Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.01) на тему:Микроэлементы в БЦГ (биогеоцинозе) и краевая патология эндемической остеодистрофии у крупного рогатого скота

Президиум ВАК России

(решение от "¿С"

присудил ученую степень ДОКТОРА,

___наук

Начальник управления ВАК России

/.. /1 л/ 4 / / / / / Г\

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ЭЛЕНШЛЕГЕР АНДРЕЙ АНДРЕЕВИЧ

МИКРОЭЛЕМЕНТЫ В БГЦ (биогеоценозе) И КРАЕВАЯ ПАТОЛОГИЯ ЭНДЕМИЧЕСКОЙ ОСТЕОДИСТРОФИИ У КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

16.00.01 - диагностика и терапия животных

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени доктора ветеринарных наук

Научный консультант: Заслуженный деятель науки РСФСР доктор ветеринарных наук,

профессор И.Г.Шарабрин

Барнаул -1998

л ts тяг * п » 1; ц 31 я U 1 А А В Ji Ii II Я £Ь

В В Е я Т7 С и я И т? л

с 0 В с А гэ о Е н н ы Е И с с л Е Д 0 В

-S 1в X а Я| А Т ТУ с. р И А л и Ш Е т 0 д ы

И С С I Е ж 0 в А Н И Й

г. о Д Е и К А Б И 0 Г Е 0 д е е 0 3 0 1

А I т А Й %jf К 0 Г 0 К р г л Я:

Я; 10

10

4 .-{

2.1. Биоэкологическая и геоморфологическая характеристика территории БГЦ Алтайского

лу сш 1

2.2. Роль климата в формировании микрозле-ментного состава почв к предпосылок биогеоценотической патологии у животных

в Алтайском крае 38

2.3. Почва - эвено в геохимической пищевой цепи 46

2.4. Роль воды б миграции и аккумуляции микроэлементов и в изменении геохимической обстановки в БГЦ 65

2.5. Роль растении в биотическом круговороте микроэлементов и развитии биогеоценотической патологии у животных 68

3. 0СТЕ0ДИСТР0ФИЯ КАК ОДНА ИЗ форм биогеоценотической ПАТОЛОГИЙ ЖИВОТНЫХ: 80

3.1. Этиология заболевания 80

3.2. Принципы классификации остеодистрофии 84

3.3. Экологическая оценка клинико-физиологи-

веского статуса при остеодистрофии 3.4, Профилактика оотеодиотрофии

4, СМНДРОМАТИКА ПОПУЛЯЦИИ КОРОВ В Б Г Ц:

4.1. Биохимический статус популяции

4.2. Клинический статус популяции

5. КОРРИГИРУЮЩАЯ ПРОФИЛАКТИЧЕСКАЯ ТЕРАПИЯ бмогео-ЦЕНОТИЧЕСКОЙ ПАТОЛОГИИ

F КОРОВ И ТЕЛЯТ:

6.1. Биология и питательная ценность хлореллы

5.2. Технология выращивания и использование хлореллы

ö.3. эффективность применения суспензии

хлореллы у коров 5.4. Эффективность применения суспензии хлореллы у телят . 5.5. Расчет экономической эффективности

ЗАКЛЮЧЕНИЕ , ВЫВОДЫ

ПРЕДЛОЖЕНИЯ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы.

Необходимость увеличения производства продукции животноводства определяется объективными закономерностями развития человеческого общества.

Постоянный рост народонаселения и возрастающие потребности в полноценном питании людей требуют неуклонного роста производства продуктов животноводства. Важнейшим условием выполнения такого роста является скорейшее внедрение достижений ветеринарной науки в производство, разработка новых, перспективных, быстрос-купаемых методов и средств диагностики, лечения и профилактики заболеваний животных.

Проблема нарушений обмена веществ у животных - одна из острейших в современном животноводстве многих стран (Н.А.Уразаев, В.Я.Никитин, А.А.Кабыш и др.. 1990),

С развитием промышленного животноводства и в связи о этим утратой индивидуального контроля за уровнем кормления воздействием антропогенных и антропичеоких факторов, уровнем обмена веществ и, соответственно, состоянием здоровья животных, нарушения обмена веществ стали приобретать катастрофический рост.

