Отчет | Птицеводство | Выпуск 15 CreAMINO®: Влияние добавления CreAMINO® в корм племенных перепелок мясного типа на их репродуктивные характеристики и на продуктивность их потомства Выводы • Добавление CreAMINO® значительно улучшало выводимость и общую фертильность яиц. • Добавление CreAMINO® значительно увеличивало концентрацию гуанидинуксусной кислоты, креатина и креатинина в яйцах. • Добавление CreAMINO® значительно увеличивало количество креатина в мышцах грудки нововыведенных перепелят а также улучшало привес и конверсию корма в течение 35-дневного периода выращивания. • Учитывая общую выводимость яиц, рекомендуется вносить добавку 0,15 % CreAMINO® в рационы для племенных перепелок мясного типа во время их репродуктивной фазы. Введение и цель исследования CreAMINO® представляет собой инновационную форму гуанидинуксусной кислоты (ГУК), являющейся производной от аминокислот веществом и естественным предшественником креатина. Креатин, известный в спортивном питании в форме креатин моногидрата, играет жизненно важную роль в процессе энергетического обмена, особенно в клетках мышечной ткани. Креатин синтезируется в печени из ГУК, которая в свою очередь синтезируется в почках из аргинина и глицина. Креатин может классифицироваться как условно незаменимое питательное вещество, так как потребность в нем у быстро растущих животных не может полностью компенсироваться за счет собственного синтеза. Добавление CreAMINO® в рационы бройлеров в количестве 0,06 % значительно улучшает конверсию корма и привес, а также приводит к экономии используемого в рационе аргинина. Родительское стадо бройлеров (родители и прародители) обычно получали растительные рационы, свободные от присутствия креатина, так как растения его не содержат. Однако креатин необходим животным, например, для обеспечения переноса энергии в клетки мышечной ткани, так что потребность в креатине должна покрываться за счет нового синтеза. В отношении развития эмбриона ясно, что оно полностью зависит от питательных веществ, присутствующих в яйце (Araujo et al., 1970). Яйца содержат достаточно низкие уровни креатина (Araujo et al., 2010), но во время инкубации синтез креатина постоянно увеличивается, на что указывает увеличение активности ключевого фермента аргининглицинамидинотрансферазы. Это приводит к увеличению содержания креатина во всем эмбрионе, и после 6 дней инкубации в эмбрионе уже можно обнаружить креатин (Ramirez et al., 1970). Осуществление нового синтеза креатина требует наличия аргинина, глицина и энергии. Таким образом, возникает вопрос, будет ли добавление источника креатина в корм племенной птицы оказывать влияние на параметры продуктивности птицы, эмбрионов и потомства, так как оно может способствовать обмену веществ и улучшать перенос энергии в клетках и способность к ее буферизации. Креатин и его фосфорилированная форма – креатинфосфат – играют важную 1 Отчет | Птицеводство | Выпуск 15 роль в хранении, буферизации и транспортировании энергии в клетке. Во всех живых клетках универсальной энергетической единицей служит аденозинтрифосфат (АТФ). Креатинфосфат служит динамическим накопителем высокоэнергетического фосфата. Он выполняет буферизацию отношения АТФ/АДФ в клетке, противодействуя его быстрым отклонениям, которые вредили бы всем энергопотребляющим функциям клетки. Эмбрион птенца полностью зависит от синтеза АТФ в отношении обеспечения поддержки энергозатратного роста и всего процесса выведения (Molenaar, 2010). Цель настоящего исследования, выполненного в Марингском университете (Бразилия) Элис