Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Физиологическое состояние и иммунобиологический статус у бычков при включении в рацион комплексного микрокапсулированного препарата

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Физиологическое состояние и иммунобиологический статус у бычков при включении в рацион комплексного микрокапсулированного препарата"

На правах рукописи

Толкачев Константин Александрович

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ И ИММУНОБИОЛОГИЧЕСКИЙ СТАТУС У БЫЧКОВ ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ В РАЦИОН КОМПЛЕКСНОГО МИКРОКАПСУЛИРОВАННОГО ПРЕПАРАТА

03.03.01 - физиология

1 2 ДЕК 2013

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

005543558

Курск - 2013

005543558

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И Иванова»

Научный руководитель: Заслуженный ветеринарный врач РФ,

доктор биологических наук, профессор Сеин Олег Борисович

Официальные оппоненты: Самбуров Николай Васильевич, доктор

биологических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И Иванова», профессор кафедры разведения сельскохозяйственных животных и зоогигиены

Масалов Владимир Николаевич, доктор биологических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет», декан факультета биотехнологии и ветеринарной медицины

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Белгородская государственная

сельскохозяйственная академия имени В.Я. Горина»

Защита состоится «17» декабря 2013 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.040.03 при ФГБОУ ВПО «Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И Иванова» по адресу: 305021, г. Курск, ул. К. Маркса, 70. Тел. (4712) 53-13-30, факс (4712) 53-84-36.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И Иванова».

Автореферат диссертации опубликован на официальном сайте ФГБОУ ВПО «Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И Иванова» и на Интернет - сайте ВАК: http://vak2.ed.gov.ru

Автореферат разослан «15» ноября 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета СуЬТ^—' Рыжкова Галина Федоровна

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Известно, что технологические приёмы, используемые на современных животноводческих комплексах, зачастую не обеспечивают биологические потребности животных. Нарушение условий содержания, отсутствие активного моциона, несбалансированность рационов по питательным и минеральным веществам, нерациональное применение антибиотиков и многочисленных вакцин, а также несоблюдение ветеринарно - санитарных правил приводит к нарушению обмена веществ, снижению неспецифической резистентности и низкой продуктивности животных. Исходя из этого вопросы, связанные с разработкой новых комплексных препаратов на основе биологически активных веществ, обладающих метаболическими и иммунобиологическими свойствами, остаются актуальными.

В настоящее время в медицине используются препараты, помещенные в желатиновые или полимерные макрокапсулы, которые могут разрушаться при заданных параметрах определенной среды и тем самым доставлять капсулированные препараты в различные участки же-лудочно - кишечного тракта. Однако макрокапсулированные препараты не нашли широкого применения в ветеринарной практике в связи со сложностью их введения животным и относительно высокой стоимостью. Поэтому в последние годы на смену макрокапсулирования приходит более перспективная технология микрокапсулирования лекарственных препаратов и биологически активных веществ.

Одним из таких препаратов является препарат «ВетСел-Н», изготовленный по технологии, разработанной на кафедре органической и аналитической химии Юго-Западного государственного университета. Данный препарат представляет собой комплекс биологически активных веществ (пробиотик Ветом 1.1, селен, нуклеинат натрия), которые покрыты микрокапсулярной оболочкой.

Преимущество препарата «ВетСел-Н» с некапсулированными его составляющими и другими подобными биологически активными препаратами заключается в том, что кислотоустойчивые микрокапсулы предохраняют пробиотические бактерии от кислой среды желудка. Это весьма важная особенность препарата, так как при прохождении через желудок у животных и человека погибает до 80% пробиотических бактерий и только незначительная их часть достигает кишечника.

Другие компоненты препарата «ВетСел-Н» также имеют большое значение в жизнедеятельности организма. В частности микроэлемент селен, в биотических дозах обеспечивает нормальную деятельность ан-тиоксидантной, иммунной и детоксифицирующей систем (В.А. Галоч-кин и др., 1995, 2002, 2011; Е.В. Крапивина и др., 2000, 2003; Д.В. Воробьёв и др., 2010, 2013; О.Б. Сеин и др., 2009, 2013; A. Dokoupilova et al., 2007; M.Z. Khan et al., 2008). Дефицит селена в кормах и воде вызывает нарушение обмена веществ и приводит к таким заболеваниям, как беломышечная болезнь, некроз печени, дисфункция яичников. Нуклеинат натрия обладает широким спектром биологической активности. Его действие проявляется в индукции лейкоцитарной реакции, активизации

гемопоэза, внутриклеточного метаболизма и нуклеинового обмена, стимуляции Т — и В — системы иммунитета.

Микрокапсулированный препарат «ВетСел-Н» в настоящее время исследован на токсичность и безвредность на лабораторных животных. Поэтому для рекомендации по применению данного препарата в животноводстве и ветеринарной медицине необходимо дальнейшее детальное и всестороннее изучение его биологических свойств.

Цели и задачи исследований. Учитывая вышеизложенное, целью настоящей работы являлось изучение физиологического и иммунобиологического статуса у бычков после применения микрокапсулированно-го препарата «ВетСел-Н».

Для достижения вышеуказанной цели были определены следующие задачи:

1. Определить общее клиническое состояние и гематологические показатели у бычков при использовании препарата «ВетСел-Н».

2. Дать оценку иммунобиологического статуса у бычков после применения комплексного микрокапсулированного препарата.

3. Изучить влияние комплексного микрокапсулированного препарата на микрофлору рубца, рост и гистологическую структуру кишечника бычков.

4. Определить содержание белкового азота и свободных аминокислот в органах и тканях бычков, получавших комплексный микрокапсулированный препарат.

5. Разработать способ коррекции обмена веществ и иммунобиологического статуса у крупного рогатого скота и определить его экономическую эффективность.

Научная новизна. На основании комплексных исследований впервые изучен физиологический и иммунобиологический статус у бычков после применения комплексного микрокапсулированного препарата «ВетСел-Н». Впервые установлена биологическая эффективность препарата, направленная на нормализацию обмена веществ и повышение неспецифической резистентности у животных.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты проведенных исследований расширяют существующие представления о системности функциональных перестроек в организме животных, в частности, в органах пищеварения и иммунной системе, при комплексном применении пробиотика, селена и нуклеината натрия. Показана роль в искусственной фаунизации кишечника у крупного рогатого скота.

Производству предложен новый способ коррекции обмена веществ и иммунобиологического статуса у крупного рогатого скота с использованием препарата «ВетСел-Н».

Реализаиия результатов исследований. Результаты диссертационной работы внедрены в ООО «Молочник» Болыпесолдатского района Курской области и учебно-опытном хозяйстве «Знаменское» Курской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора И.И. Иванова. Материалы диссертации использованы при подготовке рекомендаций производству «Применение пробиотиков в животноводстве и

4

ветеринарной медицине» (Курск, 2013).

