Дозозависимое влияние цитрата кальция на процессы минерализации, эндокринные функции и метаболический статус у кур-несушек

  • Ksenia S. Nechitailo Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук; Оренбургский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-8755-414X
  • Tatiana N. Kholodilina Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук; Оренбургский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-3946-8247
  • Elena A. Sizova Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук; Оренбургский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-5125-5981
  • Daniil E. Shoshin Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук; Оренбургский государственный университет https://orcid.org/0000-0003-3086-681X
  • Kristina V. Ryazantseva Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук; Оренбургский государственный университет https://orcid.org/0000-0001-5134-0396
  • Elena V. Yausheva Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук; Оренбургский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-1589-2211
Ключевые слова: хлорид кальция, цитрат кальция, яйценоскость, курица-несушка, скелет, остеопротегерин, паратиреоидный гормон

Аннотация

Обоснование. Цитрат кальция рассматривается как перспективная органическая форма кальция с высокой биодоступностью.

Цель – оценка динамики минерального обмена, метаболического статуса и качества яичной скорлупы у кур-несушек (Gallus gallus L.) кросса Хайсекс Браун при частичной замене известняка (CaCO3) в рационе птицы на цитрат кальция (Ca3(C6H5O7)2).

Материалы и методы. Опыт проведен на курах-несушках, распределённых между контрольной и тремя опытными группами (n = 30): ОГ1, ОГ2 и ОГ3, где 10%, 20% и 30% известняка рациона заменяли на цитрат кальция. Исследовали морфологические и биохимические показатели крови, уровень гормонов, маркеры костного ремоделирования, а также элементный состав сыворотки, берцовой кости и яичной скорлупы.

Результаты. Наиболее выраженные положительные сдвиги были выявлены при 20% замещении: увеличение концентраций Ca, P и K в скорлупе, снижение H/L-индекса, повышение уровня остеопротегерина (OPG) и снижение концентрации паратиреоидного гормона в сыворотке крови. Напротив, при 30% замещении отмечены признаки метаболической нагрузки – рост концентрации АЛТ при одновременном снижении концентраций OPG, меди, цинка и железа. Во всех группах уменьшалось содержание Sr и Ba в костной ткани и скорлупе. Таким образом, замена 20% известняка рациона цитратом кальция целесообразна и способствует улучшению минерального гомеостаза и качества скорлупы. Более высокие дозы требуют коррекции микроэлементного состава рациона. Цитрат кальция проявляет себя как биоактивный модулятор минерального и энергетического обмена.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Ksenia S. Nechitailo, Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук; Оренбургский государственный университет

канд. биол. наук, старший научный сотрудник отдела физиологии, биохимии и морфологии животных; старший преподаватель научно-образовательного центра «Биологические системы и нанотехнологии»

Tatiana N. Kholodilina, Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук; Оренбургский государственный университет

канд. с.-х. наук, ведущий научный сотрудник испытательного центра; доцент кафедры экологии и природопользования

Elena A. Sizova, Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук; Оренбургский государственный университет

д-р. биол. наук, доцент, главный научный сотрудник лаборатории молекулярно-генетических исследований и металломики в животноводстве; профессор научно-образовательного центра «Биологические системы и нанотехнологии»

Daniil E. Shoshin, Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук; Оренбургский государственный университет

младший научный сотрудник отдела физиологии, биохимии и морфологии животных; ассистент научно-образовательного центра «Биологические системы и нанотехнологии»

Kristina V. Ryazantseva, Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук; Оренбургский государственный университет

канд. биол. наук, научный сотрудник отдела физиологии, биохимии и морфологии животных; научный сотрудник научно-образовательного центра «Биологические системы и нанотехнологии»

Elena V. Yausheva, Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук; Оренбургский государственный университет

канд. биол. наук, старший научный сотрудник лаборатории молекулярно-генетических исследований и металломики в животноводстве; старший научный сотрудник научно-образовательного центра «Биологические системы и нанотехнологии»

Литература

Фисинин, В. И., & Егоров, И. А. (2019). Руководство по кормлению сельскохозяйственной птицы: метод. пособие. Москва: ЛИКА, 215 с. (Fisinin, V. I., & Egorov, I. A. (2019). Guidelines on feeding agricultural poultry: Methodological guide. Moscow: LIKA, 215 p.)