Эйко Мураками (Alice Eiko Murakami) и др., заключалась в получении ответа на следующий вопрос: будет ли полезно ввести в корм для племенных перепелок мясного типа (в качестве модели, например, используемый для племенных бройлеров) CreAMINO® с целью повышения фертильности и выводимости, увеличения содержания креатина в яйце и поддержки эмбриона во время энергозатратного процесса выведения? Материал и методы исследования Племенные перепелки: Настоящее исследование было проведено в перепелином хозяйстве Марингского государственного университета, Бразилия. Общее количество 240 племенных перепелок мясного типа в возрасте 25 недель были случайным образом распределены по 5 видам рационов. Каждый рацион использовался с 8 повторениями (секциями) по 6 голов птиц/секция, и в каждой секции находились 4 перепелки и 2 перепела, причем общее количество использованных в исследовании птиц составило 160 перепелок и 80 перепелов. Программа освещения состояла из 17 часов освещения (естественное + искусственное) и 7 часов темноты. Основные рационы (Таблица 1) были составлены на основе кукурузы и соевой муки в соответствии с рекомендациями из работы ROSTAGNO et al. (2011). Добавление CreAMINO® в основной рацион выполнялось с 5 различными уровнями (0,0; 0,06; 0,12; 0,18 и 0,24 %) и с заменой присутствующего в рационе нейтрального наполнителя. В течение адаптационного периода и на протяжении всего экспериментального периода кормление (в форме смеси) и поение осуществлялось вволю. Яйца, полученные в течение 29-й недели жизни (7 последовательных дней), собирались, маркировались и сохранялись в помещении при средней температуре 20°C на протяжении шести дней. Общее количество в 196 яиц на каждый рацион были проинкубированы в автоматическом инкубаторе. На 15-й день инкубации все яйца были перемещены в инкубационные залы с температурой 37 °C и относительной влажностью 65 %. После двух дней пребывания в выводном отделении (на 17-й день инкубации), была определена выводимость (количество выведенных перепелят/количество инкубированных яиц)*100). Также были определены общая фертильность (количество фертильных яиц/количество всех инкубированных яиц)*100) и выводимость фертильных яиц (процент перепелят, выведенных из фертильных яиц), а также вычислена сохранность. Далее были определены потребление корма, яйценоскость, вес яйца, содержание в яйце ГУК (гуанидинуксусной кислоты), креатина и креатинина, а также количество сперматозоидов на единицу площади, присутствующих во внешнем перивителлиновом слое из 8 фертильных кладок яиц на каждое повторение рациона. Потомство: Общее количество 400 нововыведенных птенцов было 2 Отчет | Птицеводство | Выпуск 15 распределено в соответствии с племенными рационами с 4 повторениями по 20 голов в каждой секции. Использовалась двухфазная программа кормления (в возрасте 1 - 21 дней и 22 - 35 дней) (Таблица 1). Корм для потомства не содержал CreAMINO®. Энергия и состав питательных веществ использованных ингредиентов для составления рационов взяты из работы ROSTAGNO et al. (2011), а рекомендации по кормлению для перепелят мясного типа (потомства) были взяты из работы Silva and Perazzo Costa (2009). Программа освещения была 24-часовой в течение всего экспериментального периода, вода и корм давались по выбору птицы. Были определены: масса потомства на 1-й день, продуктивность потомства (потребление корма, привес и конверсия корма), а также содержание креатина в тканях грудных мышц нововыведенных перепелят. Таблица 1. Состав и показатели питательности рационов, скармливаемых племенным