Основные положения, выносимые на защиту:

- клинические и гематологические показатели у бычков при использовании комплексного микрокапсулированного препарата «ВетСел-Н»;

- состояние иммунобиологического статуса у бычков после применения препарата «ВетСел - Н»;

- влияние препарата «ВетСел-Н» на микрофлору рубца, рост и гистологическую структуру кишечника бычков;

- показатели содержания белкового азота и свободных аминокислот в органах и тканях бычков, получавших комплексный микрокапсулиро-ванный препарат;

- способ коррекции обмена веществ и иммунобиологического статуса у крупного рогатого скота.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на:

- Международной научно—практической конференции «Агропромышленный комплекс: контуры будущего» (Курск, 2012 г.);

- Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы инновационного развития животноводства» (Белгород, 2013 г.);

- Международной научно-практической конференции «Современные проблемы развития животноводства» (Брянск, 2012 г.);

- Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы агропромышленного производства» (Курск, 2013 г.);

- Международной научно-практической конференции «Интегративные тенденции в медицине и образовании» (Москва, 2013 г.).

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 7 научных статей, в том числе 3 в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 140 страницах компьютерного текста и включает следующие разделы: обзор литературы, материал и методы исследований, собственные исследования, выводы, практические предложения, список использованной литературы и приложения. Работа содержит 25 рисунков и 10 таблиц. Список литературы включает 236 источников, в том числе 45 иностранных авторов.

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Научные исследования выполнялись в рамках научно- исследовательской работы кафедры терапии и акушерства Курской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора И.И. Иванова. Экспериментальная часть работы проводилась на базе ООО «Молочник» Большесолдатского района Курской области. Объем и целенаправленность научных исследований представлены на схеме (рис.1).

Объектом исследований являлись бычки голштинской породы из

которых, с соблюдением принципов аналогов, было сформировано три группы по 15 голов в каждой.

Рисунок 1- Общая схема исследований

Животным 1 опытной группы скармливали препарат «ВетСел - Н» в дозе 50 мг на 1 кг живой массы тела животного один раз в день в течение 10 дней подряд. Затем препарат скармливают один раз в день каждые 10 дней до окончания откорма. Животные 2 опытной группы получали пробиотик «Ветом 1.1» в дозе 50 мг/кг одновременно с

6

селенсодержащим препаратом «Сел - Плекс» в дозе 200 мг на 1 кг сухого корма и нуклеинат натрия по той же схеме, что и бычки 1 опытной группы. Все препараты скармливали животным индивидуально с небольшой порцией комбикорма. Бычки 3 опытной группы препараты не получали.

Содержались бычки опытной и контрольной групп в одинаковых условиях и получали одинаковый основной рацион, составленный с учётом норм ВИЖ.

Во время проведения эксперимента учитывали общее состояние животных, аппетит, наличие жвачки, сокращений рубца, измеряли температуру тела. У всех подопытных бычков определяли массу тела в начале эксперимента, в конце каждого месяца и в конце эксперимента, утром до кормления.

При постановке на эксперимент (6 мес.), в 12- и 18-месячном возрасте у 7 бычков из каждой группы брали кровь утром до кормления с использованием вакуумных систем (ЗАО фирма «Домен»).

При лабораторном анализе крови определяли скорость оседания эритроцитов (СОЭ) по методу Панченкова, гематокритную величину с применением микроцентрифуги Шкляра, эритроциты и лейкоциты подсчитывали на электронном счетчике «Пикоскель-Р8-4», концентрацию гемоглобина определяли с применением электрогемометра.

Содержание общего белка в крови исследовали рефрактометрическим методом, белковые фракции с использованием электрофореза на мембранах «Владипор» МФАС - ОС-1. Концентрацию в крови бычков глюкозы, общих липидов, общего кальция, неорганического фосфора и общего магния устанавливали с использованием наборов «Био-JIa-Тест» фирмы «Лахема» и наборов «КлиниТест». Ферментативную активность АЛТ и ACT исследовали кинетическим методом с применением наборов фирмы «Хуман». Содержание в крови витаминов А, Е и С на автоматизированном биохимическом анализаторе ILAB - 650. Содержание селена устанавливали флуориметрическим методом на флуори-метре ЭФ—ЗМ с использованием 3,3 диаминбензидина.

Концентрацию иммуноглобулинов G, М, А классов в крови определяли с использованием метода РИД по G. Mancini (1965).

Рубцовое содержимое у бычков получали методом зондирования при постановке на эксперимент (6 мес.), а также в 12— и 18-месячном возрасте. Подсчет общего количества бактерий проводили по Э.М. Фос-теру и др. (1961), количество инфузорий определяли в камере Горяева (Н.В. Курилов и др. Изучение пищеварения у жвачных. Методические указания. - ВНИИФБЙП, Боровск, 1987).

После контрольного убоя бычков в 18—месячном возрасте у них извлекали и измеряли длину кишечника и проводили отбор проб печени, тонкого отдела кишечника и длиннейшей мышцы спины, в которых определяли содержание белкового азота методом Кьельдаля. В длиннейшей мышце спины и печени исследовали содержание свободных аминокислот на автоматическом аминокислотном анализаторе KLA-3B фирмы «Хитачи».

Изготовление гистологических препаратов из отобранных органов

осуществляли по общепринятой схеме: фиксация материала, обезвоживание в спиртах возрастающей концентрации, заливка в парафин, приготовление парафиновых срезов на санном микротоме, окрашивание препаратов (Г.А. Меркулова, 1969, Д.С. Саркисов и др., 1996). Для фиксации материала применяли 10% нейтральный формалин, окрашивали гистосрезы гематоксилин-эозином. Морфологические измерения проводили с применением окуляр-микрометра ОК-15. С использованием микроскопа Penta Viev 44348 с гистопрепаратов делали фотоснимки. Гистологические исследования проводили в Курском областном бюро патологической анатомии.

Полученные в ходе проведения экспериментов данные подвергались биометрической обработке (Е.К. Меркурьева, 1964) на ПЭВМ.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Характеристика микрокапсулированного препарата «ВетСел-Н»

Препарат «ВетСел-Н» представляет собой микрокапсулы, оболочка которых состоит из биополимерной основы. Внутреннее содержимое включает пробиотик «Ветом 1.1», микроэлемент селен, в виде селенсо-держащего препарата «Сел-Плекс» и нуклеинат натрия. Соотношение оболочки и содержимого капсул составляет 1:3.

Важной особенностью препарата являются малые размеры микрокапсул, что позволяет им легко всасываться в кишечнике животных, перенося в органы и ткани свое содержимое. В свою очередь, несмотря на свои микроразмеры, микрокапсулы способны создавать огромную рабочую поверхность, что значительно повышает биологические свойства препарата.

Растворение в воде изготовленного препарата, инкапсулированного биополимером, с последующим выпариванием и сканированием на микроспектометре Omega Scope AIST-NT совмещенном с конфокальным микроскопом, показало, что в водном растворе микрокапсулы образуют фрактальные композиции. При этом образование композиций происходит спонтанно за счет нековалентных взаимодействий, что свидетельствует о их самосборке. Это, в свою очередь, указывает на то, что инкапсулированные в биополимерную оболочку составляющие препарата «ВетСел-Н» обладают супрамолекулярными свойствами.

