Характеристика популяции крупного рогатого скота в условиях хронической фтористой интоксикации и методы повышения его биоресурсного потенциала

Баранова, Анна Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Характеристика популяции крупного рогатого скота в условиях хронической фтористой интоксикации и методы повышения его биоресурсного потенциала
ВАК РФ 03.02.14, Биологические ресурсы

Автореферат диссертации по теме "Характеристика популяции крупного рогатого скота в условиях хронической фтористой интоксикации и методы повышения его биоресурсного потенциала"

На правах рукописи

Баранова Анна Александровна

ХАРАКТЕРИСТИКА ПОПУЛЯЦИИ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА В УСЛОВИЯХ ХРОНИЧЕСКОЙ ФТОРИСТОЙ ИНТОКСИКАЦИИ И МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЕГО БИОРЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА.

03.02.14 - биологические ресурсы

Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Екатеринбург - 2014

005551874

Научный руководитель:

доктор ветеринарных наук, профессор Шкуратова Ирина Алексеевна

Официальные оппоненты: Топурия Гоча Мирианович

Таирова Альфия Рахимовна

Ведущая организация:

доктор биологических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет», кафедра технологии переработки и сертификации продукции животноводства, заведующий

доктор биологических наук, профессор; ФГБОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины»; кафедра общей химии и экологического мониторинга, заведующий

ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет»

Защита состоится «10» июля 2014 г. в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д 006.099.01 на базе государственного научного учреждения «Уральский научно-исследовательский ветеринарный институт» (620913, г. Екатеринбург, ул. Главная, 21, корпус № 2, ГНУ Уральский НИВИ Россельхозакадемии).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ГНУ Уральского научно-исследовательского ветеринарного института Россельхозакадемии http://www.urnivi.ru

Адрес: Государственное научное учреждение Уральский научно-исследовательский

ветеринарный институт Россельхозакадемии

620142 г. Екатеринбург, ул. Белинского 112 а,

тел/факс (343) 257-64-82, 257-82-63. E-mail: info@umivi.ru

Автореферат разослан « /У» ,£ULcP 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат ветеринарных наук

Печура Елена Владимировна

1 ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Глобальное загрязнение окружающей среды обусловливает необходимость изучения состояния популяционного здоровья животных в экологически неблагополучных территориях. В отдельных регионах концентрация поллютантов в почве, воде, воздушном бассеЛне, кормах значительно превышает допустимые уровни (Танделов Ю.П. Фтор в системе почва-растенне.-2е изд., перераб. и доп./ Ю.П. Танделов; под ред. акад. РАСХНВ.Г.Минеева.-Красноярск, 2012.C 6-32; Franzaring, J. Environmental monitoring of fluoride emission using precipitation, dust, plant and soil samples / J. Franzaring, H. Hrenn, C. Schümm, A. Klumpp, A. Fangmeier // Environmental Pollution. - 2006. - Vol. 144. - N 1. - P. 158-165; Suttie J.W., Nutritional aspects of fluorid toxicosis // - J. of animal science, - 1980. - 51. - 3. - P. -759 - 766). Но даже при воздействии малых доз токсикантов изменяется характер течения многих заболеваний, нарушаются обменные процессы, искажаются иммунологические реакции организма.

Токсические влияния малой интенсивности вызывают явления псевдоадаптации, при которой временно компенсируются скрытые патологические процессы, приводящие к метаболической переориентации организма. Установлено, что в районах техногенных эмиссий увеличивается заболеваемость и падеж животных, снижается их продуктивность, нарушается репродуктивная функция (Донник И.М., Шкуратова И.А., Кривоногова A.C., Исаева А.Г., Андрейко A.A., Хасина Э.И. Экологические аспекты животноводства в промышленных регионах. Ветеринария Кубани.2010.№6. с. 6-8; Ибишов Д.Ф. Исследование крупного рогатого скота в зоне фтористого загрязнения. Ветеринария Кубани. - 2010. - №6. - С. 31 -32).

Уральский регион занимает лидирующее положение по количеству суммарных выбросов в атмосферу вредных веществ. Основными источниками выбросов фторсодержащих веществ на Среднем Урале являются алюминиевые заводы -Богословский, Уральский и Полевской криолитовый, а также сталелитейные, кирпичные, стекольные, керамические, цементные, эмалевые заводы (Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды и влияния факторов среды обитания на здоровье населения Свердловской области в 2009 г.Екатеринбург: Изд-во Правительства Свердловской области, 2010.- 250 с). Применение фтористых соединений в народном хозяйстве постоянно расширяется, что ведет к нарастанию техногенного загрязнения окружающей среды фтором.

Тем не менее, вокруг промышленных центров в основном и размещены сельскохозяйственные предприятия, производящие продукты животноводства и растениеводства. Находящиеся здесь животные также, как и население, испытывают антропогенное воздействие (Шкуратова, И.А. Эндемические болезни крупного рогатого скота на Среднем Урале / И.А. Шкуратова и др. // БИО. - 2007. - №4. - С.30-31; Любашевский H. М., Емельянов А. М., Джураев М. И. и др. Клинико-морфологические изменения у животных в зоне загрязнения фтором // Ветеринария. -1992. - № 2. - С. 50-52; Cerklewski F. L. Fluoride bioavailability — nutritional and clinical aspects // Nutr. Res. - 1997. - Vol. 17. - P. 907-929).

Фтор является эсенциальным микроэлементом, как избыточное, так и недостаточное поступление фтора в организм вызывает различные патологии (Жаворонков А. А., Михалева JI. М., Кактурский JI. В. и др. Общая патология гипомикроэлементозов // Арх. пат. — 1997. — № 2. — С. 8— 11; AvtsynA. Р.. Anke M., Zhavoronkov A. A. et al. Pathological anatomy of the experimental induced fluorine deficiency in she-goats // Trace Elements in Man and Animals - ТЕМА-8/ Eds M. Anke et al. — Dresden, 1993. — P. 745—746; Sutton P. R. N. Is ingestion of fluoride an immunosuppression practice? // Fluoride. — 1992,-Vol. 25.-P. 159-160).Эндемический

флюороз - вторая по значению биогеохимическая эндемия, уступающая только эндемическим тнреопатиям.

В сельскохозяйственных предприятиях, расположенных вблизи источников техногенных эмиссий у крупного рогатого скота происходит снижение молочной продуктивности, нарушение полового цикла, развивается бесплодие, в результате чего животные выбраковываются.

Поэтому в районах с повышенным содержанием фтора, необходимо разработать комплекс мероприятий направленных на сохранение биологического потенциала крупного рогатого скота, что позволит продлить срок сельскохозяйственной эксплуатации животных.

Степень разработанности темы. В связи с активным развитием промышленной индустрии, в настоящее время возникает острая необходимость выявления ранних признаков фтористой интоксикации у животных, особенно в период интенсивного роста и развития для снижения негативного воздействия ксенобиотика и сохранения биологических ресурсов аграрных комплексов.

В литературных источника имеются данные о негативных последствиях избыточного поступления фтора в организм продуктивных животных (в возрасте от 4 до 10 лет). В области оценки популяционного здоровья крупного рогатого скота, содержащегося в хозяйствах расположенных на территориях с высоким содержанием соединений фтора, данные литературы весьма ограничены.

Цель исследований. Дать популяционную характеристику крупного рогатого скота в условиях хронической фтористой интоксикации и разработать методы повышения его биоресурсного потенциала с использованием энтеросорбентов.

Исходя из изложенного были поставлены следующие задачи:

V провести мониторинг накопления фтора в кормовых растительных культурах и в организме крупного рогатого скота в возрастном аспекте в Уральском регионе;

определить основные биохимические, гематологические и иммунологические критерии хронзгческой фтористой интоксикации у крупного рогатого скота разного возраста в районах с его повышенным содержанием;

> определить морфофункциональные критерии хронической фтористой интоксикации в модели на лабораторных животных;

> разработать систему профилактических мероприятий для коррекции содержания фтора в организме животных с использованием препаратов обладающих энтеросорбционными свойствами.

Научная новизна исследовании. Получены новые данные о степени кумуляции фтора в кормовых растениях и организме животных в возрастном аспекте. Изучено влияние новых препаратов обладающих энтеросорбционными свойствами на основе пектина «Полисорбовит-50» и альгината кальция «Детоксал» на клинико-физиологические показатели животных при хронической фтористой интоксикации.

Разработана система коррекции, направленная на снижение негативного влияния повышенного содержания фтора в организме животных и способствующая повышению биоресурсного потенциала сельскохозяйственных животных.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Мониторинг объектов в сельскохозяйственных предприятиях промышленных регионов выявил накопление фтора в значительных количествах;

2. Повышенное содержание фтора в организме сельскохозяйственных животных сопровождается изменением у них физиологических и иммунооиохимическнх показателей;

3. Фтористая интоксикация обуславливает биохимические и патоморфологические изменения внутренних органов у лабораторных животных;

4. Энтеросорбенты «Детоксал» и « Полисорбовит-50» способствуют нормализации метаболизма и снижению содержания фтора в организме животных;

5. Разработана эффективная система профилактических мероприятий направленная на повышение биологического потенциала крупного рогатого скота различных возрастных групп с использованием препаратов «Детоксал» и «Полисорбовит-50».

