Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.01) на тему:Влияние D-витаминной недостаточности на резистентность и некоторые показатели обмена веществ у цыплят

Современный этап развития птицеводства характеризуется индустриальным способом производства продукции: высокой концентрацией поголовья, специализацией форм содержания и выращивания птицы. В этой связи главным условием дальнейшего развития птицеводства на промышленной основе является научно обоснованное обеспечение организма птиц, помимо основных питательных и минеральных веществ, оптимальными условиями содержания.

Главным фактором, сдерживающим развитие птицеводства в стране, является недостаточность кормовой базы и неполноценность изготавливаемых кормов. По расчетам ВПНО "Союзптицепром" потери продукции при кормлении птицы несбалансированными кормосмесями, составляют 10-15% валового сбора яйца и до 30% производства мяса.

Одной из основных причин недополучения продукции птицеводства является D-витаминная недостаточность у цыплят, которая проявляется нарушением кальций-фосфорного обмена, снижением резистентности и, как следствие, снижением продуктивности организма.

D-витаминная недостаточность относится к наиболее распространенным нарушениям витаминного обмена. В связи с этим, данная проблема интенсивно изучается во многих странах мира. Тем не менее, она остается нерешенной, особенно в плане этиологии, патогенеза, диагностики и профилактики.

Изучению влияния D-витаминной недостаточности на кальций-фосфорный обмен у цыплят посвящено значительное количество работ (Волков Д.Т., 1953; Арешкина А .Я., Перкович Е.А., 1957; Новосад Р., 1959; Белан М.Г., 1963; Костинникова З.А., 1971; и др.). Однако, многие вопросы остаются недостаточно изученными. Вместе с тем остается не выясненным влияние D-витаминной недостаточности на резистентность организма, кислотнощелочное равновесие и состояние белкового обмена. Это и побудило нас провести соответствующие исследования.

Цель и задачи исследований

Целью настоящей работы является изучение влияния Б-витаминной недостаточности на резистентность организма, кальций-фосфорный и белковый обмен, кислотно-щелочное состояние и продуктивность цыплят.

Для решения этой проблемы были поставлены следующие задачи:

1. Изучить влияние ультрафиолетового облучения, дефицита и избытка кальция и фосфора и дефицита витамина Б в рационе на содержание витамина И у цыплят.

2. Изучить влияние Б-витаминной недостаточности на кальций-фосфорный обмен и резистентность организма цыплят.

3. Определить кислотно-щелочное состояние у цыплят при Б-витаминной недостаточности.

4. Определить содержание общего белка и белковых фракций при гипо-и авитаминозе Б.

5. Изучить клинические и морфологические показатели при гипо- и авитаминозе Б.

Научная новизна

Впервые проведено комплексное изучение морфофункционального состояния иммунной системы у цыплят при Б-витаминной недостаточности. Выявлена связь между структурной организацией и функциональным состоянием центральных и периферических органов иммунной системы в специфической реакции со стороны иммунокомпетентных клеток.

Установлено, что при Б-витаминной недостаточности у цыплят происходит нарушение кислотно-щелочного состояния в виде некомпенсированного метаболического ацидоза.

Изучено содержание общего белка и его фракций у цыплят при Б-витаминной недостаточности.

Доказана необходимость изучения кальций-фосфорного обмена по содержанию общего кальция, его фракций и неорганического фосфора. Обоснована целесообразность проведения оценки биохимических показателей в относительных и абсолютных величинах.

Практическая значимость работы

Предложено оценку кислотно-щелочного состояния у цыплят проводить методом Зиггард-Андерсена на аппаратах Аструпа и Сиба Корнинг. Раннюю диагностику нарушения кальций-фосфорного обмена предложено проводить по показателям общего кальция, его фракций и неорганического фосфора. Оценку биохимических показателей рекомендовано проводить в относительных и абсолютных величинах.

Оценку полноценности кормов следует проводить по продуктивности и состоянию иммунной системы организма. С целью профилактики Б-витаминной недостаточности у цыплят предложено применять ультрафиолетовое облучение и корма, содержащие оптимальное количество витамина Б, кальция, фосфора и сбалансированные в кальций-фосфорном отношении.

Материал, изложенный в диссертационной работе, может быть использован в учебном процессе по внутренним незаразным болезням сельскохозяйственных животных и птицы и рекомендован для практического использования в птицеводстве для ранней диагностики и профилактики рахита у цыплят.

Основные положения выносимые на защиту

1. Влияние ультрафиолетового облучения, дефицита витамина Б, дефицита и избытка кальция и фосфора в кормах на содержание витамина В у цыплят.

