Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.05) на тему:Коррекция процесса кератинизации у крупного рогатого скота в условиях биогеохимической провинции Южного Урала

На правах рукописи

Кадочников Александр Владимирович

Коррекция процесса кератинизации у крупного рогатого скота в условиях биогеохимической провинции Южного Урала

16.00.05 - ветеринарная хирургия,

16.00.04 - ветеринарная фармакология с токсикологией

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

Троицк - 2004

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины».

Научные руководители: доктор ветеринарных наук, профессор Молоканов Владимир Алексеевич доктор биологических наук, доцент Таирова Альфия Рахимовна

Официальные оппоненты: доктор ветеринарных наук, профессор

Храмов Юрий Васильевич кандидат биологических наук, доцент Валова Людмила Владимировна

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет».

Защита состоится « г. аао в на заседании диссерта-

ционного совета Д.220.066.01. в ФГОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины». Адрес: 457100, г. Троицк, Челябинская область, ул. Гагарина 13, тел. 2-19-89.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральской государственной академии ветеринарной медицины. Автореферат разослан « ¿7 » О/^/Т?. 2004г.

Учёный секретарь диссертационного совета

Прокофьева Т.В.

гоо^ч /Я

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы. В последние годы в Российской Федерации отмечается прогрессирующий спад поголовья, снижение продуктивности и увеличение заболеваемости животных. Среди основных причин, оказывающих существенное влияние на состояние здоровья животных, особое беспокойство вызывает экологическое неблагополучие среды их обитания.

Характер специфической реакции организма животных в таких зонах зависит от комплекса факторов. При определённом резком дефиците или избытке химических элементов в объектах внешней среды организм животных в одних случаях (80-85%) приспосабливается, и в последующем в процессе эволюции наблюдается изменчивость видов, в других - наступают качественные изменения обмена веществ. В 15-20% случаев развиваются тяжелые патологические процессы - эндемические заболевания, возникают морфологические изменения в органах и тканях и нередко - уродства (В.В. Ковальский, 1957).

Реакция животных организмов в этих условиях проявляется ухудшением аппетита, воспроизводства стада, рождением слабого, недоразвитого, восприимчивого к заболеваниям молодняка, снижением продуктивности и качества продукции, нарушением отдельных видов обмена веществ, в том числе и процесса кератинизации, в результате которого формируется защитный роговой слой кожи и её производных.

В зоне Южного Урала описаны биогеохимические провинции с избытком химических элементов - мышьяка, селена, меди, урана, недостатком йода, кобальта, марганца, меди, а так же комплексные биогеохимические провинции, характеризующиеся избытком никеля, селена, кадмия, свинца и недостатком кобальта, меди, серы (М.П. Кондраков, Р.Ш. Шагиахметова, 1964; АЛ. Кабыш, 1958,1967; ГП.Грибовский, 1996; А.И.Сердюк, 1991; В.А.Молоканов, 1992;2004; А.Р.Таирова, 2002 и др.).

Хроническое воздействие на животных неадекватных химических факторов отдельно, а чаще в различных сочетаниях, может проявляться в многообразных нарушениях обменных процессов в организме, деятельности отдельных органов и систем (Ю.А. Ершов, Т.В. Плетенева, 1989; В.М. Скорляков, 1997; А.П. Авцын, А. А. Жаворонков, М.Н. Риш, Л.Г. Строчкова, 1991).

Однако многие вопросы характера этой реакции, в частности - эндемических заболеваний крупного рогатого скота в биогеохимических провинциях и техногенных зонах, с избытком селена, остаются до настоящего времени недостаточно изученными.

В связи с выше изложенным, наша работа посвящена изучению особенностей процесса кератинизации, иммунобиохимического статуса и возможности его коррекции у крупного рогатого скота в условиях техногенной провинции лесостепной зоны Южного Урала с помощью минеральных добавок.

Цели и задачи исследования. Целью работы явилось изучение механизмов и особенностей проявления нарушений процесса кератинизации, обменных процессов и состояние иммунной системы организма крупного рогатого скота на фоне избытка и недостатка отдельных макро- и микроэлементов. Разработать научно обоснованную с и МР Р^ЩиДЭД^'н<У$Х£$«||¡Ц|НЬ1Х а ко'1_

з I сйвлиога А '

ШИОГССА |

¡гавая

рекцию процесса кератинизации и иммунобиохимического статуса организма крупного рогатого скота.

Для реализации указанной цели были определены следующие задачи:

- дать оценку экологической ситуации в хозяйстве, расположенном в техногенной зоне;

- установить уровень загрязненности объектов природной среды селеном и тяжелыми металлами, и их влияние на процесс кератинизации и иммунно-биохимический статус крупного рогатого скота;

- изучить возможность коррекции процесса кератинизации, иммуннобиохи-мического статуса крупного рогатого скота с помощью минерального пре-микса.

- на основании полученных данных разработать рекомендации по коррекции процесса кератинизации и иммунобиохимического статуса крупного рогатого скота.

Научная новизна. Установлено, что в условиях техногенного загрязнения природной среды у животных развиваются существенные сдвиги в обменных процессах, клётбчном и гуморальном звеньях иммунной системы и процессе кератинизации.

Проведенные исследования по изучению изменений клинических, гематологических показателей, а также состояния белкового, углеводного и минерального обменов; клеточного и гуморального звеньев иммунной системы, химического и аминокислотного состава кератинизированных тканей животных, содержащихся в условиях техногенного загрязнения природной среды, позволили раскрыть некоторые патогенетические механизмы в возникновении и развитии нарушений процесса кератинизации.

Полученные данные позволили обосновать практическое применение минерального премикса с целью профилактики нарушений обмена веществ и процесса кератинизации.

Практическая значимость результатов исследования.

Разработана научно обоснованная система мероприятий, обеспечивающая коррекцию процесса кератинизации и иммунобиохимического статуса у крупного рогатого скота, находящегося в условиях техногенного загрязнения природной среды, селеном и солями тяжёлых металлов, которая может быть использована в работе ветеринарных специалистов. Результаты работы могут быть использованы при чтении лекций, написания учебников и учебных пособий.

Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены на международной научно-практической конференции, посвященной юбилею П.СЛазарева, Троицк, 2003; VII Межрегиональной научно-практической конференции «Перспективные направления исследований молодых учёных и специалистов Урала и Сибири», Троицк, 2003; Международной научно-практической конференции посвященной 75-летию УГАВМ. «Актуальные проблемы ветеринарной хирургии», Троицк, 2004.

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 4 печатных работах.

Объем и структура диссертации Диссертация изложена на 146 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических предложений, списка литературы и приложений. Список литературы включает 179 источников, в том числе 55 зарубежных авторов.

Материал иллюстрирован 22 таблицами и приложениями.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Степень загрязненности объектов внешней среды тяжелыми металлами в техногенной провинции лесостепной зоны Южного Урала.

2. Клиническое проявление и особенности нарушения процесса кератинизации и иммунобиохимического статуса крупного рогатого скота на фоне хронической селеновой интоксикации.

3. Коррекция процесса кератинизации и метаболических процессов и функционального состояния клеточного и гуморального звеньев иммунной системы с помощью минерального премикса.

2. Собственные исследования и их результаты 2.1. Материалы и методы исследования

Исследования проводили в течение 2001 - 2004 г.г. в СПК «Гумбейское» Нагайбакского района. Челябинской области, расположенного в лесостепной зоне Южного Урала. Работа выполнена в соответствии с планом научных исследований кафедры хирургии Уральской государственной академии ветеринарной медицины по теме: «Разработка и внедрение современных методов диагностики, терапии .и профилактики иммунодефицитных состояний, аутоиммунной патологии при некоторых хирургических и внутренних незаразных заболеваниях сельскохозяйственных животных в зоне Южного Урала», номер государственной регистрации № 01.200.120201.