Второй особенностью препарата «ВетСел-Н» является устойчивость его микрокапсул к кислой среде желудка и их растворение в щелочной среде кишечника. Это свойство препарата особенно важно при использовании пробиотиков, которые теряют свои свойства в кислой среде.

Острую токсичность оценивали на белых беспородных мышах. С этой целью из увлажненного хлеба готовили болюсы, содержащие 100 мг препарата, которые скармливали мышам индивидуально ежедневно в течение 10 дней.

Результаты наблюдений показали, что в период эксперимента все подопытные животные были живы, имели хороший аппетит и на 5-10 % выше массу тела по сравнению с контрольными животными.

Хроническую токсичность препарата определяли на беспородных белых крысах - самцах массой 115-120 г. Первой опытной группе (п=10) ежедневно скармливали препарат в дозе 5,0 г/гол, второй опытной группе (п=10) в дозе 10,0 г/гол. Животные третьей контрольной группы (п=10) препарат не получали. В течение 30 дней наблюдений не было отмечено негативного воздействия препарата на общее состояние крыс. Вскрытие подопытных и контрольных животных после определения острой и хронической токсичности показало, что внутренние органы патологических изменений не имели. Учитывая полученные результаты проверки, препарат ВетСел-Н был отнесен к малотоксичным соединениям.

Препарат имеет белый цвет с желтоватым оттенком, без запаха. Срок годности 24 месяцев при температуре не выше 25°С.

3.2 Гематологические показатели у бычков получавших препарат «ВетСел-Н»

Кровь совместно с лимфой и тканевой жидкостью образуют внутреннюю среду организма, которая имеет относительное постоянство состава и физико-химических свойств, что создает одинаковые условия существования клеток организма. Образно кровь называют «зеркалом организма», так как она реагирует на все изменения, происходящие в тех или иных органах. По морфологическому и биохимическому составу крови можно судить о многих процессах, протекающих в организме животных. Поэтому определение показателей крови имеет исключительно важное значение для оценки интерьерного состояния организма.

В ходе выполнения экспериментов были определены физические (СОЭ, гематокрит), морфологические (эритроциты, лейкоциты) и биохимические показатели (общий белок, белковые фракции, глюкоза, общие липиды, общий кальций, неорганический фосфор, селен, витамины А, Е, С, малоновый диальдегид, ферментативная активность церуло-плазмина, AJIT и ACT). Таким образом, по данным показателям можно было судить практически о состоянии всех основных обменах веществ, протекающих в организме подопытных животных.

Общий гематологический анализ

Скорость оседания эритроцитов (СОЭ). Существенных различий между показателями у опытных и контрольных животных при определении данного показателя выявлено не было. У бычков опытных групп СОЭ в период эксперимента находилась в пределах 0,6±0,15 — 0,8±0,05 мм/час. У животных контрольной группы СОЭ была несколько выше -0,6±0,05 - 1,0±0,06 мм/час, однако это увеличение не выходило за физиологические границы.

Гематокрит. Как у опытных, так и контрольных животных этот физический показатель крови колебался в пределах физиологической нормы (37,5 ,6 ± 0,37 - 41,5 ± 0,62 %). При этом наиболее высокий гематокрит отмечался у бычков 1 опытной группы. По сравнению с

контрольными животными и фоновыми значениями увеличение гематокрита у бычков этой группы на 12 и 18 мес. эксперимента было статистически достоверным (Р < 0,05 - 0,001).

У бычков 2 опытной группы достоверное увеличение (Р < 0,05) гематокрита, по сравнению с контролем, регистрировалось в 18 мес., а по сравнению с фоновыми показателями - в 12 - и 18 - месячном возрасте.

Эритроциты. До начала эксперимента содержание эритроцитов у бычков всех групп находилось практически на одинаковом уровне (6 2 ± 0,18-6,5 ± 0,14 • 10 /л). V »

В 12-месячном возрасте содержание эритроцитов у животных, получавших препараты, достоверно повысилось и составляло у бычков 1 группы - 7,1 ± 0,16 • 10 12/л, а 2 группы - 6,9 ± 0,06 • 10 12/л. В 18 мес. содержание эритроцитов в крови бычков опытных групп вновь незначительно увеличилось достигая соответственно 7,2 ± 0,14 и 7,0 ± 0,08 • 10 /л. Сравнительный анализ полученных данных у бычков всех групп с фоновыми показателями свидетельствует о том, что у животных, получавших препараты, увеличение в крови содержания эритроцитов было статистически достоверным (Р < 0,05 - 0,001).

Лейкоциты. Динамика содержания общего количества лейкоцитов в крови подопытных животных в период эксперимента имела разнонаправленный характер (табл. 2).

Так в 6 мес. содержание лейкоцитов- у бычков всех групп достоверных различий не имело (6,5 ± 0,14 - 6,9 ± 0,7 • 10 %). Затем у бычков 1 опытной группы их количество в 12 мес. уменьшилось, а в 18 мес. - увеличилось. У бычков 2 опытной группы содержание лейкоцитов также уменьшилось, но при этом находилось на относительно низком уровне, как в 12 мес., так и 18 мес. У контрольных животных динамика содержания лейкоцитов характеризовалась увеличением в 12-месячном возрасте и незначительным снижением в 18 мес. При этом все выявленные изменения в содержании лейкоцитов в крови подопытных животных имели статистически недостоверный (Р > 0,05) характер.

Гемоглобин. Результаты исследований показали, что у бычков, получавших биологически активные препараты, содержание гемоглобина было достоверно больше, чем у контрольных животных (Р < 0,05 -0,01), а также достоверно больше (Р < 0,05 - 0,01) по сравнению с фоновыми значениями.

Биохимические показатели

Биохимический анализ крови бычков, получавших биологически активные препараты, позволил разделить все изучаемые показатели на три основные группы. В первую группу входили компоненты крови, содержание которых в период эксперимента находилось по сравнению с контрольными животными на относительно высоком уровне: общий белок (> на 2,3 - 7,6 г/л), альбумины (> на 3,1 - 4,8 %), гамма -глобулины (> на 1,0 - 3,4 %), глюкоза (> на 0,20 - 0,70 ммоль/л), неорганический фосфор (> на 0,11 - 0,20 ммоль/л), селен (> на 0,18 -0,28 мкмоль/л), витамин А (> на 0,16 - 0,29 мкмоль/л), витамин Е (> на 0,70 - 1,70 мкмоль/л), церулоплазмин (> на 0,23 - 0,32 мкмоль/л),

10

ферментативная активность АЛТ (> на 0,12 - 0,17 мкмоль/мл • ч), ACT (> на 0,19 - 0,31 мкмоль/мл • ч).

Во вторую группу включены компоненты крови, содержание которых находилось на более низком уровне, чем у контрольных животных. Это альфа - глобулины (> на 5,3 - 8,7 %) и малоновый диальдегид (> на 0,25 - 0,35 мкмоль/л).

