По всей вероятности, механизм стимулирующего действия малых доз ионизирующих излучений на организм животных на молекулярно-биологическом уровне вряд ли может существенно отличаться от действия на растения. Следует лишь отметить, что роль специфических гормонов, индуцирующих запуск характерных метаболических процессов, которые обусловливают активацию развития, выполняют гормоны животных, и в первую очередь, по-видимому, стероидные гормоны, контролирующие эти процессы (Гудков, 1989 г.). Об этом свидетельствуют и данные Г. Л. Лукша с соавторами (1989 г.), которые установили, что у крыс-самцов при облучении дозой 0,5 и 1 Гр происходят определенные изменения в системе рецепторов стероидных гормонов клеток различной чувствительности. Наиболее чувствительной к воздействию ионизирующих излучений оказалась рецепция андрогенов в простате крыс. Облучение дозой 0,5... 1 Гр приводит к 7...8-кратному снижению числа мест связывания андрогенов в цитозоле во все исследованные сроки (10...60 дней). Таким образом, при облучении малыми дозами происходит перераспределение фракций кортикостерона в пользу биологически активного, не связанного с транскортином гормона. Вместе с этим, по данным Т. В. Дудина с соавторами (1989 г.), при облучении половозрелых крыс-самцов дозой 0,5 Гр рецепторное связывание 3Н-кортикостерона в гипоталамусе повышается, что свидетельствует об увеличении доли связанного гормона. На фоне измененного гормонального уровня происходят сдвиги в соотношении между отдельными изоферментами, которые приводят к изменению обменных процессов. Это связано с тем, что многие ферменты являются адаптивными к гормонам надпочечников (А. Г. Шкулев, 1989 г.).
О стимулирующем действии ионизирующих излучений на животный организм можно судить по ускорению или повышению под влиянием облучения таких факторов, как рост, развитие, продуктивность.
Первые попытки практического использования ионизирующих излучений для повышения продуктивности сельскохозяйственных животных были сделаны в птицеводстве путем облучения яиц до и после инкубации, а также облучения цыплят и кур в различные возрастные периоды. Еще в 1963 г. А. М. Кузин, И. Г. Костин и другие авторы показали, что хроническое облучение яиц в первые дни инкубации микродозами гамма-лучей (суммарная доза 0,012...0,03 Гр) увеличивает выводимость и выживаемость в среднем на 2,6 %, а яйценоскость выросших кур на 7 %.
Большой интерес для промышленного птицеводства представляли полупроизводственные исследования, проведенные на Ташкентской птицефабрике с предынкубационным гамма-облучением дозой 0,03...0,05 Гр куриных яиц перед закладкой в инкубаторы. При этом использовали опытно-производственную гамма-установку производительностью 7000 яиц в смену. Эксперименты показали усиление интенсивности роста и развития куриных эмбрионов, увеличение выводимости, выживаемости цыплят и повышение яйценоскости кур (табл. 1).
Влияние радиационной обработки яиц на контрольную выбраковку и отходы инкубации
| Доза облучения, Гр | Контрольная выбраковка на 7-8-е сутки инкубации, % | Отходы инкубации, % | Процент вылупившихся цыплят |
| Контроль (необлученные) | 17,6±2,6 | 23,0+2,8 | 77,0±2,4 |
| 0,01 | 7,5±1,7 | 15,0+2,0 | 85,0±3,3 |
| 0,03 | 7,0±1,7 | 12,4±2,1 | 87,6±3,2 |
| 0,05 | 7,5±1,8 | 14,0+1,6 | 86,0±3,2 |
| 0,10 | 7,5±1,5 | 16,0+3,4 | 84,0±3,0 |
| 0,50 | 15,7±2,4 | 23,7+4,4 | 76,3±2,7 |
| 1,00 | 17,7±2,4 | 28,0±4,6 | 72,0±3,8 |
| 4,00 | 22,7±3,1 | 37,7±4,8 | 62,3±4,7 |
При дозе 0,25 Гр эффект стимуляции пропадал, а при дозах 0,5 Гр и выше переходил в эффект угнетения (рис. 2).
Согласно исследованиям, проведенным в МГАВМиБ им. К. И. Скрябина, радиационная обработка яиц в дозе 0,2 Гр на 10-й день инкубации сокращает время инкубации на одни сутки, увеличивает массу цыплят в течение первого месяца в среднем на 12 %, повышает яйценоскость кур, полученных из облученных яиц, по сравнению с контролем (А. Д. Белов, В. В. Пак, 1983 г.). Положительный эффект радиации наблюдали также при облучении цыплят в 1...3- и 20-дневном возрастах дозами 0,2 и 1 Гр.
