Способ улучшения остеометрических показателей цыплят-бройлеров при использовании органической добавки Российский патент 2025 года по МПК A23K50/75 

Изобретение относится к ветеринарии и птицеводству, может быть использовано при выращивании высокопродуктивной птицы мясного направления. В частности, изобретение позволит улучшить остеометрические показатели цыплят-бройлеров, что в целом положительно отразится на состоянии опорно-двигательного аппарата и эффективности выращивания. Способ заключается в введении в рацион цыплят-бройлеров органической добавки на основе цитрата кальция.

В существующих экономических реалиях промышленные масштабы птицеводства направлены на быструю реализацию продукции с учётом окупаемости инвестиций. Соответственно, основной упор селекционных работ направлен на скороспелость и интенсификацию роста молодняка [1]. Однако высокая продуктивность диспропорциональна физиологическим резервам в отношении остеогенеза. Современные кроссы цыплят-бройлеров подвержены нарушениям костной ткани, подобный эффект обусловлен аспектами минерализации. Отклонения минерального гомеостаза сопровождаются метаболическими остеопатологиями [2].

Костная ткань состоит из неорганических компонентов, определяющих плотность костей, в то время как органические образуют оссеин, обеспечивающий эластичность костей. Большая часть минеральной структуры костей - это кальций и фосфор, находящиеся в кристаллических структурах гидроксиапатита. Оссеин содержит коллагеновые волокна, протеогликаны и другие неколлагеновые белки [1]. Ремоделирование и созревание костей, включающие изменения размера и формы костей, зависят от взаимодействия между активностью костных клеток, межмолекулярным коллагеном и взаимодействия протеогликанов и неколлагеновых белков. Недостаток минеральных компонентов или их низкая усвояемость может повлиять на эти процессы и привести к серьезным нарушениям скелета [3]. Так, установлено, что у растущих цыплят дисхондроплазия большеберцовой кости является одной из основных проблем скелета и связана с дефицитом и дисбалансом кальция и фосфора [2]. Поражение характеризуется непрозрачным, неминерализованным, неоваскуляризированным хрящем и встречается преимущественно в проксимальном метафизе большеберцовой кости. Как результ того, что клетки прегипертропического хряща не могут пройти нормальное созревание и васкуляризацию [4].

Более 80 % кальция в рационе бройлеров поступает из неорганических источников, поскольку содержание данного макроэлемента в кормах растительного происхождения очень низкое. Известняк, раковины устриц, монокальцийфосфат, дикальцийфосфат и монодикальцийфосфат являются традиционными источниками кальция. Известняк является преобладающей добавкой [4, 5]. Известно, что замена неорганической формы минералом на органическую сопровождается положительными биологическими эффектами. В частности, установлено, что абсорбция и ретенция кальция из премикса, обогащенного цитратом кальция, значительно выше, чем при обогащении карбонатной формой [6].

Использование различных форм кальция в составе кормовых добавок является общедоступной практикой. При этом применение конкретно цитрата кальция ограничено [7]. Из проведенного патентного и информационного поиска выявлено, что в 2008 г. цитрат кальций был предложен в составе витаминно-минерально-органической кормовой добавки «Цитромикс-Fe» для пушных зверей (патент РФ 2007121549). Данный способ не апробирован на сельскохозяйственной птице и не предназначен для нее [8].

Существует изобретение как композиция минеральных веществ для стимуляции углеводного метаболизма. По формуле, авторы предлагают смесь из трех или более цитратных солей, содержащую цитрат магния, где смесь из трех или более цитратных солей дополнительно содержит цитрат кальция и/или цитрат цинка. Основное применение изобретения - стимуляция или усиление углеводного метаболизма, предпочтительно, метаболизма глюкозы, в частности, для стимуляции или усиления энергетического обмена в клетке (патент РФ 2018 110 274) [9]. Но описанный способ имеет узкую направленность.

На сегодняшний день наиболее близким техническим решением по достигаемому результату является ряд решений (патент РФ 2819596; патент КНР 112655836). Так, способ повышения эффективности использования кальция в кормлении цыплят-бройлеров заключается во внесении хлорида кальция CaCl₂ в питьевую воду, причем хлорида кальция CaCl₂ вводят в количестве 3,28 г/л питьевой воды с уровнем в нём доступных ионов Ca²⁺ 1,18 г/л воды, с последующим выпаиванием в течение всего периода выращивания цыплят-бройлеров, начиная с 7-дневного возраста [10]. Однако недостатком данного способа является отсутствие информации о влиянии исследуемого агента непосредственно на морфометрические показатели и прочность костей цыплят-бройлеров.