Третья группа объединяет компоненты крови содержание которых в период эксперимента не имело достоверных различий по сравнению с контролем. К ним относятся общий кальций, общие липиды, витамин С.

3.3. Содержание иммуноглобулинов в крови бычков получавших препарат ВетСел — Н

Результаты исследований показали, что концентрация Jg класса А у бычков всех групп до начала эксперимента достоверных различий не имела и находилась в пределах 0,74 ± 0,05 - 0,80 ± 0,03 г/л.

В 12 мес. уровень иммуноглобулинов этого класса у бычков, получавших препарат ВетСел — Н, увеличился на 0,67 г/л. У бычков 2 опытной группы содержание JgA в это время также повысилось в среднем на 0,16 г/л, однако данное увеличение по сравнению с контролем являлось статистически недостоверным (Р > 0,05). У контрольных животных повышение содержания JgA в 12 мес. было незначительным, в среднем на 0,14 г/л (Р > 0,05). В 18 - месячном возрасте содержание JgA в крови бычков, получавших препарат ВетСел — Н, по сравнению с 12 мес. увеличилось в среднем на 0,20 г/л, а у бычков 2 опытной группы и у контрольных животных практически оставалось на прежнем уровне.

Содержание JgG в крови подопытных бычков, относительно других классов, было высоким и в 6 — месячном возрасте находилось в пределах 5,08 ± 0,08 - 5,17 ± 0,05 г/л. В 12 мес. у бычков 1 опытной группы их концентрация увеличилась до 10,04 ± 0,08 г/л, Р < 0,001), а у бычков 2 опытной группы до 6,83 ± 0,05 г/л (Р < 0,001). Что касается контрольных животных, то в 12 - месячном возрасте содержание JgG в их крови было достоверно меньше (6,4 ± 0,06; Р > 0,05) по сравнению с бычками опытных групп, а по сравнению с фоновыми показателями (5,11 ± 0,05 г/л) достоверно (Р < 0,001) больше. В 18 мес. содержание JgG у бычков, получавших препарат ВетСел — Н, повысилось в среднем на 1,81 г/л, а у бычков 2 опытной группы уменьшилось на 0,14 г/л.

Содержание JgM в крови бычков всех групп до начала эксперимента составляло 0,48 ± 0,04 - 0,52 ±0,02 г/л. В 12 мес. их уровень в крови животных, получавших препарат ВетСел - Н, значительно повысился, достигая 1,18 ± 0,06 г/л (Р<0,001). У бычков 2 и контрольной групп содержание JgM в этот возрастной период также увеличилось, однако данное увеличение было статистически недостоверным (Р > 0,05). В 18 - месячном возрасте содержание иммуноглобулинов данного класса у бычков 1 опытной группы незначительно уменьшалось (1,15 ± 0,05 г/л), в то же время оставалось значительно выше, чем у бычков 2 опытной группы (0,65 ± 0,06г/л) и у контрольных животных (0,66 ± 0,04 г/л).

6 12 18 Возраст, мес

[ёЗ! группа О 2 группа ИЗ контрольная группа)

20

6 12 18 Возраст, мес

ЕЗ1 группа О 2 группа Н 3 контрольная группа

1,5

6 12 18 Возраст, мес

| Ш1 группа О 2 группа Из контрольная группа

Рисунок 2 - Содержание иммуноглобулинов в крови подопытных бычков

Таким образом, результаты иммунологического анализа свидетельствуют о том, что биологически активный препарат ВетСел - Н обладает выраженным иммуностимулирующим действием.

3.4 Содержание инфузорий и бактерий в рубцовом содержимом у подопытных бычков

С целью выяснения влияния изготовленного препарата ВетСел-Н и препаратов Вегом 1.1 и Сел-Плекс на микрофлору рубца у подопытных бычков исследовалось рубцовое содержимое, которое получали методом зондирования.

В ходе исследований было установлено, что в 6-месячном возрасте у бычков всех групп содержание общего количества инфузорий не имело существенных различий (Р<0,05) и находилось в пределах 193, 5±6,8-211,5±8,0 тыс/мл. В 12 мес. содержание инфузорий у бычков 1 опытной группы (231,0±7,0 тыс/мл) и у контрольных животных (241,4±12,3 тыс/мл) по сравнению с фоновыми показателями достоверно повысилось (Р < 0,05-0,01). В 18 мес. содержание инфузорий у бычков 1 опытной группы и контрольной группы вновь увеличилось и соответственно достигало 258,0±11,4 и 267,5±9,6 тыс/мл. При этом выявленные различия были статистически недостоверными (Р < 0,05). У бычков 2 опытной группы содержание инфузорий в 18 мес. оставалось практически на прежнем уровне (207,5±6,8 тыс/мл) и было достоверно меньше (Р<0,05-0,01), чем у животных 1 опытной группы.

Содержание бактерий у подопытных бычков в 6 мес. достоверных различий не имело и находилось в границах 9,8±0,5-10,4±0,6 млрд/мл. В 12-месячном возрасте содержание бактерий в рубцовом содержимом у животных всех групп увеличилось. При этом наибольшее их количество отмечалось у бычков контрольной группы (15,1±1,2 млрд/мл), а наименьшее у животных 2 опытной группы (13,0±1,2 млрд/мл). В 18 мес. количество бактерий в рубцовом содержимом у бычков всех групп продолжало повышаться. Однако более выраженные изменения в сторону увеличения отмечались у бычков 1 группы (15,4±1,0 млрд/мл) и контрольной группы (15,7±0,9 млрд/мл). У животных 2 опытной группы увеличение содержания бактерий в рубцовом содержимом было незначительным (13,4±0,9 млрд/мл) и носило по сравнению с показателями, полученными в 12 мес., недостоверный характер (Р>0,05). Однако по сравнению с контрольными и фоновыми показателями данные увеличения были статистически (Р<0,05) достоверными.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют, что препарат ВетСел-Н не оказывал отрицательного влияния на количественный состав микрофлоры рубца. Существенных различий у бычков, получавших этот препарат, по сравнению с контрольными животными не отмечалось.

3.5 Морфологические особенности кишечника у бычков, получавших препарат ВетСел - Н

Известно, что пробиотики способны существенно изменять процессы в кишечнике животных. Под действием продуктов обмена пробиотиков улучшается всасывание питательных и минеральных

13

компонентов корма, активизируется метаболизм в тканях и клетках кишечной стенки. Все эти изменения позитивно отражаются на развитии кишечника. Учитывая это, нами была определена длина различных отделов кишечника у подопытных животных. Для этого у 18-месячных бычков после убоя извлекали кишечник, делили его на сегменты с учетом анатомического строения и измеряли. Результаты измерений показали, что общая длина кишечника наибольшей была у бычков 1 опытной группы (49,9±0,4 м), а у животных контрольной группы она был наименьшей (47,7±0,8 м). При этом выявленные различия являлись статистически достоверными (Р<0,05). У бычков, получавших препарат ВетСел-Н, были длиннее тощая и подвздошная кишки (39,5±0,3 м). У бычков 2 опытной группы достоверными различия были только между показателями длины тощей и подвздошной кишки.

