СПОСОБ ОЦЕНКИ ПРОДУКТИВНОГО ПОТЕНЦИАЛА КУР-НЕСУШЕК Российский патент 2012 года по МПК G01N33/48 A01K67/02 

Изобретение относится к области животноводства, в частности к птицеводству. Этот способ позволяет по индексу щелочной фосфатазы выявить кур-несушек с высоким потенциалом продуктивности в ходе первого технологического цикла.

Известен способ отбора молодняка овец на скороспелость по биохимическим параметрам крови в раннем возрасте. Заключается он в том, что у 2-месячных ягнят в крови определяют концентрацию общего белка, ДНК и РНК, на основе которых рассчитывают соотношение РНК/ДНК, белок/ДНК, белок/РНК, а затем для них коэффициенты эластичности с живой массой. Животных, имеющих уровень коэффициентов эластичности белка 1,20; отношения РНК/ДНК 3,10; белок/ДНК 3,21 и белок/РНК 1,39 относят к быстрорастущим [1]. Недостатком этого способа является следующее: 1) способ позволяет прогнозировать мясную продуктивность овец; 2) для определения концентрации РНК и ДНК требуется специальное оборудование; 3) выполнение статистической обработки является трудоемким процессом.

Для оценки скорости роста бройлерных цыплят кроссов «ISA» и «Бройлер-6» рассчитывают коэффициент корреляции между показателями роста и активностью АТФаз цитоплазматических и ядерных мембран. У цыплят, характеризующихся высокими показателями роста, изучаемые признаки коррелируют друг с другом на уровне 0,80-0,99 (р≤0,001) [2]. Недостатком этого способа является то, что он, во-первых, разработан для бройлерных цыплят. Во-вторых, метод определения АТФаз цитоплазматических и ядерных мембран трудоемок.

Для оценки молочной продуктивности коров черно-пестрой породы предлагается использовать определение активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови. Установлено, что повышение продуктивности за 305 суток лактации у первотелок на 361-588 кг (р≤0,001), у коров 2-го отела на 308 кг сопровождается повышением активности щелочной фосфатазы на 11,3±2,5 Е/л (р≤0,001) [3]. Недостатком способа является то, что он используется для оценки молочной продуктивности коров.

Известен способ оценки продуктивности потомства хряков по фосфатазной активности крови. Установлено, что потомство лучших по продуктивности хряков отличается большей напряженностью обменных процессов в 3-х месячном возрасте, что устанавливается по активности щелочной фосфатазы, уровень которой превосходит аналогов, полученных от менее продуктивных животных на 17,8-19,2% (р<0,001) [4]. Недостатком этого способа является то, что он разработан для свиней и учитывает генотип животных.

Наиболее близким аналогом изобретения, выбранным в качестве прототипа, является метод оценки качества яиц у кур кросса «Беларусь-9» по уровню корреляционной взаимосвязи между активностью щелочной фосфатазы и толщиной скорлупы. При значении коэффициента корреляции между изучаемыми признаками на уровне 0,76 (р≤0,01) куриное яйцо характеризуется более большой массой и толщиной скорлупы [5]. Недостатком способа является следующее: 1) не позволяет оценить продуктивные качества кур-несушек; 2) значение коэффициента корреляции в сильной степени зависит от подбора пар изучаемых признаков.

Целью изобретения является разработка способа оценки продуктивного потенциала кур-несушек по значению индекса щелочной фосфатазы, характеризующего скорость оборота фосфорных эфиров органических веществ и интенсивность процессов яйцеобразования.

Поставленная цель достигается тем, что на основе определения концентрации магния, цинка, кальция, фосфатов и активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови рассчитывается индекс щелочной фосфатазы (ИЩФ), значение которого характеризует, с одной стороны, степень использования магния и цинка в формировании пространственной структуры щелочной фосфатазы и их влияние на каталитические свойства фермента. С другой стороны, зависимость активности щелочной фосфатазы от концентрации фосфатов, являющихся продуктом каталитической реакции фермента и поэтому обладающих свойствами специфического ингибитора. Поэтому скорость использования фосфатов, что невозможно без кальция, в организме кур, в основном в процессах яйцеобразования, характеризуется изменением активности щелочной фосфатазы и взаимосвязана с яйценоскостью птицы. Индекс щелочной фосфатазы определяется по формуле:

,

где

ИЩФ - индекс щелочной фосфатазы, усл. ед.