Теоретическая н практическая значимость работы. Проведённым мониторингом в сельскохозяйственных предприятиях Среднего Урала установлена загрязнённость фтор содержащими веществами в пищевой цепи «почва-растение-животное».

Выполненные исследования и полученные результаты позволили обосновать использование препаратов на основе пектинов «Полисорбовит -50» и на основе альгината кальция «Детоксал», полученного из морских гидробионтов, для нормализации биохимических процессов в организме животных. Результаты исследований внедрены в ветеринарную практику, а также используются при проведении учебных занятий со студентами и слушателями ФПК биологических специальностей.

Результаты мониторинга могут быть использованы при ведении животноводства на территориях интенсивных фтористых эмиссий, особенно от предприятий металлургического комплекса.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертация соответствует паспорту специальности по п.2 отросли биологические науки.

Методология и методы исследования. Предметом исследования служила реакция организма животных на повышенное поступление соединений фтора, и изменения физиологического состояния животных, вызванные введением в их рацион препаратов «Детоксал» и «Полисорбовит-50».

Объектом исследования являлись коровы и телята, содержавшиеся в условиях животноводческих комплексов; крысы, содержавшиеся в условиях вивария; кровь, моча, внутренние органы, зубы и костная ткань.

Исследования проводились с использованием следующих методов:

1) клинических - определение температуры тела, частоту сердечных сокращений и дыхательных движений в минуту; изменение массы тела, среднесуточные привесы по данным взвешиваний; визуальный осмотр кожи, волосяного покрова, слизистых оболочек; регистрировали продолжительность жизни и патологоанатомическую картину при вскрытии;

2) морфо-биохимических - прижизненное взятие крови у опытных и контрольных животных осуществляли путем: из подъязычной вены — белые крысы, из яремной вены - коровы и телята. Определение количества эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, СОЭ проводили на анализаторе «Abacus Junior Vet»; подсчёт лейкоцитарной формулы проводили общепринятыми методами (Шиллинга и Филлипенко). Концентрацию общего белка, альбуминов, мочевины, глюкозы, общего билирубина, креатинина, лактата, бикарбонатов, общего кальция, магния, цинка, меди, железа, фосфора неорганического, а также активность асиартатаминотрансферразы (ACT), аланинаминотрансферразы (AJIT), щелочной фосфатазы (ЩФ), амилазы, липазы, креатинкиназы (КФК), холинэстеразы (ХЭ), глутаматдегидрогеназы (ГлДГ), лактатдегидрогеназы (ДЦГ), гамма-глутамилтранспептидазы (ГГТП), альфа-гидроксибутиратдегидрогеназы (а-ГБДГ определяли на автоматическом биохимическом анализаторе «Chem Well Combi»;

3) иммунологических - определение фагоцитарной активности нейтрофилов проводили по С.А. Кост и М.И. Стенко (1974). Интенсивность фагоцитоза устанавливали по фагоцитарному индексу, который определяли средним числом фагоцитированных микробов, приходящихся на один активный нейтрофил;

4) патоморфологическнх - после извлечения определяли массу внутренних органов (селезенка, почки, печень), после чего часть материала размером не более 10x10x0,5 мм фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина с последующей обработкой и заливкой в парафин. Срезы толщиной 6 мкм окрашивали гематоксилин -эозином;

5) потенцнометрнческпй - определение фтора в кормах по ГОСТ 24596.7-81 Фосфаты кормовые. Метод определения фтора; количественное определение ионов фтора в моче с использованием ионселективного электрода по методическому указанию МУК 4.1.773-99; в зубах и костной ткани, во внутренних органах (печень и почки) содержание фтора определяли потенциометрическим методом с валидацией методики по ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002, ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002;

6) математических - обработку экспериментально полученного цифрового материала проводили методом вариационной статистики с применением критерия достоверности по Стьюденту на персональном компьютере с использованием программного пакета.

Степень достоверности и апробация работы.

Исследования проведены на достаточном по численности материале, согласно установленному плану исследований.

Материалы диссертационной работы представлены и обсуждены: на международной конференции ведущих ученых России, СНГ и др. стран «Современные проблемы диагностики, лечения и профилактики болезней животных и птиц» (Екатеринбург, 2010); на Международной научно-практической конференции молодых учёных и специалистов «Вклад молодых учёных в инновационное развитие АПК России» (Екатеринбург 2012г.); на Всероссийской научно-практической конференции молодых учёных и специалистов « Инновационные решения актуальных проблем в АПК» (Екатеринбург 2013г.); на заседаниях Ученого совета Уральского научно-исследовательского ветеринарного института (2010-2013гг.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 научных работ, в том числе 3 в журналах из Перечня рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 138 страницах печатного текста и включает разделы: введение, общая характеристика работы, обзор литературы, собственные исследования, материалы и методы, обсуждение результатов исследований, выводы, практические рекомендации, список литературы. Список литературы включает 194 источника, в том числе 88 иностранных авторов. Диссертация иллюстрирована 28 рисунками и 50 таблицами.

Благодарности. Выражаем благодарность коллективам отделов: экологии и незаразной патологии животных; эпизоотологического мониторинга и прогнозирования инфекционных болезней животных; ветеринарно - лабораторной диагностики с испытательной лабораторией Уральского научно-исследовательского ветеринарного института Россельхозакадемии.

3 Собственные исследования 3.1 Материалы и методы исследования

Работа выполнена в отделе экологии и незаразной патологии животных ГНУ Уральского научно-исследовательского ветеринарного института Российской академии сельскохозяйственных наук в период с 2009-2013 г., в соответствии с планом научно-исследовательских работ по теме «Разработать средства и методы нормализации метаболического статуса высокопродуктивных животных для обеспечения наиболее полной реализации их генетического потенциала продуктивности на основе изучения причин и механизмов нарушения обмена веществ на клеточном, органном и системном уровнях», «Изучить степень контаминации веществами химической природы кормов для сельскохозяйственных животных для последующей разработки методов их снижения поступления в организм животных» (№ государственной регистрации 01201359405).

Экспериментальные исследования проводили в сельскохозяйственных предприятиях, расположенных в зоне Среднего Урала. При подборе объектов мониторинга учитывали дальность воздействия промышленных выбросов от источников техногенных эмиссий (заводов металлургического профиля). Для подтверждения экологической нагрузки в выбранных районах были отобраны пробы растительных кормов, составляющих суточный рацион животных. Отбор и упаковку проб проводили в соответствии с ГОСТом №27262-87 «Корма растительного происхождения. Методы отбора проб».

Объектом исследования был крупный рогатый скот: телята в возрасте 1 месяца и б месяцев и коровы 3 и 6 лет черно-пестрой породы. Общую диспансеризацию проводили по методике И.Г. Шарабрина (1975). Обследованию подвергнуто 900 коров и 216 телят.

Биохимический анализ сыворотки крови проводили на автоматическом биохимическом анализаторе «Chem Well Combi» фирмы Awaveness Technology, USA, с использованием реактивов фирмы «DiaSys Diagnostic Systems» и «Vital Diagnostics Spb». Гематологическое исследование проводили на анализаторе «Abacus Junior Vet», Diatron (Австрия).

Иммунологические исследования включали определение содержания: Т-лимфоцитов (E-POJI); B-лимфоцитов (M-POJI), соотношение Т/В клеток; фагоцитарную активность нейтрофилов; циркулирующие иммунные комплексы (ЦИК).

Определение фтора в кормах по ГОСТ 24596.7-81, в моче по МУК 4.1.773-99, в органах и костной ткани проводили потенциометрическим методом с валидацией методики по ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002, ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002. Использовали иономер АНИОН-410, фторселективный электрод Элис 131F и буферную систему TISAB II, Orion, предварительно исследуемые биоматериалы озоляли в муфельной печи до постоянной массы, при температуре 450°С.

Острую токсичность препаратов «Полисорбовит -50» и «Детоксал» определяли на белых лабораторных беспородных крысах, самцах средней массой 180-190 г., в соответствии с методическими рекомендациями Фармакологического Государственного комитета (Беленький M.JI. 1986; Миронов А.Н.2012; Саноцкий И.В. 1970). В эксперименте было использовано 140 крыс.

