Ви є тут

Головна » БТФ №1 2023

Вплив різних форм селену (селеніту, біогенного наноселену) у комплексі з пробіотиком на метаболічні показники курчат-бройлерів

Селен, як важливий мікроелемент, входить до складу селенопротеїнів із властивостями модуляції росту та поліфакторними механізмами дії. Біологічні ефекти Se залежать від дози та хімічної форми, в якій він надходить до організму. Наночастинки селену мають унікальні характеристики, зокрема малий розмір, велику площу поверхні, розчинність і поліфункціональність. Включення функціоналізованих фітонутрієнтами наночастинок у корми доцільно завдяки розчинності, захисту від окислення та ферментативної деградації, збільшенню часу перебування та підвищенню біодоступності. Біогенні наночастинки селену, отримані методами «зеленого» синтезу за участю мікроорганізмів та рослинних екстрактів, біосумісні та менш токсичні, у порівнянні з неорганічними сполуками селену. Це дослідження було спрямовано на вивчення впливу різних форм селену в комплексі з пробіотиком (L. plantarum) на метаболічні процеси в організмі курчат-бройлерів, щоб забезпечити експериментальну основу щодо ефективного використання селеновмісних кормових добавок. Загалом 200 одноденних курчат-бройлерів кросу Кобб–500 методом аналогів було розподілено на чотири групи: К (ПК), селеніт натрію (0,3 мг Se/ кг корма) + пробіотик (L. plantarum) (2 група); біогенний наноселен (0,3 мг Se/кг корма + L. Plantarum (3 група); нанобіокон’югат селену з флавоноїдами лушпиння цибулі (0,3 мг Se/кг корма + L. Plantarum (4 група). Добавки селену та наноселену в комплексі з пробіотиком підвищували вміст у сироватці крові білка, у 3-ій та 4-ій групах ця різниця була вірогідною (p<0,05). У порівнянні з контролем, активність лужної фосфатази у всіх дослідних групах підвищувалась, проте у бройлерів 4-ї групи збільшення було вірогідним (p<0,05). Вміст загальних ліпідів, сечової кислоти та активність амінотрансаміназ вірогідно не відрізнялися у дослідних групах. Вміст креатиніну у сироватці крові та ТБК-активних продуктів у печінці птиці 3-ї та 4-ї груп був менший (p<0,05), проте кількість відновленого глутатіону (GSH) у тканинах печінки був ймовірно більшим. Встановлено, що наночастинки селену, синтезовані за участю зелених технологій, нетоксичні, біосумісні, мають антиоксидантні та гепатопротекторні властивості. Одержані результати є важливим орієнтиром щодо використання синтезованих інноваційним «зеленим» методом кон’югантів наноселену з флавоноїдами лушпиння цибулі в комплексі з пробіотичним штамом лактобактерій (L. Plantarum), як функціональної кормової добавки для поліпшення метаболічних процесів організму бройлерів, та можуть бути включені до складу кормових добавок для птиці.

Ключові слова: нанотехнології, наночастинки селену, «зелений» синтез, кверцетин, лушпиння цибулі, бройлери, кров, печінка, біохімічні показники.

ДЕМЧЕНКО О.А. https://orcid.org/0000-0003-1457-143X


БІТЮЦЬКИЙ В.С. https://orcid.org/0000-0002-2699-3974


ЦЕХМІСТРЕНКО С.І. https://orcid.org/0000-0002-7813-6798


ТИМОШОК Н.О.


МЕЛЬНИЧЕНКО Ю.О.