На первом этапе работы проводили изучение химического состава кормов, воды и почвы на содержание химических элементов.

С целью изучения влияния повышенного содержания токсикоэлементов в объектах внешней среды на иммунобйохимический статус животных были проведены диспансеризация и исследования химического состава рога копытец и волоса у бычков разного возраста.

В первой серии опытов проводили изучение влияния на организм крупного рогатого скота длительного поступления повышенных доз селена на 18 бычках черно-пестрой породы, подобранных по принципу аналогов в возрасте 3,03,5 месяца живой массой 98-103 кг, средней упитанности, разделенных на 3

" равные группы.

Первая группа - контрольная, получала основной рацион (ОР), состоящий из I кг концентратов, 3 кг сена, 2 кг сенажа. Рацион сбалансирован по основным показателям согласно нормативам ВИЖ

Вторая группа получала дополнительно к основному рациону 1,5 мг селена в виде селенита натрия на 1 кг сухого вещества корма.

Бычки третьей группы получали дополнительно к основному рациону 1,5 мг селена в виде селенита натрия на 1 кг сухого вещества корма и серу элементарную в дозе 4 г на голову в сутки.

Указанные добавки бычки опытных групп получали в течение 120 дней. Добавки селена с учетом содержанию этого элемента в кормах рациона подопытных бычков, соответствовали его уровню, который может вызвать хронический селеновый токсикоз, а также некоторым видам кормов, получаемых в зоне обследованной нами биогеохимической провинции естественного и техногенного происхождения.

С целью контроля за обменными процессами и естественной резистентностью организма перед началом опыта дважды, а затем через 10,30, 60,90 и 120 дней проводили исследования крови, сыворотки крови, копытного рога и волоса.

Во второй серии опытов было проведено изучение влияния добавок минерального премикса на иммунобиохимический статус здоровых бычков и состояние кератинизированных тканей.

Опыт проводили на здоровых бычках черно-пестрой породы 6-6,5-месячного возраста, массой 140-150 кг, подобранных по принципу аналогов. В опыте было использовано 12 бычков, разделенных на 2 равные группы.

Первая группа - служила контролем и получала рацион хозяйства, сбалансированный согласно нормам ВИЖ

Вторая группа - опытная дополнительно к рациону получала серу элементарную из расчета 4 г на 100 кг живой массы, цинка сульфат - 0,5 г на голову в сутки; кобальта хлорид - 30мг и калия иодид 5 мг на голову в сутки, монокальций фосфат 60 г на голову в сутки.

Опыт проводили в течение 90 дней. Кровь исследовали перед опытом дважды с интервалом 10 дней, а затем через 30,60,90 дней. Копытцевый рог и волос исследовали перед началом и в конце опыта.

Содержание эритроцитов и лейкоцитов в крови определяли методом подсчета в камере Горяева. Концентрацию гемоглобина устанавливали гемиглобин-пданидным методом Л.М. Пименовой и Г.В. Дервиза (1974). Общий белок определяли методом рефрактометрии (И.П. Кондрахин и др., 1983) на рефрактометре типа «КЬ-2».

Аспартат - и аланин аминотрансферазы определяли методом колориметрии по Райтману и Френкелю с использованием стандартного набора «БИО-ЛА-ТЕСТ» (В.В. Меньшиков, 1987). Кальций - комплексонометрией с индикатором флуорексоном по Вичеву и Каракашеву (В.М. Холод, Г.Ф. Ермолаев, 1988). Фосфор - колориметрией по Белл-Дойзу с изменениями Юденовича в модификации Ивановского (1987). Содержание селена, меди, пинка, железа, марганца, кобальта, свинца, никеля и кадмия - методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии на спектрофотометре фирмы Перкен-Эйлмер (Швеция) (ГОСТы 26929-94; 30178-96). Общую серу в сыворотке крови, копытцевом роге и волосе - по методу Бенедикта-Дениса, с использованием реактива Бенедикта. Аминокислоты копыт-цевого рога - на автоматическом анализаторе ААА-339.

Фагоцитарную активность нейтрофилов определяли по методу Ю.Н. Одинцова и соавт. (1970) путем инкубации нейтрофилов периферической крови с

культурой StaphKompojibloc. aurehs (штамм 75). Определение бактерицидной активности сыворотки крови проводили фотонефелометрическим методом О.В. Смирновой и Т.В. Кузьминой (1966).Полученный в результате проведенных экспериментов цифровой материал обработан статистическими методами на ПЭВМ Реппсонтрольшп с использованием стандартных прикладных программ Microsoft Word и Excel.

2.2. Мониторинг отдельных макро- и микроэлементов в объектах внешней среды

Анализ микроэлементного состава почвы с полей хозяйства (верхний горизонт, глубина 15-20 см) выявил аномальное содержание химических элементов. Так, концентрации никеля, меди, свинца, железа, кадмия, марганца в почвах хозяйства превышали максимально допустимые концентрации соответственно в 4,2-5,9; 2,85-3,92; 1,32-1,94; 4,26-5,27; 1,64-5,74; 1,73-2,17 раза. На этом фоне отмечается тенденция к снижению содержания в почвах цинка и кобальта. Установлено наличие селена в концентрациях, превышающих допустимые уровни в 2,0-2,85 раза. Высокий фон этого элемента является прямым следствием добычи меди, осуществляемой на территории Нагайбакского района на «Александрийском» руднике.

Анализ химического состава кормов СПК «Гумбейское» показал, что практически все виды кормов имеют избыток железа, кадмия, марганца, меди, никеля и селена. Содержание никеля максимально допустимый уровень в 2,883,31 раза, свинца-1,4-2,0; кадмия-2,33-2,00; селена- в 1,6-3,5 раза.

Химический анализ кормов позволил также выявить в кормах недостаток серы. Содержание этого макроэлемента при оптимальном значении 2,0-3,0 г/кг, составляло 0,71-1,22г/кг. Обобщая данные по мониторингу отдельных макро- и микроэлементов в объектах внешней "среды СПК «Гумбейское», можно заключить, что хозяйство располагается в комплексной биогеохимической провинции, характеризующейся избытком в почвах железа, никеля, кадмия, свинца, марганца, селена. В связи с этим, несомненный интерес представляют исследования по оценке состояния здоровья животных, содержащихся в данной биогеохимической провинции, и изыскание возможности коррекции их статуса.

2.3. Характер клинического проявления комплексного воздействия тяжелых металлов на организм крупного рогатого скота

Анализ клинического исследования коров показал, что у большинства животных задерживается линька до мая - июня месяца, эластичность кожи нарушена, явления паракератоза (в значительной степени выражены в области шеи и холки), неравномерный рост волосяного покрова, алопеции в области шеи, головы и тазовых конечностей. Волосяной покров ломкий, тусклый, местами взъерошен. Кожа сухая, эластичность ее понижена, что указывает на явные признаки нарушения процесса кератинизации.

Изменения волосяного покрова регистрировали у 45,0 - 60,0% коров. На этом фоне, почти у половины коров (45,5 - 56,5%) имели место деформация копытцевого рога.

У молодняка в возрасте 12-18 месяцев, так же как и у взрослого скота отмечали деформацю копытцевого рога. У бычков волос был тусклый, часто взъерошенный, легко ломался у основания волосяных луковиц, что говорит о нарушении процесса кератинизации.

Как показали наши исследования (табл. 1), существует прямая взаимосвязь между уровнем серы, цинка, меди и селена в почве, воде и кормах и содержанием этих элементов в кератинизированных тканях и их устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды.