ЩФ - активность щелочной фосфатазы, Е/л.

Са - концентрация кальция в сыворотке крови, ммоль/л.

Р - концентрация фосфатов в сыворотке крови, ммоль/л.

Zn - концентрация цинка в сыворотке крови, ммоль/л.

Mg - концентрация магния в сыворотке крови, ммоль/л.

10 - нормализующий коэффициент.

Биологический смысл данного индекса сводится к следующему. Чем активнее в клетках организма кур-несушек протекает биосинтез щелочной фосфатазы, что сопряжено с использованием магния и цинка, чем меньше соотношение между уровнем фермента и фосфатов, тем выше каталитическая активность щелочной фосфатазы и тем больше степень использование кальция и фосфатов в процессах яйцеобразования и за счет этого выше уровень яичной продуктивности.

Сущность данного изобретения заключается в том, что авторы впервые установили зависимость значения ИЩФ от уровня яичной продуктивности несушек. Так в период интенсивной яйцекладки, характеризующийся яйценоскостью на уровне 94-95%, значение индекса составляет 27,7-28,2 условных единиц. В период затухания яйцекладки, которому соответствует яичная продуктивность 80%, величина ИЩФ равна 17,6 условных единиц.

В результате сопоставительного анализа заявляемого решения с прототипом можно сделать вывод, что заявляемый способ оценки продуктивного потенциала кур-несушек позволяет объективно оценить яйценоскость, потому что отражает сопряженность активности щелочной фосфатазы и концентрации кальция, магния, цинка, фосфатов с интенсивностью процессов яйцеобразования. Чем выше яичная продуктивность, тем больше активность щелочной фосфатазы и скорость оборота фосфорных эфирных органических соединений. Так как неизвестны другие технические решения, основанные на вычислении индекса щелочной фосфатазы, рассчитанного по концентрации кальция, магния, цинка, фосфатов и активности щелочной фосфатазы, предлагаемый способ соответствует критерию «новизна».

Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа:

1. Предлагаемый способ оценивает не только напряженность обменных процессов, но и яичную продуктивность кур-несушек, что способствует выявлению птиц с высоким продуктивным потенциалом.

2. Способ учитывает не только активность щелочной фосфатазы, но и влияние на ее активность минеральных веществ, так как, во-первых, цинк и магний необходимы для формирования пространственной структуры фермента и проявления каталитических свойств. Во-вторых, фосфаты являются продуктом реакции дефосфорилирования и могут выступать в качестве конкурентного ингибитора фермента. При этом обмен фосфатов, а за счет этого скорость их удаления из реакционной среды, взаимосвязана с ионами кальция.

Анализ известных технических решений в области птицеводства свидетельствует об отсутствии в них признаков, сходных с отличительными признаками в заявляемом способе. Это позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «изобретательский уровень», так как для специалиста оно явным образом не следует из уровня техники.

Пример выполнения. Способ оценки продуктивного потенциала кур-несушек по индексу щелочной фосфатазы испытан на базе ОАО «Челябинская птицефабрика» в 2007-2011 г. Объектом исследований являлись куры-несушки одновозрастного промышленного стада кросса «Ломанн-белый» в ходе яйцекладки в течение первого технологического цикла. Птица содержалась в основных производственных корпусах, оборудованных клеточными батареями.