ЦЕХМІСТРЕНКО О.С. https://orcid.org/0000-0003-0509-4627


  1. Влізло В. В., Федорук Р. С., Ратич І. Б. Лабораторні методи досліджень у біології, тваринництві та ветеринарній медицині: довідник. Львів: Сполом, 2012. 764 с.
  2. Кононенко В. К., Ібатуллін І. І., Патров В. С. Практикум з основ наукових досліджень у тваринництві. Київ, 2000. 96 с.
  3. Цехмістренко, О.С., Бітюцький, В.С., Цехмістренко, С.І. Використання наночастинок металів та неметалів у птахівництві. Технологія виробництва і переробки продукції тваринництва: Зб. наук. праць, 2019. 2, С. 113–130.https://doi.org/10.33245/2310- 9289-2019-150-2-113-130
  4. Green synthesis, characterization and applications of silver nanoparticle mediated by the aqueous extract of red onion peel/ H.S.T.S.H. Abdullah et al. Environmental Pollution. 2021. 271. 116295 p. DOI:10.1016/j.envpol.2020.116295.
  5. Abid M. A., Abid D. A., Aziz W. J., Rashid T. M. Iron oxide nanoparticles synthesized using garlic and onion peel extracts rapidly degrade methylene blue dye. Physica B: Condensed Matter, 2021. 622. 413277 p. DOI:10.1016/j.physb.2021.413277.
  6. Ahmadi M., Ahmadian A., Seidavi A. R. Effect of different levels of nano-selenium on performance, blood parameters, immunity and carcass characteristics of broilerchickens. Poultry Science Journal, 2018. 6(1). P. 99–108. DOI:10.22069/psj.2018.13815.1276.
  7. Using green biosynthesized lycopene-coated selenium nanoparticles to rescue renal damage in glycerol-induced acute kidney injury in rats/ A. AlBrakati et al. International journal of nanomedicine, 2021. P. 4335–4349.
  8. Al-Kahtani M., Morsy K. Ameliorative effect of selenium nanoparticles against aluminum chlorideinduced hepatorenal toxicity in rats. Environmental Science and Pollution Research, 2019. 26(31). P. 32189–32197. DOI:10.1007/s11356-019-06417-y.
  9. Attia Y. A., Al-Harthi M. A. Nigella seed oil as an alternative to antibiotic growth promoters for broiler chickens. Eur. Poult. Sci. 2015. 79. P. 1612–9199. DOI:10.1399/eps.2015.80.
  10. Averill-Bates D. A. The antioxidant glutathione. Vitamins and Hormones, 2023. 121. 109–141. DOI:10.1016/bs.vh.2022.09.002.
  11. Awad E. A., Zulkifli I., Soleimani A. F., Aljuobori A. Effects of feeding male and female broiler chickens on low-protein diets fortified with different dietary glycine levels under the hot and humid tropical climate. Ital. J. Anim. Sci. 2017. 16. P. 453–461. DOI:10.1080/ 1828051X.2017.1291288.
  12. Bisht N., Phalswal P., Khanna P. K. Selenium nanoparticles: A review on synthesis and biomedical applications. Materials Advances, 2022. 3(3). P. 1415– 1431. DOI:10.1039/ D1MA00639H.
  13. A novel method for the measurement of elemental selenium produced by bacterial reduction of selenite / K. C. Biswas et al. J. Microbiol. Methods. 2011. 86. P. 140–144. DOI:10.1016/ j.mimet.2011.04.009.
  14. Influence of selenium on redox processes, selenoprotein metabolism and antioxidant status of aquaculture facilities/ V.S. Bityutskyy et al. Таврійський науковий вісник, 2020. 114. P. 231–240. DOI:10.32851/2226-0099.2020.114.28.
  15. Chaudhari G. R., Kaul L. Effect of castor meal feeding on serum and uric acid concentration in white Leghorn cockerels. Ind. J. Environ. Toxicol. 1996. 1. P. 45–47.
  16. Dahle L. K., Hill E. G., Holman R. T. The thiobarbituric acid reaction and the autoxidations of polyunsaturated fatty acid methyl esters. Archives of biochemistry and biophysics, 1962. 98(2). P. 253–261.