В 2021 г было предложено изобретение как способ улучшения прочности костей цыплят-бройлеров (патент КНР 112655836). По данному способу был предложен комбикорм, в состав которого входили следующие компоненты в весовых частях: 550-650 частей кукурузы, 150-250 частей соевого шрота, 30-55 частей кукурузного белкового порошка, 30-65 частей воздушного соевого шрота, 10-30 частей отрубей, 10-30 частей рыбной муки, 10-80 частей соевого масла, 10-16 частей мелкого каменного порошка, 10-16 частей гидрофосфата кальция, 0,5-1,5 части холина хлорида, 3-5 частей кормового хлорида натрия, 4-20 частей смеси аминокислот, 0,5 -2 части комплексных витаминов, 0,5-2 части комплексных минералов, 0,1-1 часть комплексного ферментного препарата, 0,1-1 часть комплексного пробиотика, 0,1-0,6 части 25-гидроксивитамина D3, 0,5-1,5 части смеси полисахаридов и 0,1-1 часть порошка кукурузных початков. Согласно предлагаемому в изобретении комбикорму, повышается эффективность усвоения и депонирования кальция у цыплят-бройлеров [11]. Однако недостатком данного способа является трудоемкость процесса при масштабизации. К тому же, гидрофосфат кальция обладает высокой растворимостью, соответственно, быстрая солюбилизация кальция может привести к повышению pH, более быстрому прохождению в тонкий кишечник и большей вероятности осаждения с другими питательными веществами.

Раскрытие изобретения

На основе полученных экспериментальных данных и обзора литературы, нами предложен способ улучшения остеометрические показателей цыплят-бройлеров при введении в рацион кормовой добавки на основе цитрата кальция в дозировке: 0,85 % от массы корма в стартовый период, 0,81 % от массы корма в ростовой период.

Задача изобретения - разработка эффективного способа улучшения остеометрических показателей цыплят-бройлеров через оптимизацию их рациона с использованием кормовой добавки на основе цитрата кальция. Это необходимо для снижения риска возникновения костных заболеваний, улучшения общего состояния здоровья птицы и повышения ее продуктивности. Поставленная задача решается тем, что в качестве добавки в рацион цыплят-бройлеров добавляли порошок цитрата кальция (кальций лимоннокислый 3-замещенный 4-водный) в дозировке 0,85 % от массы корма в стартовый период (с 7-суточного до 28-суточного возраста) и 0,81 % от массы корма в ростовой период (с 29-суточного до 42-суточного).

Новизна заявленного способа заключается в использовании цитрата кальция в указанных дозировках (0,85 % от массы корма в стартовый период и 0,81 % от массы корма в ростовой период) для улучшения остеометрических показателей цыплят-бройлеров. Данный подход не только способствует оптимизации минерального обмена, но и обеспечивает более эффективное усвоение кальция, что может привести к значительному улучшению структуры костной ткани.

Реализация предложенного способа: ежедневно, с семисуточного возраста цыплят-бройлеров в рацион помимо премикса, не содержащего антибиотические добавки, вводился цитрат кальция в дозировке 0,85 % в стартовый период (с 7-суточного до 28-суточного возраста) и 0,81 % в ростовой период (с 29-суточного до 42-суточного).

Пример конкретного исполнения

Экспериментальные исследования были проведены на базе вивария ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии». При этом объектом исследований стали цыплята-бройлеры (кросс «Арбор Айкрес»). Для эксперимента отобраны семисуточные цыплята с формирование двух групп: контрольная и опытная, в соответствии с принципом аналогичных групп (n=70). В качестве основного рациона птица получала сбалансированную кормосмесь, лишенную антибиотических добавок. Контрольная группа получала исключительно основной рацион. В опытной группе помимо основного рациона, в корм добавляли порошок цитрата кальция ((АВА Провайдинг, Россия) кальций лимоннокислый 3-замещенный 4-водный) в дозировке 0,85 % от массы корма в стартовый период (с 7-суточного до 28-суточного возраста) и 0,81 % от массы корма в ростовой период (с 29-суточного до 42-суточного возраста). Эксперимент длился 35 дней.

