Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Коррекция биохимического статуса у высокопродуктивных коров при кетозах в условиях промышленного комплекса

ВАК РФ 03.01.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Коррекция биохимического статуса у высокопродуктивных коров при кетозах в условиях промышленного комплекса"

00505233»

На правах рукописи

Новикова Ирина Александровна

КОРРЕКЦИЯ БИОХИМИЧЕСКОГО СТАТУСА У ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ КОРОВ ПРИ КЕТОЗАХ В УСЛОВИЯХ ПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

03.01.04 - биохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

18 дпр т

Курск-2013

005052339

Диссертационная работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет».

Научный руководитель: доктор биологических наук, доцент

Ярован Наталья Ивановна

Официальные оппоненты: Шапошников Андрей Александрович

доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой биохимии и фармакологии ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»

Ихласова Зухра Джалаховна

кандидат биологических наук, доцент кафедры физиологии и химии ФГБОУ ВПО «Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И. Иванова»

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Брянская

государственная сельскохозяйственная академия»

Защита диссертации состоится «28» марта 2013 г. в"_£^_^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, КГСХА.

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

Автореферат разослан ' ¿5- ^'2013 года

Ученый секретарь диссертационного совета

Г.Ф. Рыжкова

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время выраженная тенденция к ввозу и разведению импортного скота в России привела к увеличению производства молока. Однако интенсификация отрасли вызывает сокращение сроков хозяйственного использования высокопродуктивных коров, снижение репродуктивных показателей и рост числа заболеваний у них. Генетические особенности высокопродуктивных коров, высокий энергетический обмен, способность превращения энергии корма в молоко приводят к снижению иммунитета и повышению стресс-чувствительности к негативным факторам, сопровождающим промышленную технологию (В.А. Мищенко с соавт., 2005; В.Б. Лейбова с соавт., 2011).

Чрезмерное функциональное напряжение организма животных приводит к биохимическим, морфологическим и клиническим изменениям в различных органах и тканях. При этом часто возникают заболевания, связанные с нарушением метаболических процессов (A.B. Жаров, И.П. Кондрахин, 1983; A.B. Требухов с соавт., 2008; О. Калмыкова, И. Прохоров, 2009).

Одним из таких заболеваний является кетоз. Наиболее часто кетозом болеют высокоудойные коровы в период отелов и максимальных удоев (Д.Я. Луцкий с соавт., 1978; Б.В. Уша, М.А. Фельдштейн, 1981; И.П. Кондрахин с соавт., 2004; А.Ф. Кузнецов с соавт., 2004; A.B. Требухов с соавт., 2008; В.Н. Заяц с соавт., 2008; Ю.П. Фомичев, Г.В. Довыденков, 2010). По литературным данным в условиях промышленного животноводства кетоз проявляется у 23-38% (Ю.А. Кумар, М.-А. Э. Кумар с соавт., 1989), а по некоторым данным до 80% (И.П. Кондрахин, 1981) высокопродуктивных коров. Кетоз наносит молочной отрасли значительный экономический ущерб, который складывается из снижения молочной продуктивности на 1015%, удлинения сервис-периода и рождения ослабленного потомства (С.И. Смирнов, 1984).

Кетоз сопровождается нарушением ряда биохимических показателей, в связи с чем оценка биохимического статуса у высокопродуктивных коров при кетозах и разработка способов профилактики и коррекции выявленных нарушений являются весьма актуальными.

Цель и задачи исследований. Целью работы являлось изучение состояния оксиданто-антиоксидантной системы и других показателей биохимического статуса у высокоудойных коров

голштинской породы при кетозах в условиях промышленного комплекса, изыскание средств антиоксидантного действия и разработка способов их использования при лечении данного заболевания.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. произвести оценку биохимического статуса у коров голштинской породы при субклиническом кетозе в условиях промышленного комплекса;

2. определить состояние оксидантно-антиоксидантной системы у обследуемых животных;

3. установить корреляционные связи между уровнем кетоновых тел, показателями оксидантно-антиоксидантной системы и показателями минерального обмена;

4. испытать хотынецкие природные цеолиты и лецитин в качестве средств антиоксидантного действия на фоне основного лечения субклинического кетоза у высокоудойных коров голштинской породы в условиях промышленного содержания;

5. разработать способ коррекции биохимического статуса и увеличения продуктивности у высокоудойных коров при субклиничнеском кетозе в условиях промышленного комплекса.

