Эффективная технология дезинфицирующего озонирования инкубационных куриных яиц

Актуальность. Положительные стороны дезинфицирующего озонирования инкубационных яиц позволяют рассчитывать на успешное применение метода не только в крупных, но и маломасштабных хозяйствах, а также в экспериментальных и производственных целях в лабораториях и на биопредприятиях, связанных с технологическим процессом, основанным на инкубации небольшого количества яиц. Это обусловливает важность расширения спектра озонаторов за счет многочисленных портативных устройств. Для этих приборов нет четких рекомендаций и это вызывает необходимость поиска наиболее эффективных и безвредных для эмбриона режимов, и схем дезинфицирующего озонирования.

Методы. Использовались оплодотворенные куриные яйца «Хайсекс Браун» и портативный озонатор «ОЗОН-ОВиВ». Концентрация озона 2,0 мг/л. Обработку яиц проводили в специально изготовленной камере.

Технология-1: двукратно по 30 минут до инкубации и на 3-и сутки инкубации. Технология-2: трехкратно по 30 минут до инкубации, на 3-и и 5-е сутки.

Спектр проводимых исследований включал: оценку общей микробной обсемененности (денситометрии); идентификацию микроорганизмов (MALDI-TOF-спектрометрия); биологический контроль инкубации (фертильность, выводимость, смертность, аномалии развития); оценку полноценности закладки внутренних органов (микроКТ); морфометрию эмбрионов (масса, длина, обхват груди) и расчет индексов пропорциональности развития; гистологическую оценку печени.

Результаты. Суммарная концентрация озона при обработке двумя способами составила, соответственно, 240 мг/л и 360 мг/л. Доказана дезинфицирующая эффективность озонирования, обеспечивающая снижение уровня общей микробной обсемененности при двукратной и трехкратной обработке на 30% и 40%. Выявлена тенденция сохранения низкой (по сравнению с интактными яйцами) общей микробной обсемененности вплоть до 14 суток инкубации. Динамика микробного пейзажа свидетельствует о бактериостатическом действии озона в использованных концентрациях на широкий спектр микроорганизмов. Микротомографическим и гистологическим методами подтверждена безвредность примененных технологий. Наряду с более выраженным антибактериальным действием технологии-2 выявлено наличие стимулирующего влияния на организм развивающего эмбриона, что обусловливает предпочтительность ее выбора.

1. Duvanov E.S., Kudinov Y.I., Pashchenko F.F., Duvanova V.S. Analysis of the Technological Process of Egg Incubation and Formulation of the Control Problem. 2021 3rd International Conference on Control Systems, Mathematical Modeling, Automation and Energy Efficiency (SUMMA). IEEE. 2021; 769–773. https://doi.org/10.1109/SUMMA53307.2021.9632224

2. Лукин Е.В., Бакаева Л.Н., Ежова О.Ю., Николаева Н.А. Эффективность использования различных схем закладки при инкубации куриных яиц. Современные проблемы развития ветеринарной медицины и биотехнологии. Материалы Национальной научно-практической конференции с международным участием. Оренбург: Оренбургский государственный аграрный университет. 2023; 248–251. https://elibrary.ru/ggkazn

3. Лопаева Н.Л. Особенности получения яиц с высокими инкубационными свойствами. Вклад аграрных ученых в реализацию 10-летия науки и технологии в Российской Федерации. Сборник статей по материалам Международной научно-практической конференции. Курган: Курганский государственный университет. 2023; 40–43. https://elibrary.ru/yehdph

4. Курбонова М.Д. Инкубация яиц мясных кур разных кроссов. Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса. Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. Пенза: Пензенский государственный аграрный университет. 2024; 189–193. https://elibrary.ru/dybunh

5. Garcia P., Wang Y., Viallet J., Macek Jilkova Z.M. The Chicken Embryo Model: A Novel and Relevant Model for Immune-Based Studies. Frontiers in Immunology. 2021; 12: 791081. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.791081

6. Yushina Yu.K., Nasyrov N.A., Zaiko E.V., Grudistova M.A., Reshchikov M.D. Evaluating the effect of various types of disinfectants on bacterial biofilms. Теория и практика переработки мяса. 2023; 8(2): 162–167. https://doi.org/10.21323/2414-438X-2023-8-2-162-167