Среди заболеваний, характеризующихся нарушениями обмена веществ в организме, особое место занимают эндемические болезни (геохимические энзоотии). Эти болезни носят, как правило, массовый характер и обычно связаны с неблагоприятными изменениями био-геохимичеокой обстановки в природных (естественных) и антропогенных (искусственных) биогеоценозах, преобразованных деятельностью человека. Проблема эндемических болезней впервые была

осознана Е.В,Беком, геохимически обосновака к предложена для глубокого изучения академиком В.И.Вернадским,

А.П.Виноградов и его ученики провели комплексные исследования по изучению многих эндемических болезней человека и животных, доказали их геохимическую природу.

Поэтому, проблема ~~ — с т ых - проблема

ветеринарно-эколсгичеокая,

Б настоящее время ветеринарные специалисты насчитывают более 30 нозологических единиц, связанных с нарушением макро- и микроэлементного обмена. Однако, до сих пор многие вопросы этиологии, патогенеза, диагностики, лечения и профилактики этих заболеваний, в частности, сотеодиотрофни у крупного рогатого скота, изучены недостаточно. Возникла необходимость обобщения накопленных данных с учетом достижений современной экологии, био-геоценологии и биогеоценотической патологии сельскохозяйственных животных,

Изучение комплекса вопросов должно стать основой для экологического диагноза, прогноза, лечения и профилактики биогеоценотической патологии с учетом факторов, влияющих на изменения в этой цепи (Н.А,Уразаев, В,Я.Никитин, А.АЛСабыш и до,, 1990),

Алтайский край относится к бпогеохимическому экологическому региону с большой моэаичноотью почвенного и растительного состава по уровню микро- и макроэлементов (М.Ф.Куликов, 1967; Г.А.Григорекко, 1957; Р,А,Грачева, 1971; А,Д.Грачев, 1975; 0,0.Ли, 1979; л,М,Бурлакова и др,, 1988), Территория Алтайского края разделена на зональные регионы биосферы (биогеохимические зоны.), которые определяются единством почвообразовательных процессов, климатических Факторов, содержанием химических элементов

и характером реакций организмов на геохимические факторы среды. В зтих условиях разработка прогнозируемых критериев оценки эндемической напряженности и, соответственно, коррегирующей терапии и профилактики биогеоценотической патологии, обеспечивающие здоровье, высокую и длительную продуктивность животных, а также качество продукции является, весьма, актуальной задачей.

Решить вопрос о целесообразности применения микро- и макроэлементов в животноводстве в конкретных биозкологических условиях без учета данных о их содержании, миграции в биогеохимической цепи (материнская порода-почва-растение-животное) невозможно. Поэтому, всесторонняя оценка биогеохимический трофической цепи -необходимое условие для выяснения природы эндемических болезней, причинно-следственных связей в их развитии с целью разработки экологически обоснованных методов терапии и профилактики в системе экологической диспансеризации.

В доступной нам литературе мы не встретили работ по экологической диагностике, прогнозированию эндемической остеодиотрофии у крупного рогатого скота и программированию коррегирующей терапии и профилактики о учетом прогнозируемых критериев.

Поэтому, изучение этих вопросов, на наш взгляд, имеет очень важное теоретическое и практическое значение, возросшее до государственной социальной проблемы.

Щель наследований.

Изучить состояние, динамику и особенности патологии обмена веществ у крупного рогатого окота в биогеохимических зонах Алтайского края, а также определить целесообразность применения Форм и методов коррекции обмена веществ в организме животных.

Задачи исследований,

1= Изучить миграцию биогенных элементов (меди, кобальта, марганца, цинка) в биогеохимичеокой цепи (материнская порода- почва- растение-животное) и определить роль звеньев этой цепи в прогнозировании биогеоценотической патологии.

2.Определить значение почвенно-климатических, хозяйственно-экономических (антропогенных и антропичеоких) факторов на изменение геохимиченской напряженности в БГЦ.

3. Разработать критерии-тесты для оценки нарушения белко-во-минерального обмена веществ.

4. Изучить особенности нарушения белково-минерального обмена веществ при эндемической остеодистрофии у крупного рогатого скота.

5. Изучить взаимосвязь уровня и нарушения белково-минерального обмена при эндемической остеодистрофии у коров-матерей и телят.

8. Разработать методы коррегирующей профилактической терапии нарушения белково-минерального обмена с учетом прогнозируемых факторов.

?.Определить значение диспансеризации в диагностике, прогнозировании нарушения белково-минерального обмена и программировании профилактики,

Научная новизна.