2. Состояние кальций-фосфорного и белкового обмена у цыплят при В-витаминной недостаточности.

3. Кислотно-щелочное состояние у цыплят при гипо- и авитаминозе Б.

4. Состояние иммунной системы у цыплят при В-витаминной недостаточности.

5. Влияние В-витаминной недостаточности на морфологические показатели крови.

Реализация результатов исследования

Разработанные практические предложения реализуются в производстве, научно-исследовательской работе, в учебном процессе ряда ветеринарных факультетов и ветеринарных вузов России.

Апробация материалов диссертации

Основные результаты диссертационной работы доложены и одобрены на ежегодных научно-практических конференциях Саратовского государственного аграрного университета имени Н.И. Вавилова (Саратов, 1998-2001гг.).

Публикации

Основные научные результаты, включенные в диссертацию, опубликованы в двух печатных работах.

Объем и структура работы

Диссертация изложена на 159 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материала и методики исследования, результатов исследования и их анализа, выводов и практических предложений.

5. ВЫВОДЫ.

1. Дефицит витамина Э в кормах, ультрафиолетовая недостаточность, дефицит или избыток Са и Р в рационе приводит к гипо- и авитаминозу Б у цыплят.

2. Длительная В-витаминная недостаточность приводит к субклинической форме рахита, который проявляется низким содержанием ионизированного кальция, неорганического фосфора, высоким уровнем небелкового кальция, деформацией костей, извращением аппетита.

3. Оценка нарушения кальций-фосфорного обмена должна проводиться по содержанию общего кальция и, особенно, по концентрации ионизированного кальция, неорганического фосфора, по уровню небелкового кальция и результатам рентгенологического исследования.

4. Гипо- и авитаминоз & вызывает у цыплят некомпенсированный метаболический ацидоз, который характеризуется снижением рН, изменением концентрации ионов бикарбоната и угольной кислоты, дефицитом буферных оснований и снижением соотношения бикарбонатов и угольной кислоты.

5. Длительная 1>витаминная недостаточность приводит к иммунодефицитному состоянию, что подтверждается морфологическими изменениями органов иммунной системы, низким уровнем общего количества Т- и В-лимфоцитов, гипопротеинемией и диспротеинемией.

6. Гипо- и авитаминоз Б у цыплят приводит к угнетению органов кроветворения, что согласуется с низким содержанием эритроцитов, гемоглобина, лейкоцитов, нейтрофилов и лимфоцитов.

7. Иммунодефицитное состояние (И.Д.С.), метаболический ацидоз, нарушение кальций-фосфорного обмена и угнетение органов кроветворения приводит к снижению продуктивности и резистентности организма цыплят.

8. Профилактика и коррекция О-витаминной недостаточности у цыплят должна проводиться не только по содержанию витамина Б в сыворотке крови, но и по состоянию иммунной системы, органов кроветворения, кальций-фосфорному обмену и кислотно-щелочному состоянию.

6. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ.

1 .Раннюю диагностику нарушения кальций-фосфорного обмена у цыплят предложено проводить по показателям общего кальция, его фракций и неорганического фосфора.

2.Оценку кислотно-щелочного состояния у цыплят следует проводить методом Зиггард-Андерсена на аппаратах Аструпа или СИБА КОРНИНГ.

3.Оценку биохимических показателей рекомендовано проводить в относительных и абсолютных величинах.

4.0ценку полноценности кормов следует проводить по продуктивности и состоянию иммунной системы организма.

5.Для профилактики Б-витаминной недостаточности у цыплят следует применять ультрафиолетовое облучение и корма, содержащие оптимальное количество витамина Б, кальция, фосфора и сбалансированные в кальций-фосфорном отношении.

6.Материалы, представленные в научной работе, могут быть использованы в учебном процессе по внутренним незаразным болезням сельскохозяйственных животных и птицы и рекомендованы для практического использования в птицеводстве для ранней диагностики и профилактики рахита у цыплят.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Физиологическое значение многих витаминов заключается в том, что они входят в состав ферментов или являются необходимыми компонентами ферментативных реакций. Поэтому недостаточное поступление витаминов в организм, а также нарушение процессов их всасывания, усвоения и образования приводит к изменению обмена веществ и развитию авитаминозов (Л.М.Двинская,1973; Р.Е.Андрушайте,1978; В.А.Лукьяновский, А.Д.Белов, И.М.Беляков, 1984; Е.Wiesner, 1970; Philips Bordier, 1978).