7. Woyda R., Oladeinde A., Abdo Z. Chicken Production and Human Clinical Escherichia coli Isolates Differ in Their Carriage of Antimicrobial Resistance and Virulence Factors. Applied and Environmental Microbiology. 2023; 89(2): e01167-22. https://doi.org/10.1128/aem.01167-22

8. Козак С.С., Тарарова К.С. Многокомпонентное моюще-дезинфицирующее средство для санитарной обработки ветеринарных объектов на птицеперерабатывающих предприятиях. Птица и птицепродукты. 2024; (2): 40–43. https://elibrary.ru/sbunne

9. Batanov S.D., Baranova I.A., Starostina O.S., Ananikov Ya.G., Shkarupa E.V. The influence of morphological parameters of incubation eggs on the growth and development of repair young. BIO Web of Conferences. 2024; 108: 01033. https://doi.org/10.1051/bioconf/202410801033

10. Цыганков Е.М., Менькова А.А., Казимирова Т.А., Андреев А.И. Бактериологические показатели смывов как фактор эмбрионального развития цыплят и максимизации эффективности птицеводства. Ветеринарный врач. 2022; (1): 56–65. https://doi.org/10.33632/1998-698X.2021-1-56-65

11. Saidane Z., Dahou A.A., Daoudi M., Dahmouni S., Homrani A. Consequences of Technical and Sanitary Practices on Laying and Hatching Rates in the Gallus gallus domesticus Meat Sector in the Mostaganem Region (Algeria). Acta Veterinaria Eurasia. 2024; 50(1): 3–8. https://doi.org/10.5152/actavet.2024.23032

12. Цыганков Е.М. Влияние дезинфицирующих средств «Аргодез», «Вироцид», «Кемицид» на эмбриональное развитие цыплят-бройлеров. Современные тенденции развития аграрной науки. Сборник научных трудов II Международной научно-практической конференции. Брянск: Брянский государственный аграрный университет. 2023; 403–407. https://elibrary.ru/gnyykj

13. Астахова Ю.Ю., Кузнецов В.С., Ежова О.Ю. Обработка инкубационных яиц биопрепаратом. Перспективы развития современного агропромышленного комплекса. Материалы III Международной научно-практической конференции. Уфа: Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук. 2023; 179–183. https://elibrary.ru/aflnmp

14. Боронин В.В. Обеспечение здоровья цыплят-бройлеров путем оптимизации освещения при инкубации яиц. Перспективные технологии и инновации в АПК в условиях цифровизации. Материалы III Международной научно-практической конференции. Чебоксары: Чувашский государственный аграрный университет. 2024; 96–98. https://elibrary.ru/csuzlq

15. Svetlov D.A., Boriskin A.S., Dergunova A.V., Vildaiva M.V., Erofeev V.T. Disinfection and Sterilization of Air and Internal Surfaces of Industrial Premises. Akimov P., Vatin N. (eds.). XXX Russian-Polish-Slovak Seminar Theoretical Foundation of Civil Engineering (RSP 2021). Lecture Notes in Civil Engineering; vol. 189. Cham: Springer. 2022; 38–43. https://doi.org/10.1007/978-3-030-86001-1_5

16. Saipullaev M., Koichuev A., Batyrova A., Gadzhimuradova Z., Mirzoeva T. The disinfecting properties of Penox-1 solutions for sanitation of objects of veterinary supervision. E3S Web of Conferences. 2020; 175: 03012. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202017503012

17. Khayrullin M., Rebezov M. Study on the effects of different sterilization methods and storage conditions on milk quality. Food Science and Technology. 2023; 43: e53421. https://doi.org/10.5327/fst.53421

18. Rebezov M. et al. Application of Electrolyzed Water in the Food Industry: A Review. Applied Sciences. 2022; 12(13): 6639. https://doi.org/10.3390/app12136639

19. Oliveira G.d.S., McManus C., Salgado C.B., dos Santos V.M. Effects of Sanitizers on Microbiological Control of Hatching Eggshells and Poultry Health during Embryogenesis and Early Stages after Hatching in the Last Decade. Animals. 2022; 12(20): 2826. https://doi.org/10.3390/ani12202826

