Дисбалансы химических элементов представляют серьёзную угрозу для здоровья и продуктивных качеств сельскохозяйственных животных (Mehdi, Dufrasne, 2016). При этом, модуляция обмена микроэлементов рассматривается в качестве потенциального инструмента для поддержания продуктивного долголетия и повышения молочной продуктивности. Однако, исследования последних пяти лет говорят о вкладе в дисбаланс обмена веществ не только изменений суммарного (валового) содержания конкретного элемента, но и перераспределение его изотопного состава. Стабильные изотопные составы биометаллов могут быть использованы в качестве эффективных маркеров для диагностики различного рода состояний/заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ (Yu-Ki Tanaka et all, 2018, doi: 10.2116/analsci.18SBR02). При этом, изменения изотопного состава Cu, Fe и Zn не сопровождаются аналогичными изменениями их соответствующих концентраций, что делает изотопный анализ более чувствительным к физиологическим изменениям, чем содержание элементов. Кроме того, изотопный состав цинка коррелирует с гликемическими и липидными параметрами крови, а изотопный состав железа коррелирует с гликемическими параметрами (Agustina A M B Hastuti et all, 2020, doi: 10.1007/s00216-019-02291-2).

Очевидно, что исследования указанной проблематики обладают абсолютной новизной и актуальностью. Реализация проекта предполагает получение принципиально новых данных, не имеющих в настоящий момент аналогов, основанных на изучении изотопного состава элементов (на примере железа и меди: 63Сu, 65Сu, 54Fe, 56Fе, 57Fе, 58Fе), их фракционированием; состояния обмена различных форм химических элементов у животных (молочные коровы) с высокой продуктивностью, а также при коррекции гиперэлементозов токсических элементов, разработанной при реализации проекта органоминеральной кормовой добавкой. Будут установлены референтные интервалы распределения стабильных изотопов (на примере железа и меди: 63Сu, 65Сu, 54Fe, 56Fе, 57Fе, 58Fе ) в сыворотки крови цыплят – бройлеров при коррекции рациона веществами, различного функционального назначения: пре- и пробиотики, фитобиотики, энтеросорбенты. Стабильные изотопные составы биометаллов будут использованы в качестве эффективных маркеров для диагностики различного рода состояний, связанных изменением минерального обмена и/или гиперэлементозами. В ходе реализации проекта будет впервые дана подробная характеристика метаболизма химических элементов в зависимости от металломики отдельных элементов. Будут впервые определены референтные интервалы концентраций металло-лигандных форм микроэлементов в сыворотке крови характерные для высокопродуктивных животных.  Будут впервые изучены особенности кинетики химических элементов в зависимости от продуктивности, периода содержания и коррекции гиперэлементоза токсических элементов, разработанной органоминеральной кормовой добавкой. Будет определена реорганизация кишечного микробиома коров в различные периоды выращивания, в том числе при коррекции гиперэлементоза токсических элементов. На основании полученных данных будут выявлены наиболее характерные метаболические модели, связанные с высокой продуктивностью. Будет разработан прототип органоминеральной кормовой добавки для коррекции элементного статуса и повышения продуктивности. Комплексный подход к оценке обмена химических элементов в организме будет также совмещен с изучением распределения стабильных изотопов (на примере меди и железа) в сыворотке крови, а также с оценкой уровня экспрессии генов, ассоциированных с транспортом металлов, с установлением взаимосвязи регуляции генов с продуктивными характеристиками сельскохозяйственных животных. Будет опубликовано 10 статей, в том числе 6 в журналах, входящих  в базу Web of Science/Scopus, 4 статьи в журналах RSCI. Практические решения, на основе полученных данных, будут зарегистрированы в качестве объектов интеллектуальной собственности (не менее 3 патентов на изобретения).