Известно, что наиболее активными и широко распространенными представителями витаминов группы D являются витамины D2 ( эргокальциферол) и витамин D3 (холекальциферол), которые определяют состояние D-витаминного обмена (Barbara A. Sommerville, 1978). Кстати, обеспечение организма витамином D происходит двумя путями: за счет эндогенного образования в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей и за счет ассимиляции эндогенного витамина D из корма в кишечнике. Следовательно, основной причиной гипо- и авитаминоза D у цыплят является недостаточное содержание витамина в рационе и, особенно, ультрафиолетовое голодание (А.М.Милюков, 1964; A.Hennig, 1976).

Исследования показали, что у контрольных цыплят обеспечение организма витамином D происходило как эндогенным, так и экзогенным путем, что и обусловило его физиологическое содержание. У цыплят первой опытной группы обеспеченность организма витамином D, по сравнению с контрольными, составила 36,5%. Низкое содержание витамина D у этих цыплят обусловлено его дефицитом в рационе и ультрафиолетовым голоданием.

У цыплят второй опытной группы установлен авитаминоз D. Отсутствие витамина D в сыворотке крови цыплят второй опытной группы объясняется не только ультрафиолетовой недостаточностью и дефицитом витамина в рационе, но и избыточным содержанием Ca и Р в кормах.

У цыплят третьей опытной группы уровень витамина D в сыворотке крови в 1,7 раза ниже контрольной, что связано с недостаточным содержанием витамина в рационе и дефицитом Ca и Р в кормах.

Таким образом, исследования показали, что обеспеченность организма цыплят витамином D зависит от его содержания в рационе, ультрафиолетового облучения, дефицита или избытка Ca и Р в кормах.

Известно, что содержание Ca и Р в организме животных и птиц связано с уровнем витамина D (Р.Е.Андрушайте,1978;8асЫко Morinchi,1979; Samuel Edelstein, 1979; Joseph J. Woroli, 1979).

В связи с этим мы изучили влияние D-витаминной недостаточности на кальций-фосфорный обмен у цыплят.

Исследования показали, что оптимальное содержание витамина D в организме цыплят не изменяет кальций-фосфорный обмен. Это подтверждается высоким содержанием ионизированного Ca и неорганического Р, высоким уровнем кальция прочно связанного с белками, низким показателем небелкового кальция, данными общих и рентгенологических исследований.

Длительная D-витаминная недостаточность нарушает кальций-фосфорный обмен. Изменения Ca и Р в организме опытных цыплят проявлялись следующими симптомами: низким содержанием ионизированного кальция, неорганического фосфора и кальция прочно связанного с белками, высоким уровнем небелкового кальция, нарушением кальций-фосфорного отношения в сыворотке крови. Кстати, высокий уровень ионизированного кальция и неорганического фосфора в сыворотке крови является показателем интенсивности минерализации костяка, активности их всасывания в кишечнике и уровня их выведения из организма. Следовательно, высокое содержание ионизированного кальция и неорганического фосфора в сыворотке крови указывает на их интенсивный обмен, а низкое содержание является показателем нарушения обмена Ca и Р в организме цыплят.

Другим важным показателем состояния кальций-фосфорного обмена является небелковый кальций, который, как известно, является резервной формой кальция.

Доказано, что при нарушении кальций-фосфорного обмена происходит снижение ионизированного кальция в крови, что стимулирует секрецию па-ратиреоидного гормона, который совместно с витамином Б обеспечивает поступление небелкового кальция из костной ткани, что повышает содержание ионизированного кальция в крови, но приводит к деминерализации костей и развитию костной патологии.

Таким образом, высокое содержание небелкового кальция и низкий уровень ионизированного кальция и неорганического фосфора является важнейшим ранним симптомом рахита у цыплят.

Подтверждением субклинической формы рахита у опытных цыплят являются данные общих и рентгенологических исследований. Так, у цыплят первой опытной группы отмечалось искривление клюва, костей конечностей и пальцев. Наблюдалось снижение и извращение аппетита. На рентгенограммах костей опытных цыплят выявлялось замедление роста трубчатых костей в длину, уменьшение их объема, уплотнение замыкательной пластины мета-эпифизарной зоны, уменьшение в объеме точки окостенения болыпеберцо-вой кости и 8-образное искривление гребня грудной кости.

Таким образом, длительная Б-витаминная недостаточность вызывает нарушение кальций-фосфорного обмена и развитие субклинической формы рахита у цыплят.