Научная новизна работы. Впервые при субклиническом кетозе у высокоудойных коров голштинской породы установлены нарушения в оксидантно-антиоксидантной системе, показана взаимозависимость и установлены корреляционные связи между уровнем кетоновых тел, показателями оксидантно-антиоксидантной системы и показателями минерального обмена. Впервые при субклиническом кетозе у высокоудойных коров в условиях промышленного комплекса предложено использование хотынецких природных цеолитов и лецитина в качестве средств антиоксидантного действия.

Теоретическая значимость. Получены новые данные о метаболических процессах при субклиническом кетозе у высокопродуктивных коров в условиях промышленного комплекса. Дано теоретическое обоснование необходимости использования средств антиоксидантного действия на фоне основного лечения у коров с субклиническом кетозом и научно обоснована целесообразность использования хотынецких цеолитов и лецитина в качестве таковых средств.

Практическая значимость. Экспериментально установлена эффективность использования хотынецких природных цеолитов и лецитина для коррекции окислительного стресса и улучшения

показателей минерального, белкового, углеводного и липидного обменов при субклиническом кетозе у высокоудойных коров голштинской породы, что, несомненно, приведет к увеличению молочной продуктивности, сроков хозяйственного использования и росту экономической эффективности отрасли молочного скотоводства в условиях промышленных комплексов.

Разработан способ коррекции биохимического статуса и повышения молочной продуктивности у высокоудойных коров при субклиническом кетозе в условиях промышленного комплекса.

Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены и обсуждены на Региональной научно-практической конференции молодых ученых «АПК в современном мире: взгляд научной молодежи» (Орел, 2011); IV Международной научно-практической Интернет-конференции «Инновационные

фундаментальные и прикладные исследования в области химии сельскохозяйственному производству» (Орел, 2011); Международной научно-практической конференции «Образование, наука практика: инновационный подход», посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (Пенза, 2011); 14-ой Международной научной конференции памяти В.М. Горбатова «Перспективные направления исследований в области переработки и мясного сырья и создания конкурентоспособных продуктов питания» (Москва, 2011); V Международной научно-практической Интернет-конференции «Инновационные фундаментальные и прикладные исследования в области химии сельскохозяйственному производству» (Орел, 2012); Региональной научно-практической конференции молодых ученых «Современный агропромышленный комплекс глазами молодых исследователей» (Орел, 2012); Всероссийском конкурсе на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Министерства сельского хозяйства Российской Федерации в номинациях «Биологические науки» (Брянск, Краснодар, 2011) и «Ветеринарные науки» (Белгород, Москва, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 145 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов, предложений производству, приложений и списка литературы, включающего 260

источников, в том числе 39 на иностранных языках. Работа иллюстрирована 19 таблицами и 16 рисунками.

Основные положения, выносимые на защиту:

- в условиях промышленного содержания у коров с субклиническим кетозом на фоне метаболических сдвигов регистрируется окислительный стресс;

- использование в лечении коров с субклиническим кетозом в качестве средств антиоксидантного действия хотынецких природных цеолитов и лецитина на фоне пропиленгликолевой терапии нормализует состояние оксидантно-антиоксидантной системы и других показателей биохимического статуса, что закономерно приведет к увеличению молочной продуктивности;

- способ коррекции биохимического статуса и повышения молочной продуктивности у высокоудойных коров при субклиническом кетозе в условиях промышленного комплекса.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Диссертационная работа выполнена в период с 2010 по 2012 годы в ЗАО АПК «Орловская Нива» СП «Комплекс по производству молока Сабурово» Орловской области, в лабораторных условиях кафедры химии, в инновационном научно - исследовательском испытательном центре ФГБОУ ВПО Орел ГАУ, в ФГУ «Орловский референтный центр Россельхознадзора» в соответствии с государственной научно-исследовательской программой «Развитие АПК» на 2008-2012 г. и отвечает пункту V «Развитие приоритетных подотраслей сельского хозяйства».

Объектами исследований являлись коровы голштинской черно-пестрой породы 2-ой лактации. Условия содержания и кормления коров соответствовали зоотехническим нормам, рекомендованным РАСХН (2004).

Все группы животных формировались с учетом физиологического состояния по принципу пар-аналогов. Условия содержания, кормления и ухода, в которых находились животные опытных и контрольных групп, были одинаковыми. Материалом для исследования являлись биологические жидкости: кровь, моча, молоко. Исследования выполнялись согласно схеме, представленной на рисунке 1.