Лабораторные исследования выполнены ЦКП БСТ РАН http://цкп-бст.рф. Окружающие мягкие ткани бедренной кости, большеберцовой кости были удалены. Измерялись вес и длина этих костей. Морфометрические параметры костей измеряли, следуя методу, опубликованному ранее Mohammed AA et al., 2021 [7].

Статистический анализ данных выполнен с помощью офисного программного комплекса «Microsoft Office» с применением программы «Excel» («Microsoft», США) и обработкой данных в «Statistica 12.0» («Stat Soft Inc.», США).

Минерализация костей играет жизненно важную роль в поддержании здоровья скелета и профилактике заболеваний нижних конечностей, которые можно оценить несколькими методами, включая вес костей, прочность и различные морфометрические измерения [5, 6, 7]. В ходе исследования выявлено, что стратегия введения цитрата кальция в рацион цыплят-бройлеров сопровождалась рядом положительных эффектов на остеометрические показатели. В первую очередь выявлено, что исследуемый фактор влиял на вес и длину костей, в опытной группе значительно тяжелее и длиннее бедренная и большеберцовая кости. Так, анализируя изменения длины бедренной кости (фигура 1), выявлено, что в опытной группе наблюдалось снижение данного показателя на 10,6 % (p<0,05). Окружность диафиза как в контроле, так и в опыте находилась в пределах 27,5-27,9 мм. Статистически значимые изменения отмечены в отношении проксимального и дистального эпифизов бедренной кости (таблица 1). Так, в опытной группе наблюдалось увеличение проксимального эпифиза на 9,43 % (p<0,01). При этом дистальный эпифиз был увеличен на 17,24 % (p<0,05). Бедренная кость в опыте тяжелее контроля на 11,74 %.

Анализируя изменения большеберцовой кости (фигура 2), отметим положительную динамику в отношении всех остеометрических показателей на фоне введения цитрата кальция в рацион цыплят-бройлеров. Длина данной кости в опытной группе была увеличена на 7,96 % (p<0,01). Окружность диафиза в группе действия фактора превышала контроль на 6,97 %. Остеометрия эпифиза свидетельствовала об увеличении проксимального эпифиза на 21,24 % (p<0,001). Дистальный эпифиз был увеличен на 1,97 % в динамике. Большеберцовой кость в опыте тяжелее контроля на 12,36 %.

В исследовании выявлено в опытной группе увеличение индекса Зеедора большеберцовой кости (фигура 3) на 29,37 % (p<0,05), бедренной на 14,6 % (p<0,05). Характер изменения показателя плотности был аналогичен индексу Зеедора, разница составила для большеберцовой кости - 37,14 % (p<0,05), для бедренной - 28,25 % (p<0,01).

Анализируя коэффициенты костно-мышечного отношения (контрольная группа - 0,451±0,037; опытная - 0,372±0,005), выявлено отсутствие статистически значимой разницы средних. Следовательно, испытуемая формы кальция не оказывают негативного влияния на производственные показатели птицы в данном аспекте.

Таким образом, поставленная задача решена - заявленный способ позволяет эффективно улучшить морфометрические показатели костей цыплят-бройлеров. Экспериментальным путем установлено, что введение в рацион цыплят-бройлеров цитрата кальция в стартовом периоде 0,85 % от массы и ростовой 0,81 % от массы корма сопровождалось рядом положительных эффектов в отношении остеометрических и плотностных показателей большеберцовых и бедренных костей. Соответственно, подобная стратегия приведет к оптимальному развитию скелета, позволяя быстрорастущим цыплятам-бройлерам адаптироваться и изменять костную морфологию, успешно выдерживая воздействие увеличивающейся массы тела. Подобный подход, вероятно, обеспечит равновесие между высокой продуктивностью и оптимальным здоровьем цыплят-бройлеров.

Источники информации

1. Knowles T.G. Leg disorders in broiler chickens: prevalence, risk factors and prevention / Knowles T.G., Kestin S.C., Haslam S.M., Brown S.N., Green L.E., Butterworth A., Pope S.J., Pfeiffer D., Nicol C.J. // PLoS One. - 2008, 3(2): 1545. doi: 10.1371/journal.pone.0001545.

2. Ge H. Changes of bone and articular cartilage in broilers with femoral head necrosis / Ge H., Yu Y., Zhang Y., Zhou Z. // Poult Sci. - 2024, 103(10): 104127. doi: 10.1016/j.psj.2024.104127.