Содержание серы у бычков разных возрастных групп снижается с увеличением возраста. Так, у бычков месячного возраста уровень серы в роге подошвенной части копытца составляет в среднем 12,84 г/кг, а боковой стенки -18,54 г/кг. В дальнейшем отмечается чёткая тенденция снижения содержания серы, как в роге подошвы, так и в роге боковой стенки к восемнадцатимесячному возрасту. В этот период происходит наибольшее снижение серы в роге подошвы до 7,21 г/кг, или на 43,85% (Р<0,01) а в роге боковой стенки до 16,10 г/кг, или на 13,17% (Р<0,05). Причем следует отметить, что темп снижения серы в подошве почти в 3,32 раза выше, чем в боковой стенке. 1. Содержание химических элементов в копытцевом роге и волосе бычков

СПК «Гумбейский» п=8)

Возраст животных ' Проба Химический элемент

Б, г/кг 7а, мг/кг Си, мг/кг Бе, мг/кг

Копытцевый рог

Бычки 1 мес Подошва 12,84 ± 1,12 51,12 ±2,67 3,44± 0,21 Следы

Бок ст 18,54 ±1,16 78,56± 1,24 5,48 ±0,32 0,09±0,03

Бычки 3 мес. Подошва 10,04 ±0,96 54,45 ± 1,64 5,68±0,45* Следы

Бок. сг 17,23 ± 0,45 82,28 ±2,22 7,46±0,62* 0,90±0,02*

Бычки 6 мес Подошва 9,58 ±0,44* 48,36±2,61* 6,34±0,28* 2,30*1,70*

Бок. ст. 18,21± 1,14 80,45 ±3,60 8,69 ±1,12 5,60±2,90*

Бычки 12 мес. Подошва 9,82± 0,64» 51,27 ±2,24 8,45±1,20* 2,90±0,07*

Бок. ст. 17,34± 1,09 76,12 ±2,14 11,18±1,30* 4,70±1,20*

Бычки 18 мес. Подошва 7,21 ±0,34* 45,16±1,25* 12,22±1,10* 4,86± ,90*

Бок. ст 16,10±1,12* 66,18±2,74* 14,85±и4* 8,20±2,10*

Бычки 24 мес Подошва 8Д6±1,51* 44,3 ±2,31* 13,58±0,45* 5,34±0,81*

Бок. ст. 16,72±2,41* 62,5 ±2,46* 16,21±1,47* 9,65±1,97*

Волос

Бычки 1 мес Холка 24,85± 1,23 94,32± 4,12 6,24± 0,42 Следы

Бычки 6 мес Холка 20,43±1,16* 84,62±2,13* 7,43±0,37* 1,89±0,12*

Бычки 12 мес Холка 19,42±0,71* 78,56± ,20* 9,21±0,68* 2,46±0,57*

Бычки 18 мес. Холка 16,31±0,34* 81,63±3,46* 8,40±0,48* 4,62±0,82*

Бычки 24 мес Холка 17,60±0,42* 79,34±3,53* 9,10±0,82* 5,72±0,87*

Примечание: * - соответствует Р <0,05 Это связано с тем, что к 18-месячному возрасту рог подошвенной части

копытец полностью заменяется несколько раз, при этом ещё начинает сказываться и недостаток серы, на фоне избытка антагониста селена и меди.

Содержание цинка у бычков и его возрастная динамика имеют такую же тенденцию, как и сера. К 18-ти месячному возрасту отмечено снижение уровня цинка в роге подошвы на 11,64%, а роге боковой стенки копытец - на 15,76% (Р<0,05).

Уровень меди, начиная с месячного возраста, постоянно повышается и достигает максимальных величин к 24-м месяцам, превышая исходные показатели по подошве в 3,94, а по боковой стенке - в 2,95 раз.

Что касается, селена, то следует отметить, что у молодняка в возрасте до 3-х месяцев, он обнаруживается в роге подошвенной части копытец в виде следов, в роге боковой стенки в незначительных количествах. Начиная с 6-ти месячного возраста, уровень селена резко возрастает, и к 2-х летнему возрасту превышает исходные показатели в роге подошвы в 5,34 раза, а в роге боковой стенки копытец в 10,72 раза. То есть, идет интенсивное накапливание в кератинах копытец селена.

Это возможно в том случае, когда селен, как элемент более активный заменяет серу в серусодержащих аминокислотах и виде селенометионина включается в белок кератин, из которого на 90-93% состоит копытцевый рог.

Возрастная динамика изменений химического состава волоса у бычков СХП «Гумбейский» имеет такую же тенденцию, как и копытцевого рога. У бычков месячного возраста содержание серы в волосе составляет 24,85 г/кг.

В дальнейшем с увеличением возраста наблюдается достоверное (Р<0,05) снижение содержания серы в волосе животных: к 6-ти месячному возрасту на 17,79%, к 12-ти месячному уже - на 21,86%, к 18-ти месячному - на 34,37%.

Динамика изменения содержания цинка в волосе имеет такую же тенденцию, как и динамика серы.

2. Среднее содержание аминокислот в кератинизированных тканях у бычков СПК «Гумбейский» _

Аминокислота

Возраст бычков

г/кг волос рог волос рог

Лизин 22,40 ±1,23 30,45 ±2,43 19,48 ±1,16* 26,35 ± 1,22*

Гистидин 3,86 ±0,24 8,35 ±0,46 4,52 ±0,23 7,14 ±0,37*

Аргинин 59,47 + 4,53 71,45 ±4,42 63,28 ±5,62 84,34 ±6,12*

Аспаргиновая кислота 50,40 ±5,38 52,45 ±4,21 54,36 ±3,51 61,44 ±5,28

Глутаминовая кислота 82,54±6,87 96,43±9,56 145,32 ±8,56* 168 ,35± 10,64*

Пролин 38,67 ± 3,45 40,46 ±4,68 41,83 ±5,38 56,21 ± 5,24 *

Цистин 37,98 ±2,64 132,64 ±6,45 28,64 ±2,23* 71,36 ±6,53*

Метионин 10,58 ±0,86 15,24 ±1,18 8,12 ±0,42* 8,57 ±0,56*

18 месяцев

Примечание: * - Р<0,05

Содержание меди в волосе бычков достигает максимальной величины в

24-х месячном возрасте и составляет 9,1 мг/кг, что превышает исходный показатель на 41,43% (Р<0,01).

Селен обнаруживается в волосе только в 6-ти месячном возрасте и составляет 1,89 мг/кг. В дальнейшем отмечается чёткая тенденция накопления селена в волосе животных с увеличением возраста, достигая максимума в 24 месяца- 5,72 мг/кг, что на 77,0% превышает уровень 6-ти месяцев.

Результаты аминокислотного анализа кератинов копытец боковой стенки и волоса представлены в таблице 2.

Так, в волосе и роге боковой стенки копытец, у бычков в 18-ти месячном возрасте достоверно (Р<0,05) ниже содержание таких аминокислот, как лизина на 13,04 и 13,47% соответственно, гистидина в роге - на 14,5%, цистина -на 24,60 и 42,47% и метионина - на 23,26 и 43,77% соответственно.

Содержание глутаминовой кислоты в волосе и копытцевом роге у 18-ти месячных бычков выше, чем у бычков 1 месячного возраста на 43,21 и 42,73%, (Р<0,01). По другим аминокислотам существенной и достоверной разницы не обнаружено.

Таким образом, исследования кератинизированных тканей (волоса и копытце-вого рога) проведенные у крупного рогатого скота в СПХ «Гумбейский», находящегося в комплексной биогеохимической провинции с избытком железа, никеля кадмия, меди и селена и недостатком серы, кобальта, и относительным недостатком цинка, указывают на нарушения процесса кератинизации.

2.4. Влияние хронического селенового токсикоза на иммунобиохимический статус и процесс кератинизации у бычков

Результаты проведенного эксперимента позволили установить, что уровень эритроцитов и гемоглобина у бычков подопытных групп в первые 10-30 дней превышал фон на 5,55-11,62% (Р<0,01). В дальнейшем начиная с 60 дня опыта уровень гемоглобина на фоне хронического селенового токсикоза снижался и к концу опыта был ниже, чем в контроле на 18,0% (Р<0,05).