Научная новизна заключается в выявлении региональной и зональной специфики поведения биогенных элементов (меди, кобальта, марганца, цинка) в биогеохимической цепи (материнская порода-почва-растение-животное) .

С помощью информационно-логического анализа установлен уровень минерального питания животных в различных регионах Алтайского края.

Впервые изучены особенности клинического, биохимического и морфологического статуса при нарушении белково-минерального обмена веществ у коров-матерей и телят. Показана взаимосвязь между уровнем обмена веществ у коров-матерей и состоянием новорожденных телят. Установлена связь между экологическими факторами и биогеоценотической патологии у коров-матерей и телят. Установлены коэффициенты соотношений содержаний каждого биогенного элемента (меди, кобальта, марганца, цинка) по отношению к оотеот-ропным макроэлементам и между собой для определения адаптационных возможностей животных к лимитирующему фактору в БГЦ. Определена возможность прогнозирования биогеоценотической патологии. Определена связь между содержанием микроэлементов в почве и растениях, в рационе и сыворотке крови животных (у коров-матерей и телят). Предложена классификация остеодистрофии у крупного рогатого скота и методы экспресс-диагностики степени деминерализации костей вторичного опорного значения.

Работа позволяет оценить резервы потенциально-продуктивных задатков животных и показать экономическую и терапевтическую целесообразность их повышения с применением микродобавок в различных формах.

Практическая значимость работы.

Результаты аналитических и экспериментальных научных исследований позволили определить состояние, динамику уровня обмена веществ у крупного рогатого скота в биогеохимичеоких зонах Ал-

тайского края и разработать зональные картограммы, необходимые для прогнозирования биогеоценотичеокой патологии, в частности, эндемической оотеодистрофии.

Предложенные в работе критерии оценки напряженности эндемической ситуации и методы профилактики дают возможность рационального использования микроэлементов в рационе животных, как экологически обоснованного метода интенсификации животноводства,

На защиту выносятся следующие положения:

1. Закономерности развития биогеоценотичеокой патологии у крупного рогатого.скота, обусловленные недостаточностью меди, кобальта, марганца и цинка по зонам Алтайского края и предпосылки ее прогнозирования.

2. Динамика уровня обмена веществ у крупного рогатого скота по зонам края,

3, Клиники-физиологические, биохимические и разработанные инструментальные методы диагностики патологии минерального обмена.

4, Экономическая и экологическая целесообразность использования зеленых водорослей в профилактике эндемической оотеодистрофии у крупного рогатого скота,

Апробация работы,

Апробация результатов исследований проводилась на совещаниях и конференциях различных уровней:на научных конференциях профессорско-преподавательского состава в АОХЖ (АГАУ) (1978-1998): конференциях молодых ученых Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 1978); научных конференциях Алтайской НШС (1981, 1990,

1997); краевых и зональных совещаниях ветеринарной службы (1982 - 1998); Международной конференции, посвященной 200-летию Будапештского университета (1982); Международной конференции "Актуальные проблемы ветеринарии" (Барнаул,1995);Всероссийской научно-методической конференции по диагностике и терапии болезней сельскохозяйственных животных (Казань, 1997); Международной научной конференции, посвященной 125-летию КГАВА им, Н.Э.Баумана (1998).

0атт*#1г1'*TkTTSi¥ 577 & TglSCi

um* 1

1. МАТЕРИАЛ II ПЁТОДН MCCJEflOlAHMf!

Материалом для написания данной работы послужили собственные исследования, проводимые с 1975 по 1992 годы в биогеохимических зонах Алтайского края, под руководством заслуженного деятеля науки РСФСР, доктора ветеринарных наук, профессора И.Г.Ша-рабрина.

В работе были также использованы материалы статистической отчетности Алтайского краевого управления ветеринарии, архивные материалы Алтайской краевой станции по борьбе с болезнями животных, краевой ветеринарной лаборатории, краевой ОЗС, краевой гидрометеостанции, бывшего Алтайского краевого комитета КПСС, лаборатории 80Ф ВНИИТ1/ШМ, материалы НИР кафедры почвоведения и агрохимии АГАУ под руководством заслуженного деятеля науки РФ, доктора биологических наук, профессора Л.М.Бурлаковой.

При выполнении работы использовались сравнительно-исторический, сравнительно-климатический, географический, эндемический анализы, информационно-логический, экспериментальный и статисти-

чеокий методы исследования.