Рис.1 - Схема эксперимента

Экспериментальная часть работы состояла из двух серий опытов. В первой серии проводилась оценка биохимического статуса высокопродуктивных коров с субклиническим кетозом в условиях промышленного комплекса, для чего по принципу пар-аналогов из новотельных коров было сформировано 2 группы животных: 1-ая группа — здоровые животные (п=5); 2-ая группа — животные с диагнозом субклинический кетоз (п=10).

Во второй серии опытов для нормализации выявленных нарушений в биохимическом статусе у коров с субклиническим кетозом в качестве средств антиоксидантного действия использовали хотынецкие природные цеолиты и лецитин на фоне основного лечения.

Цеолиты Хотынецкого месторождения Орловской области — это природные минералы, содержащие до 40 минеральных элементов и представляющие собой мелкий сыпучий или зернистый порошок.

Хотынецкие природные цеолиты способны сорбировать свободные радикалы, тяжелые металлы, продукты распада и токсины го внутренней среды организма и являются источниками минеральных элементов, ряд из которых представлен металлами с переменной валентностью, повышающими активность ферментов-антиоксидантов (Н.И. Ярован, 2007).

Лецитин является натуральной добавкой, представляющей собой комплекс фосфолипидов (холин, фосфатиды, инозитол) животного или растительного происхождения. Лецитин тормозит перекисное окисление липидов, регулирует процесс взаимодействия ионов кальция и фосфата, улучшает усвоение жирорастворимых витаминов, участвует в процессе транспорта липидов, образовании эфиров холестерина и т.д. (А.П. Левицкий, 1995; А. Кретинина, 2006; В.М. Студеникин с соавт., 2009; Ю.А. Калиниченко с соавт., 2010; Т.Ю. Манджиголадзе с соавт., 2011). В проводимых нами исследованиях использовался соевый порошковый лецитин «Центролекс Ф» (процентное содержание фосфолипидов составляет 97%).

С учетом комбинаций используемых в рационе добавок сформировали 4 группы животных по 10 голов в каждой. В крови подопытных животных определяли биохимические и морфологические показатели.

Содержание кетоновых тел в моче, сыворотке крови и молоке определяли при помощи пробы Лестраде (качественно) (И.П. Кондрахин, 2004) и йодометрического метода (количественно) (В.М.

Холод, Г.Ф. Ермолаев, 1988). Концентрацию общего белка в сыворотке крови определяли по общепринятому методу (рефрактометрически) (В.М. Холод, Г.Ф. Ермолаев, 1988). Содержание глюкозы, общих липидов, холестерина, общего билирубина в сыворотке крови определяли при помощи наборов реактивов «Био-Ла-Тест» фирмы «Lachema» (Чехия). Уровень малонового диальдегида (МДА) в биологических жидкостях (моче, сыворотке крови и молоке) определяли по методу Э.Н. Коробейниковой (1989) с тиобарбитуровой кислотой. Активность церулоплазмина (ЦП) в сыворотке крови и молоке определяли экспресс-методом по Э.В.Тэну (1981). Содержание Р-каротина в сыворотке крови определяли по Кари и Прейсу в модификации Юдкина; витамина Е - по реакции с аа1 - дипиридилом (И.П. Кондрахин, 2004).

Каталитическую активность ферментов

аланинаминотрансферазы (AJ1T), аспартатаминотрансферазы (ACT), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), щелочной фосфатазы (ЩФ) определяли на биохимическом анализаторе Clima 15.

Содержание мочевины в сыворотке крови определяли по цветной реакции с диацетилмонооксином (И.П. Кондрахин, 2004). Определение концентрации общего кальция в сыворотке крови проводили комплексонометрическим методом с индикатором мурексидом (И.П. Кондрахин, 2004), неорганического фосфора - с ванадат-молибдатным реактивом (В.М. Холод, Г.Ф. Ермолаев, 1988), меди и железа в крови — на спектрометре ICAP 6000 Series. На анализаторе Abacus junior vet проводили определение гематологических показателей (содержание эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина).

В ходе проведения эксперимента также оценивали молочную продуктивность коров методом контрольных доек. Массовую долю жира и массовую долю белка в молоке определяли с помощью ультразвукового анализатора «Лактан 1-4» (Россия).

Полученные данные проведенных исследований подвергали биометрической обработке с использованием критерия достоверности по Стьюденту и коэффициента корреляции в компьютерной программе MS Office Excel 2007.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Оценка биохимического статуса у коров с субклиническим кетозом

В результате анализа биохимического статуса животных на первом этапе эксперимента нами были выявлены отклонения в ряде показателей углеводного, белкового, липидного, минерального обменов и системы перекисное окисление липидов — антиоксидантная защита (ПОЛ-АОЗ).