В 3-ей группе, где бычки получали селен и серу также отмечали тенденцию к снижению концентрации гемоглобина в крови бычков, однако на протяжении всего опытного периода его уровень был выше, чем в контроле на 4,4 и 5,2%(Р<0,1).

При анализе некоторых показателей характеризующих белковый обмен, установлено, что в первые 10 дней в сыворотке крови бычков, получающих селен, а также селен и серу (2 и 3 группы), отмечено увеличение общего белка соответственно на 9,41 и 7,50% (Р<0,05). В дальнейшем уровень общего белка у бычков 2 группы, получающих селен, начиная с 30 дня, стабильно снижался и к концу опыта был ниже контроля на 19,5% (Р<0,05) и ниже исходного уровня на 17,50% (Р<0,05).

Анализ динамики белковых фракций у подопытных бычков показал отсутствие достоверных изменений в течение всего эксперимента в альбуминовой фракции. Отмечено снижение уровня бетта- и гамма-глобулинов у бычков 2-ой группы начиная с 90 дня и до конца опыта на 20,7 и 31,9% (Р<0,05) соответственно.

Нами установлены значительные изменения активности ферментов АСаТ и АЛаТ, участников белкового обмена. Причём изменения указанных показателей в первые 10 дней опыта носили более ярко выраженный характер. Так активность АСаТ повысилась во 2 и 3-й группах на 75,2% и 67,8% (Р<0,05), а АЛаТ на 17,4 и 9,5% соответственно.

Изучая динамику глюкозы установлено, что в первые 30 дней идет повышение её концентрации в крови бычков, получавших добавки селена и селена и серы. Так, к 30-му дню опыта во второй и третьей группах уровень глюкозы повысился по сравнению с фоном на 39,3 и 33,15% (Р<0,01), а по сравнению с контролем на 25,21 и 28,13% (Р<0,001). В дальнейшем уровень глюкозы постоянно снижался и к концу опыта он в был ниже фона и контроля во 2-й группе на 18,75-31,33% (Р<0,05), а в 3-й, это снижение было несколько меньшим и составило 11,77 и 8,0% (Р<0,05) соответственно.

Полученные результаты указывает на то, что добавки селена и серы в первые 10 дней стимулируют обменные пронесем в организме бычков, а в дальнейшем длительное поступление селена начинает действовать угнетающе, т.е. проявляются его известные токсические свойства. Однако добавки серы к рациону, содержащему избыток селена, являются сдерживающим фактором.

В обмене кальция и фосфора в течение всего опыта во всех группах достоверных изменений не отмечено, за исключением общей тенденции к их снижению во всех группах к концу опыта.

В обмене серы и селена выявилась прямая взаимосвязь. Так, во 2-ой группе на фоне дачи селена, отмечено снижение общей серы в сыворотке крови в течение всего опытного периода, и к концу опыта, разница между контролем и 2-ой группой составила 19,4%. Уровень же селена в этой группе постоянно повышался и превысил контроль и фоновый показатель соответственно в 2,9 раза (Р<0,01). В 3-ей группе, где животные наряду с селеном получали и серу изменения носили следующий характер: уровень серы в сыворотке крови постепенно повышался по сравнению с фоном и контролем. Однако эти изменения были незначительны (на 10,1%) и носили недостоверный характер. А уровень селена возрос и эта разница между контролем и фоном составила соответственно 60,6 и 55,5% (Р<0,05).

На основании з.лх результатов можно сделать вывод о том, что введение в рацион содержащий избыток селена дополнительно 4 г серы способствует стабилизации обменных процессов, предотвращает в определенной степени токсическое действие селена.

Характерным в нашем опыте являются изменения клеточного и гуморального факторов защиты организма.

В первые 10-30 дней отмечено повышение фагоцитарной активности лейкоцитов у бычков, получающих добавки селена на 12,9-5,4% по сравнению с контролем, при этом повышался как фагоцитарный индекс, так и фагоцитарное число и емкость. По мере дальнейшего поступления селена в организм бычков фагоцитарная активность лейкоцитов снижалась, наиболее существенное снижение отмечено на 120 день опыта - на 30% (Р<0,05). В третьей группе, где животные получали селен и серу, хотя и было отмечено снижение данных показа-

телей по сравнению с фоном, однако на протяжении всего опыта они были незначительно выше, чем в контроле.

Аналогичные изменения отмечали, и среди гуморальных факторов защиты организма. Так, в группе животных получающих селен, селен и серу в первые 10-30 дней повысилась бактерицидная и лизоцимная активность сыворотки крови по сравнению с контролем соответственно на 10-15%. На 120 день опыта бактерицидная и лизоцимная активность на фоне добавок селена снизилась соответственно на 43,1 и 25,7%. На фоне же добавок селена и серы, данные показатели были незначительно ниже контрольных (на 4,2 и 0,7%).

При проведении исследований копытцевого рога на содержание в нем серы, селена, цинка и меди отмечено снижение на 120 день в копытцевом роге бычков 2-й группы, получающих селен, общей серы в подошве на 24,42%, в боковой стенке - на 21,6% (Р<0,1), и цинка соответственно на 7,9% и - 9,4% и увеличение содержания селена в 3,1 раза и в 2,3 раза соответственно, по сравнению с контролем.

В содержании цинка и меди в различных участках копытцевого рога достоверных изменений не отмечено, хотя имеется некоторое снижение уровня цинка и повышение меди во всех группах.

Анализ аминокислотного состава копытцевого рога и волоса показал, что на фоне длительного поступления в организм бычков селена в токсических дозах происходят изменения в процессе кератинизации. Это связано, прежде всего, с нарушением превращения 8Ы-групп в 88-группы, т.е. окисление метиони-на в цистеин, и в последующем превращении цистеина в цистин, что лежит в основе процесса кератинизации.

Суммируя полученные данные можно отметить, что введение в рацион бычков на фоне хронического селенового токсикоза серы, существенным образом снижает токсическое действие селена.

2.5. Влияние минерального премикса на иммунобиохимический статус и процесс кератинизации у бычков

Полученные результаты позволяют отметить, что применение минерального премикса оказало стимулирующее влияние на лейкопоэтическую функцию организма бычков. Это проявилось на 60-й день опыта достоверным повышением уровня лейкоцитов на 13,38%, по сравнению с животными контрольной группы.

Еще более выраженное влияние минеральный премикс оказал на эритро-поэз. Так, уже к 30-му дню опыта уровень эритроцитов у животных опытной группы превысил аналогичный показатель в контроле на 16,6% (Р<0,05). Установленный характер в динамике эритроцитов сохранялся на протяжении всего опыта. Так, на 60-ый день исследований уровень эритроцитов в организме бычков на фоне применения минерального премикса был выше исходного на 15,3% (Р<0,05).

Положительное влияние минерального премикса на биохимический статус бычков подтвердилось при анализе динамики общего белка и глюкозы.

Максимальные изменения в содержании общего белка, по сравнению с контролем, выявлены на 90-й день исследований в опытной группе животных, что составило 72,5 г/л, или выше контроля на 11,14% (Р<0,05).

Уровень глюкозы в опытной группе, на фоне минеральных добавок, достоверно повысился, по сравнению с контролем, с 30 дня и оставался таким до конца опыта. Причем в контрольной группе отмечена тенденция снижения уровня глюкозы к концу опыта по сравнению с фоном, на 9,43 % (Р< 0,01). На 90-й день опыта уровень глюкозы в опытной группе был выше, чем в контроле на 21,5% (Р< 0,01).

Анализ динамики белковых фракций показал следующее.

Достоверное увеличение всех фракций глобулинов у бычков, получающих минеральный премикс, отмечено через 60 дней подкормок.