Модельный опыт по изучению эффективности препаратов «Полисорбовит — 50» и «Детоксал» при хронической фтористой интоксикации проводили на белых лабораторных беспородных крысах, самцах средней массой 180-190г. Было сформированы 4 группы животных по 10 особей в каждой. Для моделирования фтористой интоксикации крысам первой, второй и третьей опытных групп в течение 30 дней пассивно выпаивали фторид натрия в дозе 25 мг/кг, что соответствует суточной дозе 10,5 мг/кг массы тела. Четвёртая группа животных являлась контрольной, которая получала обычную питьевую воду. Указанные препараты крысы получали натощак, однократно, перорально. Крысы второй опытной группы получали «Детоксал», а третьей опытной группы «Полисорбовит-50», в виде 2% раствора в дозе 150 мг/кг и 100 мг/кг, соответственно. Животным группы «контроль» перорально вводили эквиобъемное количество физиологического раствора. Все животные получали комбикорм для лабораторных животных.

По окончанию опыта у всех крыс проводился забор крови из подъязычной вены для определения биохимических и гематологических показателей. После эвтаназии, был проведен отбор проб костной ткани (бедренная кость), печени, почек, сердца, селезенки в которых определяли содержания фтора. Также было проведено гистологическое исследование внутренних органов у животных из каждой группы. Органы крыс фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, после обезвоживания в спиртах восходящей плотности заливали в парафиновые блоки. Окраску гистологических срезов проводили гематоксилин- эозином по Ван-Гизону.

Все манипуляции с лабораторными животными осуществляли с соблюдением рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях (2003).

Научно-производственный опыт по эффективности применения препаратов «Детоксал» и «Полисорбовит — 50» при повышенном поступлении фтора проведен в ОАО «Каменское». Препараты скармливали животным согласно наставлениям. Эффективность препаратов оценивали по содержанию фтора в моче, результатам биохимического анализа крови, приросту живой массы, содержанию фтора в зубах и костной ткани животных по завершению опыта.

Всего исследовано 200 проб тканей и органов, 260 лабораторных животных (крыс), крупный рогатый скот различного возраста 1161 животное, выполнено 1190 анализов.

Статистические данные обрабатывали с помощью программы «31аЙ8Йса, V. 6.0». Достоверность различий оценивали, используя ^критерий Стьюдента. Данные представлены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего.

3.2 Результаты исследований 3.2,1 Содержание фтора в кормовых растениях и организме животных в сельскохозяйственных предприятиях Среднего Урала

Исследования проведены в Каменском и Белоярском районах Свердловской области. На территории Каменского района расположен Уральский алюминиевый завод. Приоритетными загрязнителями в данном районе являются фтористые соединения и тяжелые металлы. Содержание фтористого водорода в воздушной среде составляет 4,2 ПДК, твердых фторидов - 2,2 ПДК. Почвенный покров в радиусе до 15

км от Уральского алюминиевого завода загрязнен водорастворимыми формами фторидов. Их содержание колеблется от 21 до 45 мг/кг, что в 1,5-4 раз превышает ПДК.

В Белоярском районе исследования проводили в СХП «Мезенское». Тип кормления силосно-концентратный, корма заготавливаются на собственных угодьях хозяйства.

Таблица 1- Содержание фтора (мг/кг) в кормах хозяйств Среднего Урала

Корма ОАО «Каменское» СХП «Мезенское»

сено 24,0б±1,94 14,49±0,82

силос 26,85±1,62 17,21±1,06

сенаж 34,58±1,32 23,09±1,32

концентраты 11,93±0,12 10,37±1,23

Суточное потребление 10б103±5,04 713,69±2,05

* - Р < 0.05 разница между группами достоверна.

Необходимо отметить, что наиболее высокое содержание фтора зарегистрировано в силосе и сенаже, составляющих основу рационов (таблица 1).

Таким образом, установлено, что суммарное потребление фтора животными с кормами суточного рациона было в несколько раз выше в предприятиях наиболее приближенных к источникам эмиссии промышленных выбросов.

Ежедневное поступление повышенных доз фтора в организм животных с кормами к накоплению данного микроэлемента в организме животных.

Для оценки динамики накопления фтора в организме крупного рогатого скота в возрастном аспекте, определяли содержание данного микроэлемента в зубах и костной ткани животных (таблица 2).

Таблица 2-Содержание фтора в костной ткани и зубах крупного рогатого скота разного возраста (мкг/г)___ц

Возраст животного (п=5) Содержание фтора в зубах Содержание фтора в костной ткани

ОАО «Каменское» СХП «Мезенское» ОАО «Каменское» СХП «Мезенское»

1 месяц 105,2±12,б2 74,6±8,98 240,2±28,82 168,3 ±20,19

6 месяцев 230,4±27,65 148,3±17,80 508,5 ±61,02 356,7 ±42,80

3 года 801,6^96,19 580,2±69,62 1712,3± 205,48 1154,2 ±144,38

6 лет 1б77,8±20и4 1160,1±139,21 2068,5 ±248,22 1695,6 ± 203,47

Установлено высокое содержание фтора в зубах и костной ткани у телят, начиная с 30-ти дневного возраста, что может быть обусловлено трансплацентарным переходом из организма матери и поступлением с молозивом, молоком и обратом.

К 6-ти месячному возрасту концентрации фтора в зубах и костной ткани телят возрастает в 2 — 2,6 раза. Фтор, поступающий с кормами, обладает исключительной реактивностью и способен активно включаться в процессы остеогенеза. Депонирование фтора в костной ткани продолжается и после окончания периода интенсивного роста организма. К трёхлетнему возрасту у коров содержание фтора в зубах и костной ткани возрастало в 6,8-7,7 раз, у коров шести летнего возраста накопление фтора в зубах достигало 1277,8 мкг/г, а в костной ткани до 2068,5 мкг/г. При этом происходит нарастание клинических проявлений хронической фтористой

интоксикации, у животных - значительное снижение упитанности, разрушение зубов, хромота, остеолизис рёбер и последних хвостовых позвонков, снижение молочной продуктивности, в результате чего срок сельскохозяйственной эксплуатации животных резко сокращается.

3.2.2 Популяциоиаая оценка крупного рогатого скота в условиях хронической

фтористой интоксикации

Для оценки состояния популяции крупного рогатого скота, содержащегося в районах с повышенным содержанием фтора, нами была проведена оценка клинического состояния и ряда интерьерных показателей у животных разного возраста. В каждом хозяйстве проводили полную диспансеризацию коров в возрасте трёх- и шести лет, а также телят 1 месяца и 6 месяцев (таблица 3,4).

Таблица 3 - Результаты диспансеризации телят Каменского и Белоярского районов_

Показатели ОАО «Каменское» СХП «Мезенское»

1 месяц 6 месяцев 1 месяц 6 месяцев

Всего исследовано п=20 п =20 п =20 п =20

Алопеции шерстного покрова 50% 50% 40% 40%

Поражение опорно-двигательной системы 55% 60% 45% 50%

Поражение зубов 45% 60% 35% 45%

В результате комплексного клинического исследования установлено, что основное место в структуре незаразной патологии крупного рогатого скота различного возраста занимают патология костной системы, печени и сердечно-сосудистой системы.

Таблица 4 - Результаты диспансеризации крупного рогатого скота в Каменском и Белоярском районах_

Показатели ОАО «Каменское» СХП «Мезенское»

Коровы 3 года Коровы 6 лет Коровы 3 года Коровы 6 лет

Всего исследовано 100 100 100 100

Увеличение печени 33% 37% 27% 34%

Увеличение лимфатических узлов голодной ямки 27% 29% 24% 29%

Остеолизис ребер 26% 45% 26% 36%

Остеолизис хвостовых позвонков 38% 50% 33% 40%

Деформация копытцевого рога 37% 47% 30% 34%

Патология сердечно-сосудистой системы 28% 37% 24% 26%

1 ипотония преджелудков 18% 18% 17% 15%

Изменение шерстного покрова 27% 30% 25% 28%

11оражение зубов, различными формами флюороза 72% 76% 66% 70%

Установлено, у животных на фермах, расположенных в 2 - 4 км от промышленных предприятий, клинические проявления фтористой интоксикации более выражены.

3.2.3 Биохимические и иммуногематологические показатели крупного рогатого скота разного возраста в районах с повышенным содержанием фтора

Для оценки популяции крупного рогатого скота по иммуно-биохимическим показателям были отобраны модельные группы животных, у которых осуществляли забор крови. Животных в группы подбирали по принципу аналогов с учетом продуктивности, породности, определенного возраста и технологии содержания.

В результате биохимических исследований крови телят, установлено снижение концентрации альбуминов до 33,02 г/л, бикарбонатов до 18,48 ммоль/л; увеличении активности гамма-глютамилтранспептитазы до 31,86 Ед/л, лактатдегидрогеназа на верхней границе физиологической нормы - 1118,75 Ед/л, что может свидетельствовать о развивающемся нарушении функции печени.