перепелкам мясного типа и их потомству Ингредиенты, % Племенные перепелки Потомство 25 – 29 неделя 1 – 21 дн. 22 – 35 дн. Кукуруза 45,20 47,74 58,73 Соевая мука (45%) 39,20 45,88 35,35 Соевое масло 4,100 2,530 2,890 Дикальцийфосфат 1,150 1,030 0,850 Известняк 8,600 1,320 1,080 Соль 0,400 0,400 0,400 Витаминная и минеральная1 кормовая смесь 0,400 0,400 0,400 Нейтральный наполнитель2 0,300 – – DL-метионин 0,189 0,391 0,235 L-лизин HCl 0,045 0,130 0,000 L-треонин 0,073 0,195 0,068 L-валин 0,135 – – L-аргинин 0,093 – – Итого 100,00 100,00 100,00 Расчетные значения 3 Отчет | Птицеводство | Выпуск 15 1 Обменная энергия (ОЭ), (ккал/кг) 2800 2900 3050 Сырой протеин 22,00 25,00 21,00 Кальций 3,500 0,850 0,700 Усваиваемый фосфор 0,320 0,320 0,270 Калий 0,814 0,978 0,817 Натрий 0,170 0,177 0,178 Хлор 0,314 0,314 0,244 Усваиваемый лизин 1,130 1,370 1,020 Усваиваемые метионин + цистин 0,770 1,040 0,800 Усваиваемый треонин 0,810 1,014 0,780 Усваиваемый триптофан 0,290 0,290 0,234 Усваиваемый аргинин 1,510 1,616 1,320 Усваиваемый валин 1,050 1,061 0,890 Витаминная и минеральная кормовая смесь для племенных перепелок (содержание на кг продукта): Витамин A – 4.500.000 IU (международных единиц); Витамин D3 – 1.250.000 IU (международных единиц); Витамин E – 4,000 мг; Витамин B1 – 278 мг; Витамин B2 – 2,000 мг; Витамин B6 – 525 мг; Витамин B12 – 5,000 мкг; Витамин K3 – 1,007 мг; Пантотенат кальция – 4,000 мг; Витамин PP (ниацин) – 25; 10,000 мг; Холин – 140,000 мг; Антиоксидант – 5,000 мг; Цинк – 31,500 мг; Железо – 24,500 мг; Марганец – 38,750 мг; Медь – 7,656 мг; Кобальт – 100 мг; Йод – 484 мг; Селен – 127 мг; 2BHT(бутилированный гидрокситолуол). Витамин роста – минеральная добавка (содержание на кг кормовой смеси): Витамин A – 2.500.000 UI (международных единиц); Витамин D3 – 750.000 UI (международных единиц); Витамин E – 5,000 UI (международных единиц); Витамин B1 – 625 мг; Витамин B2 – 1,500 мг; Витамин B6 – 1,250 мг; Витамин B12 – 5,000 мкг; Витамин K3 – 750 мг; Пантотенат кальция – 3,000 мг; Витамин PP (ниацин) – 6,000 мг; Витамин B6 (фолиевая каслота) – 3,000 мг; Холин – 75 г; Антиоксидант – 2,500 мг; Цинк – 12,5 г; Железо – 12,5 г; Марганец – 150 г; Медь – 3,000 мг; Кобальт – 50 мг; Йод – 250 мг; Селен – 63 мг; Витамин Н (биотин) – 50 мг. 2 Нейтральный наполнитель (каолин) – ГУК вводилась взамен каолина. 4 Отчет | Птицеводство | Выпуск 15 Полученные по результатам анализа уровни добавления CreAMINO® хорошо согласовывались с расчетными значениями (Таблица 2). Таблица 2. Расчетные и полученные по результатам анализа уровни добавления CreAMINO® CreAMINO® Рацион Расчетные уровни Уровни по результатам анализа T1 0,00 % 0,01 % T2 0,06 % 0,06 % T3 0,12 % 0,12 % T4 0,18 % 0,18 % T5 0,24 % 0,27 % Результаты и их обсуждение Продуктивность племенных перепелок мясного типа Различные уровни CreAMINO® не влияли (P > 0,05) на потребление корма, яйценоскость и массу яиц. Количество сперматозоидов во внешнем перивителлиновом слое также не показало различий (P > 0,05) между рационами (Таблица 3). Таблица 3. Потребление корма (ПК), яйценоскость, масса яиц и количество сперматозоидов в яйцах племенных перепелок мясного типа CreAMINO® ПК, (г/сут) Яйценоскость, Вес яйца, Сперматозо (%) (г) иды, (/мм2) 0,00 % 32,87 ± 0,44 85,48 ± 5,30 13,38 ± 0,27 9,24 ± 1,44 0,06 % 32,21 ± 0,72 86,63 ± 5,28 13,49 ± 0,20 9,47 ± 1,17 0,12 % 32,79 ± 0,62 90,45 ± 3,04 13,54 ± 0,32 9,95 ± 0,93 0,18 % 32,33 ± 0,47 87,36 ± 2,60 13,51 ± 0,13 9,22 ± 0,79 0,24 % 32,45 ± 0,60 85,04 ± 3,18 13,37 ± 0,20 10,26 ± 1,72 Коэффициент