  17. Synthesis of functionalized selenium nanoparticles with the participation of flavonoids. Multidisciplinary academic notes. Theory, methodology and practice/A. Demchenko et al. In Proceedings of the ХVII International Scientific and Practical Conference. Tokyo, Japan, 2022. P. 29–35.
  18. Uric acid, urea, and ammonia concentrations in serum and uric acid concentration in excreta as indicators of amino acid utilization in diets for broilers/ A.L. Donsbough et al. Poultry Science, 2010. 89(2). P. 287–294. DOI:10.3382/ps.2009-00401.
  19. Ellman G. L. Tissue sulfhydryl groups. Archives of biochemistry and biophysics. 1959. 82(1). P. 70–77.
  20. Griffin B. R., Faubel S., Edelstein C. L. Biomarkers of drug-induced kidney toxicity. Therapeutic drug monitoring, 2019. 41(2). 213 p. DOI:10.1097/FTD.0000000000000589.
  21. Nano-selenium and its nanomedicine applications: a critical review/ B. Hosnedlova et al. International journal of nanomedicine, 2018. P. 2107–2128. DOI:10.2147/IJN.S157541.
  22. A novel selenium nanoparticles-enhanced chemilum in escence system for determination of dinitrobutylphenol/ M. Iranifam et al. Talanta. 2013. 107. P. 263–269. DOI:10. 1016/j.talanta.2012.12.043.
  23. Kind P. R. N., King E. J. Estimation of plasma phosphatase by determination of hydrolysed phenol with amino-antipyrine. Journal ofclinical Pathology, 1954. 7(4). 322 p.
  24. Lau A.T., Tan H.W., Xu Y.M. Epigenetic effects of dietary trace elements. Curr. Pharmacol. Rep. 2017. 3. P. 232–241. DOI:10.1007/s40495-017-0098-x
  25. The effects of low-protein diets and protease supplementation on broiler chickens in a hot and humid tropical environment/ F.L. Law et al. Asian-Australas. J. Anim. Sci. 2018. 31. P. 1291–1300. DOI:10.5713/ ajas.17.0581.
  26. Lenz M., Lens P. N. The essential toxin: The changing perception of selenium in environmental sciences. Sci. Total Environ. 2009. 407. P. 3620–3633. DOI:10.1016/j.scitotenv. 2008.07.056.
  27. Selenite reduction by Shewanellaoneidensis MR-1 is mediated by fumarate reductase in periplasm/ D.-B. Li et al. Sci. Rep. 2014. 4. 3735 p. DOI:10.1038/ srep03735.
  28. Lowry O. H., Rosenbrough N. I., Farr A. R. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem., 1951. 193(1). P. 265-275.
  29. Maiyo F., Singh M. (2017). Selenium nanoparticles: Potential in cancer gene and drug delivery. Nanomedicine. 12. P. 1075–1089. DOI:10.2217/nnm- 2017-0024.
  30. Nabavi S. M., Silva A. S. (Eds.). Antioxidants Effects in Health: The Bright and the Dark Side. Academic Press. 2022.
  31. Phukan K., Devi R., Chowdhury D. Green synthesis of gold nano-bioconjugates from onion peel extract and evaluation of their antioxidant, anti-inflammatory, and cytotoxic studies. ACS omega, 2021. 6(28). P. 17811–17823. DOI:10.1021/ acsomega.1c00861.
  32. Reitman S., Frankel S. (1957). A colorimetric method for the determination of serum glutamic oxalacetic and glutamic pyruvic transaminases. American journal of clinical pathology, 1957. 28(1). P. 56–63.
  33. Rapid efficient synthesis and characterization of silver, gold, and bimetallic nanoparticles from the medicinal plant Plumbago zeylanica and their application in biofilm control/ G.R. Salunke et al. International journal of nanomedicine, 2014. P. 2635– 2653. DOI:10.2147/ IJN.S59834.
  34. Santhosh A., Theertha V., Prakash P., Chandran S.S. From waste to a value added product: Green synthesis of silver nanoparticles from onion peels together with its diverse applications. Materials Today: Proceedings, 2021. 46. P. 4460–4463. DOI:10.1016/j. matpr.2020.09.680.