У коров установлено снижение концентрации: альбуминов до 32,85 г/л, мочевины до 2,04 ммоль/л, бикарбонатов до 14,89 ммоль/л; увеличение активности гамма-глютамилтранспептидазы до 46,74 Ед/л и лактатдегидогеназы до 1985,7 Ед/л на фоне нормальных значений АЛТ ( 22,4 Ед/л) и ACT (83,36 Ед/л), что указывает на наличие хронических заболеваний печени и гепатобилиарного тракта.

В ходе иммунологических исследований установлено, что у телят показатели фагоцитарной активности, фагоцитарный индекс, содержание иммунокомпетентных клеток E-POJ1 и M-POJT, имели низкие значения, при этом содержание циркулирующих иммунных комплексов было высоким (рисунок 1,2).

ФИ,у.е

Теляга! месяц

36,75

...............4.5S...

<W\% | ФИ,у.е. Телята бмесяирв

ФИ,у.а

Телята 1 месяц

ФНу.е.

Тетгабмесяирв

OAO'KtMettCKoe"

СХП'Мезенское"

Рисунок 1 — Показатели фагоцитарной активности и фагоцитарный индекс у телят, в районах с повышенным содержанием фтора

120 100 80 60 40 20 0

л;ль

88,62 ?59 84.5

20,42 22,37 ■:жт-21,оз I

ML jBll.iJt гjbtiM „ J И. В Ht 1

е! I

Телята! к ксжд

E-

ТетятаСжксяцж

t I

ТетятаХмгсяц

s 111! s

ТетШЗбМКЗЦЖ

0А0"Камзим?'

CXn'^Ieatuxf''

Рисунок 2- Иммунологические показатели крови телят в районах с повышенным содержанием фтора

Иммунологические показатели коров 3 и 6 летнего возраста характеризовались с теми же закономерностами (рисунок 3,4).

40 30 20 10 0

3435__ЗА64_

41,63

ФА.% [ ФИ.у.е. Коровы 3 сода

ФА,%

ФИ,у.е. I ФА,% I ФИ.у.е. ФА,% ! ФИ.у.е.

Коровы б лот Коровы 3 года Коровы 6 лет

ОАО "Каменское"

СХП "Мезенское"

Рисунок 3- Показатели фагоцитарной активности и фагоцитарный индекс у коров, в районах с повышенным содержанием фтор.

140 г.....................1

120 4...................................i

100 i......................................

80 :.........................

г28;6122;34

20 0

18,-3

24Д/21.56

Коровы 3 Г О)

ОАО 'Каменское'

Коровы 6 лет

Рисунок 4- Иммунологические показатели крови коров в районах с повышенным содержанием фтора

Таким образом, у животных из территорий с повышенным содержанием фтора, происходит угнетение клеточного звена иммунной системы, характеризующееся низким содержанием: Т - лимфоцитов, показателями фагоцитарной и адгезивной активности нейтрофилов. При этом происходит активация гуморального звена иммунной системы, проявляющаяся значительным увеличением уровня циркулирующих иммунных комплексов.

3.3 Разработка методов коррекции хронической фтористой интоксикации

3.3.1 Моделирование фтористой интоксикации на лабораторных животных

Модельный опыт по воспроизведению хронической фтористой интоксикации проведен на белых беспородных крысах живой массой 180 - 200 г. Животные опытной группы получали с водой натрия фторид в дозе 25 мг на кг. Продолжительность опыта составляла 30 дней.

Установлено, что через 10 дней после введения в рацион опытных крыс натрия фторида у животных отмечали снижение двигательной активности. Опытные животные, по сравнению с интактными, достоверно больше употребляли воды 391,76±37,14 мл и 273,76±28,50 мл соответственно.

У крыс, получавших с водой фторид натрия, содержание фтора в печени и почках выше, на 65% и 47%, соответственно, чем у крыс контрольной группы. Особых различии в содержании фтора в костной ткани, мы не установили. Вероятней всего это связано с непродолжительным временем воздействия ксенобиотика (таблица 5).

Таблица 5 - Содержание фтора в органахкрыс, мкг/г.

I руппа, п=5 Печень Почки Костная ткань

Первая опытная группа (№Г-25 мг/кг) 4,98±0,32' 6,08±0,26' 0,443±0,012

Контрольная группа 3,02±0,25 4,13±0,15 0,424±0,005

Разница с контролем достоверна (Р < 0,05)

При биохимическом анализе крови установлено: у опытных крыс содержание общего белка возросло на 11%, увеличение обусловлено ростом глобулиновой фракции. Содержание альбуминовой фракции, опытной и контрольной групп, достоверно не отличалось, и составляло34,58±1,97 г/л и 34,23±0,91 г/л соответственно (таблица 6).

Таблица 6 - Результаты биохимических исследований крови крыс контрольной и опытной (затравка фторидом натрия) групп, (п =10)

Биохимический показатель Опытная группа, (NaF-25 мг/кг) Контрольная группа

( М±ш) ( М±т)

Общ.белок ( г/л) 68,44±6,54" 61,67±8,96

Альбумин ( г/л) 34,58±1,97 34,23±0,91

Глобулин (г/л) 33,86±1,1 27,44±1,16

Мочевина ( ммоль/л) 7,68±0,29 5,60±0,52

ЩФ ( Ед/л) 299,20±45,92 237,67±39,83

Креатинин ( мкмоль/л) 57,53±19,11 39,78±11,79

ЛДГ (Ед/л) 363,22±11,77 324,87±8,61

ГлДГ (Ед/л) 47,24±2,29 37,13±2,77

у-ГТП (Ед/л) 17,82±1,30 9,63±2,1

а-ГБДГ (Ед/л) 84,80±6,72' 123,33±3,31

Холиэстераза ( Ед/л) 2391,32±243,54' 1158,73±138,19

Общий билирубин ( мкмоль/л) 4,34±0,83* 2,77±2,39

Креатинкиназа ( Ед/л) 273,26±1,15' 546,83±3,29

АсТ ( Ед/л) 95,60±3,24 105,67±3,43

АлТ( Ед/л) 71,80± 7,63 83,00±6,08

Липаза (Ед/л) 19,26±7,78 16,30±5,31

Амилаза (Ед/л) 1426,72±73,60 1190,74±47,04

Бикарбонат ( ммоль/л) 12,64±5,64' 26,27±4,82

- Разница с контролем достоверна (Р < 0,05)

Установлена тенденция повышения активности ферментов ГлДГ и ЛДГ в опытной группе на 27% и 12 % соответственно, что свидетельствует о воспалительных процессах в печени, сопровождающихся цитолизом гепатоцитов. Соотношение а-гидроксибутиратдегидрогеназа/лактат- дегидрогеназа составило у опытной группы 0,23, что указывает на увеличение доли печеночной фракции фермента, в то время как у интактной группы это соотношение составляло 0,4. Содержание общего билирубина

у опытных животных было в 2 раза выше чем у интактных, что связано с внутрипеченочным холестазом, на что так же указывает увеличение активности у-глутаматтрансферазы на 85% и щелочной фосфатазы на 26% , по сравнению с интактной группой. Была выявлена тенденция снижение AJIT и ACT у опытных животных на 13,5% и 9,5% соответственно. Увеличение содержания мочевины в первой группе на 45% и креатинина на 31% свидетельствует о нарушении выделительной функции почек. Содержание а-амилазы у животных опытной группы возросло на 20%, липазы на 18%, что связано с развивающимся панкреатитом, вызванным холестазом.

Снижение активности фермента креатинфосфокиназы у крыс первой группы на 50% обусловлено снижением мышечной массы, вследствие тканевой гипоксии и метаболического ацидоза, на что указывает снижение содержание бикарбоната в сыворотке крови опытной группы в два раза, относительно контрольной группы.

При гистологическом исследовании печени крыс, получавших натрия фторид, были выявлены следующие изменения: резкое кровенаполнение собирательных вен с расслоением крови на эритроцитарную и плазматическую массу с одновременным гемолизом эритроцитов. Жировая дистрофия гепатоцитов была наиболее выражена в подкапсулярной зоне в виде крупнокапельной, в более глубоких участках органа мелкокапельной с центролобулярной локализацией. Межуточная соединительная ткань в области триад в состоянии активного пролиферативного процесса, идёт её разрастание по типу островковой и межостровковой фаз атрофического цирроза, с одновременным холангитом (рисунок 5,6).

В почках выявленны изменения, локализующиеся в эпителии прямых канальцев мозгового вещества, характеризующиеся сухим некрозом по типу кариопикнеза. В просвете извитых канальцев коркового вещества белковые цилиндры. Выявлены признаки нефроза: кровеносные сосуды венозного типа полнокровны, в состоянии застойной гиперемии с внутрисосудистым гемолизом эритроцитов и периваскулярным отёком (рисунок 7).