вариации CV, (%) 5,04 11,94 4,88 31,38 Регрессия NS NS NS NS 5 Отчет | Птицеводство | Выпуск 15 NS – достоверно не отличается; F тест (P > 0,05) Концентрация гуанидинуксусной кислоты (ГУК), креатина и креатинина в яйцах Увеличение уровня CreAMINO® в рационе приводило к появлению значительной линейной зависимости (P < 0,05) для содержания ГУК, креатина и креатинина в яйцах (Таблица 4). Это ясно свидетельствует об успешном поглощении ГУК перепелками и о существовании ее переноса в яйцо. ГУК используется для синтеза креатина, на что указывает увеличение уровней креатина в яйцах. Креатин может самопроизвольно распадаться на креатинин (Lemme et al., 2007), что объясняет увеличение уровня креатинина. В яйцах от племенных перепелок, которых кормили основным рационом без добавления CreAMINO®, по результатам анализа получен уровень креатина в яйце 19,63 мкг/г (Таблица 4). Добавление 0,24 % CreAMINO® привело к получению уровня креатина в яйце 26,75 мкг/г, что означает увеличение уровня креатина на каждый грамм полученного яйца примерно на 36 %. Таблица 4. Содержание гуанидинуксусной кислоты, креатина и креатинина в яйцах CreAMINO® ГУК* Креатин в яйце, мкг/г Креатинин 0,00 % 0,00 ± 0,00 19,63 ± 1,15 2,25 ± 0,16 0,06 % 0,25 ± 0,25 24,88 ± 0,91 2,88 ± 0,23 0,12 % 1,50 ± 0,19 24,13 ± 1,06 2,63 ± 0,18 0,18 % 1,88 ± 0,29 25,38 ± 0,91 2,88 ± 0,23 0,24 % 3,00 ± 0,46 26,75 ± 1,52 3,25 ± 0,16 60,34 13,26 19,85 L L L Коэффициент вариации CV, (%) Регрессия * ГУК – содержание гуанидинуксусной кислоты в яйце по результатам анализа; L – линейная зависимость (P < 0,05) ГУК в яйце Y= – 0,105 + 12,22x (R2 = 0,92); Креатин в яйце Y= 21,2 + 24,58x (R2 = 0,74); Креатинин в яйце Y= 2,375 + 3,333x (R2 = 0,74). Параметры инкубации Добавление CreAMINO® приводило к значительному (P < 0,05) увеличению фертильности и выводимости, а также к значительному (P < 0,05) снижению смертности. 6 Отчет | Птицеводство | Выпуск 15 Таблица 5. Инкубационные и репродуктивные параметры племенных перепелок при кормлении рационами с различными уровнями CreAMINO® CreAMINO® Общая Общий уровень Выводимо Выводимость фертильнос смертности, (%) сть яиц, фертильных ть, (%) (%) яиц, (%) 0,00 % 92,38 ± 2,51 18,96 ± 2,62 73,41 ± 4,25 79,26 ± 3,06 0,06 % 95,27 ± 1,81 18,75 ± 2,76 76,52 ± 3,78 80,19 ± 3,07 0,12 % 97,05 ± 1,51 6,40 ± 1,96 90,69 ± 2,10 93,49 ± 2,04 0,18 % 98,32 ± 0,82 10,92 ± 3,32 87,39 ± 3,20 88,94 ± 3,33 0,24 % 94,02 ± 1,29 12,64 ± 1,89 81,38 ± 2,50 86,51 ± 2,03 4,36 53,11 10,01 8,44 Q Q Q Q Коэффициент вариации CV, (%) Регрессия Q – квадратическая зависимость (P < 0,05); Общая фертильность Y = 91,96 + 82,82x – 299,7x2 (R2 = 0,88); Общая смертность Y = 20,64 – 142,3x + 454,0x2 (R2 = 0,64); Выводимость яиц Y = 71,32 + 225,2x + 753,7x2 (R2 = 0,79); Выводимость фертильных яиц Y = 77,46 + 165,5x – 531,2x2 (R2 = 0,68) На основе использования квадратического регрессионного анализа и учитывая то, что перепелок и перепелов кормили тем же самым экспериментальным рационом, было определено, что для достижения наивысшей фертильности яиц оптимальный уровень добавления CreAMINO® составляет 0,14 % (Таблица 5). Такой результат показывает, что улучшение фертильности, как представляется, не прямо связано с количеством сперматозоидов, обнаруженных во внешнем перивителлиновом слое в яйцах (Таблица 3), а скорее с улучшением “качества” сперматозоидов, которые могут использовать АТФ, присутствующий в семенной жидкости или в половых путях перепелок, при получении доступа к зрелой яйцеклетке, гидролизации слоя ооцита в герминативном диске (Carneiro, 