Исследования по данной теме проводились в различных почвен-но-климатических (биоакологичеоких) зонах Алтайского края.

Объектом исследований был крупный рогатый окот (коровы и телята одно-шестимесячного возраста). При этом были использованы данные уровня микроэлементов в почвах (3000 образцов), в растениях (2800 образцов), в воде (134 источника); уровня обмена веществ в течении 15 лет у коров (164200 проб) и телят (12680 проб). Динамику заболеваемости животных изучали по данным управления ветеринарии и собственных исследований. При этом использовали сведения по 57 районам Алтайского края (по сезонам года) и изучено 1264000 показателей.

Микроэлементы в исследуемых объектах определялись о помощью инструментальных и аналитических методов.

Валовое содержание микроэлементов в почве определялось о помощью спектрографа ИОП-22 в спектральной лаборатории института геологии и географии С0АН ССОР в г,Новосибирске, Подвижные формы микроэлементов определялись с использованием методик, предложенных Г,Я,Ринькисом (1963),

Марганец определяли в вытяжке ОД н раствора серной кислоты о применением в качестве окислителя надоернокислого аммония: медь - в ОД н вытяжке соляной кислоты дитизоновым колориметрическим методом; кобальт - в вытяжке 1 н азотной кислоты с нитро-зо-Р-оолью; бор - в водяной вытяжке хинализйрованным методом; цинк - в аммонийацетатной вытяжке при рН=4,8 дитилизированным колориметрическим методом; молибден - в окоалатной вытяжке родо-нидом калия.

Уровень микроэлементов в почве ' и растениях определяли с

_ ¡r¡ _

учетом уровня продуктивной влаги, дней солнцестояния, вида растений, фазы вегетации, режима обработки почвы и севооборота.

Микроэлементы в крови и кормах определяли полярографическим методом на полярографе ОН-10S производства ВНР,

В сыворотке крови определяли общий белок рефрактометрически на рефрактометре РЛУ, Фракции белка - методом электрофореза на бумаге, общий кальций - по Де-Ваарду, неорганический фосфор - по В,Ф,Коромыолову и Л,А.Кудрявцевой (1972), щелочной резерв - диффузионным методом в сдвоенных колбах по й.П.Кондрахину (1971), кетоновые тела - с реактивом Леотоаде, каротин - колориметрически (по модифицированной методике Рачевокого),

Клинические исследования проводили по схеме диспансеризации (Й.Г.Щарабрин, 1975; Н,А,Уразаев, В.Я.Никитин, А,А,Кабыш, 1990), О помощью разработанных нами методов и устройств (рацпредложения Ш 22, 22, 104, 105, 227) определяли состояние последних хвостовых позвонков и роговых чехлов (приложения Ш 42-46).

Химический анализ кормов проводили в краевой агрохимической лаборатории, районных лабораториях (г.Славгороде, Рубцовске, Горняке, Егорьевке, Шипуново, Алейске, Барнауле).

Учитывая ориентировочные нормы потребления питательных веществ для животных, рекомендованные многими научно-исследовательскими учреждениями (БИЖ, ТСХА, институт биохимии и физиологии АН Киргизии, Латвийской сельскохозяйственной академии и др.), мы провели сравнительный анализ рационов в различных почве нно- климатических зонах Алтайского края,

При оценки состояния обмена веществ и динамики заболевания у коров учитывали среднюю продуктивность, живую массу, качество продукции, длительность стойлового и пастбищного периодов, уоо-

вень микроэлементов в rz-z . г~~гг-: т б -------- --

ние (стельность) , per, ~г~"т:~т: . ггт.п 7 z:zzz~~zz в

зимне-стойловый период,

В период проведения экспериментально-аналитических исследований коров содержали в типовых четырехрядных коровниках. Стены помещений кирпичные, пол деревяный, Содержание привязное, естественное освещение 1:12, искусственное - за счет электролампочек, вентиляция естественная - приточно-вытяжная. Доение коров двухтактным доильным аппаратом "Манта". Поение из автопоилок. На-возоудаление - гидросмыв. Раздача кормов мобильная при помощи тележки КТУ-10 в сцепке с трактором "Беларусь МТЗ-50", Концентраты доярки раздавали вручную,

В хозяйствах применялось искусственное осеменение коров глубокозамороженной спермой. Осеменение проводилось маноцерви-кальным методом. Воспроизводительную способность коров изучал