Рисунок 5 - Цирроз печени. Окраска гематоксилином и эозином, увеличение 18x10

Рисунок 6- Подкапсулярная жировая дистрофия гепатоцитов. Окраска гематоксили-ном и эозином, увеличение 18x20

Рисунок 7- Нефроз. Окраска гематоксилином и эозином, увеличение!8x20

Рисунок 8- Миокардит. Окраска гематоксилином и эозином, увеличение18x20

В сердце были выявлены признаки миокардита со значительными полиморфноклеточным и периваскулярными инфильтратами, содержащими тучные клетки. В миокардиоцитах наряду с зернистой дистрофией обнаружен ценкеровский некроз отдельных групп мышц, а так же массовые кровоизлияния, связанные с повышенной проницаемостью кровеносных капилляров (рисунок 8).

В селезёнке большая часть лимфоидных фолликулов в состоянии редукции, другие компенсаторно гиперплазированы за счёт Т-зависимой зоны. Центральные артерии в состоянии активной пролиферации клеток эндотелия и адвентиций. Красная пульпа-кровенаполненас выпадением незначительного количества гемоседерина.

У крыс контрольной группы патоморфологические изменения не выявлены. Печень имела характерное строение, гепатоциты сохраняли балочную ориентацию. Сердце - структура органа не нарушена, сосуды органов без признаков повреждения стенок. Почки — структура органа не нарушена, просветы извитых канальцев не изменены, повреждений в микроциркуляторном русле не выявлены. Селезенка-покрыта хорошо выраженной капсулой. Фолликулы обычных размеров, шаровидной или продолговатой формы располагаются по всей строме, с четко очерченными границами.

Таким образом, гистологические исследования внутренних органов опытных животных свидетельствует о гемолитическом эффекте фторида натрия, что подтверждается состоянием эритроцитов не только в микроциркуляторном русле всех исследованных органов, но и в системе крупных кровеносных сосудов. Наличие зернистой дистрофии в миокардиоцитах, нефронах, гепатоцитах и жировой дистрофии в гепатоцитах свидетельствуют о нарушение белкового и жирового обмена в организме крыс. Обнаружение в периваскулярных полиморфноклеточных инфильтратах тучных клеток и плазмоцитов, а также повышение проницаемости сосудистой стенки свидетельствует о развитии воспалительного процесса на иммунной основе по типу гиперчувствительности немедленного типа.

3.3.2 Изучение острой токсичности препаратов «Полисорбовнт-50» и «Детоксал» на лабораторных животных

Исследования проводили на клинически здоровых животных, ранее не подвергавшихся токсическому воздействию и находящихся в одинаковых условиях содержания. До начала опытов всех животных выдерживали в режиме карантина в течение 14 суток. Группы животных подбирали по принципу аналогов. Препараты вводили натощак после 12-ти часовой голодной диеты (таблица 7). Корм животные получали через 2 часа после введения препарата. Наблюдение за животными вели в течение 14 суток после введения препарата.

Таблица 7 — Определение острой токсичности препаратов «Детоксал» и

Название препарата Доза препарата, г/кг

п=10 п=10 п=10 п=10 п=10 п=10

«Детоксал» 0,1 0,5 1,0 2,0 3,0 5,0

«Полисобовит — 50» 0,1 0,5 1,0 2,0 3,0 5,0

В ходе проведенных исследований не удалось установить полулетальную и летальную дозу (Ы}5о,) для препаратов «Детоксал» и «Полисорбовит-50», поскольку максимально-допустимое количество вводимого препарата 5 мг/кг не вызвало гибели животных, таким образом препараты не обладают острым токсическим действием и относятся к 4 классу опасности.

3.3.3 Эффективность «Детоксал» при хронической фтористой интоксикации

У крыс второй опытной группы, получавших Детоксал, на фоне интоксикации фторидом натрия, установлено достоверное снижение содержания фтора в печени на 30%, в почках на 25% , по сравнению с крысами первой опытной группы (таб.9).

Таблица 8 - Содержание фтора в органах крыс, мкг/г.

Группа, п=5 Печень 11очки Костная ткань

Первая опытная (NaF-25 мг/л) 4,98±0,38 6,08±0,26 0,453±0,012

Вторая опытная (NaF-25 мг/л + Детоксал 150 мг/кг) 3,48±0,26* 4,57±0,18* 0,426±0,003

контрольная 3,02±0,25 4,13±0,15 0,424±0,005

* - Р < 0.05 - групп «натрия фторид» - «натрия фторид + препарат».

При сравнении биохимических показателей крови крыс второй группы, получавших натрия фторид и Детоксал с биохимическими показателями животных контрольной и первой опытной группы, получавших в рацион натрия фторид, отмечено снижение активности ряда ферментов. Выявлено достоверное снижение содержание общего билирубина и активности фермента у-глутаматтрансферазы у крыс второй группы в 2,5 раза, снижение активности глутаматдегидрогеназы на 40% (таблица 9).

Таблица 9 - Результаты биохимических показателей крови крыс первой и второй опытных групп, (п=10)

Биохимический показатель Группа 1 (№Р-25 мг/кг) Группа 2,(ЫаР-25 мг/кг + Детоксал 150 мг/кг) Контроль

х± а х±а Х±о

Общ. Белок ( г/л) 68,44±6,54 68,32±6,20 61,67±8,96

Альбумин ( г/л) 34,58±1,97 34,60±2,37 34,23±0,91

Глобулины (г/л) 33,86±1,1 34,60±2,37 27,44±1,16

Мочевина (ммоль/л) 7,68±0,29 6,92±0,98 5,60±0,52

ЩФ ( Ед/л) 299,20±45,92 233,40±50,34 237,67±39,83

Креатинин (мкмоль/л) 57,53±19,11 45,04±23,23 39,78±11,79

ЛДГ ( Ед/л) 3 63,22± 11,77 289,84±15,87 324,87±8,61

ГлДГ (Ед/л) 47,24±2,29 26,72±13,19' 37,13±2,77

у-ГТП (Ед/л) 17,82±1,30 7,44±0,67' 9,63±2,1

а-ГБДГ (Ед/л) 84,80±6,72 101,60±5,23 123,33±3,31

Холинэстераза ( Ед/л) 2391,32±43,54 886,24±35,08 1158,73±38,19

Общий билирубин (мкмоль/л) 4,34±0,83 1,90±1,90* 2,77±2,39

Креатинкиназа ( Ед/л) 273,26±1,15 440,86±2,81' 546,83±3,29

АсТ ( Ед/л) 95,60±3,24 96,00±2,31 105,67±3,43

АлТ (Ед/л) 71,80±7,63 85,80±3,42 83,00±6,08

Липаза( Ед/л) 19,26±7,78 18,10±6,89 16,30±5,31

Амилаза ( Ед/л) 1426,72±43,60 1235,34±47,04 1190,74±47,04

Бикарбонат (ммоль/л) 12,64±5,64 23,48±1,55 26,27±4,82

* - Р < 0.05 - групп «натрия фторид» - «натрия фторид + препарат».

У крыс второй опытной группы выявлена тенденция снижения активности щелочной фосфатазы на 22 %, лактатдегидрогеназы на 20%, соотношение а-гидроксибутиратдегидрогеназа / лактатдегидрогеназа составляло 0,35.

У особей второй опытной группы выявлено достоверное снижение активности фермента холинэстеразы до 886,24 Ед/л, отмечено снижение креатинина на 22% и мочевины на 10%, а так же была выявлена тенденция снижения активности липазы на 6% и а-амилазы на 14%.Также отменно достоверное увеличение бикарбонатов у особей второй опытной группы на 86% и креатинфосфокиназы на 61%.

Таким образом, введение в рацион крыс препарата Детоксал способствует восстановлению детоксикационной функции печени, что подтверждается изменением активности ферментов характеризующих состояния гепатобилиарной системы и приводит к снижению токсического действия фторида натрия на организм опытных животных.

При гистологическом исследования внутренних органов опытных животных так же выявлен гемолитический эффект фторида натрия, но на фоне опытных животных получавших в рацион только натрия фторид, у опытных животных получавших Детоксал патоморфологические изменения внутренних органов протекали более сглажено.

2.3.4 Эффективность Полисорбовит -50 при хронической фтористой

интоксикации

У крыс получавших Полисорбовит -50 установлено тенденция снижение содержания фтора в печени и почках на 13% и 10% , соответственно, по сравнению с первой опытной группой (таблица! 0).

Таблица 10 - Содержание фтора в органах крыс, мкг/г ■

Группа, п=10 Печень Почки Костная ткань

Группа 1,(1МаГ-25 мг/кг) 4,98±0,38 б,08±0,26 0,453±0,012

Группа 3,(1ЧаР-25 мг/кг + Полисорбовит-50, 100 мг/кг) 4,32±0,30 5,47±0,27 0,426±0,011

Контрольная группа 3,02±0,25 "4,13±0,15 0,424±0,005

Сравнивая показатели крыс третьей опытной группы (натрия фторид 25 мг/кг + Полисорбовит-50, 1,0 г/кг) с первой опытной группой ( натрия фторид 25 мг/кг) мы оценивали эффективность применения препарата «Полисорбовит-50» в условиях экспериментальной фтористой интоксикации.