  35. Scope A., Schwendenwein I. Laboratory evaluation of renal function in birds. Veterinary Clinics: Exotic Animal Practice, 2020. 23(1). P. 47–58.
  36. Siller W. G. Renal Pathology of the Fowl. A Review. Avian Pathology, 1981. 10. P. 187–262. DOI:10.1080/03079458108418474.
  37. Biosynthesis of selenium nanoparticles by Pantoea agglomerans and their antioxidant activity/ S.K. Torres et al. J. Nanoparticle Res. 2012. 14. 1236 p. DOI:10.1007/s11051-012-1236-3.
  38. Tóth R. J., Csapó J. The role of selenium in nutrition–A review. Acta Univ. Sapientiae Aliment. 2018. 11. P. 128–144. DOI:10.2478/ausal-2018-0008.
  39. Tsekhmistrenko S. I., Bityutskyy V. S., Tsekhmistrenko O. S. Markers of oxidative stress in the blood of quails under the influence of selenium nanoparticles. In Impact of modernity on science and practice. Abstracts of XVIII International Scientific and Practical Conference. Boston, USA, 2020. P. 177–180.
  40. Ecological and toxicological characteristics of selenium nanocompounds/ S.I. Tsekhmistrenko et al. Ukrainian Journal of Ecology, 2021. 11(3). P. 199– 204. DOI: 10.15421/2021_163.
  41. Bionanotechnologies: synthesis of metals’ nanoparticles with using plants and their applications in the food industry: A review/ S. Tsekhmistrenko et al. Journal of microbiology, biotechnology and food sciences, 2021. 10(6). 1513 p. DOI:10.15414/jmbfs.1513.
  42. Biogenic Selenium Nanoparticles and Their Anticancer Effects Pertaining to Probiotic Bacteria – A Review/ A. Ullah et al. Antioxidants, 2022. 11(10). 1916 p. DOI:10.3390/antiox11101916.
  43. Van Overschelde O., Guisbiers G., Snyders R. Green synthesis of selenium nanoparticles by excimer pulsed laser ablation in water. APL Mater. 2013. 1. 042114. DOI:10.1063/1.4824148.
  44. Wadhwani S. A., Shedbalkar U. U., Singh R., Chopade B. A. Biogenic selenium nanoparticles: Current status and future prospects. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2016. 100. P. 2555–2566. DOI:10.1007/ s00253-016-7300-7.
  45. Quercetin regulates calcium and phosphorus metabolism through the Wnt signaling pathway in broilers/ B. Wang et al. Frontiers in Veterinary Science, 2022. 8. 1670 p. DOI:10.3389/fvets.2021.786519.
  46. Wang H., Zhang J., Yu H. Elemental selenium at nano size possesses lower toxicity without compromising the fundamental effect on selenoenzymes: Comparison with selenomethionine in mice. Free Radic. Biol. Med. 2007. 42. P. 1524–1533. DOI:10.1016/j. freeradbiomed.2007.02.013.
  47. Response of broilers to gradual dietary protein reduction with or without an adequate glycine plus serine level/ W.-W. Wang et al. Ital. J. Anim. Sci. 2020. 19. P. 127–136. DOI:10.1080/ 1828051X.2019.1704634.
  48. Biogenic Selenium Nanoparticles in Biomedical Sciences: Properties, Current Trends, Novel Opportunities and Emerging Challenges in Theranostic Nanomedicine/ M.C. Zambonino et al. Nanomaterials, 2023. 13(3). 424 p. DOI:10.3390/nano13030424.
  49. Zerin T., Kim Y. S., Hong S. Y., Song H. Y. Quercetin reduces oxidative damage induced by paraquat via modulating expression of antioxidant genes in A549 cells. Journal of Applied Toxicology, 2013. 33(12). P. 1460–1467. DOI:10.1002/jat.2812.
  50. The application of reduced dietary crude protein levels supplemented with additional amino acids in laying ducks/ Y.N. Zhang et al. Poultry Science, 2021. 100(4). 100983 p. DOI:10.1016/j. psj.2021.01.006.
ДолученняРозмір
PDF icon demchenko_1_2023.pdf573.34 КБ
БТФ №1 2023