20. Motola G., Hafez H.M., Brüggemann-Schwarze S. Assessment of three alternative methods for bacterial disinfection of hatching eggs in comparison with conventional approach in commercial broiler hatcheries. PloS ONE. 2023; 18(3): e0283699. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0283699

21. Возмилов А.Г., Астафьев Д.В., Илимбетов Р.Ю. Использование озона для дезинфекции яиц и стимулирования эмбрионального развития цыплят в период инкубации. АПК России. 2019; 26(5): 811–817. https://elibrary.ru/biiwgw

22. Koc S., Aygun A. Effects of Ozone on Egg Shell Microbial Load, Hatching Traits and Chick Performance in Quail Eggs. Innoriginal: International Journal of Sciences. 2021; 8(3): 47–52.

23. Saad H.F. The effect of exposing broiler hatching eggs to different periods of ozone dissolved in water on some hatching characters, productive performance of hatched chicks. European Scholar Journal. 2024; 5(1): 4–10.

24. Parvin P.A., Zakeri A., Hidarnejad K., Moghaddaszadeh-Ahrabi S. Ozone treatment as a disinfectant of commercial eggs to preserve function quality. The Indian Journal of Animal Sciences. 2020; 90(6): 937–941. https://doi.org/10.56093/ijans.v90i6.105009

25. Илюнина А.В., Зыкина Е.А. Озонирование в птицеводстве. Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса. Сборник материалов Международной научно-практической конференции. Пенза: Пензенский государственный аграрный университет. 2022; 1: 152–154. https://elibrary.ru/dkrfle

26. Сизоненко М.Н., Тимченко Л.Д., Ржепаковский И.В. Озонирование инкубационных яиц как путь повышения биотехнологических потенций эмбрионального сырья. Современные достижения биотехнологии. Материалы IV Международной научно-практической конференции. Ставрополь: Северо-Кавказский федеральный университет. 2014; 195–198. https://elibrary.ru/tbvlhz

27. Шахбанов М.Ш. Актуальность и перспективы исследования влияния озона на развитие куриного эмбриона. Биотехнология: взгляд в будущее. Ставрополь: Ставропольский государственный медицинский университет. 2020; 263–266. https://elibrary.ru/vxpypb

28. Строев Н.Н., Астахова Т.С. Разработка эффективной системы электропитания озонатора промышленного назначения. Энергетика, информатика, инновации-2023. Материалы XIII Международной научнотехнической конференции. Смоленск: Универсиум. 2023; 124–128. https://elibrary.ru/vlmlji

29. Слободскова А.А., Кузьмина Т.А. К вопросу обработки инкубационных яиц. Вестник Совета молодых ученых Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2022; (2): 110–114. https://elibrary.ru/jeoyrp

30. Ulyukina E.A., Gusev S.S., Andreev O.P., Pirogov E.N. Ozone-sorption technology of water purification for agricultural enterprises. E3S Web of Conferences. 2023; 402: 09017. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202340209017

31. Makhmudov I.E., Aliev M.K., Makhmudova D.E., Musayev Sh.M., Rustamova M.M., Nematov D.B. Static Mixer Apparatus for blending Ozone with water in the Process Pipeline. E3S Web of Conferences. 2023; 449: 06014. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202344906014

32. Vendin S., Manuylenko A., Strakhov V. Results of research on development of electric air ozonizer for livestock rooms. E3S Web of Conferences. 2023; 411: 02018. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202341102018

33. Avdeeva V.N., Starodubtseva G.P., Bezgina Yu.A., Zorina E.B., Logacheva E.A. Development of an electrical ozonator for the treatment of agricultural products. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022; 1052: 012135. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1052/1/012135

34. Baskakov I.V., Orobinsky V.I., Gievsky A.M., Chernyshov A.V., Gulevsky V.A. Modes of treating pre-sowing grain seeds with ozone. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022; 954: 012009. https://doi.org/10.1088/1755-1315/954/1/012009

35. Исмаилов А.А., Тимченко Л.Д., Пенькова Н.И., Амлиева А.З., Агамерзаева М.М. Применение MALDI-TOf масс-спектрометрического анализа для идентификации озонированной Lactobacillus plantarum 8P-A3. Естественные и технические науки. 2022; (7): 69–72. https://doi.org/10.25633/ETN.2022.07.03