Стимулирующее действие ионизирующих излучений было установлено у кур-несушек. После облучения их в возрасте 14 мес в дозе 0,05 Гр яйценоскость увеличивалась в месяц в среднем на 18 %. Несушки, которые хорошо неслись до облучения, не изменили яйценоскости. Облучение несушек в дозе 0,2 Гр было менее благоприятно. Аналогичное стимулирующее действие ионизирующих излучений на рост молодняка и последующую продуктивность кур-несушек наблюдали ученые Казанского ветеринарного института (В.А.Киршинидр., 1979 г.), Омского ветеринарного института (В. И. Беркович, 1983 г.).
Большое практическое значение имеют работы, проведенные на бройлерах с целью увеличения их массы (В. В. Пак, А. Д. Белов, В. И. Киршин и др.). Облучение бройлеров в дозах 0,25 и 0,5 Гр приводило к увеличению массы цыплят через 30 дней в среднем на 15%. Более высокая масса у облученных цыплят по сравнению с контрольными сохранялась до конца выращивания (65 сут).
Зависимость стимулирующего эффекта от мощности дозы показал Ю. И. Вахер. Так, при облучении цыплят в 2-недельном возрасте при мощности экспозиционной дозы 4,5 Р/мин стимулирующий эффект составляет 10 %, а при облучении цыплят в 3-недельном возрасте при мощности дозы 7,5 Р/мин — 5 %. Таким образом, стимулирующее действие излучения на организм птиц зависит от многих как внешних, так и внутренних условий, в первую очередь от дозы, ее мощности, возраста и функционального состояния облучаемого организма.
Механизм стимулирующего действия ионизирующей радиации на яйценоскость кур связывают с возникновением триггер-эффекторов. Воздействие малой дозы (неспецифический триггер-эффектор) на яйцо или голову цыпленка активирует синтез и выброс в кровь гипоталамического нейросекрета. При этом повышается продуцирование гонадолиберинов (специфические триггер-эффекторы), которые, воздействуя на гипофиз, стимулируют секрецию гонадотропинов, ЛГ и ФСГ. Гонадотропины, в свою очередь, стимулируют выработку стероидных половых гормонов. Устанавливается оптимальный баланс овариальных стероидов, ускоряется созревание фолликулов, повышается продуктивность. Воздействие овариальных гормонов через обратную связь на гипоталамус вызывает следующую волну стимуляции (В. А. Варданян, М. А. Кочикянц, 1989 г.).
Существенной частью механизма межклеточного контроля, осуществляемого путем нервной и эндокринной регуляций клеток организма, является система циклических нуклеотидов. Как показали опыты А. Д. Белова, Л. В. Рогожиной, З. Г. Кусуровой (1986 г.), предынкубационное рентгеновское облучение яиц дозой 0,05 Гр активизирует циклазную систему у цыплят-бройлеров в последующие сроки развития (с 1-х по 35-е сут).
Исходя из многочисленного экспериментального материала наиболее перспективным считают процесс радиационного облучения яиц перед закладкой их в инкубатор оптимальными дозами 0,03...0,05 Гр и при сортировке цыплят сразу после их вылупления дозой 0,2 Гр.
Схема промышленного использования довольна проста: уложенные в лотки яйца подают транспортером в рабочую камеру гамма-установки, подвергают радиационной обработке оптимальной стимулирующей дозой и затем по транспортеру они поступают в инкубатор. Таким образом, новый процесс легко вписывается в существующую технологическую цепочку инкубации на птицефабриках и комплексах.
Что касается цыплят, то на современных крупных птицефабриках их подвергают специальной обработке. Цыпленка заталкивают клювом вперед в крошечную клетушку на карусельной установке, где верхнюю часть его клюва прижигают. Эту операцию проводят, чтобы предотвратить выщипывание пуха и расклевывание до смерти, присущее цыплятам в условиях большой скученности. Технологически ее легко совместить с облучением головы цыпленка, что приведет к его более быстрому развитию и повышению яйценоскости.
Подсчитано, что повышение яйценоскости на 10 % в условиях крупных птицеферм, дающих ежегодную продукцию 5 млн яиц, означает получение дополнительной продукции в 500 тыс. штук.