Тенденция снижение активностищелочной фосфатазы на 9 %, лактатдегидрогеназы на 19%, глутаматдегидрогеназы на 36%, а также соотношение а-гидроксибутиратдегидрогеназа / лактатдегидрогеназа составляло 0,34, содержание общего билирубина снизилось на 23% и активность фермента у-глутаматтрансферазы снизилось практически в 3 раза.У крыс получавших Полисорбовит -50 отмечено увеличение бикарбонатов на 39% и креатинфосфокиназы на 16%.

При гистологическом исследовании печени крыс, получавших натрия фторид и полисорбовит - 50, так же выявлен гемолитический эффект фторида натрия, однако патоморфологические изменения в печени и почках были менее выражены.

3.4 Эффективность применения Детоксала и Полисорбовита — 50 крупному рогатому скоту при хронической фтористой интоксикации

Исследования проведены в СПК «Каменское» Каменск-Уральского района Свердловской области.

Для опыта по принципу аналогов были подобраны 3 группы телят 5 месячного возраста по 15 голов, содержащихся в одном животноводческом помещении с одинаковым уровнем кормления. Одна группа служила контролем, животные первой опытной группы получали с кормом Детоксал в дозе 150 мг/кг живой массы, второй опытной получали Полисорбовит — 50 в дозе 100 мг/кг живой массы. Продолжительность опыта составила 3 месяца. Наблюдение за телятами осуществляли ежедневно.

При биохимическом исследовании крови у телят в начале опыта выявлено снижение содержания альбуминов, глюкозы и бикарбонатов ниже границ физиологической нормы. Концентрация мочевины, находилась на нижней границе нормы (таблица 11).

Спустя 30 дней после применения препаратов у опытных телят отмечали улучшение общего состояния, повышение аппетита и активности, шерстный покров стал более блестящим.

Таблица 11 - Результаты биохимических исследований крови телят опытных и контрольных групп__

Биохимический показатель ОАО «Каменское»,( п=15) (М±т)

Контрольная группа. Детоксал, 150 мг/кг. Полисорбовит -50, 100 мг/кг.

До опыта Через 90 дней До опыта Через 90 дней До опыта Через 90 дней

Общий белок, г/л бб,07± 3,96 б4,25± 1,34 б4,70± 2,22 6б,14± 2,36 65,28± 2,48 66,12± 3,12

Альбумины, г/л 33,50± 2,16 30,84± 1,72 34,62± 1,34 36,75± 1,43 33,74± 1,72 35,88± 2,35

Глобулины, г/л 32,57± 1,12 33,41± 1,67 30,08± 1,46 29,39± 1,12 31,54± 2,08 31,54± 1,84

Глюкоза, ммоль/л 2,29± 607 2,12± 0,13 2 40± б 12 2,60± 6,14 2,35± 6,14 2.47± (5,07

Мочевина, ммоль/л 2,95± 0,04 2,48± 1,03 2,&6± 0,11 3,^5± 0,45 3,02± 0,23 3,42± 0,85

Общий биллирубин, ммоль/л 4,86± 1,54 6,42± 1,44 6,02± 1,48 4,46+ 1,10 5,59± 1,16 4,22± 2,63

ACT, Ед/л 65,75± 3,28 64,12± 1,68 66,22± 2,64 65,42± 1,54 65,84± 1,97 65,84± 1,33

АЛТ, Ед/л 22,03± 1 38 21,88± 4,38 21,74± 1,12 21,58± 5,12 23,15± 1,45 23,15± 3,45

ЛДГ, Ед/л 1056,44 ± 42,25 1248,16 ± 24,37 1104,12 55 21 736,82± 16,52 1097,82± 43,92 948,51± 18,13

ГГТП, Ед/л 25,34± 1,27 28,67± 2,04 24,8б;Ь 0,75 16,35;t 0,68 25,52;t 1,02 18,78ifc 1,12

Бикарбонаты, мкмоль/л 20,37± U2 17,54± 0,34 19,84;Ь 0,59 21,86;fc 1.25 20,08;t 1,02 21,48;fc 1,37

Кальций, ммоль/л 2,28± 0,34 2,24± 0,12 2,17± 0,16 2,35± 0,20 2,30± 0,24 2,28± 0,14

Фосфор, ммоль/л 2,19± 0,15 2,17± 0,24 2,07± 0,10 2,15± 0,20 2Д0± 0,09 2,19± 0,16

-- > --____

* - Р < 0.05 - групп «контроль» - «ОР + препарат».

Во всех исследуемых группах телят содержание общего белка существенно не изменилось, но установлена тенденция увеличения содержания альбуминов у телят из опытных групп, в то время как в контрольной группе данный показатель снижался.

За время опыта у телят контрольной группы произошло достоверное увеличение активности ЛДГ на 18% и ГГТП на 13%. Содержание бикарбонатов снизилось на 14%. Также наблюдалась тенденция снижения содержания глюкозы и мочевины.

У телят первой опытной группы установлено достоверное снижение ЛДГ на 33% и ГГТП на 34%, во второй опытной группе снижение ЛДГ на 14% и ГГТП на 26%. Так же в опытных группах наблюдалась тенденция увеличения содержания бикарбонатов, глюкозы и мочевины. У телят первой опытной группы, после скармливания препарата Детоксал, отмечена тенденция к повышению содержания кальция в сыворотке крови.

Таким образом, введение в рацион телят энтеросорбентов Детоксал и Полисорбовит -50 способствует нормализации показателей функционального состояния органов детокскации.

Из организма фтор выводится в основном почками путем клубочковой фильтрации. Содержание фтора в моче зависит от содержанием фтора в рационе и

физиологического состояния животных. Алкалоз благоприятствует усилению его экскреции с мочой, а ацидоз задерживает и повышает его уровень в плазме и костях (таблица 12).

Таблица 12 - Результаты содержания фтора в моче телят опытных и контрольной

Группа Содержание фтора в моче телят (мкг/мл)

До опыта Через 30 дней Через 60 дней Через 90 дней

Опытная 1, (Детоксал ,1Ь0 мг/кг) 15,6±3,15 14,66±2,22 12,5±1,36 11,20±1,25

Опытная 2, (Полисорбовит -50, 100 мг/кг) 14,02+1,63 12,91±3,10 11,34±1,47 10,03±2,01*

Контрольная группа 14,84±2.77 19,70±4,20 24,65±1,25 28,6±1,60

Разница с контролем достоверна (Р < 0,05) Сравнивая концентрацию фтора в моче опытных и контрольных животных на 90 день проведения опыта, можно отметить, что в контрольной группе произошло достоверное увеличение концентрации фтора 92,7 %, в опытных группах наблюдалась тенденция снижения выделения фтора с мочой.

Через 90 дней в опытных группах телят с применением «Детоксал» и «Полисорбовит - 50» при контрольных взвешиваниях отметили достоверное увеличение прироста живой массы на 8% и 6% соответственно по сравнению с телятами контрольных групп (таблица 13).

Таблица 13- Динамика изменения живой массы телят при введении препаратов «

Группа, п=15 Динамика изменения живой массы телят, кг . Прирост живои массы, кг

До опыта (М±ш) Через 30 дней (М±ш) Через 60 дней (М±ш) Через 90 дней (М±ш)

Опытная 1 (Детоксал, 150 мг/кг) 117.56± 5,29 131,63± 4,87 148,96+ 3,12 164,56± 2,30 46,93± 0,79

Опытная 2 (Полисор-бовит-50,100 мг/кг). 114,34± 5,88 127,48± 4,96 143,61± 2,63 159,5?± 3,82 44,04± 0,82

Контрольная rpvnna. 119.74± 4,20 131,26± 3,28 144,01± 2,74 156,87± 3,10 37,61± 0,56

-Разница с контролем достоверна (Р < 0,05) По окончанию опыта проводили контрольный убой бычков и определяли содержания фтора в зубах и костной ткани (таблица 15).

Таблица 14 - Содержание фтора в зубах и костной ткани телят опытных и

Группа Содержание фтора в зубах Содержание фтора в костной ткани

Контрольная группа 325,74+5,21 781,22±7,24

Первая опытная (Детоксал .150 мг/кг) 288,30±4,02* 676,07±8,11*

Вторая опытная (Полисорбовит-50.100 мг/кг) 296,51+3,72* 684,65±10,31*

- Разница с контролем достоверна (Р < 0,05)

При введении в рацион телят препарата «Детоксал» установлено снижение содержания фтора в костной ткани на 13,5% и в зубах на 11,5%, а при скармливании препарата Полисорбовит -50 содержание фтора в костной ткани и зубах ниже на 12,4% и 9%, соответственно, чем у телят контрольной группы.