36. Черников С.В., Тимченко Л.Д., Шахбанов М.Ш., Какулия Е.В., Гусаков Д.А. Динамика корреляционной взаимосвязи между уровнем альфа-фетопротеина, общего белка в гомогенате куриного эмбриона и его морфометрическими показателями. Современные вопросы биомедицины. 2024; 8(S1): 16. https://doi.org/10.24412/2588-0500-2024_08_S1_16

37. Сизоненко М.Н., Добрыня Ю.М. Влияние озона на морфологические особенности перепелиного эмбриона. Физико-химическая биология. II Международная научная интернет-конференция. Ставрополь: Ставропольский государственный медицинский университет. 2014; 16–18. https://elibrary.ru/uxblep

38. Zahoor M.A. et al. Teratogenic Effects of Thiamethoxam (a Neonicotinoid) on Development of Chick Embryo. Pakistan Veterinary Journal. 2022; 42(2): 179–184.

39. AVMA Guidelines for the Euthanasia of Animals: 2020 Edition. Schaumburg, IL: American Veterinary Medical Association. 2020; 121. ISBN 978-1-882691-54-8

40. Ржепаковский И.В. и др. Трехмерная рентгеновская микротомография сердца куриного эмбриона в раннем периоде эмбриогенеза. Аграрная наука. 2023; (10): 24–29. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2023-375-10-24-29

41. Rzhepakovsky I. et al. High-Performance Microcomputing Tomography of Chick Embryo in the Early Stages of Embryogenesis. Applied Sciences. 2023; 13(19): 10642. https://doi.org/10.3390/app131910642

42. Hoffmann A., Thiele M., Fehlhaber K., Seeger J. Effects of Ozone (O3) on Survival and Development of Chick Embryos After Gas Exposure In Ovo. Anatomia, Histologia, Embryologia. 2005; 34(S1): 20–21. https://doi.org/10.1111/j.1439-0264.2005.00669_44.x

43. Wlazlo L., Drabik K., Al-Shammari K.I.A., Batkowska J., Nowakowicz-Debek B., Gryzińska M. Use of reactive oxygen species (ozone, hydrogen peroxide) for disinfection of hatching eggs. Poultry Science. 2020; 99(5): 2478–2484. https://doi.org/10.1016/j.psj.2019.12.039

44. Астахова Ю.Ю., Пушкарев Д.Н., Ежова О.Ю., Гадиев Р.Р. Применение антисептического препарата в инкубации яиц. Мичуринский агрономический вестник. 2022; (1): 7–11. https://elibrary.ru/gckxcx

45. Волонсевич М.А. Использование ультрафиолетового излучения с-спектра для санации длительно хранившихся инкубационных яиц кур. Сельское хозяйство — проблемы и перспективы. Сборник научных трудов. Гродно: Гродненский государственный аграрный университет. 2022; 56: 23–32. https://elibrary.ru/zdintq

46. Ma Y. et al. OCT based four-dimensional cardiac imaging of a living chick embryo using an impedance signal as a gating for post-acquisition synchronization. Biomedical Optics Express. 2022; 13(12): 6595–6609. https://doi.org/10.1364/BOE.476254

47. Chen V.S., Morrison J.P., Southwell M.F., Foley J.F., Bolon B., Elmore S.A. Histology Atlas of the Developing Prenatal and Postnatal Mouse Central Nervous System, with Emphasis on Prenatal Days E7.5 to E18.5. Toxicologic Pathology. 2017; 45(6): 705–744. https://doi.org/10.1177/0192623317728134

48. Xiao X., Yuan D., Wang Y.-X., Zhan X.-A. The Protective Effects of Different Sources of Maternal Selenium on Oxidative Stressed Chick Embryo Liver. Biological Trace Element Research. 2016; 172(1): 201–208. https://doi.org/10.1007/s12011-015-0541-y

49. Colakoglu F., Selcuk M.L. The Embryotoxic Effects of in Ovo Administered Sunset Yellow FCF in Chick Embryos. Veterinary Sciences. 2021; 8(2): 31. https://doi.org/10.3390/vetsci8020031