Для кормления кур использовались полнорационные кормосмеси, изготавливаемые в кормоцехе предприятия. Содержание кальция и фосфора в составе кормосмеси нормировалось в расчете на 100 г комбикорма. В первую фазу кормления (раннепродуктивный период) кормосмесь содержала 3,5% кальция, 0,58% фосфора и 0,35% доступного фосфора. Во вторую (46-57 недели) и третью (после 57 недели) фазы - соответственно 3,75; 0,58; 0,55 и 3,84; 0,57 и 0,33%. Содержание магния в кормосмеси не нормировалось, его источником служили все компоненты комбикорма и известняк, в котором доля макроэлемента составляла 0,80-1,00%.

Продуктивность кур (в %) рассчитывали в целом по промышленному стаду за неделю (26, 52 и 80-я недели), которая соответствовала анализу крови.

Материалом исследований служила кровь, полученная от кур на 26, 52 и 80-й неделях репродуктивного периода. В пробах крови определяли содержание цинка методом атомно-абсорбционного спектрального анализа, активность щелочной фосфатазы, концентрацию кальция, фосфатов, магния - общепринятыми колометрическими методами с использованием наборов реактивов «Клини-Тест» [6].

На основании результатов исследований рассчитывали индекс щелочной фосфатазы по формуле: где ИЩФ - индекс щелочной фосфатазы, усл. ед.; ЩФ - активность щелочной фосфатазы, Е/л; Са - концентрация кальция в сыворотке крови, ммоль/л; Р - концентрация фосфатов в сыворотке крови, ммоль/л; Zn - концентрация цинка в сыворотке крови, ммоль/л; Mg - концентрация магния в сыворотке крови, ммоль/л; 10 - нормализующий коэффициент.

Активность ЩФ в период интенсивной яйцекладки (26 и 52 недели) колебалась в пределах 78,52±0,71-84,48±0,86 Е/л. Снижение яичной продуктивности до 80% к концу репродуктивного периода сопровождалось уменьшением активности фермента до 52,25±0,39 Е/л (р<0,001). Активность щелочной фосфатазы взаимосвязана с уровнем следующих минеральных компонентов:

1. С концентрацией фосфатов. На основании того, что ЩФ катализирует реакции отщепления фосфорной кислоты от органических фосфорных соединений, которые в организме кур служат пластическим материалом и формой хранения энергии (макроэргическими соединениями), то фосфаты, как продукты реакции, могут выступать в роли ингибиторов.

1 - Биохимические показатели сыворотки крови кур и значения ИЩФ (n=10), X±Sx Показатель Репродуктивный период, недели 26 52 80 Са, ммоль/л 4,36±0,18 3,16±0,09* 2,73±0,06* Р, ммоль/л 2,83±0,07 2,94±0,09 3,03±0,09 Mg, ммоль/л 0,86±0,02 0,86±0,05* 0,84±0,01 Zn, ммоль/л 53,60±2,69 35,40±1,63* 31,70±0,72* ЩФ, Е/л 84,48±0,86 78,52±0,71 52,25±0,39* Яичная продуктивность, % 95,0 94,0 80,0 ИЩФ, усл. ед. 28,24±0,43 27,72±0,56 17,67±0,33* Примечание * - р<0,05-0,001 по отношению к 26 неделе репродуктивного периода

2. С уровнем магния и цинка. По химической структуре ЩФ является белком-металлоэнзимом. Каждый мономер фермента содержит три металлосвязывающих центра, расположенных близко друг к другу. Два центра связаны с Zn²⁺, а один - с

Mg²⁺. Для проявления фосфатазной активности необходимо присутствие ионов Mg²⁺ и Zn²⁺ и поэтому активность фермента зависит от концентрации данных металлов в крови.

3. С содержанием кальция. Фосфор, реализуемый в организме кур-несушек для основных жизненных процессов, реутилизируется затем для образования яйца, образуя в крови коллоидные фосфорно-кальциевые комплексы, что влияет и на концентрацию кальция в сыворотке крови.

Вышесказанное позволяет утверждать, что ионы металлов на активность щелочной фосфатазы влияют комплексно и уровень показателей в крови взаимосвязан с продуктивностью кур. Данные исследования явились основой для разработки биохимического теста по оценке продуктивного потенциала несушек - индекса щелочной фосфатазы, значение которого характеризует скорость оборота фосфорных эфиров органических соединений, определяющей уровень яйценоскости.