Что касается слепой, ободочной и прямой кишки, то их длина у бычков, получавших препараты (1 и 2 опытная группы), по сравнению с контрольными животными существенных различий не имела (Р<0,05).

Результаты гистологических исследований тощей кишки представлены в таблице. Из данных таблицы следует, что микрокапсулированный препарат ВетСел-Н оказывал положительное влияние на гистологическую структуру слизистой оболочки тощей кишки. Так, морфометрические показатели толщины слизистой оболочки, высоты и ширины ворсинок, глубины крипт у бычков 1 опытной группы достоверно превышали таковые у контрольных животных.

Таблица - Морфометрические показатели слизистой оболочки тощей кишки у подопытных бычков_

Показатели Группа

1 опытная 2 опытная 3 контрольная

Толщина слизистой оболочки, мкм: - вне складок - в области складок 1370,0 ± 15,5 *' 2257,0 ± 35,3* 1288,0 ± 14,0 * 2200,5 ±27,1 1267,0 ± 15,7 2142,5 ±30,7

Высота ворсинок, мкм 727,5 ± 9,5 *' 690,0 ± 7,3 * 673,5 ± 4,3

Ширина ворсинок, мкм 135,5 ±4,4*' 120,0 ± 1,9* 110,5 ± 1,1

Глубина крипт, мкм 408,5 ±3,1* 397,0 ± 4,6 * 374,5 ± 5,3

Ширина крипт, мкм 57,5 ± 4,3 * 55,4 ±1,1 53,5 ± 0,6

Толщина мышечной пластинки, мкм 67,3 ± 1,2* 64,0 ± 1,6* 49,4 ± 1,3

Толщина подслизистой основы, мкм: - вне складок - в области складок 144,0 ±8,5 1107,5 ±40,8 138,5 ± 10,0 1089,0 ±34,6 135,5 ±8,0 1075,0 ± 19,0

Примечание: * - при Р < 0,05 по сравнению с контролем;

• - при Р < 0,05 по сравнению со 2 опытной группой.

3.6 Содержание белкового азота и свободных аминокислот в органах и тканях подопытных бычков

В комплекс наших исследований входило определение в органах и тканях содержания белкового азота и свободных аминокислот. Результаты исследований показали, что в крови бычков 1 опытной группы содержание белкового азота составляло 1,98±0,04 г%. Это было в среднем на 0,23 г% больше, чем у контрольных животных и на 0,11 г% по сравнению с животными 2 опытной группы.

В тканях длиннейшей мышцы спины (2,68±0,04-2,80±0,03 г%), стенки тонкого отдела кишечника (2,43±0,04-2,50±0,04 г%) и печени (2,78±0,04-2,87±0,03) у бычков, получавших биологически активные препараты, содержание белкового азота также было достоверно больше, чем в контроле (2,51 ±0,02 г%; 2,24±0,02 г%; 2,61±0,04 г%).

Результаты исследования свободных аминокислот в тканях длиннейшей мышцы спины и печени у подопытных бычков показали, что суммарное их содержание у животных, получавших препараты, было больше, чем в контроле.

300

£ 200 2

длнннейшая мышца спины

| £31 группа Р2 группа И 3 контрольная группа

Рисунок 3 - Суммарное содержание свободных аминокислот в длиннейшей мышце спины и печени подопытных животных

При этом у бычков 1 опытной группы содержание аминокислот превышало таковое у бычков 2 опытной группы. Отмечено, что увеличение суммарного содержания аминокислот происходило за счет как незаменимых, так и заменимых аминокислот. В свою очередь анализ идентифицированных нами аминокислот свидетельствует о том, что в тканях длиннейшей мышцы спины и печени содержалось достоверно больше (Р < 0,05 - 0,001) по сравнению с контрольными животными лизина (> на 3,8 - 11,6 мг%), аспарагиновой кислоты (> на 1,2 - 2,5 мг%), глутаминовой кислоты (> на 4,7 - 13,0 мг%), пролина (> на 1,8 - 2,6 мг%), аланина (> на 2,4 - 3,1 мг%), изолейцина (> на 1,9 - 2,5 мг%).

3.7. Способ коррекции обмена веществ и неспецифической резистентности у молодняка крупного рогатого скота

Разработанный способ предусматривает применение микрокапсу-лированного препарата ВетСел-Н в дозе 50 мг на 1 кг живой массы тела животного один раз в день в течение 10 дней подряд. Затем препарат скармливают один раз в день каждые 10 дней до окончания откорма.

Способ прошел производственную апробацию с целью коррекции обмена веществ и неспецифической резистентности, а также профилактики кишечных заболеваний у молодняка крупного рогатого скота.

Результаты апробации способа показали, что у бычков на откорме после применения препарата ВетСел—Н повышалась живая масса тела и среднесуточные приросты. При этом расход кормов на 1 ц прироста понизился в среднем на 8,8 %, обменной энергии - на 8,6 %, переваримого протеина — на 8,6 %.

У телят — гипотрофиков, получавших препарат ВетСел-Н в течение 7-10 дней, нормализовались общие клинические и гематологические показатели, повысилось содержание иммуноглобулинов в среднем на 0,8 - 1,1 г/л. Скармливание препарата ВетСел-Н по предлагаемой схеме также профилактировало у молодняка кишечные заболевания и иммунодефицитные состояния.

ВЫВОДЫ

1. После применения комплексного микрокапсулированного препарата ВетСел-Н у бычков повышается обмен веществ, увеличивается живая масса тела по сравнению с контролем в среднем на 18,0 кг, сре-денесуточные приросты - на 174,0 г, снижается расход кормов на производство 1 ц прироста на 8,8 %, обменной энергии и переваримого протеина - на 8,6 %.

2. У бычков, получавших препарат ВетСел-Н, увеличивается ге-матокритная величина, повышается содержание в крови эритроцитов и гемоглобина, что свидетельствует о стимулирующем влиянии препарата на гемопоэз.

3.Микрокапсулированный препарат ВетСел-Н оказывает коррегирующее влияние на биохимический статус животных. При его использовании у бычков в крови содержалось достоверно больше (Р < 0,05 — 0,001), чем у контрольных животных общего белка, альбуминов, гамма — глобулинов, глюкозы, неорганического фосфора, селена, церулоплазмина, витаминов А и Е. В то же время содержание альфа -глобулинов и малонового диальдегида было меньше (Р < 0,05), а в содержании общих липидов и витамина С достоверных различий выявлено не было (Р < 0,05).

4. Уменьшение в крови бычков малонового диальдегида, повышение содержания селена, церулоплазмина, витаминов А и Е указывает на анти-оксидантные эффекты микрокапсулированного препарата ВетСел-Н.

