваниям. Различные авитаминозы имеют ряд общих признаков, а именно: птицы теряют аппетит, развивается угнетенное состояние, задерживается рост, уменьшается яйценоскость, ухудшаются инкубационные качества яиц, понижается устойчивость организма к заболеваниям, нарушается обмен веществ, часто наступает смерть [166].

Обмен энергии. В процессе жизнедеятельности организм птицы обменивается энергией с окружающей средой. В организм поступает потенциальная энергия, заключенная в углеводах, жирах и белках корма. В результате диссимиляции питательных веществ энергия освобождается и расходуется для синтетических процессов, связанных с ростом организма и образованием продукции, для мышечной деятельности, нагревания корма, воды, воздуха. Часть энергии организм постоянно отдает во внешнюю среду через поверхность тела, при дыхании, с мочой и калом, с продукцией (яйцо).

Температура организма. Птицы имеют относительно постоянную температуру тела, не зависящую от температуры внешней среды. Постоянство температуры тела птиц обусловлено наличием у них совершенной терморегуляции.

Колебания температуры тела в пределах физиологической нормы вызывают следующие факторы: время суток, кормление, возраст и пол птицы, мышечная работа. Ночью температура ниже, чем днем (на 0,5 градуса), наблюдаются колебания и течение дня — к полудню она выше, к вечеру понижается [132].

Решающим фактором для успешного развития птицеводства является создание оптимального микроклимата в птичниках. В наибольшей степени к этому требовательны цыплята. К моменту вывода они не обладают достаточно развитой терморегуляцией. Куриный зародыш до известной степени пойкилотермен, и только после вылупления у цыпленка начинают формироваться механизмы, обеспечивающие ему температурный гомеостаз. Это происходит на 15-20-й день жизни цыпленка, и с этого времени его уже можно считать гомойотермным. Зона термонейтральной температуры для птиц лежит в пределах 16—18 — 29—32⁰С. У цыплят до двух недель жизни зона термонейтрали не должна выходить за пределы 35⁰С [47].

Особенностью теплорегуляции у птиц является то, что расположенные под кожей перьевые сумки снабжены мышечными волокнами, что позволяет птице произвольно прижимать к телу или поднимать, а также поворачивать вокруг оси контурные перья. Когда нужно увеличить отдачу тепла птица, прижимая перья, сдавливает расположенный под ними пух и выталкивает в атмосферу заключенные между бородками пуха пузырьки воздуха. Одновременно поворотом перьев приподнимаются их концы, позволяя воздуху свободно входить снаружи под перья и проникать к коже; толщина изолирующего слоя при этом уменьшается, а его удельная теплопроводность возрастает — тепло уходит от тела. Когда же нужно сохранить тепло, то все происходит наоборот: птица поднимает перья, пух расправляется, воздух заполняет пространство под перьями, их верхняя поверхность смыкается наподобие черепицы, и доступ воздуха снаружи под перья прекращается; в результате толщина изолирующего слоя увеличивается, а его удельная теплопроводность снижается — тепло держится у тела. Птица может изменять удельную теплоотдачу в большом диапазоне: и отдавать его, как голая тонкая кожа, и сохранять так, как не могут никакие естественные или искусственные материалы [202].

У птиц нет потовых желез, поэтому защита организма от перегрева обеспечивается повышенным выделением водяных паров за счет учащенного дыхания с открытым клювом, растопыривания крыльев и увеличения потребления воды, которая охлаждает внутренние органы и кровь. Куры породы белый леггорн при температуре 42⁰С, не получая питьевой воды, гибнут в течение 85 минут. При наличии воды более устойчивые особи находятся в хорошем состоянии до 11,5 часов, но при этом беспрерывно пьют. При нормальных температурах куры потребляют около 170 г, при температуре 35⁰С — до 300 г воды в сутки и больше. Отношение приема воды к приему корма при температуре 18⁰С составляет 2:1, при 35⁰С — 4,7:1, при — 3⁰С — лишь 1,3:1 [216].

При температуре 38—40⁰С в течение 2,5—3 часов значительная часть петухов погибает. У несушек под влиянием повышенных температур снижается поедание корма, яйценоскость, масса яиц, прочность скорлупы. Более низкие температуры взрослые куры переносят легче, чем высокие. При температуре в птичнике — 7—14⁰С снижается яйценоскость, но падеж не увеличивается. На холоде куры скучиваются и прячут клюв в оперение. Определенной устойчивостью к действию низких температур обладают зародыши, и особенно в начале инкубации. Заложенные в один день на инкубацию яйца, подвергнутые в течение трех часов действию нулевой температуры, развивались почти нормально — 96% выхода. С возрастом эта устойчивость падала. Так, на 12-й день развития после действия на яйца такой же температуры 50% зародышей отмирало, и на 14-й день — погибали все зародыши [204].

Важное значение имеет и влажность воздуха в птичнике. Высокая относительная влажность (90—100%) вредна особенно в зимнее время, т.к. при этом становятся влажными перья и кожа, что увеличивает потери тепла у птицы. Увлажняется подстилка, создаются условия для бактериального обсеменения помещения микрофлорой. При низкой влажности (менее 20%) повышается пылевое загрязнение. Такое же влияние оказывает и высокая скорость движения воздуха в помещении. Допустимой считается скорость до 0,3 м/с, а в летние месяцы — до 1,5 м/с. Важно следить за газовым составом воздуха и временем освещения помещений для птиц разных возрастных групп [65].