2011). Обнаруженное в данном эксперименте улучшение фертильности яиц было объяснено Lee et al. (1988). Эти авторы показали, что жидкость половых путей животных содержит большие количества креатина и креатинфосфата, которые могут использоваться сперматозоидами. Воздействие высоких концентраций креатина на сперматозоиды может непосредственно улучшать их метаболизм, а также подвижность жгутика, и в результате этого улучшается фертильность. Учитывая такую аргументацию, ГУК как предшественник креатина, как кажется, играет важную роль в репродукции домашней птицы, так как сперматозоиды обычно в течение длительного времени остаются в утеровагинальных железах. Эмбриональная смертность во время инкубационного периода значительно уменьшалась (P < 0,05) с увеличением уровней CreAMINO® в рационе до 7 Отчет | Птицеводство | Выпуск 15 оптимального значения в 0,16 % CreAMINO® (Таблица 5). Увеличение уровней CreAMINO® значительно улучшало (P < 0,05) общую выводимость и выводимость фертильных яиц (Таблица 5). Выполненный для этих параметров регрессионный анализ показал оптимальные уровни добавления CreAMINO® в 0,15% и 0,16% соответственно. На выводимость яиц, как представляется, непосредственно влияет фертильность и концентрация креатина в яйце. Ramirez et al. (1970) показал, что развитие зародыша цыпленка в инкубационный период требует наличия креатина. При этом низкая концентрация креатина в яйце указывает на то, что содержание аргинина и глицина в яйце, как и активность фермента аргининглицин-амидинотрансферазы, служат важными переменными в новом синтезе креатина в организме эмбриона цыпленка, нацеленном на его развитие в течение процесса выведения. Этот результат предполагает, что эмбрион может иметь большую потребность в ферментах для синтеза креатина. Согласно работе Molennar (2010), во время инкубационного периода доминирующей основой для синтеза АТФ в эмбрионе цыпленка служат липиды и глюкоза. Окисление липидов увеличивается с 9-го дня инкубации до ее окончания одновременно с развитием эмбриона. Низкие уровни присутствующей в организме эмбриона глюкозы используются в качестве источника энергии в первую неделю инкубационного периода. В конце инкубации эмбриона начинается энергозатратный процесс его выведения, и глюкоза действует в качестве основного источника энергии. Когда эмбрион начинает освобождаться от яичной скорлупы, в основном мобилизуется гликоген печени, так как присутствует высокая мышечная активность, а во время процесса выведения ограничена доступность кислорода. Как уже упоминалось выше и с учетом результатов настоящего исследования, птичьи эмбрионы полностью зависят от синтеза АТФ в пополнении своей потребности в энергии во время роста и процесса выведения. Однако CreAMINO®, как предшественник креатина, при введении в рацион увеличивает содержание креатина в яйце, внося вклад в обеспечение доступности к АТФ для удовлетворения потребностей энергетического обмена эмбриона. Из этого можно сделать вывод, что CreAMINO® улучшает показатель выводимости. Продуктивность потомства Масса нововыведенных перепелят на 1-й день, а также потребление корма в течение 35-дневного периода выращивания среди групп рационов не отличались (P > 0,05) (Таблица 6). Содержание креатина в грудных мышцах нововыведенных перепелят продемонстрировало значительное увеличение (P < 0,05) при увеличении добавления CreAMINO® в корм родителей. На основе применения квадратического регрессионного анализа оптимальный уровень наблюдался при добавлении в рацион 0,11% CreAMINO® (Таблица 6). Привес и конверсия корма в возрасте 35 дней демонстрируют значительное улучшение (P < 0,05) при оптимальном уровне добавления CreAMINO® в количестве 0,15% (Таблица 6). Таблица 6. Продуктивность потомства в возрасте 1 – 35 дней 8 Отчет | Птицеводство | Выпуск 15 CreAMINO® Масса на 1-й Креатин в 1 день, (г) мышцах, (мг/г) Привес, (г) Потребление корма, (г/сут) Количество корма на привес, (г/г) 0,00 % 9,62 ± 0,18 0,435 ± 0,015 199,45 ± 10,2 755 ± 6,83 3,789 ± 0,180 0,06 % 9,60 ± 0,16 0,541 ± 0,026 230,74 ± 7,6 748 ± 11,07 3,248 ± 0,063 0,12 % 9,74 ± 0,31 0,489 ± 0,058 224,98 ± 2,9 768 ± 11,08 3,414 ± 0,048 0,18 % 9,65 ± 0,16 0,481 ± 0,040 217,22 ± 0,6 718 ± 8,95 3,305 ± 0,033 0,24 % 9,41 ± 0,17 0,433 ± 0,033 222,86 ± 1,9 770 ± 26,13 3,455 ± 0,090 Коэффициент вариации CV, (%) 5,96 15,66 4,25 3,98 4,84 Регрессия NS Q Q NS Q NS – различия недостоверны, F тест (P > 0,05); Q - Квадратическая зависимость (P < 0,05); 1 Содержание креатина в мышечной ткани нововыведенных перепелят (1-й день) Привес Y = 205,3 + 281,2x – 939,9x2 (R2 = 0,51); Уровень конверсии корма Y = 3,727 – 6,035x + 20,69x2 (R2 = 0,69); Креатин в мышечной ткани Y = 0,450 + 1,152x – 5,235x2 (R2 = 0,68) Выводы Рассматривая полученные результаты по общей выводимости яиц, рекомендуется вносить в рационы для племенных перепелок мясного типа добавку CreAMINO® в количестве 0,15%. Положительные результаты настоящего эксперимента предполагают проведение дальнейших исследований для достижения лучшего понимания влияния CreAMINO® на репродуктивные характеристики, например, родительского стада бройлеров, и на продуктивность их потомства. Источник A. E. Murakami, R. J. B. Rodrigueiro, T. C. Santos, I. C. Ospina-Rojas, M. Rademacher. 19th European Symposium on Poultry Nutrition, Potsdam, Germany, August, 2013 and internal report Evonik Brazil. Ссылки на литературу CARNEIRO, T. C. Influência da idade na interação espermatozóide-ovo e na morfologia dos órgãos genitais em reprodutoras de codornas japonesas. Tese de Mestrado, Universidade Estadual de Maringá, UEM, Maringá, Paraná, 2011, 63 p. LEE, H. J., FILLERS, W. S., IVEGAR, M. R., Phosphocreatine an intracellular highenergy compound, is found in the extracellular fluid of the seminal vesicles in mice and rats. Proc. Natl Acad Sci USA, Vol. 85, p. 7265–7269, 1988. LEMME, A., RINGEL, J., STERK, A., YOUNG, J. F. Supplemental guanidinoacetic acid affects energy metabolism of broilers. 16th European Symposium on Poultry Nutrition, 26 to 30 August, Strasbourg, France, 2007, p. 339–342. 9 Отчет | Птицеводство | Выпуск 15 MACCORMICK, V. M., HILL, L. M., MACNEIL, L., BURKE, D. G., SMITH-PALMER, T. Elevation, of creatine in red blood cells in vegetarians and non-vegetarians after creatine supplementation. Canadian Journal Apply Physiological Review, Vol. 29, p.704 a 713, 2004. MICHELS, J. MAERTENS, L., BUYSE, J., LEMME, A., RADEMACHER, M., DIERICK, N. A., DE SMET, S. Supplementation of guanidinoacetic acid to broiler diets: Effects on performance, carcass characteristics, meat quality and energy metabolism. Poultry Science, Vol. 91, p. 402 – 412, 2012. MOLENNAR, R. Perinatal development and nutrient utilization in chickens – Effects of incubation conditions. PhD Thesis, Wageningen University, Netherlands, 2010, 165 p. RAMIREZ, O., CALVA, E., TREJO, A., Creatine regulation in the embryo and growing chick. Biochemistry Journal, Vol. 119, 757-763, 1970. SILVA, J. H. V., F. G. PERAZZO COSTA, 2009: Tabelas para codornas Japonesas e Européias. 2nd ed. Jaboticabal, SP: FUNEP, ISBN 978-8-5780-5038-2, 110p. 10