5. Препарат ВетСел-Н оказывает стимулирующее влияние на

иммунную систему животных. После его применения в крови бычков содержалось достоверно (Р <0,01 - 0,001) больше JgA (1,45 - 1,50 г/л), JgG (10,04 - 11,85 г/л), JgM (0,85 - 0,96 г/л) по сравнению с контрольными животными (JgA- 0,86 - 0,88 г/л; JgG- 6,40 - 6,52 г/л; JgM- 0,63 - 0,66 г/л) и бычками 2 опытной группы (JgA- 0,95 - 0,96 г/л; JgG- 6,69 - 6,83 г/л; JgM- 0,65 - 0,70 г/л).

6. Препарат ВетСел-Н оказывает положительное влияние на рост и развитие кишечника животных:

а) у бычков в 18 - месячном возрасте была больше общая длина кишечника (49,9 ± 0,4 м; Р< 0,05), длина двенадцатиперстной кишки (1,2 ± 0,2 м; Р< 0,05), тощей и подвздошной кишки (39,5±0,3 м; Р< 0,05), слепой кишки (0,40±0,02 м; Р > 0,05) по сравнению с контрольными животными (47,7±0,8; 0,7±0,06; 37,7±0,5; 0,35±0,02 м) и бычками 2 опытной группы (48,6±0,7; 1,0±0,1; 38,2±0,02 м);

б) у бычков, получавших препарат ВетСел-Н, по сравнению с животными 2 опытной группы и контролем в тощей кишке была больше толщина слизистой оболочки на 103,0 — 114,5 мкм, высота ворсинок - на 54,0 мкм, ширина ворсинок - на 25,0 мкм, глубина крипт - на 34,0 мкм.

7. После применения препарата ВетСел-Н у животных отмечается накопление азотсодержащих веществ в органах и тканях:

а) у бычков 18 - месячного возраста, получавших препарат, содержание белкового азота в крови, длиннейшей мышцы спины, в стенке тонкого отдела кишечника и в печени было достоверно больше (Р< 0,05) по сравнению с контролем;

б) сумма сводных аминокислот в длиннейшей мышце спины и печени у бычков после скармливания препарата была больше (132,3±7,3 мг%; 300,5±10,5 мг%, чем у контрольных животных (107,8±6,7мг%; 248,6±9,4 мг). Содержание аминокислот увеличивалось как за счет незаменимых, так и заменимых аминокислот. При этом содержание лизина, глутаминовой кислоты, аспарагиновой кислоты, пролина, аланина, метионина, изолейцина, лейцина было достоверно (Р< 0,05) больше, чем в контроле.

8. Применение разработанного способа на основе микрокапсули-рованного препарата ВетСел-Н повышает у животных обмен веществ, интенсивность роста и неспецифическую резистентность, а также позволяет профилакгировать кишечные заболевания у молодняка крупного рогатого скота.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Для повышения метаболизма и неспецифической резистентности у молодняка крупного рогатого скота рекомендуется применять комплексный микрокапсулированный препарат ВетСел-Н.

С этой целью бычкам скармливают препарат в дозе 50 мг на 1 кг живой массы тела один раз в день в течение 10 дней подряд. Затем препарат скармливают один раз каждые 10 дней до окончания откорма.

2. Полученные в ходе выполнения диссертационной работы гематологические и иммунобиологические показатели могут быть

использованы при преподавании курса физиологии на ветеринарных и зооинженерных факультетах.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Толкачев, К.А. Коррекция физиологического статута у животных с использованием нанокапсулированных препаратов / О.Б. Сеин, A.A. Кролевец, В.А. Челноков, К.А. Толкачев // Вестник Курской ГСХА. - 2013. - №3. - С.64 - 66.

2. Толкачев, К.А. Биохимический статус у бычков при использовании биологически активных препаратов / М.И. Подчалимов, О.Б. Сеин, A.A. Кролевец, К.А. Толкачев // Вестник Курской ГСХА. - 2013. -№3. - С.66 - 67.

3. Толкачев, К.А. Влияние микрокапсулированного комплексного препарата на иммунобиологический статус бычкоЬ / О.Б. Сеин, К.А. Толкачев, Д.В. Трубников, A.A. Кролевец // Вестник Курской ГСХА. -2013. - №7. - С.54 - 56.

4. Толкачев, К.А. Белковый спектр крови у животных при скармливании пробиотических препаратов / В.А. Челноков, К.А. Толкачев // Агропромышленный комплекс: контуры будущего: материалы Международной научно — практической конференции аспирантов и молодых ученых. - Курск, 2012. - С.278 - 279.

5. Толкачев, К.А. Рост и развитие молодняка крупного рогатого скота при скармливании нанокапсулированного пробиотика / О.Б. Сеин, A.A. Кролевец, В.А. Челноков, К.А. Толкачев // Актуальные проблемы агропромышленного производства: материалы Международной научно — практической конференции - Курск, 2013. - С.176 - 178.

6. Толкачев, К.А. Нанокапсулированные биологически активные препараты и их производственная апробация / A.A. Долженков, К.А. Толкачев, В.А. Челноков, В.Е. Чернов // Интегративные тенденции в медицине и образовании: материалы Международной научно - практической конференции. — Москва, 2013. - С.29 - 30.

7. Толкачев, К.А. Нанокапсулированный комплексный препарат для молодняка крупного рогатого скота / К.А. Толкачев, В.А. Челноков // Проблемы и перспективы инновационного развития животноводства: материалы Международной научно — практической конференции — Белгород, 2013. -С.70.

Формат 60x84 1/16. Бумага для множительных аппаратов.

Печать на копировальном аппарате КГСХА. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 199.

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Толкачев, Константин Александрович, Курск

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И. Иванова»

На правах рукописи

04201454737

ТОЛКАЧЕВ Константин Александрович

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ И ИММУНОБИОЛОГИЧЕСКИЙ СТАТУС У БЫЧКОВ ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ В РАЦИОН КОМПЛЕКСНОГО МИКРОКАПСУЛИРОВАННОГО ПРЕПАРАТА

03. 03. 01 - физиология

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: заслуженный ветеринарный врач РФ, доктор биологических наук, профессор О.Б.Сеин

Курск-2013

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 4

1 Обзор литературы

1.1 Пробиотики как стимуляторы метаболизма, роста и

развития животных 10

1.2 Использование препаратов селена с целью коррекции

обмена веществ у животных 19

1.3 Причины снижения неспецифической резистентности

у животных и способы её коррекции 28

2 Собственные исследования 40 2.1 Материал и методы исследований 40 2.2. Результаты исследований 43

2.2.1 Общая характеристика микрокапсулированного

препарата «ВетСел-Н» 43

2.2.2 Гематологические показатели у бычков, получавших

препарат «ВетСел-Н» 46

а) Общий гематологический анализ 47

б) Биохимические показатели 50

2.2.3 Содержание иммуноглобулинов в крови бычков,

получавших препарат ВетСел - Н 67

2.2.4 Содержание общего количества инфузорий

и бактерий в содержимом рубца подопытных бычков 70

2.2.5 Морфологические особенности кишечника

у бычков получавших препарат ВетСел - Н 72

а) Длина кишечника у подопытных бычков 72

б) Гистологическая структура слизистой оболочки тощей кишки 73

2.2.6 Содержание белкового азота в крови и

органах подопытных бычков 76

2.2.7 Влияние препарата ВетСел-Н на аминокислотный состав

длиннейшей мышцы спины и печени подопытных бычков 77

2.2.8 Изменение живой массы и среднесуточных

приростов у подопытных бычков 81

2.2.9 Способ коррекции обмена веществ и неспецифической резистентности у молодняка крупного рогатого скота 84