Так уровень а - глобулинов на 60-й день опыта увеличился по сравнению с показателями животных контрольной группы на 8,5%; р - на 24,48% и у - на 13,0% (Р< 0,05). К концу эксперимента на 90-й день уровень а - глобулинов увеличился по сравнению с показателями животных контрольной группы на 14,0%; Р - на 16,5% ну - на 16,45,0% (Р< 0,01).

Необходимо отметить, что увеличение уровня содержания общего белка в сыворотке крови бычков происходило за счет нарастания концентрации белков глобулиновой фракции.

Полученные данные по белковому спектру сыворотки крови бычков свидетельствуют, что минеральный премикс активизирует гуморальную систему иммунобиологической защиты организма.

Данный вывод подтверждается изменениями бактерицидной и лизо-цимной активности сыворотки крови, составляющими гуморальное звено иммунной системы организма животных.

Повышение активности этого показателя у животных опытной группы происходило постепенно, превышая показатели животных контрольной группы на 7,03; 11,21 и 14,82% соответственно на 30-й, 60-й и 90-й день опыта (Р<0,05).

Аналогичные изменения наблюдали в динамике лизоцимной активности, которая имела максимальную разницу между контролем и опытом на 60-й и 90-й дни исследований. Так, в опытной группе животных, достоверное превышение уровня контроля по лизоциму, составило в эти дни соответственно -15,0 (Р<0,05) и 17,44% (Р < 0,01). Следует отметить, что в контрольной группе имело место постоянное снижение уровня лизоцима, в то время как в опытной отмечалась постоянная тенденция увеличения этого показателя, и разница с исходным уровнем к концу опыта составила 7,48% (Р<0,1).

Фагоцитарная активность нейтрофилов в опытной группе, по сравнению с контролем, повысилась достоверно только к 60-му дню периода наблюдений - на 22,44% (Р < 0,01). К 90-му дню опыта произошло снижение процента фагоцитоза в контрольной группе, по сравнению с исходным показателем, соответственно на 8,71% (Р<0,05), а в опытной группе наоборот это показатель был достоверно выше контроля на 19,12% и выше исходного уровня на 10,77%, соответственно.

Таким .образом, можно констатировать, что минеральный премикс оказал выраженное положительное влияние на показатели гуморального и клеточного звеньев иммунной системы организма бычков.

Введение минеральных добавок в рацион бычков оказало значительное влияние на некоторые показатели минерального обмена. Результаты определения концентрации кальция в сыворотке крови бычков контрольной группы в сравнении с фоновыми значениями выявили тенденцию к снижению его уровня практически на протяжении всего периода наблюдений.

На фоне применения минерального премикса на 60-й день исследований концентрация кальция в опытной группе была максимальной за весь период опыта, и превышала фоновый показатель на 8,53%, а контроль на 10,82% (Р<0,05). К концу опыта тенденция превышения уровня кальция в опытной группе над контролем сохранилась.

Содержание неорганического фосфора к концу опыта (90-й день) было ниже фоновых величин в обеих группах. Но максимальное снижение уровня содержания фосфора установлено для животных контрольной группы (на 12,39%; Р<0,05), а минимальное - для бычков, получавших минеральный пре-микс. Более того, на 60-й день опыта уровень содержания фосфора в сыворотке крови у бычков опытной группы, по сравнению с контролем был достоверно выше на 13,81% (Р< 0,01).

Применение минерального премикса способствовало увеличению в крови бычков уровня цинка. Максимальное значение этого показателя, превысившее контроль на 16,24% (Р<0,05), нами установлено на 30-й день опыта, у бычков, получавших минеральный премикс. В последующие сроки (на 60-й и 90-й дни), несмотря на постепенное снижение величины этого показателя, содержание цинка в организме бычков опытной группы продолжало достоверно превышать контроль, в среднем, на 18,41 и 19,43%, соответственно.

Уровень меди был более стабильным во всех группах. Однако, следует подчеркнуть, что содержание меди в сыворотке крови бычков контрольной группы через 3 месяца наблюдений значительно возросло с 7,18±0,16 мкмоль/л до 8,40±0,11 мкмоль/л, что выше фоновых величин на 14,53%.

Что касается динамики изменений уровня селена, то можно отметить еще большую стабильность данного элемента, по сравнению с медью.

Так в контрольной группе на протяжении всего периода наблюдений его уровень колебался незначительно, и изменения носили недостоверный характер, хотя к концу опыта отмечено некоторое его повышение.

На фоне минерального премикса содержащего серу, уровень селена в крови бычков опытной группы к 90-му дню снизился как по сравнению с фоном - на 5,71% (Р<0,1), так и по сравнению с контролем на-13,81% (Р<0,05).

Существенные изменения нами установлены в обмене серы. Так, если в контрольной группе уровень серы снижался в течение всего опыта и к 90-му дню составил 96,15 % от исходного, то в опытной группе он постоянно повышался, превысив контроль на 90-й день на 15,49% (Р<0,05).

При анализе содержания серы, селена, цинка и меди в кератинах копытец получены следующие результаты (табл. 3).

Уровень серы в подошве копытец перед опытом в обеих группах был примерно на одном уровне и составлял 9,85-10,34 г/кг. К концу опыта в контрольной группе он снизился до 8,74 г/кг или на 11,23% (Р<0,05), а в опытной наоборот, повысился на 21,48 %(Р<0,01) по сравнению с контрольной. Содержание общей серы в роге боковой стенки изменялось аналогичным образом. Исходное содержание серы было в пределах 15,13- 15,48 г/кг, к концу опыта оно снизилось в контрольной группе до 14,18 г/кг или на 9,40% (Р<0,05). В опытной группе произошло увеличение содержания серы в роге боковой стенки копытец, как по сравнению с фоном, так и по сравнению с контролем, при этом превышение над контролем составило - 20,61% (Р<0,01), а над исходным показателем -15,29% (Р<0,05).

Динамика селена, как в контрольной, так и в опытной группе была примерно одинаковой. Так в роге подошвы у бычков контрольной группы содержание селена к концу опыта увеличилось на 20,24% (Р<0,05), а в роге боковой стенки - на 16,0% (Р<0,05).

В роге подошвы у бычков опытной группы содержание селена к концу эксперимента увеличилось "на 9,86% (Р<0,05), а в роге боковой стенки - на 11,89%(Р<0,05).

3. Содержание серы, селена, цинка и меди в копытцевом роге бычков на фоне

минерального гоемикса _

Группы опыта, (фон) Конец опыта, (90 дней)

Сера подошвы, г/кг

КОНТРОЛЬ 9,85+0,53 8,74+0,44

ОПЫТ 10,34+0,21 11,13+0,31

Сера боковой стенки, г/кг

КОНТРОЛЬ 15,48+0,32 14,18+1,78

ОПЫТ 15,13+0,83 17,86*1,34*

Селен подошвы, мг/кг

КОНТРОЛЬ 1,34*0,09 1,68*0,18

ОПЫТ . 1,28+0,12 1,42+0,13

(Гелен боковой стенки, мг/ю

КОНТРОЛЬ 2,68+0,09 • 3,19*0,10-

2,52+0,11 2,86+0,13*

Цинк подошвы, мг/кг -

КОНТРОЛЬ 53,19+4,23 46,72+3,14

опыт -52,36+4,46 58,12*4,17*

Цинк боковой стенки, мг/кг

КОНТРОЛЬ 102,61 +6,53 96,17*6,13

106,22+9,28 122,42*5,56*

Медь подошвы, мг/кг

КОНТРОЛЬ 5,48+0,12 6,93*0,35

ОПЫТ 5,81+0,18 6,29*0,59

Медь боковой стенки, мг/кг

КОНТРОЛЬ 10,31*0,37 13,28+0,62

опыт 9,97+0,48 12,18+0,74

Примечание: * - Р<0,05

Таким образом, сравнивая динамику увеличения селена в кератинах копытец бычков находящихся в зоне с избыточным содержанием селена можно отметить, что на фоне минерального премикса введенного в рацион бычков опытной группы темп нарастания содержания селена почти в два раза ниже, чем контрольной группе получавшей обычный рацион хозяйства. Уровень цинка в роге подошвы перед опытом составлял 52,36-53,19 мг/кг, через 90 дней в контрольной группе он снизился на 12,17%, а в опытной он был выше фона и контроля, на 9,92% и 19,62% (Р<0,05) соответственно.