Arzour Lakehal, N., & Boudebza, A. (2021). Biochemical reference intervals in broiler chickens according to age and strain. Agricultural Science and Technology, 13(4), 357–364. https://doi.org/10.15547/ast.2021.04.058 EDN: https://elibrary.ru/WAELGP

Bhoelan, B. S., Stevering, C. H., van der Boog, A. T., & van der Heyden, M. A. (2014). Barium toxicity and the role of the potassium inward rectifier current. Clinical Toxicology (Philadelphia), 52(6), 584–593. https://doi.org/10.3109/15563650.2014.923903

Bigi, A., & Boanini, E. (2025). Strontium substituted calcium orthophosphates: Structure, stability, morphology, and biomedical applications. International Journal of Molecular Sciences, 26(12), 5886. https://doi.org/10.3390/ijms26125886 EDN: https://elibrary.ru/ZSBLAK

Ciosek, Ż., Kot, K., & Rotter, I. (2023). Iron, zinc, copper, cadmium, mercury, and bone tissue. International Journal of Environmental Research and Public Health, 20(3), 2197. https://doi.org/10.3390/ijerph20032197 EDN: https://elibrary.ru/UHXORR

Costello, L. C., & Franklin, R. B. (2016). Plasma citrate homeostasis: How it is regulated; and its physiological and clinical implications. An important, but neglected, relationship in medicine. HSOA Journal of Human Endocrinology, 1(1), 005.

De Cloet, C. A., Maina, A. N., Schulze, H., Bédécarrats, G. Y., & Kiarie, E. G. (2023). Egg production, egg quality, organ weight, bone ash, and plasma metabolites in 30 week old Lohmann LSL lite hens fed corn and soybean meal based diets supplemented with enzymatically treated yeast. Poultry Science, 102(4), 102527. https://doi.org/10.1016/j.psj.2023.102527 EDN: https://elibrary.ru/NYJZDD

de Matos, R. (2008). Calcium metabolism in birds. Veterinary Clinics of North America: Exotic Animal Practice, 11(1), 59–82. https://doi.org/10.1016/j.cvex.2007.09.005

Du, Y., Hao, D., Liu, W., Liu, W., Li, D., Lei, Q., & Li, F. (2024). Plasma biochemistry, intestinal health, and transcriptome analysis reveal why laying hens produce translucent eggs. Animals (Basel), 14(17), 2593. https://doi.org/10.3390/ani14172593 EDN: https://elibrary.ru/NBIBEQ

Elnesr, S. S., Mahmoud, B. Y., da Silva Pires, P. G., Moraes, P., Elwan, H. A. M., El Shall, N. A., & Alagawany, M. (2024). Trace minerals in laying hen diets and their effects on egg quality. Biological Trace Element Research, 202(12), 5664–5679. https://doi.org/10.1007/s12011 024 04121 8 EDN: https://elibrary.ru/FXACUF

Eusebio Balcazar, P. E., Purdum, S., Hanford, K., & Beck, M. M. (2018). Limestone particle size fed to pullets influences subsequent bone integrity of hens. Poultry Science, 97(5), 1471–1483. https://doi.org/10.3382/ps/pex412

Fu, K. B., Dai, D., Zhou, J. M., Wang, J., Zhang, H. J., Wu, S. G., & Wang, J. (2025). Dietary sodium sulfate supplementation improves eggshell quality, uterine ion transportation and glycosaminoglycan synthesis in laying hens. Animal Bioscience, 38(5), 1029–1040. https://doi.org/10.5713/ab.24.0456 EDN: https://elibrary.ru/VCIZVB

Garcia Mejia, R. A., Sinclair Black, M., Blair, L. R., Angel, R., Jaramillo, B., Regmi, P., & Ellestad, L. E. (2024). Physiological changes in the regulation of calcium and phosphorus utilization that occur after the onset of egg production in commercial laying hens. Frontiers in Physiology, 15, 1465817. https://doi.org/10.3389/fphys.2024.1465817 EDN: https://elibrary.ru/XPDSQW

Geng, Y., Mosyak, L., Kurinov, I., Zuo, H., Sturchler, E., Cheng, T. C., & Fan, Q. R. (2016). Structural mechanism of ligand activation in human calcium sensing receptor. eLife, 5, e13662. https://doi.org/10.7554/eLife.13662