2.2.10 Экономическая эффективность применения

препарата ВетСел-Н 84

3 Обсуждение результатов исследований 86

Выводы 100

Практические предложения 102

Список литературы 103

Приложения 128

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. При решении проблемы обеспечения населения страны продуктами питания большое значение отводится мясному скотоводству, которое является основным поставщиком белка для человека. Однако рентабельное ведение данной отрасли животноводства возможно только на основе её интенсификации, обеспечивающей повышение скорости роста при выращивании и откорме животных, улучшении конверсии корма и увеличении выхода продукции высокого качества.

В то же время, технологические приёмы, используемые на современных животноводческих комплексах, зачастую не обеспечивают биологические потребности животных. Нарушение условий содержания, отсутствие активною моциона, несбалансированность рационов по биологически активным веществам, нерациональное применение антибиотиков и других лекарственных препаратов, а также несоблюдение ветеринарно-сапитарных правил приводит к нарушению обмена веществ, снижению неспецифической резистентности и низкой продуктивности животных. Исходя из этого вопросы, связанные с разработкой новых комплексных препаратов на основе биологически активных веществ, обладающих метаболическими и иммунобиологическими свойствами, остаются актуальными.

В настоящее время в медицине используются препараты, помещенные в желатиновые или полимерные макрокапсулы, которые могут разрушаться при заданных параметрах определенной среды и тем самым доставлять капсулированные препараты в различные участки желудочно - кишечного тракта. Однако макрокапсулированные препараты не нашли широкого применения в ветеринарной практике в связи со сложностью их введения животным и относительно высокой стоимостью. Поэтому в последние годы на смену макрокапсулирования приходит более перспективная технология микрокапсулирования лекарственных препаратов и биологически активных веществ.

Одним из таких препаратов является препарат «ВетСел-Ы», изготовленный по технологии разработанной на кафедре органической и аналитической химии Юго-Западного государственного университета. Данный препарат представляет собой комплекс биологически активных веществ (пробиотик Ветом 1.1, селен, нуклеинат натрия), которые «упакованы» в микрокапсулы.

Преимущество препарата «ВетСел-Н» с некапсулированными его составляющими и другими подобными биологически активными препаратами заключается в том, что кислотоустойчивые микрокапсулы предохраняют пробиотические бактерии от кислой среды желудка. Это весьма важная особенность препарата, так как при прохождении через желудок у животных и человека погибает до 80% пробиогических бактерий и только незначительная их часть достигает кишечника.

Другие компоненты препарата «ВетСел - Н», также имеют большое значение в жизнедеятельности организма. В частности микроэлемент селен, в биотических дозах обеспечивает нормальную деятельность антиоксидантной, иммунной и детоксифицирующей систем (В.А. Галочкин и др., 1995, 2002, 2011; Е.В. Крапивина и др., 2000, 2003; Д.В. Воробьёв и др., 2010, 2013; О.Б. Сеин и др., 2009, 2013; A. Dokoupilova el al., 2007; M.Z. Khan et al., 2008). Дефицит селена в кормах и воде вызывает нарушение обмена веществ и приводит к таким заболеваниям как беломышечная болезнь, некроз печени, дисфункция яичников. Нуклеинат натрия обладает широким спектром биологической активности. Его действие проявляется в индукции лейкоцитарной реакции, активизации гемопоэза, внутриклеточного метаболизма и нуклеинового обмена, стимуляции Т - и В - системы иммунитета.

Микрокапсулированный препарат «ВетСел-Н» в настоящее время исследован на токсичность и безвредность на лабораторных животных. Поэтому для рекомендации по применению данного препарата в

животноводстве и ветеринарной медицине необходимо дальнейшее детальное и всестороннее изучение его биологических свойств.

Цели и задачи исследований. Учитывая вышеизложенное, целью настоящей работы являлось изучение физиологического и иммунобиологического статуса у бычков после применения микрокапсулированного препарата «ВетСел-Н».

Для достижения вышеуказанной цели были определены следующие задачи:

1. Определить общее клиническое состояние и гематологические показатели у бычков при использовании препарата «ВетСел-Н».

2. Дать оценку иммунобиологического статуса у бычков после применения комплексного микрокапсулированного препарата.

3. Изучить влияние комплексного микрокапсулированного препарата на микрофлору рубца, рост и гистологическую структуру кишечника бычков.

4. Определить содержание белкового азота и свободных аминокислот в органах и тканях бычков, получавших комплексный микрокапсулированный препарат.

5. Разработать способ коррекции обмена веществ и иммунобиологического статуса у крупного рогатого скота и определить его экономическую эффективность.

Научная новизна. На основании комплексных исследований впервые изучен физиологический и иммунобиологический статус у бычков после применения комплексного микрокапсулированного препарата «ВетСел-Н». Впервые установлена биологическая эффективность препарата, направленная на нормализацию обмена веществ и повышение неспецифической резистентности у животных.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты исследований расширяют существующие представления о системности функциональных перестроек в организме животных, в частности,

в органах пищеварения и иммунной системе, при комплексном применении пробиотика, селена и нуклеината натрия. Показана роль в искусственной фаунизации кишечника у крупного рогатого скота.

Производству предложен новый способ коррекции обмена веществ и иммунобиологического статуса у крупного рогатого скота с использованием препарата «ВетСел-Н».

Реализация результатов исследований. Результаты диссертационной работы внедрены в ООО «Молочник» Большесолдатского района Курской области и учебно-опытном хозяйстве «Знаменское» Курской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора И.И. Иванова. Материалы диссертации использованы при подготовке рекомендаций производству «Применение пробиотиков в животноводстве и ветеринарной медицине» (Курск, 2013).

Основные положения, выносимые на защиту:

- клинические и гематологические показатели у бычков при использовании комплексного микрокапсулированного препарата «ВетСел-Н»;

- состояние иммунобиологического статуса у бычков после применения препарата «ВетСел - Н»;

- влияние препарата «ВетСел-Н» на микрофлору рубца, рост и гистологическую структуру кишечника бычков;

- показатели содержания белкового азота и свободных аминокислот в органах и тканях бычков, получавших комплексный микрокапсулированный препарат;

- способ коррекции обмена веществ и иммунобиологического статуса у крупного рогатого скота.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на:

- Международной научно-практической конференции «Агропромышленный комплекс: контуры будущего» (Курск, 2012 г.);

- Международной научно-практической конференции «Современные проблемы развития животноводства» (Брянск, 2012 г.);

- Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы инновационного развития животноводства » (Белгород, 2013 г.);

- Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы агропромышленного производства» (Курск, 2013 г.);

Международной научно-практической конференции «Интегративные тенденции в медицине и образовании» (Москва, 2013 г.).