5 Выводы

1. Степень накопления фтора в кормовых растениях зависит от расстояния от источника техногенных эмиссий, наиболее высокое содержание фтора зарегистрировано в силосе 26,85±1,62 мг/кг и сенаже 34,58±1,32 мг/кг, составляющих основу рационов. Установлено, что суммарное потребление фтора животными с кормами суточного рациона было в несколько раз выше в предприятиях наиболее приближенных к источникам эмиссии промышленных выбросов, и составляло 1067,03±5,04 мг/кг.

2. В районах техногенных эмиссий, у телят 30-ти дневного возраста содержание фтора составило: в зубах 105,2±12,62 мкг/г, в костной ткани 240Д±28,82 мкг/г, у телят 6 месячного возраста содержание фтора в зубах 230,4±27,65 мкг/г, в костной ткани 508,5 ± 61,02 мкг/г. У коров трёхлетнего возраста содержание фтора составило: в зубах 801,6±96,19 мкг/г, в костной ткани 1712,3± 205,48 мкг/г, шестилетнего возраста содержания фтора в зубах и костной ткани составляло 1677,8±201,34 мкг/г и 2068,5 ± 248,22 мкг/г соответственно.

3. Иммуно-биохимический статус популяции крупного рогатого скота в районах с повышенным содержанием фтора характеризуется супрессией клеточного иммунитета (снижение содержания: Т-лимфоцитов до 24,17%, фагоцитарной активности до 33,64% и адгезивной активности нейтрофилов до 3,75 у.е.), и активацией гуморального звена иммунной системы (повышение уровня циркулирующих иммунных комплексов до 125,06 у.е.). Установлено изменение активности ферментов: повышение гамма-глютамилтранспептитазы до 46,74 Ед/л, лактатдегидрогеназы до1985,7 Ед/л; снижение концентрации альбуминов до 33,02 г/л, мочевины до 2,04 ммоль/л и бикарбонатов до 14,89 ммоль/л, что указывает на поражение печени и гепатобилиарного тракта.

4. При экспериментальной хронической фтористой интоксикации крыс выявлено: увеличение активности ГлДГ на 27%, у-глутаматтрансферазы на 85% и щелочной фосфатазы на 26%,концентрации мочевины на 45%, креатинина на 31%, а-амилазы на 20%, липазы на 18%, общего билирубина в 2 раза. Снижение активности креатинфосфокиназы на 50%, содержание бикарбоната в два раза.

5. Экспериментальная хроническая фтористая интоксикация характеризуется развитием атрофического цирроза печени, жировой дистрофией в гепатоцитах, нефрозо-нефритом, миокардитом у лабораторных животных.

6. Введение в рацион телят препарата «Детоксал» способствует снижению накопления фтора в организме животных: в зубах на 11,5%, в костной ткани 13,5%, при применении препарата «Полисорбовит-50»снижается накопление фтора в зубах на 9% и в костной ткани на 12,4%. Прирост живой массы у телят, получавших препараты, возрастает: при введении в рацион «Детоксала» на 9%, при введении в рацион препарата «Полисорбовит -50» на 8,5%.

7. Экономическая эффективность, применение препарата «Детоксал» телятам на откорме составила 3,34 рубля на 1 рубль затрат; «Полисорбовит-50» 2,08 рубля на 1 рубль затрат.

6. Практические предложения

Для сохранения биоресурсного потенциала крупного рогатого скота в районах техногенных эмиссий проводить экологический мониторинг аграрных предприятий.

Для предотвращения поступления избыточного содержания фтора в организм крупного рогатого скота проводить исследования растительных кормов на уровень содержания фтора.

В районах с высоким уровнем техногенных эмиссий с целью снижения негативного воздействия полютанта на организм крупного рогатого скота вводить в рацион препараты « Полнаорбовит -50» в дозе 100 мг/кг живой массы и «Детоксал» в дозе 150 мг/кг живой массы, начиная с шести месячного возраста.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Баранова, A.A. Биологическая роль фтора и влияние его повышенного содержания на организм животных и человека / A.A. Баранова, И.А.Шкуратова / Вклад молодых учёных в инновационное развитие АПК России. Материалы Международной научно - практической конференции молодых учёных и специалистов, г. Екатеринбург: Уральское издательство, 2012. - С.101 - 106.

2. Баранова, A.A. Флюороз зубов (обзор литературы)/ A.A. Баранова, H.A. Шкуратова / Вклад молодых учёных в инновационное развитие АПК России. Материалы Международной научно - практической конференции молодых учёных и специалистов, г. Екатеринбург: Уральское издательство, 2012. - С.112-117.

3. Баранова, A.A. Особенности эндемических болезней крупного рогатого скота на Среднем Урале / A.A. Баранова, A.C. Краснопёров / Инновационные решения актуальных проблем в АПК. Материалы Всероссийской научно - практической конференции молодых учёных и специалистов, г. Екатеринбург: Уральское издательство, 2012. - С.14-18.

4. Баранова, A.A. Экологические аспекты животноводства в промышленных регионах / И.М. Донник, H.A. Шкуратова, A.C. Крнвоногова, А.Г. Исаева, Э.И. Хасина, A.A. Баранова / Ветеринария Кубани, № 6 ноябрь 2010. - С. 6-8.

5. Баранова, A.A. Методология экологического мониторинга аграрных предприятий в зоне Урала / И.М. Донник, И.А. Шкуратова, H.A. Верещак, А.Г. Исаева, A.C. Крнвоногова, A.B. Трапезников, A.A. Баранова / Аграрный вестник Урала, № 2 (94) февраль 2012. - С. 60-62.

6. Баранова, A.A. Физиологические и иммунологические показатели животных при накоплении повышенных концентраций тяжёлых металлов в их органах и тканях. / А.Г. Исаева, A.C. Крнвоногова, A.A. Баранова / «Аграрный вестник Урала», № 6 (112) нюнь 2013. - С. 15-20.

Баранова Анна Александровна

03.02.14 - биологические ресурсы

Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Подписано в печать 8.05.2014 Формат 60 х 84 1/16. Бумага для множительных аппаратов. Печать офсетная. Гарнитура Time New Roman. Объем 1,0 п.л. Тираж 100. Заказ № 279

Отпечатано в типографии ООО «Палитра» Адрес: 620075, г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка, 137.

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Баранова, Анна Александровна, Екатеринбург

федеральное агентство научных организаций государственное научное учреждение уральский 11аучно-исследовательский ветеринарный и11ститут российской академии сельскохозяйственных наук

0426146022?

На правах рукописи

БАРАНОВА АННА АЛЕКСАНДРОВНА

ХАРАКТЕРИСТИКА ПОПУЛЯЦИИ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА В УСЛОВИЯХ ХРОНИЧЕСКОЙ ФТОРИСТОЙ ИНТОКСИКАЦИИ И МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЕГО БИОРЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА

03.02.14 - биологические ресурсы

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор ветеринарных наук, профессор Шкуратова Ирина Алексеевна

Екатеринбург - 2014

Содержание

1 Введение................................................................................................................................................................4

2 Обзор литературы........................................................................................................................................10

2.1. Фтор как химический элемент........................................................................................10

2.2. Влияние фтора на организм животных................................................................13

2.3. Методы коррекции содержания фтора в пищевой цепи........................27

3 Собственные исследования..................................................................................................................34

3.1. Материалы и методы исследования............................................................................34

3.2. Результаты исследования........................................................................................................38

3.2.1 .Содержание фтора в кормовых растениях и организме животных в сельскохозяйственных предприятиях Среднего Урала........... ......... 38

3.2.2. Популяционная оценка крупного рогатого скота в районах с повышенным содержанием фтора.............................................. 42

3.2.3.Биохимические и иммуногематологические показатели крупного рогатого скота разного возраста в районах с повышенным содержанием фтора............................................................. 56

3.3.Разработка методов коррекции фтористой интоксикации........... 70

3.3.1. Моделирование фтористой интоксикации на лабораторных животных............................................................................. 73

3.3.2. Определение острой токсичности препарата «11олисорбовит-50» £2

3.3.3. Определение острой токсичности препарата «Детоксал».......... 85

3.3.4 Эффективность «Детоксал» при фтористой интоксикации......... 87

3.3.5 Эффективность «Полисорбовит -50» при фтористой интоксикации....................................................................... 91

3.4. Эффективность применения «Детоксал» и «Полисорбовит - 50» крупному рогатому скоту при хронической фтористой д^ интоксикации.....................................................................

3.4.1 .Экономическая эффективность лечебно- профилактических мероприятий........................................................................