Содержание цинка в роге боковой стенки к концу опыта в контроле снизилось на 6,28%, а в опытной превысило, как исходный уровень, так и показатели контроля на 13,24% и 21,45% (Р<0,01) соответственно.

Уровень меди в роге подошвы в контрольной группе через 90 дней опыта увеличился по сравнению с исходным на 21,0% (Р<0,01). В опытной группе так же отмечено незначительное увеличение содержания меди по сравнению с фоном на 7,64%, а по сравнению с контролем этот показатель был ниже на 9,24%, однако эти изменения носили недостоверный характер.

Уровень меди в роге боковой стенки копытец в контрольной группе к концу опыта увеличился более значительнее, по сравнению с исходным содержанием - на 22,47% (Р<0,05). В опытной группе увеличение по сравнению с фоном было чуть меше, чем в контроле - на 18,15%, однако, содержание меди в опытной группе было всё же ниже, чем в контрольной на 8,29% (Р<0,1).

Как уже отмечалось выше по химическому составу волоса можно судить о качестве процесса кератинизации, другими словами, о качестве и устойчивости белка кератина, из которого также более чем на 90% состоит волос.

Содержание серы, селена, цинка и меди в волосе бычков на фоне добавок минерального премикса отражено в таблице 4.

4.Содержание серы, селена, цинка и меди в волосе бычков на фоне минерального премикса —__

ГруттпСД^'*! п 6) Нячяттп ппьття Сфпн'! Конец опыта, (90 дней)

Сера, г/кг

Контроль 19,78±1,41 - 17,84±1,23

Опыт 19,12+1,56 21,75±1,56*

Селен, мг/кг

Контроль 0,89±0,13 1,37±0,08

Опыт - 0,82±0,12 0,94±0,09*

Цинк, мг/кг

Контроль 92,53±4,68 81,56±4,45

Опыт 91,24±5,31 108,67±5,14*

Медь, мг/кг

Контроль 7,31±0,48 8,79±0,46

Опыт 7,26±0,92 8,10±0,54

Примечание: * - Р<0,05 Так уровень серы в волосе бычков перед опытом в обеих группах был примерно на одном уровне и составлял 19,12-19,78 г/кг. К концу опыта в контроль-

ной группе уровень серы в волосе снизился до 17,84 г/кг или на 13,35% (Р<0,05), по сравнению с исходным показателем, а в опытной наоборот, повысился до 21,75 г/кг или на 27,84% (Р<0,01) по сравнению с контрольной группой, и на 19,50% (Р<0,01) ло сравнению с исходным уровнем.

Уровень селена, как в контрольной, так и в опытной группе был примерно одинаковым и составлял перед началом опыта - 0,82-0,89мг/кг. У бычков контрольной группы содержание селена в волосе к концу опыта увеличилось на 35,04% (Р<0,001), а в опытной группе только на - на 12,77% (Р<0,05), те. в 2,74 раза меньше. Разнила между содержанием селена в контроле и опыте на 90-й день эксперимента составила - 31,39% (Р<0,01).

Таким образом, сравнивая динамику увеличения серы и селена в кератинах волоса бычков находящихся в зоне с избыточным содержанием селена и других токсикоэлементов, можно отметить, что на фоне минерального премикса введенного в рацион бычков опытной группы темп нарастания содержания селена почти в 3 раза ниже, чем контрольной группе получавшей обычный рацион хозяйства, а уровень серы стал намного выше.

Уровень цинка в волосе животных опытной и контрольной групп перед опытом составлял 91,24-92,53 мг/кг, через 90 дней в контрольной группе он снизился на 11,86% (Р<0,01), а в опытной он был выше фона и контроля на 16,04% и 25,0% (Р<0,01) соответственно.

Уровень меди в волосе бычков контрольной группы через 90 дней опыта увеличился по сравнению с исходным на 16,84% (Р<0,01). В опытной группе так же отмечено увеличение содержания меди по сравнению с фоном на 10,38% (Р<0,1), а по сравнению с контролем этот показатель был ниже на 7,85% (Р<0,1), т.е. в обоих расчетах, как между исходным уровнем, так и между контролем. Таким образом, прослеживается четкая тенденция (Р<0,1) более низкого содержания меди в волосе бычков получавших минеральный премикс.

Полученные результаты по аминокислотному составу кератинов волоса бычков приведены в таблице 5.

5. Содержание аминокислот в волосе у бычков на фоне добавок минерального премикса С Х±5х: п*=6)_

Аминокислоты г/кг Дни опыта и группы бычков

ФОН 90 дней

контроль опыт контроль опыт

Лизин 27,86 ±1,56 26,47 ±2,56 21,73 ± 1,76 32,54 ±1,94*

Гистидин 4,20 ± 0,32 4,10 ±0,28 3,36 ±0,54 7,25± 0,24*

Дспарагиновая кислота 49,42 ±2,53 43,58 ± 4,32 43,54 ±5,74* 62,37 ±4,12*

Глутаминовая кислота 142,8±12,4 150,6±10,64 167,6± 12,5* 96,8 ±14,7*

Цистин 36,64 ±3,42 34,28±3,12 33,69+2,14 47,22 ±2,41*

Метионин 10,42 ±1,12 11,56 ±1,22 9,55 ±0,58 15,34 ±1,23*

Примечание - * Р <0,05 и выше.

К 90 дню в контрольной группе уровень лизина и гистидина, достоверно

снизился по сравнению с опытной группой на 33,23 и 53,66% и (Р<0,01) соответственно. Кроме того, необходимо отметить, что уровень указанных аминокислот, был ниже исходного показателя в контроле в среднем на 22,0 и 20,0% (Р<0,01), а в опытной группе он превосходил фон в среднем на 18,66 и 43,45% (Р<0,01). На фоне добавок минерального премикса отмечено увеличение в волосе опытной группы аспарагиновой кислоты по сравнению как с фоном, так и с контролем на 31,13% и 30,20% (Р<0,05) соответственно.

Уровень глутаминовой кислоты наоборот снизился как по сравнению с исходным уровнем, так и по сравнению с контролем на 35,73 и 42,15% (Р<0,001) соответственно.

По серосодержащим аминокислотам наблюдались следующие изменения. Так уровень цистина перед началом опыта в обеих группах был в пределах 34,28-36,64 г/кг, к 90 дню он снизился в контроле до 33,69 г/кг или на 12,24% (Р<0,05), а в опытной группе, наоборот, стал выше исходного уровня и контроля на 27,41 и 35,0% (Р<0,01) соответственно.

Уровень метионина также изменился значительно, в контроле он снизился к 90 дню опыта до 9,55 г/кг против 10,42 г/кг или на 17,95% (Р<0,05), а в опытной группе увеличился на 24,65% по сравнению с фоном, и был выше контроля на 37,75% (Р<0,05) соответственно.

В целом полученные данные говорят о том, что введением в рацион кормления бычков, находящихся в комплексной биогеохимической провинции с повышенным содержание селена, минерального премикса, можно осуществлять коррекцию процесса кератинизации в сторону увеличения в кератинах копытец аминокислот, лимитирующих его прочность и устойчивость, таких как цистин, метионин, лизин и гистидин.

ВЫВОДЫ

1. СПК «Гумбейский» Нагайбакского района Челябинской области входит в комплексную техногенную провинцию, характеризующаяся содержанием в почве и воде железа, марганца, меди, никеля и кадмия в количествах, превышающих МДУ в 1,8-7,7 раза. Содержание в растительных кормах элементов повышенной экотоксичности превышает допустимые уровни по никелю и кадмию в 2,8-3,3 раза; по свинцу -1,4-2,0 раза, по селену - 1,6-3,5 раза.

2. Длительное поступление в организм крупного рогатого скота солей тяжелых металлов приводит к функциональным расстройствам, которые характеризуются признаками нарушения минерального обмена, что клинически проявляются в форме нарушений процесса кератинизации (изменение шерстного покрова, деформации копытец), которые отмечены у 45,0-60,0% поголовья скота.

4. В 18-ти месячном возрасте у крупного рогатого скота в кератинизиро-ванных тканях (волос, копытцевый рог) накапливаются медь и селен, превышая их уровень у новорождённых животных в 4,7-9,0 раз на фоне снижения серы в 3,3 раза.

5. При хроническом селеновом токсикозе в кератинизированных тканях происходит интенсивное накопление селена и снижение серы на 21,6-24,42% и угнетение метаболических процессов и защитных функций организма.

6. В условиях комплексного загрязнения среды обитания солями тяжелых металлов применение минерального премикса в кормлении крупного рогатого скота оказывает выраженное адаптогенное действие:

6.1. Добавки минерального премикса активизируют обменные процессы в организме крупного рогатого скота и повышают уровень неспецифической резистентности; в крови бычков повышается количество эритроцитов и лейкоцитов на 13,38 и 19,10%; общего белка и глюкозы - на 11,14 и 21,5% (Р<0,01); Р- и у-глобулинов - на 13,0 и 24,48% (Р<0,05) соответсвенно.

6.2. На фоне применения минерального премикса через 90 дней отмечено снижение в крови бычков опытной группы селена на 13,81% (Р<0,05), повышение уровня серы на 15,49% (Р<0,05), цинка на 19,43% (Р<0,01), кальция и фосфора- на 10,82 и 13,81% (Р<0,05).

7. Добавки минерального премикса в течение 90 дней оказали стимулирующее и корригирующее влияние на процесс кератинизации:

7.1. В результате снижения в крови бычков селена создаются оптимальные условия для процесса кератинизации: в копытцевом роге и волосе повышается содержание серы на 20,61 и 27,84%; цинка - на 21,45 и 25,0% (Р<0,01); серосодержащих аминокислот: цистина - на 35,0%, метионина - на 44,27% (Р<0,01), лизина и гистидина - на 33,23 и 53,66% (Р<0,01).

7.2. Темп нарастания содержания селена в кератинизированных тканях на фене добавол минерального премикса в 2 раза ниже, а уровень меди снижается на 7,85 и 9,24%.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ С целью коррекции процесса кератинизации у крупного рогатого скота находящегося в комплексной биогеохимической провинции с избытком селена следует вводить ежедневно в рацион животных минеральный премикс следующего состава: сера элементарная - 4,0 г на 100 кг живой массы, цинка сульфат - 0,5 г, кобальта хлорид - 30 мг, калия иодид - 5,0-10,0 мг и монокальций фосфат - 60-80 г на голову в сутки.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кадочников А.В. Химический состав кератинов копытец у бычков в биогеохимических провинциях. //М-лы междунар. научно-практической конференции, посвященной юбилею П.СЛазарева. /УГАВМ - 2003 - с. -49-51.

2. Молоканов В.А Комплекс лечебно-профилактических мероприятий при заболеваниях копытец у коров. // ВА. Молоканов, А.В. Кадочников, М.Т. Байкенов //Актуальные проблемы ветеринарной хирургии: Труды Международной научно-практической конференции посвященной 75- летаю УГАВМ./УГАВМ- 2004- с- 85-87.

3. Кадочников А.В. Коррекция минерального обмена у бычков при хроническом селеновом токсикозе. //Перспективные направления исследований молодых учёных и специалистов Урала и Сибири: М-лы УОПЫТ Межрегиональной научно-практической конференции/УГАВМ - 2003 - с. -13-16.

4. Молоканов В.А. Коррекция иммуннобиохимичекого статуса у бычков при хроническом селеновом токсикозе. / В.А.Молоканов, А.В. Кадочни-ков//Успехи современного естествознания. - 2004 - №1 - с. - 48-51.

«118 2 17

/

РНБ Русский фонд

2005-4 16642

На правах рукописи

Кадочников Александр Владимирович

Коррекция процесса кератинизации у крупного рогатого скота в условиях биогеохимической провинции Южного Урала

16.00.05. - ветеринарная хирургия, 16.00.04. - ветеринарная фармакология с токсикологией

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

Сдано в набор 29 09 2004 Подписано в печать 01.10 2004. Формат 60 х 84 1/16. Уел печ. л. 1.0 Печать оперативная. Бумага офсетная. Гарнитура «Times». Заказ № 498. Тираж 100 экз. Издательский центр УГАВМ, лицензия ЛР№021252 от31 октября 1997г. 457100, г. Троицк, Челябинская обл. ул. Гагарина, 13. Тел. (35163) 2-64-75 Отпечатано в издательском Центре УГАВМ

Актуальность темы. В последние годы в Российской Федерации отмечается прогрессирующий спад поголовья, снижение продуктивности и увеличение заболеваемости животных. Среди основных причин, оказывающих существенное влияние на состояние здоровья животных, особое беспокойство вызывает экологическое неблагополучие среды их обитания.

Области (ореалы) в пределах которых на избыток или недостаток химических элементов в окружающей среде наблюдается специфическая реакция организмов, принято называть биогеохимическими провинциями (А.П. Виноградов, 1960).

Характер специфической реакции организма животных в таких зонах зависит от комплекса факторов. При определённом резком дефиците или избытке химических элементов в объектах внешней среды организм животных в одних случаях (80-85%) приспосабливается, и в последующем в процессе эволюции наблюдается изменчивость видов, в других - наступают качественные изменения обмена веществ. В 15-20% случаев развиваются тяжелые патологические процессы - эндемические заболевания, возникают морфологические изменения в органах и тканях и нередко - уродства (В.В. Ковальский, 1957).

К настоящему времени на земном шаре описаны 25 различных биогеохимических провинций, в том числе 17 на территории нашей страны. Установлены критерии достаточного, недостаточного и избыточного содержания макро- и микроэлементов в почвах и растениях (В.В. Ковальский, 1962).

Биогеохимические провинции с классическими формами дефицита или избытка отдельных микро- и макроэлементов и резко выраженными специфическими признаками эндемической болезни встречаются редко. В большинстве биогеохимических провинций наблюдается комплексный хронический дефицит или избыток одновременно нескольких или многих макро- и микроэлементов (В.П. Самохин, 1981).

Реакция животных организмов в этих условиях проявляется ухудшением аппетита, воспроизводства стада, рождением слабого, недоразвитого, восприимчивого к заболеваниям молодняка, снижением продуктивности и качества продукции, нарушением отдельных видов обмена веществ, в том числе и процесса кератинизации, ответственного за формирование защитного рогового слоя кожи и её производных.

В зоне Южного Урала описаны биогеохимические провинции с избытком - мышьяка, селена, меди, урана (Д.П. Малюга, 1950; Н.Д. Сиднева, 1959; А.Д. Гололобов,1960; А.Н. Кособрюхов, 1962), недостатком йода, кобальта, марганца, меди (В.З. Гольдшмидт, 1938; А.П. Виноградов, 1937; Гликштейн, 1958; В.И. Юрьева, 1962; А.Н. Кособрюхов и др. 1962, А.А.Кабыш, 1967), а так же комплексные биогеохимические провинции, характеризующиеся избытком никеля, селена, кадмия, свинца и недостатком кобальта, меди, серы, цинка (М.П. Кондраков, Р.Ш. Шагиахметова, 1964; Г.П.Грибовский, 1996; А.И.Сердюк, 1991; В.А.Молоканов, 1992;2004; А.Р.Таирова, 2002 и др.), избытком никеля, магния, фосфора и недостатком марганца, кобальта (А.А. Кабыш, 1958, 1967).