3. Muszyński S. Analysis of bone osteometry, mineralization, mechanical and histomorphometrical properties of tibiotarsus in broiler chickens demonstrates a influence of dietary chickpea seeds (Cicer arietinum L.) inclusion as a primary protein source / Muszyński S., Tomaszewska E., Dobrowolski P., Kwiecień M., Wiącek D., Świetlicka I., Skibińska M., Szymańska-Chargot M., Orzeł J., Świetlicki M., Arczewska M., Szymanek M., Zhyla M., Hułas-Stasiak M., Rudyk H., Tomczyk-Warunek A. // PLoS One. - 2018, 13 (12): 0208921. doi: 10.1371/journal.pone.0208921.

4. Henry M.H. An investigation of calcium citrate-malate as a calcium source for young broiler chicks / Henry M.H., Pesti G.M. // Poult Sci. - 2002, 81(8): 1149-55. doi: 10.1093/ps/81.8.1149.

5. Van der Eijk J.A.J. Providing organic macro minerals and an elevated platform improved tibia characteristic, and increased locomotion and performance of fast- and slower-growing broilers / Van der Eijk J.A.J., Bakker J., Güz B.C., van Krimpen M.M., Molenaar R., van den Brand H., de Jong I.C. // Poult Sci. - 2022, 101(8): 101973. doi: 10.1016/j.psj.2022.101973.

6. Augspurger N. R. Phytase improves dietary calcium utilization in chicks, and oyster shell, carbonate, citrate, and citrate-malate forms of calcium are equally bioavailable / Augspurger N. R., Baker D. H // Nutrition research. - 2004, 24.4: 293-301.

7. Mohammed A.A. Effects of dietary supplementation of a probiotic (Bacillus subtilis) on bone mass and meat quality of broiler chickens / Mohammed A.A., Zaki R.S., Negm E.A., Mahmoud M.A., Cheng H.W. // Poult Sci. - 2021, 100(3): 100906. doi: 10.1016/j.psj.2020.11.073.

8. Заявка на изобретение РФ № 2007121549. Кормовая добавка для пушных зверей / А.Ю. Занкевич, М.А. Занкевич, А.А. Занкевич, Е.А. Пасько, О.Г. Занкевич. Опубл. 20.12.2008.

9. Заявка на изобретение РФ № 2018110274. Композиция минеральных веществ для стимуляции углеводного метаболизма / Т. Вернер. Опубл. 26.09.2019.

10. Патент на изобретение РФ № 2819596. Способ повышения эффективности использования кальция в кормлении цыплят-бройлеров / Т.Н. Холодилина, К.А. Казаев, А.С. Мустафина, Ш.Г. Рахматулин, Е.В. Яушева, Е.А. Сизова. Опубл. 21.05.2024.

11. Патент на изобретение КНР № 112655836. Compound feed helpful for improving bone strength of broiler chickens / Wang Yong, Lyu Xuexian. Опубл. 16.04.2021.

Таблица 1

Диаметр в дорсовентральной проекции, мм Показатель бедренная кость большеберцовая кость контрольная опытная контрольная опытная Проксимальный эпифиз 17,29
±0,203 18,92
±0,34*** 19,82
±0,295 24,03
±0,098*** Дистальный эпифиз 14,79
±0,349 17,34
±1,055* 16,21
±0,253 16,53
±0,457

Изобретение относится к птицеводству и может быть использовано при выращивании высокопродуктивной птицы мясного направления. Способ характеризуется тем, что в состав основного рациона вводят органическую добавку в виде цитрата кальция, представляющую собой сухую порошкообразную смесь. Цитрат кальция вводят цыплятам-бройлерам в дозировке 0,85 % от массы корма в сутки в стартовый период с 7-суточного до 28-суточного возраста и 0,81 % от массы корма в сутки в ростовой период с 29-суточного до 42-суточного возраста. Использование изобретения позволит улучшить остеометрические показатели цыплят-бройлеров. 3 ил., 1 табл., 1пр.

Способ улучшения остеометрических показателей цыплят-бройлеров, характеризующийся тем, что в состав основного рациона вводят органическую добавку в виде цитрата кальция, представляющую собой сухую порошкообразную смесь, при этом цитрат кальция вводят цыплятам-бройлерам в дозировке 0,85 % от массы корма в сутки в стартовый период с 7-суточного до 28-суточного возраста и 0,81 % от массы корма в сутки в ростовой период с 29-суточного до 42-суточного возраста.