4 Обсуждение результатов..........................................................................................................................107

5 Выводы......................................................................................................................................................................116

6 Практические предложения..................................................................................................................1 1 8

7 Список литературы....................................................................................................................................1 19

1 ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Глобальное загрязнение окружающей среды обусловливает необходимость изучения состояния ионуляционного здоровья животных в экологически неблагополучных территориях. В отдельных регионах концентрация поллютантов в почве, воде, воздушном бассейне, кормах значительно превышает допустимые уровни (Любашевский Н.М. 1991; Танделов Ю.П. 2012; Asada, М. 2006; Balazova G., Macuch P., Rippel A. 1969; Franzaring J. 2006; Suttie J.W. 1980). Но даже при воздействии малых доз токсикантов изменяется характер течения многих заболеваний, нарушаются обменные процессы, искажаются иммунологические реакции организма.

Уральский регион занимает лидирующее положение по количеству суммарных выбросов в атмосферу вредных веществ. Основными источниками выбросов фторсодержащих веществ на Среднем Урале являются алюминиевые заводы - Богословский, Уральский и Полевской криолитовый, а также сталелитейные, кирпичные, стекольные, керамические, цементные, эмалевые заводы (Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды и влияния факторов среды обитания на здоровье населения Свердловской области в 2009 г). Применение фтористых соединений в народном хозяйстве постоянно расширяется, что ведет к нарастанию техногенного загрязнения окружающей среды фтором.

Фтор является эсенциальным микроэлементом, как избыточное, так и недостаточное поступление фтора в организм вызывает различные патологии (Жаворонков, A.A. 1996; Avtsyn А.Р. et al., 1993; Brom Ch.et.al.,1990; Sutton P.R.N., 1992).Эндемический флюороз - вторая по значению биогеохимическая эндемия, уступающая только эндемическим гиреопатиям.

В литературных источника имеются данные о негативных последствиях избыточного поступления фтора в организм продуктивных животных (в возрасте от 4 до 10 лег). В области оценки популяционного здоровья крупного рогатого скота, содержащегося в хозяйствах расположенных на территориях с высоким содержанием соединений фтора, данные литературы весьма ограничены.

Исходя из изложенного были поставлены следующие задачи: > провести мониторинг накопления фтора в кормовых растительных культурах и в организме крупного рогатого скота в возрастном аспекте в Уральском регионе;

г- определить основные биохимические, гематологические и иммунологические критерии хронической фтористой интоксикации у крупного рогатого скота разного возраста;

Научная новизна исследований. Получены новые данные о степени кумуляции фтора в кормовых растениях и организме животных в возрастном аспекте. Изучено влияние новых препаратов обладающих энтеросорбционными свойствами на основе пектина «Иолисорбовит-50» и альгината кальция «Дегоксал» на клинико-физиологические показатели животных при хронической фтористой интоксикации.

Основные положения, выносимые на защиту:

2. Повышенное содержание фтора в организме сельскохозяйственных животных сопровождается изменением у них физиологических и иммунобиохимических показателей;

4. Энтеросорбенты «Детоксал» и « Полисорбовиг-50» способствуют нормализации метаболизма и снижению содержания фтора в организме животных;

5. Разработана эффективная система профилактических мероприятий направленная на повышение биологического потенциала крупного рогатого скота

различных возрастных групп с использованием препаратов «Детоксал» и «Полисорбовит-50».

Теоретическая и практическая значимость работы. Проведённым мониторингом в сельскохозяйственных предприятиях Среднего Урала установлена загрязнённость фтор содержащими веществами в пищевой цепи «почва-растение-животное».

Выполненные исследования и полученные результаты позволили обосновать использование препаратов на основе пектинов «Полисорбовит -50» и на основе альгинага кальция «Детоксал», полученного из морских гидробионтов, для нормализации биохимических процессов в организме животных. Результаты исследований внедрены в ветеринарную практику, а также используются при проведении учебных занятий со студентами и слушателями ФГ1К биологических специальностей.

Исследования проводились с использованием следующих методов:

1) клинических - определение температуры тела, частоту сердечных сокращений и дыхательных движений в минуту; изменение массы тела, среднесуточные привесы по данным взвешиваний; визуальный осмотр кожи, волосяного покрова, слизистых оболочек; регистрировали продолжительность жизни и пагологоанатомическую картину при вскрытии;

2) морфо-биохимических - прижизненное взятие крови у опытных и контрольных животных осуществляли путем: из подъязычной вены - белые крысы, из яремной вены - коровы и телята. Определение количества эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, СОЭ проводили на анализаторе «Abacus Junior Vet»; подсчёт лейкоцитарной формулы проводили общепринятыми методами (Шиллинга и Филлипенко). Концентрацию общего белка, альбуминов, мочевины, глюкозы, общего билирубина, креатинина, лакгата, бикарбонатов, общего кальция, магния, цинка, меди, железа, фосфора неорганического, а также активность аспартатаминогрансферразы (ACT), аланинаминотрансферразы (ajit), щелочной фосфатазы (ЩФ), амилазы, липазы, креатинкиназы (КФК), холинэстеразы (ХЭ), глутаматдегидрогеназы (ГлДГ), лактагдегидрогеназы (ЛДГ), гамма-глутамилтранспептидазы (ГГТ11), альфа-гидроксибутиратдегидрогеназы (а-ГБДГ определяли на автоматическом биохимическом анализаторе «Chem Well Combi»;

3) иммунологических - определение фагоцитарной активности нейтрофилов проводили по С.А. Кост и М.И. Сгенко (1974). Интенсивность фагоцитоза устанавливали по фагоцитарному индексу, который определяли средним числом фагоцитированных микробов, приходящихся па один активный нейтрофил;

4) патоморфологических - после извлечения определяли массу внутренних органов (селезенка, почки, печень), после чего часть материала размером не более 10x10x0,5 мм фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина с последующей обработкой и заливкой в парафин. Срезы толщиной 6 мкм окрашивали гематоксилин - эозином;

5) потенциомстрический - определение фтора в кормах по ГОСТ 24596.781 Фосфаты кормовые. Метод определения фтора; количественное определение ионов фтора в моче с использованием ионселективного электрода по методическому указанию МУК 4.1.773-99; в зубах и костной ткани, во внутренних органах (печень и почки) содержание фтора определяли потенциометрическим методом с валидацией методики по ГОСТ Р ИСО 5725-12002, ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002;

6) математических - обработку экспериментально полученного цифрового материала проводили методом вариационной статистики с применением критерия достоверности по Стыоденту на персональном компьютере с использованием программного пакета.

Степень достоверности и апробации работы.

Благодарности. Выражаем благодарность коллективам отделов: экологии и незаразной патологии животных; эпизоогологического мониторинга и прогнозирования инфекционных болезней животных; ветеринарно - лабораторной диагностики с испытательной лабораторией Уральского научно-исследовательского ветеринарного института Россельхозакадемии.

2 Обзор литературы

2.1 Фтор как химический элемент

ФТОР (лат. Р1иошт), Р2, химический элемент с атомным номером 9, атомная масса 18,998. Природный фтор состоит из одного стабильного нуклида 19Г7. Конфигурация внешнего электронного слоя 2я 2р\ В соединениях проявляет только степень окисления -1 (валентность I). Фтор расположен во втором периоде в группе УПА периодической системы элементов Менделеева, относится к галогенам.

Радиус нейтрального атома фтора 0,064 нм, радиус иона Р- 0,115 (2), 0,116 (3), 0,117 (4) и 0,119 (6) нм (в скобках указано значение координационного числа). Энергии последовательной ионизации нейтрального атома фтора равны, соответственно, 17,422; 34,987; 62,66; 87,2 и 114,2 эВ. Сродство к электрону 3,448 эВ (самое большое среди атомов всех элементов). По шкале Нол и и га электроотрицательность фтора 4 (самое высокое значение среди всех элементов). Фтор — самый активный неметалл.

В первые фтор был получен французским физиком А.Ампером в 1810г., который вначале дал ему название «флуор», а поздней - «фтор» (от греческого «фторис» - разрушающий). Эти два названия и сохранились за этим элементом: у нас фтор, а в других странах- флуор. Французский химик Анри Муассан спустя полстолетия получил фтор в чистом виде (в 1886 году). При обычных условиях фтор — газ бледно-жёлтого цвета (плотность 1,693 кг/м3) с резким запахом. Температура кипения -188,14°С, температура плавления -219,62°С. В твердом состоянии образует две модификации: а-форму, существующую от температуры плавления до -227,60°С, и Ь-форму, устойчивую при температурах, более низких, чем -227,60°С.

Как и другие галогены, фтор существует в виде двухатомных молекул 1\. Межъядерное расстояние в молекуле 0,14165 нм. Молекулу Р2 характеризует аномально низкая энергия диссоциации на атомы (158 кДж/моль), что, в частности, обусловливает высокую реакционную способность фтора.

Химическая активность фтора чрезвычайно велика. Из все

Информация о работе

Баранова, Анна Александровна
кандидата биологических наук
Екатеринбург, 2014
ВАК 03.02.14

Диссертация

Характеристика популяции крупного рогатого скота в условиях хронической фтористой интоксикации и методы повышения его биоресурсного потенциала - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы