Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Увеличение сроков использования кур-несушек является актуальной задачей̆ для современного птицеводства. На птицефабриках необходимо внедрять перспективные, эффективные технологии для регуляции жизнедеятельности птицы. В ходе анализа баз данных (NCBI и др.) и литературных источников, был выявлен ряд генов, связанных со старением. Был предпринят поиск маркеров, связанных с качествами яичной скорлупы. Считалось, что полиморфизмы генов органического матрикса яичной скорлупы связаны с прочностью яичной скорлупы на разрыв, толщиной яичной скорлупы, динамической жесткостью. По результатам анализа были отобраны гены для последующего определения экспрессии у возрастной несушки в условиях промышленных птицехозяйств. В связи с сложностями связанными с ввозом реактивов для молекулярной генетики по причине ухода с российского рынка ряда ключевых поставщиков, вопрос об импортозамещении расходных материалов для выполнения научно-исследовательской деятельности встал очень остро. Для выделения РНК были освоены новые методы с использованием «Набор для выделения РНК на колонках RU-50» отечественной компании ООО «Биолабмикс» и экстракция смесью фенол-хлороформ по методике Хомчинского. Исследования проводили, используя образцы с 3-х яичных птицефабрик: 1) Птицефабрика 1: АО «Птицефабрика Синявинская» (Ленинградская область). 2) Птицефабрика 2: ОАО «Птицефабрика Волжанин» (Ярославская область). 3) Птицефабрика 3: АО «Окская птицефабрика» (Рязанская область). Проведенный мониторинг показал, что по сравнению с птицей сохраняющей высокую продуктивность у птицы, прекратившей яйцекладку наблюдается увеличение экспрессии гена интерлейкина 8. На птицефабриках АО«Синявинская» и ОАО «Волжанин» отмечалось увеличение экспрессии этого гена в 9,03 и 2,75 раза соответственно, на птицефабрике АО «Окская» это значение находилось в пределах статистической погрешности. Ген галинацина 10, белка обеспечивающего иммунитет птицы у ненесушек птицефабрик АО «Синявинская» и АО «Окская» был в 3 и 2 раза меньше по сравнению с высокопродуктивной птицей. Аналогичная тенденция отмечена и с геном проэнкефалина, который обеспечивает защитную реакцию птицы на стресс и возбудителей. По данным таблицы, можно судить о отличиях микробных сообществ в пробах с разных птицефабрик, следует обозначить общие и наиболее встречаемые филумы: Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, Proteobacteria, Tenericutes, Cyanobacteria. Бактерии филума Actinobacteria способны ферментировать олигосахариды, образуя слабые кислоты, что повышает pH химуса. В образцах с птицефабрики «Синявинская», не было обнаружено бактерий этого филума, однако в пробах с остальных птицефабрик все представители этого семейства были из рода Bifidobacteriales, в количестве 0,182% и 0,154% соответственно. Бактерии филумов Bacteroidetes, Firmicutes, Proteobacteria являются основными и их доля в слепых отростках кур наибольшая. Все они участвуют в переваривании компонентов корма. Между численностью Bacteroidetes и Firmicutes существует взаимосвязь, из-за воздействия внешних факторов доля одних возрастает а других возрастает. Принято считать, что доля Bacteroidetes примерно равна 70% а Firmicutes - 30%. Из таблицы следует, что доля бактерий способных понижать pH (Филум Actinobacteria, Род Bifidobacteriale, Род Lactobacillales) у кур с 2 и 3 птицефабрики больше чем у образцов, полученных с птицефабрики «Синявинская», в 2,5 и 2 раза соответственно. Это может быть связно с разной структурой комбикорма. Птица остальных изученных предприятиях получает с кормом простые углеводы (олигосахара), которые стимулируют рост бактерий этих таксонов. Также можно предположить, что это приводит к повышение pH. из-за чего птица более устойчива к внутрикишечным патогенам. Минимальное количество патогенных и условно-патогенных микроорганизмов во всех образцах говорит о том, что для выращивания птицы на всех фабриках используют кормовые антибиотики или жесточайший контроль эпизоотической ситуации. Для более возрастной птицы с птицефабрик «Синявинская» и «Окская», такое большое количество белков и жиров не требуется и доля Clostridiales возрастает т.к в комбикорм добавляют больше сочных и грубых кормов. Для контроля биоконсолидации микробного сообщества в кишечниках птиц предлагается вычислять индекс биоконсолидации (IndBcon) по данным частотно-таксономического профилей оперативных таксономических единиц (ОТЕ) микробных сообществ, определяемых молекулярно-генетическим методом. При этом предполагается, что высокие значения IndBcon соответствуют повышенной эффективности биохимических процессов разложения клетчатки в кишечниках птиц и полноценному развитию птиц. Для анализа профилей ОТЕ микрофлоры кишечников птиц и вычисления индексов IndBcon была разработана искусственная вычислительная нейронная фрактальная сеть (НФС). НФС может обрабатывать одновременно нескольких профилей ОТЕ (для всех вариантов опыта) и вычислять значения IndBcon для каждого варианта, то есть получать количественную оценку о влияние рациона питания птиц на биконсолидацию микробного сообщества в кишечниках птиц. На базе вивария Международной лаборатории молекулярной генетики и геномики птицы был заложен опыт по кормлению на возрастной несушке. После оценки по продуктивности за 42 дня (в период 92 недели) птица кросса Ломанн Белый была разделена на 5 групп по 26 голов в каждой. Куры 2-4 опытных групп получали с кормом сухой порошок из бурой водоросли ламинарии в различных дозировках – 0,5; 1 и 1,5 % от массы комбикорма, соответственно. Куры 5 опытной группы получали с кормом сухой порошок из бурой водоросли Fucus vesiculosus (Фукус пузырчатый) в дозировке 1,5 % от массы комбикорма. Период скармливания добавки составляет 21 день. Добавки введены в рацион путем трехступенчатого смешивания с основным кормом для равномерного распределения с помощью кормосмесителя (состав добавок представлен в таблице 4). В каждой группе яйценоскость учитывалась ежесуточно, еженедельно три раза в неделю учитывается масса яиц, еженедельно рассчитывалась интенсивность яйцекладки. Оценка качества яиц будет выполнена до начала и в конце опыта, для оценки будет выполнен отбор по два яйца от каждой птицы. Оценка качества яиц включает: масса яйца, масса желтка, диаметр желтка, высота желтка и белка, упругая деформация яйца, индекс яйца, масса скорлупы, толщина скорлупы (середина, острый и тупой конец). В целом, за опытный период, по сравнению с периодом до опыта, можно отметить увеличение живой массы птицы как в контрольной группе на 7,2 г, так и в опытных группах с различной дозировкой ламинарии 0,5-1-1,5% на 9,09 г, 20,16 г и 7,54 г, соответственно. Во второй опытной группе с дозировкой фукуса в 1,5 % отмечается наименьше увеличение по показателю живой массы на 3,1 г, по сравнению с периодом до начала опыта. Наибольшая разница между опытной и контрольной группой по показателю живой массы птицы отмечается в группе с ламинарией с дозировкой в 1%, где разница составляет 20,16 г. За опытный период по сравнению с периодом до опыта, масса яиц достигла наибольшей разницы только в контрольной группе на 1,17 г. По сравнению с контрольной группой, в группе с дозировкой фукуса в 1,5 % отмечается снижение массы яиц на 0,7 г, в группе с ламинарией 0,5 % снижение на 1,4 г и минимальная отрицательная разница в группе с максимальной дозировкой ламинарии в 0,1 г. В сравнении двух периодов до опыта и опытного, можно отметить снижение показателя интенсивности яйцекладки в 4 и 5 опытных группах на 3,02 и 1,38 %, соответственно. В третьей опытной группе исследуемый показатель увеличился на 3,3 %, а во второй опытной группе на 2,75 %. Минимальная разница в контроле 0,82 %. В сравнении контрольной и опытных групп можно отметить единственное увеличение в показателе по интенсивности яйцекладки в группе с минимальной дозировкой ламинарии на 0,3 %. Результаты проекта представлены на международных научных конференциях. Подготовлена и опубликована 1 статья в журнале из базы «WEB of Science».

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Был проведен поиск и подбор состава композиций на основе минерального и биологического сырья, с потенциалом продления продуктивности кур-несушек. На основе данных литературных источников, было установлено, что микотоксикозы могут приводить к существенному снижению срока продуктивного использования у кур-несушек, вызывая резкое снижение продуктивности и гибель поголовья. В качестве основы композиций с потенциалом продления продуктивности кур-несушек, были выбраны бурые и зеленые водоросли. Была проведена проверка транскриптома отобранных генов на этапах старения по итогам опыта по кормлению первого года. Эксперимент был выполнен на птице кросса «Хайсекс коричневый». По принципу пар-аналогов с учетом интенсивности яйцекладки и возраста снесения первого яйца, куры несушки были разделены на 4 группы по 19 голов в каждой. Контрольная группа получала полнорационный комбикорм в соответствии с нормами кормления. Опытные группы получали с кормом добавку из бурой водоросли Фукуса пузырчатого (ФП) в количестве 5-10-15 г/кг в виде крупки (фракция 0,2-0,8 мм). Для равномерного распределения в корме добавка была введена в рацион птицы с помощью кормосмесителя путем трехступенчатого смешивания. Исходя из полученных данных, следует, что из 4 исследуемых генов интереса, выявлены положительные различия по трем генам в группе с минимальной дозировкой Фукуса пузырчатого, в том числе по двум они достоверны (p≤0,05). В группе с максимальной дозировкой получены достоверные отрицательные различия по двум генам интереса: OCX-36 и CALB1 (p≤0,05). В ходе эксперимента были выявлены положительные различия по