Важно отметить, что содержание общего кальция в сыворотке крови контрольных и опытных цыплят находилось в пределах физиологических показателей. Это объясняется тем, что при дефиците или избытке кальция в крови развиваются компенсаторные процессы, которые не только препятствуют его дальнейшему повышению или понижению, но и приводят к его нормализации. Из этого следует, что уровень общего кальция в крови при костной патологии длительное время остается неизменным. Поэтому, оценка нарушения кальциевого обмена только по его общему содержанию не сосстоятельна.

Установлено влияние Б-витаминной недостаточности и на кислотно-щелочное состояние у цыплят. Так, концентрация ионов водорода (рН) в артериальной и венозной крови контрольных цыплят находилось на уровне 7,40-7,49 ед. Парциальное давление угольной кислоты и содержание ионов бикарбоната в артериальной и венозной крови составляет 29,0 и 45,0 мм.рт.ст., 21,9 и 28,0 мэкв/л. соответственно. Уровень буферных оснований в артериальной и венозной крови положительный, а соотношение бикарбонатов и угольной кислоты 25,2:1 в артериальной и 20,7:1 в венозной крови. Из этого следует, что кислотно-щелочное состояние у контрольных цыплят соответствует физиологическому уровню.

У цыплят третьей опытной группы развивается компенсированный метаболический ацидоз, который характеризуется физиологическими показателями концентрации ионов водорода, изменением бикарбонатов и угольной кислоты, дефицитом буферных оснований и незначительным снижением соотношения буферной пары.

У цыплят первой и второй опытных групп установлен некомпенсированный метаболический ацидоз. Это подтверждается снижением рН, изменением ионов бикарбоната и угольной кислоты, дефицитом буферных оснований и снижением соотношения бикарбонатов и угольной кислоты.

Таким образом, длительный дефицит витамина Б в организме цыплят нарушает кислотно-щелочное состояние, что изменяет активность ферментной системы и, следовательно, снижает продуктивность цыплят.

Принято считать, что метаболический ацидоз возникает при избыточном всасывании нелетучих кислот или при значительном дефиците оснований (Н.Т.Винников, И.И.Калюжный, Л.С.Илясова, 1996). Следовательно, возникновение обменного ацидоза может быть вызвано избыточным поступлением, значительным образованием и недостаточным выведением кислот или же недостаточным поступлением и избыточной потерей оснований через почки и кишечник. Причиной же метаболического ацидоза у цыплят, по-видимому, является нарушение всасывания и выведения катионов и анионов, что приводит к изменению их соотношения и, следовательно, к развитию обменного ацидоза.

Иммунобиологическая система организма животных и птиц является динамичной и ее состояние определяется как генетическими особенностями, так и воздействием на нее различных факторов окружающей среды (А.П. Солдатов, С.А. Холодков, 1990; в^етдасЬ, 1987 ).

Изучение и использование морфологических и функциональных показателей, характеризующих состояние специфической и неспецифической устойчивости организма цыплят, заслуживает особого внимания. Это обусловлено тем, что цыплята с низкой наследственной и приобретенной устойчивостью, имеют высокий риск появления и распространения заболеваний, независимо от иммунопрофилактических и иммунотерапевтических мероприятий.

Учитывая важность и недостаточную изученность иммунного статуса у цыплят мы провели изучение влияния Б-витаминной недостаточности на морфологическое и функциональное состояние специфической системы иммунитета у цыплят.

Проведенные исследования показали, что у контрольных и цыплят третьей опытной группы морфологическое состояние тимуса, селезенки, печени и фабрициевой сумки указывает на активное становление иммунной системы, что подтверждается высоким уровнем Т- и В-лимфоцитов.

У цыплят первой и второй опытных групп структура тимуса, селезенки, печени и фабрициевой сумки имеет выраженные морфологические изменения. У них выявляется и низкое содержание общего количества Т- и В-лимфоцитов.

Таким образом, полноценное кормление и оптимальное содержание в организме цыплят витамина Б формирует, с участием регуляторных и эф-фекторных клеток, готовность к активной иммунной защите.

Длительный дефицит витамина О в организме цыплят приводит к комбинированной, но компенсированной, иммунной недостаточности, которая проявляется морфологическими изменениями органов иммунной системы и низким уровнем общего количества Т- и В-лимфоцитов.

Белки плазмы выполняют многосторонние функции. Они принимают участие в регуляции К.Щ.С., свертывании крови, иммуно-биологических реакциях, в поддержании коллоидно-осмотического давления, в обезвреживании ядов и т.д.

Учитывая ведущую роль белков в естественной резистентности организма мы провели исследование белкового спектра сыворотки крови у контрольных и опытных цыплят.

Исследованиями установлено, что у контрольных цыплят содержание общего белка в сыворотке крови составляет 3,36 г%, что на 1,08; 1,50 и 0,84 г% больше, чем в первой, второй и третьей опытных группах.

Подобные изменения установлены и по содержанию альбуминов. Так, у контрольных цыплят концентрация альбуминов в сыворотке крови достигает 1,45 г% (40,08%), а у первой, второй и третьей опытных групп - 0,99 г% (39,06%); 0,62 г% (29,18%) и 0,80 г% (28,81%) соответственно.

Из выше изложенного следует, что у всех опытных цыплят выявляется гипопротеинемия и гипоальбуминемия.

Низкое содержание общего белка и альбуминов в сыворотке крови опытных цыплят обусловлено, по-видимому, нарушением всасывания белка в кишечнике и снижением его синтеза, что согласуется с Б-витаминной недостаточностью и изменением К.Щ.С. у цыплят. Принято считать, что витамин В принимает активное участие не только в процессе всасывания протеина в кишечнике, но и в синтезе белка. Изменение К.Щ.С,, как известно, снижает активность ферментативной системы организма, что, вероятно, нарушает процессы синтеза белка. Кстати, установлена зависимость общего белка, ионизированного кальция и неорганического фосфора, а именно: высокое содержание общего белка обуславливает высокую концентрацию ионизированного кальция и неорганического фосфора.

Установлены различия и в глобулиновых фракциях. Так, у опытных цыплят первой, второй и третьей групп содержание альфа-, бета-глобулинов на 0,23 и 0,24 г% ; на 0,36 и 0,49 г% и на 0,32 и 0,41 г% соответственно ниже контрольных. Низкое содержание альфа- и бета-глобулинов у опытных цыплят указывает, по-видимому, на менее интенсивный у них углеводно-жировой обмен.

Изменение гамма-глобулинов у опытных цыплят было различно, а именно: у цыплят первой опытной группы их концентрация в сыворотке крови была на 0,15 г% ниже, а у цыплят второй и третьей групп на 0,18 г% и на 0,54 г% выше контрольных. Низкий уровень гамма-глобулинов у цыплят первой опытной группы указывает, по нашему мнению, на угнетение, а их высокое содержание у цыплят второй и третьей групп - на раздражение Р.Э.С.

Таким образом, низкое содержание общего белка, альбуминов, альфа- и бета-глобулинов, а также изменение гамма-глобулинов у опытных цыплят свидетельствует о нарушении синтеза иммунокомпетентных клеток и неспецифических факторов защиты, что согласуется с результатами исследований иммунной системы у опытных цыплят.

Устойчивость организма к воздействию факторов окружающей среды зависит от функционального состояния органов кроветворения. В связи с этим мы определили общее количество эритроцитов, гемоглобина, лейкоцитов и уровень всех компонентов лейкограммы.

Исследования показали, что у контрольных цыплят общее количество эритроцитов, гемоглобина, лейкоцитов и все компоненты лейкограммы находятся в физиологических пределах.

У всех опытных цыплят содержание гемоглобина, количество эритроцитов и цветной показатель незначительно ниже контрольных, что обусловлено, по-видимому, менее интенсивным обменом веществ. Это согласуется с низкими привесами у опытных цыплят.

Установлены различия и по показателям лейкоцитов. У цыплят первой опытной группы общее количество лейкоцитов на 33,55 х109 /л меньше контрольных. У них установлены различия и по отдельным видам лейкоцитов. Так, если у контрольных цыплят количество нейтрофилов и лимфоцитов составляет 18,49 и 42,04 х109 /л, то у опытных - 7,76 и 21,42 х109 /л, что в 2,4 и 1,96 раз меньше контрольных. В тоже время количество базофилов, эозино-филов и моноцитов у опытных цыплят существенно не отличается от контрольных.

У цыплят второй и третьей опытных групп количество базофилов, эози-нофилов, лимфоцитов, моноцитов и общее количество лейкоцитов существенно не отличается от контрольных. Однако, у них количество нейтрофилов на 6,97 и 8,74 х109 /л (соответственно) меньше контрольных.

Следовательно, изменения общего количества и отдельных видов лейкоцитов свидетельствует об угнетении органов кроветворения и снижении сопротивляемости организма.

Таким образом, анализ результатов исследований показал, что В-витаминная недостаточность у опытных цыплят приводит к: 1) нарушению кальций-фосфорного обмена и развитию субклинической формы рахита; 2) некомпенсированному метаболическому ацидозу; 3) иммунодефицитному состоянию; 4) гипопротеинемии и диспротеинемии; 5) угнетению органов кроветворения; 6) снижению продуктивности и резистентности организма (Схема 1).

СХЕМА 1