Gloux, A., Le Roy, N., Même, N., Piketty, M. L., Prié, D., Benzoni, G., & Duclos, M. J. (2020). Increased expression of fibroblast growth factor 23 is the signature of a deteriorated Ca/P balance in ageing laying hens. Scientific Reports, 10(1), 21124. https://doi.org/10.1038/s41598 020 78106 7 EDN: https://elibrary.ru/UHUHSW

Habig, C., Weigend, A., Baulain, U., Petow, S., & Weigend, S. (2021). Influence of age and phylogenetic background on blood parameters associated with bone metabolism in laying hens. Frontiers in Physiology, 12, 678054. https://doi.org/10.3389/fphys.2021.678054 EDN: https://elibrary.ru/XZMXRI

Hanlon, C., Takeshima, K., Kiarie, E. G., & Bédécarrats, G. Y. (2022). Bone and eggshell quality throughout an extended laying cycle in three strains of layers spanning 50 years of selection. Poultry Science, 101(3), 101672. https://doi.org/10.1016/j.psj.2021.101672 EDN: https://elibrary.ru/VXWCDJ

Hawkes, L. A. (2025). Why the superb physiological capacity of birds matters. Journal of Experimental Biology, 228(Suppl_1), JEB247986. https://doi.org/10.1242/jeb.247986 EDN: https://elibrary.ru/AQUGEH

Hincke, M. T., Nys, Y., Gautron, J., Mann, K., Rodriguez Navarro, A. B., & McKee, M. D. (2012). The eggshell: Structure, composition and mineralization. Frontiers in Bioscience (Landmark Edition), 17(4), 1266–1280. https://doi.org/10.2741/3985 EDN: https://elibrary.ru/PNYESZ

Jansen, S., Baulain, U., Habig, C., Weigend, A., Halle, I., Scholz, A. M., & Weigend, S. (2020). Relationship between bone stability and egg production in genetically divergent chicken layer lines. Animals (Basel), 10(5), 850. https://doi.org/10.3390/ani10050850 EDN: https://elibrary.ru/WGCFPE

Jomova, K., Makova, M., Alomar, S. Y., Alwasel, S. H., Nepovimova, E., Kuca, K., & Valko, M. (2022). Essential metals in health and disease. Chemico Biological Interactions, 367, 110173. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2022.110173 EDN: https://elibrary.ru/QJKSNG

Krishnan, K. (2023). Calcium, strontium, barium, and radium. In Patty’s Toxicology (pp. 1–16). https://doi.org/10.1002/0471125474.tox028.pub3

Li, X., Cai, X., Wang, X., Zhu, L., Yan, H., Yao, J., & Yang, C. (2024). Understanding the causes of keel bone damage and its effects on the welfare of laying hens. Animals (Basel), 14(24), 3655. https://doi.org/10.3390/ani14243655 EDN: https://elibrary.ru/XQUPYY

Liu, Z., Que, S., Xu, J., & Peng, T. (2014). Alanine aminotransferase—old biomarker and new concept: A review. International Journal of Medical Sciences, 11(9), 925–935. https://doi.org/10.7150/ijms.8951

Ma, R., Feng, L., Wu, P., Liu, Y., Ren, H. M., Li, S. W., & Jiang, W. D. (2023). A new insight on copper: Promotion of collagen synthesis and myofiber growth and development in juvenile grass carp (Ctenopharyngodon idella). Animal Nutrition, 15, 22–33. https://doi.org/10.1016/j.aninu.2023.06.009 EDN: https://elibrary.ru/BIDULD

Matikainen, N., Pekkarinen, T., Ryhänen, E. M., & Schalin Jäntti, C. (2021). Physiology of calcium homeostasis: An overview. Endocrinology and Metabolism Clinics, 50(4), 575–590. https://doi.org/10.1016/j.ecl.2021.07.005 EDN: https://elibrary.ru/HQNYPR

Minias, P. (2019). Evolution of heterophil/lymphocyte ratios in response to ecological and life history traits: A comparative analysis across the avian tree of life. Journal of Animal Ecology, 88(4), 554–565. https://doi.org/10.1111/1365 2656.12941 EDN: https://elibrary.ru/HZLSPR

Molnár, Z., Hegedűs, M., Németh, P., & Pósfai, M. (2025). Competitive incorporation of Ca, Sr, and Ba ions into amorphous carbonates. Geochimica et Cosmochimica Acta, 393, 18–30. https://doi.org/10.1016/j.gca.2025.02.002 EDN: https://elibrary.ru/GWLRNY

Monchi, M. (2017). Citrate pathophysiology and metabolism. Transfusion and Apheresis Science, 56(1), 28–30. https://doi.org/10.1016/j.transci.2016.12.013

Muir, W. I., Akter, Y., Bruerton, K., & Groves, P. J. (2023). The role of hen body weight and diet nutrient density in an extended laying cycle. Poultry Science, 102(2), 102338. https://doi.org/10.1016/j.psj.2022.102338 EDN: https://elibrary.ru/MOOVQC

Muszyński, S., Kasperek, K., Świątkiewicz, S., Arczewska Włosek, A., Wiącek, D., Donaldson, J., & Schwarz, T. (2022). Assessing bone health status and eggshell quality of laying hens at the end of a production cycle in response to inclusion of a hybrid rye to a wheat corn diet. Veterinary Sciences, 9(12), 683. https://doi.org/10.3390/vetsci9120683 EDN: https://elibrary.ru/KCALKR

Pagnussatt, H., de Oliveira, C. H., Valentim, J. K., Tavernari, F. C., Nunes, R. V., Castro, L. P., & Calderano, A. A. (2025). Effects of dietary non phytate phosphorus on performance, egg quality, and bone traits in laying hens of different ages. Poultry Science, 104(11), 105806. https://doi.org/10.1016/j.psj.2025.105806 EDN: https://elibrary.ru/ABSBIP

Palermo, A., Naciu, A. M., Tabacco, G., Manfrini, S., Trimboli, P., Vescini, F., & Falchetti, A. (2019). Calcium citrate: From biochemistry and physiology to clinical applications. Reviews in Endocrine and Metabolic Disorders, 20(3), 353–364. https://doi.org/10.1007/s11154 019 09520 0 EDN: https://elibrary.ru/PQPPHV

Pivovarov, A. S., Calahorro, F., & Walker, R. J. (2018). Na⁺/K⁺ pump and neurotransmitter membrane receptors. Invertebrate Neuroscience, 19(1), 1. https://doi.org/10.1007/s10158 018 0221 7 EDN: https://elibrary.ru/YUWAAK

Qiu, K., Chang, X., Wang, J., Zhang, H., & Wu, S. (2024). Effects of dietary calcium lactate supplementation on laying performance, blood index, shinbone quality, jejunal immunity, and egg quality of aged laying hens. Agriculture, 14(2), 256. https://doi.org/10.3390/agriculture14020256 EDN: https://elibrary.ru/BRHSBV

Seo, H. J., Cho, Y. E., Kim, T., Shin, H. I., & Kwun, I. S. (2010). Zinc may increase bone formation through stimulating cell proliferation, alkaline phosphatase activity and collagen synthesis in osteoblastic MC3T3 E1 cells. Nutrition Research and Practice, 4(5), 356–361. https://doi.org/10.4162/nrp.2010.4.5.356

Sinclair Black, M., Garcia, R. A., & Ellestad, L. E. (2023). Physiological regulation of calcium and phosphorus utilization in laying hens. Frontiers in Physiology, 14, 1112499. https://doi.org/10.3389/fphys.2023.1112499 EDN: https://elibrary.ru/BXEBFB

Song, M., Jiao, H., Zhao, J., Wang, X., Li, H., Wang, P., & Lin, H. (2022). Dietary supplementation of calcium propionate and calcium butyrate improves eggshell quality of laying hens in the late phase of production. Journal of Poultry Science, 59(1), 64–74. https://doi.org/10.2141/jpsa.0200127 EDN: https://elibrary.ru/VPWZDT

Sonntag, W. I., Spiller, A., & von Meyer Höfer, M. (2019). Discussing modern poultry farming systems — insights into citizen’s lay theories. Poultry Science, 98(1), 209–216. https://doi.org/10.3382/ps/pey292

Thiam, M., Wang, Q., Barreto Sánchez, A. L., Zhang, J., Ding, J., Wang, H., & Zhao, G. (2022). Heterophil/lymphocyte ratio level modulates Salmonella resistance, cecal microbiota composition and functional capacity in infected chicken. Frontiers in Immunology, 13, 816689. https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.816689 EDN: https://elibrary.ru/LRZMQR

Tokumitsu, H., & Sakagami, H. (2022). Molecular mechanisms underlying Ca²⁺/calmodulin dependent protein kinase kinase signal transduction. International Journal of Molecular Sciences, 23(19), 11025. https://doi.org/10.3390/ijms231911025 EDN: https://elibrary.ru/BLSYAH

Traaseth, N., Elfering, S., Solien, J., Haynes, V., & Giulivi, C. (2004). Role of calcium signaling in the activation of mitochondrial nitric oxide synthase and citric acid cycle. Biochimica et Biophysica Acta, 1658(1–2), 64–71. https://doi.org/10.1016/j.bbabio.2004.04.015

Tsiftsoglou, A. S., Tsamadou, A. I., & Papadopoulou, L. C. (2006). Heme as key regulator of major mammalian cellular functions: Molecular, cellular, and pharmacological aspects. Pharmacology & Therapeutics, 111(2), 327–345. https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2005.10.017

Vig, M., & Kinet, J. P. (2009). Calcium signaling in immune cells. Nature Immunology, 10(1), 21–27. https://doi.org/10.1038/ni.f.220

Walker, R. W., Zhang, S., Coleman Barnett, J. A., Hamm, L. L., & Hering Smith, K. S. (2018). Calcium receptor signaling and citrate transport. Urolithiasis, 46(5), 409–418. https://doi.org/10.1007/s00240 018 1035 0 EDN: https://elibrary.ru/HLZVLP

Wang, L., Li, J., Wang, B., Yin, X., Wei, J., & Qiu, H. (2024). Progress in modeling avian hyperuricemia and gout (Review). Biomedical Reports, 22(1), 1. https://doi.org/10.3892/br.2024.1879 EDN: https://elibrary.ru/ODCCHD

Whitehead, C. C. (2004). Overview of bone biology in the egg laying hen. Poultry Science, 83(2), 193–199. https://doi.org/10.1093/ps/83.2.193

Wróblewski, M., Wróblewska, W., & Sobiesiak, M. (2024). The role of selected elements in oxidative stress protection: Key to healthy fertility and reproduction. International Journal of Molecular Sciences, 25(17), 9409. https://doi.org/10.3390/ijms25179409 EDN: https://elibrary.ru/FTECDM

Wu, X., Dai, H., Liu, L., Xu, C., Yin, Y., Yi, J., & Li, S. (2019). Citrate reduced oxidative damage in stem cells by regulating cellular redox signaling pathways and represents a potential treatment for oxidative stress induced diseases. Redox Biology, 21, 101057. https://doi.org/10.1016/j.redox.2018.11.015

Xiang, R., Zhao, X., Sha, L., Tang, M., Wu, X., Zhang, L., & Jiang, X. (2025). Mapping the role of macro and micronutrients in bone mineral density: A comprehensive Mendelian randomization study. European Journal of Nutrition, 64(4), 156. https://doi.org/10.1007/s00394 025 03665 2 EDN: https://elibrary.ru/QSQPWX

Yenice, E., Mızrak, C., Gültekin, M., Atik, Z., & Tunca, M. (2015). Effects of organic and inorganic forms of manganese, zinc, copper, and chromium on bioavailability of these minerals and calcium in late phase laying hens. Biological Trace Element Research, 167(2), 300–307. https://doi.org/10.1007/s12011 015 0313 8 EDN: https://elibrary.ru/JYXEJT

Zhang, H., Wang, Y., Wang, Y., Wei, B., Wang, L., Nguyen, M. T., & Chen, W. (2024). Fermented calcium butyrate supplementation in post peak laying hens improved ovarian function and tibia quality through the “gut bone” axis. Animal Nutrition, 16, 350–362. https://doi.org/10.1016/j.aninu.2023.10.008 EDN: https://elibrary.ru/ZOQLOV

Zhao, S. C., Teng, X. Q., Xu, D. L., Chi, X., Ge, M., & Xu, S. W. (2020). Influences of low level of dietary calcium on bone characters in laying hens. Poultry Science, 99(12), 7084–7091. https://doi.org/10.1016/j.psj.2020.08.057 EDN: https://elibrary.ru/YIKTAV


Опубликован
2026-04-30
Как цитировать
Nechitailo, K., Kholodilina, T., Sizova, E., Shoshin, D., Ryazantseva, K., & Yausheva, E. (2026). Дозозависимое влияние цитрата кальция на процессы минерализации, эндокринные функции и метаболический статус у кур-несушек. Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture, 18(2). https://doi.org/10.12731/2658-6649-2026-18-2-1517
Раздел
Физиология человека и животных