всем генам в группе с минимальным вводом фукуса пузырчатого, а по гену Gal-10 получена достоверная разница (p≤0,05). В третьей опытной группе отмечена достоверная разница по IL-8 (p≤0,05), экспрессия остальных генов интереса была выше контроля. В группе, получавшей 15 г/кг Фукуса пузырчатого, выявлены достоверные различия по трем генам интереса из четырех (p≤0,05; p≤0,01; p≤0,001). Был проведен анализ микробиома в органах пищеварительной системы на разных этапах старения по итогам опыта по кормлению. Было установлено, что полезная микробиота количественно преобладает над нежелательной и патогенной. Количество бактерий филума Firmicutes увеличилось на 6,8 %, а количество микроорганизмов филума Bacteroidetes уменьшилось на 5,9 %. Семейство целлюлозолитических и сахаролитических бактерий Ruminococcaceae, порядка Clostridiales, увеличилось на 27,1 %, а порядок уменьшился на 3,9 %. Установлено, что опытная добавка способствует увеличению полезных бактерий порядка Lactobacillales на 51,3 % и семейства Lactobacillaceae на 13,9 %. Также, Фукус Пузырчатый способствовал уменьшению патогенной и нежелательной микрофлоры на 0,9 %, включая сокращение численности бактерий семейства Campylobacteraceae на 10,9 % и филума Fusobacteria на 47,4 %. При увеличении количества добавки, количество бактерий филума Bacteroidetes увеличивается на 0,97 %, а обилие бактерий филума Firmicutes снижается на 2,5 %. Содержание полезных бактерий порядка Lactobacillales и семейства Lactobacillaceae увеличивается на почти в два раза, соответственно. Полезные целлюлозолитические и сахаролитические бактерии семейства Ruminococcaceae увеличились на 2,2 %, а порядок Clostridiales этой семейства уменьшился на 9,6 %. Фукус пузырчатый не оказал положительного влияния на патогенную и нежелательную микрофлору, которая увеличилась на 7,6 %, но важно отметить снижение филума Fusobacteria и семейства Campylobacteraceae на 20,9 и 26,1 %, соответственно. Максимальный ввод Фукуса способствовал снижению обилия неблагоприятных бактерий филума Fusobacteria на 9,8 % и семейства Campylobacteraceae на 23,9 %, но в целом добавка не оказала влияния на патогенную и нежелательную микрофлору, количество которой увеличилось на 8,0 %. Были разработаны прототипы кормовых добавок для коррекции процессов старения у несушек. Был проведен анализ питательной ценности разработанных кормовых добавок. В ходе проведенных исследований, было установлено, что зеленые и бурые водоросли содержат ряд биологически активных веществ и пригодны по показателям питательности для ввода в рационы питания несушки старших возрастов. Было установлено, что питательная ценность по протеину у хлореллы 2 раза выше, чем у сои, а по минеральным веществам она превышает их содержание по сравнению с люцерной и клевером в 6-10 раз. Водоросль хлорелла образует также антибиотик хлореллин, действующий бактериостатически на таких возбудителей как стрептококки, стафилококки, кишечную палочку и многие другие возбудители. Был проведен опыт по кормлению на фоне кормового и теплового стресса с применением разработанной кормовой добавки, способствующей на продуктивное долголетие кур-несушек. Опыт был проведен на курах-несушках кросса «Коралл» в возрасте 48-54 недели в условиях высоких температур (t=30C и выше). Исследования проводились на птицефабрике Лысогорская ОАО «Саратов птица» в июле-августе 2023 года. Поголовье птицы в контрольном птичнике составила 59 043 головы, а в опытном – 61 649 голов. В период проведения эксперимента учитывались показатели яичной продуктивности, живой массы и жизнеспособности. По окончании эксперимента по 5 голов кур-несушек из опытной и контрольной группы были подвергнуты эвтаназии. У каждой особи были взяты образцы матки, яйцевода, слепых отростков кишечника для исследования экспрессии генов. За период исследования в опытной группе птица снизила живую массу, но изменение не является статистически достоверным. В связи с высокой температурой и послепиковым возрастом отмечается снижение продуктивности в двух группах, но в контроле снижение было на 1% ниже. Процент насечки яйца повысился, в опытной группе достоверно меньше, чем в контроле. Процент насечки яйца в опытной группе во время эксперимента увеличился на 0,1 и составил 0,13%. В контрольной группе данный показатель был хуже – 0,26%, и, соответственно увеличился на 0,6. Затраты корма на яйцо снизились и были в опытной группе ниже, чем в контроле. Масса яйца снизилась, что характерно для теплового стресса, однако в контрольной группе снижение было более выраженным. На основе проведенных исследований были подготовлены 2 заявки на патент (изобретение). Результаты работ по гранту были доложены на 3 международных конференциях. За 2-й год выполнения проекта было опубликовано 4 статьи в изданиях, входящих в российские и международные базы «RSCI», «Web of Science», «Scopus».