Результаты расчета индекса показали, что куры с высоким потенциалом продуктивности (яйценоскость 94-95% на 26 и 52-й неделях репродуктивного периода) имеют величину ИЩФ 27,7-28,2 условных единиц, а с низким (80% на 80-й неделе репродуктивного периода) - 17,6 условных единиц (р<0,001).

Использование предлагаемого способа выявления кур-несушек с высоким потенциалом продуктивности в селекционно-племенной работе позволит повысить ее эффективность. При этом данный способ обеспечивает, по сравнению с существующим методом, возможность не только оценить активность обменных процессов в организме кур, но и их яйценоскость.

Список литературы

1. Афанасьева Т.П. Прогнозирование уровня продуктивности овец северокавказской мясошерстной породы по биохимическим показателям. / Т.П.Афанасьева. // Автореф. дис. … к.б.н. - Ставрополь: СНИИЖиК, 2008. - 24 с.

2. Мосягин В.В. Влияние возраста и физиологического состояния на активность ферментных систем клеток, тканей и органов животных. / В.В.Мосягин. // Автореф.… д.б.н. - М.: МГАВМиБ, 2011. - 32 с.

3. Кудрин А.Г. Ферменты крови и прогнозирование продуктивности молочного скота. / А.Г.Куприн. - Мичуринск-наукоград РФ: Изд-во Мичурин, гос.аграр. ун-та, 2006. - 142 с.

4. Дементьева Т.А. Фосфатазная активность крови в оценке генотипов хряков. / Т.А.Дементьева, К.В.Жучаев. // Успехи современного естествознания. - 2009. - №12 - С.33-34.

5. Нгуен Тхи Фыок Нуан. Белки и активность аспартатаминотрансферазы, щелочной и кислой фосфатаз в сыворотке крови кур разных линий кросса «беларусь - 9» в онтогенезе. / Нгуен Тхи Фыок Нуан. // Диссерт.… к.б.н. - М.: МВА им.К.И.Скрябина, 1984. - C.112-119.

6. Методы ветеринарной клинической лабораторной диагностики: справочник. / И.П.Кондрахин, А.В.Архипов, В.И.Левченко [и др.]. / под ред. проф. И.П.Кондрахина. - М.: КолосС, 2004. - 520 с.

Изобретение относится к области птицеводства. В сыворотке крови птицы определяют концентрацию кальция, цинка, магния, фосфатов. Рассчитывают индекс щелочной фосфатазы (ИЩФ) по формуле: где ЩФ - активность щелочной фосфатазы, Е/л; Са - концентрация кальция, ммоль/л; Zn - концентрация цинка, ммоль/л; Mg - концентрация магния, ммоль/л; Р - концентрация фосфатов, моль/л; 10 - нормализующий коэффициент. При значении ИЩФ 27,7-28,2 условных единиц несушек относят к высокопродуктивным, при значении ИЩФ менее 27,7 - к низкопродуктивным. Способ позволяет выявлять кур-несушек с высоким потенциалом продуктивности. 1 табл., 1 пр.

Способ оценки продуктивного потенциала кур-несушек, включающий определение коэффициента корреляции между активностью щелочной фосфатазы и толщиной скорлупы яиц, отличающийся тем, что в сыворотке крови птицы определяют дополнительно концентрацию кальция, цинка, магния, фосфатов и рассчитывают индекс щелочной фосфатазы (ИЩФ) по формуле: где ЩФ - активность щелочной фосфатазы, Е/л; Са - концентрация кальция, ммоль/л; Zn - концентрация цинка, ммоль/л; Mg - концентрация магния, ммоль/л; Р - концентрация фосфатов, моль/л; 10 - нормализующий коэффициент; при значении ИЩФ 27,7-28,2 условных единиц несушек относят к высокопродуктивным, при значении ИЩФ менее 27,7 - к низкопродуктивным.