Зона Южного Урала является зоной интенсивного промышленного производства - здесь расположено большое количество предприятий чёрной и цветной металлургии, тепловых электростанций, интенсивно загрязняющих окружающую среду.

В этой зоне, наряду с биогеохимическими провинциями естественного происхождения, описаны и провинции искусственного происхождения как результат неизмеримо возросшего загрязнения биосферы вследствие производственной деятельности человека (А.И. Сердюк, В.А.Молоканов, 1991; Г.П. Гри-бовский, 1996, и другие). Следует считать, что в зоне промышленных выбросов животные организмы будут реагировать на изменившийся состав окружающей среды.

В настоящее время установлено, что пороговая чувствительность животных к химическим элементам, зависящая от уровня их содержания в природной среде обитания, с каждым годом усугубляется, так как изменчивость и вариабельность животных отстает от заданной наследственности при широкой миграции солей тяжелых металлов.

Хроническое воздействие на животных неадекватных химических факторов отдельно, а чаще в различных сочетаниях, может проявляться в многообразных нарушениях обменных процессов в организме, деятельности отдельных органов и систем (Ю.А. Ершов, Т.В. Плетенева, 1989; В.М. Скорляков, 1997; А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.Н. Риш, Л.Г. Строчкова, 1991). Однако, многие вопросы характера этой реакции, в частности, эндемических заболеваний крупного рогатого скота в биогеохимических провинциях и техногенных зонах с избытком селена, остаются до настоящего времени недостаточно изученными.

В связи с выше изложенным, работа посвящена изучению особенностей процесса кератинизации, иммунобиохимического статуса и возможности их коррекции у крупного рогатого скота в условиях техногенной провинции лесостепной зоны Южного Урала с помощью минеральных добавок.

Цели и задачи исследования. Целью работы явилось изучение механизмов и особенностей проявления нарушений процесса кератинизации, обменных процессов и состояние иммунной системы организма крупного рогатого скота на фоне избытка и недостатка отдельных макро- и микроэлементов. Разработать научно обоснованную систему мероприятий, направленных на коррекцию процесса кератинизации и иммунобиохимического статуса организма крупного рогатого скота.

Для реализации указанной цели были определены следующие задачи:

- дать оценку экологической ситуации в хозяйстве, расположенном в техногенной зоне;

- установить уровень загрязненности объектов природной среды селеном и тяжелыми металлами и их влияние на процесс кератинизации и иммуннобио-химический статус крупного рогатого скота;

- изучить возможность коррекции процесса кератинизации, иммуннобиохимического статуса крупного рогатого скота с помощью минерального премикса. - на основании полученных данных разработать рекомендации по коррекции процесса кератинизации и иммунобиохимического статуса крупного рогатого скота.

Научная новизна. Установлено, что в условиях техногенного загрязнения природной среды у животных развиваются существенные сдвиги в обменных процессах, клеточном и гуморальном звеньях иммунной системы и процессе кератинизации.

Проведенные исследования по изучению изменений клинических, гематологических показателей, а также состояния белкового, углеводного и минерального обменов; клеточного и гуморального звеньев иммунной системы, химического и аминокислотного состава кератинизированных тканей животных, содержащихся в условиях техногенного загрязнения природной среды, позволили раскрыть некоторые патогенетические механизмы в возникновении и развитии нарушений процесса кератинизации.

Полученные данные позволили обосновать практическое применение минерального премикса с целью профилактики нарушений обмена веществ и процесса кератинизации.

Практическая значимость результатов исследования.

Разработана научно обоснованная система мероприятий, обеспечивающая коррекцию процесса кератинизации и иммунобиохимического статуса у крупного рогатого скота, находящегося в условиях техногенного загрязнения природной среды, селеном и солями тяжёлых металлов, которая может быть использована в работе ветеринарных специалистов. Результаты работы могут быть использованы при чтении лекций, написания учебников и учебных пособий.

Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены на международной научно-практической конференции, посвящённой юбилею

П.С.Лазарева, Троицк, 2003; VII Межрегиональной научно-практической конференции «Перспективные направления исследований молодых учёных и специалистов Урала и Сибири», Троицк, 2003; Международной научно-практической конференции посвящённой 75-летию УГАВМ. «Актуальные проблемы ветеринарной хирургии», Троицк, 2004.

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 4 печатных работах.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 147 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических предложений, списка литературы и приложений. Список литературы включает 179 источников, в том числе 55 зарубежных авторов.

ВЫВОДЫ

1. СПК «Гумбейский» Нагайбакского района Челябинской области входит в комплексную техногенную провинцию, характеризующаяся содержанием в почве и воде железа, марганца, меди, никеля и кадмия в количествах, превышающих МДУ в 1,8-7,7 раза. Содержание в растительных кормах элементов повышенной экотоксичности превышает допустимые уровни по никелю и кадмию в 2,8-3,3 раза; по свинцу - 1,4-2,0 раза, по селену - 1,6-3,5 раза.

2. Длительное поступление в организм крупного рогатого скота солей тяжелых металлов приводит к функциональным расстройствам, которые характеризуются признаками нарушения минерального обмена, что клинически проявляются в форме нарушений процесса кератинизации (изменение шерстного покрова, деформации копытец), которые отмечены у 45,0-60,0% поголовья скота.

4. В 18-ти месячном возрасте у крупного рогатого скота в кератинизиро-ванных тканях (волос, копытцевый рог) накапливаются медь и селен, превышая их уровень у новорождённых животных в 4,7-9,0 раз на фоне снижения серы в 3,3 раза.

5. При хроническом селеновом токсикозе в кератинизированных тканях происходит интенсивное накопление селена и снижение серы на 21,6-24,42% и угнетение метаболических процессов и защитных функций организма.

6. В условиях комплексного загрязнения среды обитания солями тяжелых металлов применение минерального премикса в кормлении крупного рогатого скота оказывает выраженное адаптогенное действие:

6.1. Добавки минерального премикса активизируют обменные процессы в организме крупного рогатого скота и повышают уровень неспецифической резистентности; в крови бычков повышается количество эритроцитов и лейкоцитов на 13,38 и 19,10%; общего белка и глюкозы - на 11,14 и 21,5% (Р<0,01); р- и у-глобулинов - на 13,0 и 24,48% (Р<0,05) соответсвенно.

6.2. На фоне применения минерального премикса через 90 дней отмечено снижение в крови бычков опытной группы селена на 13,81% (Р<0,05), повышение уровня серы на 15,49% (Р<0,05), цинка на 19,43% (Р<0,01), кальция и фосфора- на 10,82 и 13,81% (Р<0,05).

7. Добавки минерального премикса в течение 90 дней оказали стимулирующее и корригирующее влияние на процесс кератинизации:

7.1. В результате снижения в крови бычков селена создаются оптимальные условия для процесса кератинизации: в копытцевом роге и волосе повышается содержание серы на 20,61 и 27,84%; цинка - на 21,45 и 25,0% (Р<0,01); серосодержащих аминокислот: цистина - на 35,0%, метионина - на 44,27% (Р<0,01), лизина и гистидина- на 33,23 и 53,66% (Р<0,01).

7.2. Темп нарастания содержания селена в кератинизированных тканях на фоне добавок минерального премикса в 2 раза ниже, а уровень меди снижается на 7,85 и 9,24%.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

С целью коррекции процесса кератинизации у крупного рогатого скота находящегося в комплексной биогеохимической провинции с избытком селена следует вводить ежедневно в рацион животных минеральный премикс следующего состава: сера элементарная - 4,0 г на 100 кг живой массы, цинка сульфат - 0,5 г, кобальта хлорид - 30 мг, калия иодид - 5,0-10,0 мг и монокальций фосфат - 60-80 г на голову в сутки.