Список сокращений и обозначений

АТФ - аденозинтрифосфорная кислота;

AJIT - аланинаминотрансфераза;

ACT - аспатратаминотрансфераза;

БАСК - бактерицидная активность сыворотки крови;

БЭВ - безазотистые экстрактивные вещества;

ГП-х - глютатионпероксидаза;

ДК - диенкетоны;

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота;

ЖКТ - желудочно-кишечный тракт;

КОЕ - колониеобразующая единица;

ЛАСК - лизоцимная активность сыворотки крови;

ЛЖК - летучие жирные кислоты;

МДА - малоновый диальдегид;

РНК - рибонуклеиновая кислота;

ПОЛ - перекисное окисление липидов;

СОЭ - скорость оседания эритроцитов;

ФАЛ - фагоцитарная активность крови;

ЦНС - центральная нервная система;

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Пробиотики как стимуляторы метаболизма, роста и развития

животных

Подъём сельского хозяйства в нашей стране, и особенно одной из ведущей отраслей - животноводство, является на данном этапе важнейшей общегосударственной и общенародной задачей. В числе мероприятий, направленных на увеличение производства продуктов животноводства, большое значение должно отводиться эффективному использованию кормов, которое может быть достигнуто улучшением их качества, а также применением различных биологически активных веществ и кормовых добавок. К таким веществам можно отнести пробиотики - микроорганизмы-пробионты, которые оказывают благоприятное действие на организм животных путем улучшения кишечного микробного баланса, стимулируют обменные и иммунные процессы (Б.Д. Тараканов и др., 2004; H.A. Ушакова и др., 2012; J.L. Fries et al., 1982).

Термин «пробиотики» обозначает в буквальном смысле «для жизни». Впервые этот термин стал использовать R. Parker (1974) при обозначении естественных адъювантов - живых микроорганизмов, введение которых в организм способствует поддержанию и восстановлению биологического баланса его нормофлоры и оказывает на пего положительное действие.

R. Fuller (1989, 1998) трактует понятие «пробиотики» как живые микроорганизмы, которые при введении в корма животных или в составе продуктов питания человека позитивно воздействуют на организм путем нормализации микрофлоры кишечника.

По мнению Б.Д. Тараканова и др. (2002), пробиотики представляют собой живые микроорганизмы, содержание которых в кишечнике макроорганизма должно быть в большом количестве, оставаться на относительно постоянном уровне и жизнеспособности во время хранения и после введения в организм. При этом они должны быстро адаптироваться в организме макроорганизма и оказывать положительное влияние на организм хозяина.

Как видно из вышеизложенного, понятие «пробиотики» известные ученые, занимающиеся исследованием пробиотических организмов, трактуют примерно одинаково.

В последние годы появилось огромное количество пробиотических препаратов и научных публикаций, характеризующих их эффективность. Провести детальный анализ имеющегося материала в данном направлении весьма сложно, так как исследователи используют разнообразные микроорганизмы-пробионты. При этом во многих работах применялись различные сочетания микроорганизмов.

Большинство исследователей используют в качестве пробиотических микроорганизмов бифидобактерии и молочнокислые бактерии, в частности лактобациллы (Б.В.Тараканов, 1998, 2000, 2001; Н.В. Данилевская и др., 1999, 2003, 2005; В.В. Субботин и др., 1999, 2002; A.M. Панин и др., 2006; R. Fuller et al., 1995, 1998).

Именно лакто- и бифидобактерии относят к классическим пробиотикам, так как они получены из штаммов, изолированных из кишечника животных и человека и находятся в нем в большом количестве через несколько дней после рождения. Помимо этого, лактобациллы и бифидобактерии обладают высокой колонизационной способностью кишечного эпителия, что предотвращает проникновение в него патогенной микрофлоры и обеспечивает нормальный микробный фон кишечника.

Пробиотическими свойствами обладают и спорообразующие бактерии -Bacillus, Brevibacillus, Closyridium, Sporolactobacillus. Они также оказывают позитивное действие на кишечник животных, и порой даже в более выраженной степени, чем пробиотические препараты, полученные на основе лакто- и бифидобактерий (Б.В. Тараканов, 2000).

Если раньше считалось, что спорообразующие пробиотики плохо адаптируются в кишечнике животных, не приживаются на слизистой оболочке и быстро выводятся из организма, то отечественными учеными было

подтверждена выраженная приживаемость спор Bacillus subtilis и Bacillus licheniformis в кишечниках кур и белых мышей.

Е.А. Васильева и др. (2005) установили, что процесс прорастания спор сопровождается образованием продуктов обмена витаминов, протеолитических ферментов, аминокислот, антибиотиков, лизоцима. Именно эти продукты метаболизма оказывают существенное влияние на процессы пищеварения в кишечнике.

Рассматривая перспективы использования спорообразующих бактерий рода Bacillus для создания биопрепаратов, следует учитывать преимущества перед другими представителями экзогенной микрофлоры. Прежде всего это безвредность большинства представителей данного рода для организма-хозяина; способность оказывать стимулирующее действие на иммунобиологический статус макроорганизма; выраженный антагонизм к патогенным и условно-патогенным бактериям; приспособляемость к внутренней среде и высокая жизнеспособность во всех его отделах.

Что касается биологической активности Bacillus subtilis, то следует отметить их способность выделять антибиотики, эндогенные пептиды, ферменты и витамины. По данным H.A. Ушаковой и др. (2012) в экстрактах клеток и культуральной жидкости Bacillus subtilis обнаружено присутствие соматостатин - подобных пептидов.

В настоящее время приобретают популярность пробиотики, включающие несколько видов микроорганизмов, принадлежащих к разным родам. По мнению исследователей, это значительно расширяет разноплановый положительный эффект комплексных пробиотических препаратов.

Несмотря на разносторонность своего действия на организм хозяина, все пробиотики должны отвечать определенным критериям, которые в основном сводятся к следующему:

- безопасность штаммов, которые входят в состав пробиогиков;

- наличие антагонистических свойств к конкурентной, в том числе патогенной и условно - патогенной микрофлоры;

устойчивость к антибиотикам, наиболее часто используемым в антибиотикотерапии;

- способность пробиотических микроорганизмов активно усваивать широкий спектр нутриентов (для антибиотиков, применяемых per os), которые присутствуют в пищеварительном тракте в результате биохимических процессов переваривания корма в организме животных;

- обладать более высокой адгезивной активностью по отношению к клеткам кишечника по сравнению с комменсальной микрофлорой;

- иметь высокую скорость роста пробиотических бактерий, позволяющую им быстрее освоить питательный субстрат, а следовательно, увеличить продуктивность клеток пробиотических штаммов.

В последние годы появились работы, которые значительно расширяют диапазон критериев оценки биологической активности пробиотических микроорганизмов. К дополнительным критериям можно отнести иммуномод