Сравнительный анализ данных по кетоновым телам (таблица 1) показал, что у коров с субклиническим кетозом на 8-ой день после отела содержание общего количества кетоновых тел было выше в моче в 2,7 раза (Р<0,001), в сыворотке крови - 2,6 раза (Р<0,001), в молоке -1,9 раза (Р<0,001) по сравнению с аналогичными показателями у здоровых животных. Обследование коров в сухостойный период не выявило у них кетогенеза.

Таблица 1 - Содержание кетоновых тел в моче, сыворотке и молоке у коров при субклиническом кетозе

Группы Период проведения анализа Содержание кетоновых тел, мг%

моча сыворотка молоко

1 группа (здоровые животные) 2 недели до отела (п=5) 9,06±0,26 4,94±0,57 -

8-ой день после отела (п=5) (контроль) 9,51±0,41 5,66±0,44 7,11±0,47

2 группа (животные с диагнозом кетоз) 8-ой день после отела (п=10) 25,62 12*** 14,88 ±0,87*** 13,51 ±0,85***

*-Р<0,05; **-Р <0,01; ***-Р <0,001

Также у больных животных на 8-ой день после отела отмечается снижение в сыворотке крови содержания глюкозы на 27,5% (Р<0,01), общего белка - на 13,4% (Р<0,05), мочевины - на 49,5% (Р<0,05), кальция - на 17,1% (Р<0,01), меди - на 26,8% (Р<0,01), железа - на 11,4% (Р<0,05) и повышение концентрации общих липидов на 25,4% (Р<0,05), холестерина - на 53,8% (Р<0,05), общего билирубина - на 89,4% (Р<0,001), неорганического фосфора - на 39,3% (Р<0,01) относительно аналогичных показателей у здоровых животных.

В результате проведенных исследований у коров с субклиническим кетозом было отмечено повышение активности ACT -в 3,2 раза (Р<0,001), ЛДГ - в 2,1 раза (Р<0,001), ЩФ - в 1,5 раза (Р<0,01) по сравнению с соответствующими показателями у здоровых животных. Активность фермента АЛТ у больных животных была выше, чем у здоровых коров на 44% (Р<0,05), но находилась в пределах референтных значений.

Воздействие стресс-факторов, сопровождающих

промышленную технологию ведения молочного скотоводства, вызывает в организме высокопродуктивных коров специфические адаптационно-стрессовые реакции.

Одним из проявлений механизма стресс-реакций является усиление свободно-радикального окисления и истощение антиоксидантной защиты организма животного, что приводит к дополнительным нарушениям физиолого-биохимического гомеостаза, снижению продуктивности и сроков хозяйственной эксплуатации.

В качестве показателей активности стресс-реализующей и стресс-лимитирующей систем, характеризующих функциональное состояние системы ПОЛ-АОЗ, определяли уровень МДА в моче, сыворотке крови и молоке коров, активность церулоплазмина и витаминов-антиоксидантов (Е и p-каротина) в сыворотке крови, а также активность церулоплазмина в молоке (таблицы 2 и 3).

По сравнению со здоровыми животными у коров с диагнозом субклинический кетоз на 8-ой день после отела уровень МДА в моче, сыворотке крови и молоке был достоверно выше в 2,6 раза (Р<0,001), 2,9 раза (Р<0,001) и 2,1 раза (Р<0,001), а активность церулоплазмина в сыворотке крови и молоке была ниже на 36,8% (Р<0,001) и 30,4% (Р<0,001). Концентрация витаминов-антиоксидантов (Е и fS-каропша) у больных животных не достигала нижней границы физиологической нормы. Увеличение уровня свободно-радикального окисления и снижение антиоксидантной защиты у высокоудойных коров с субклиническим кетозом в условиях промышленного содержания свидетельствуют о наличии у них окислительного стресса. В связи с этим для повышения эффективности лечения этого заболевания возникает необходимость использования средств антиоксидантного действия наряду с традиционном лечением.

Таблица 2 - Значение МДА в моче, сыворотке крови и молоке у коров при субклиническом кетозе

Группы Период проведения анализа Уровень МДА, мкмоль/л

моча сыворотка молоко

1 группа (здоровые животные) 2 недели до отела (п=5) 0,26±0,05 0,21 ±0,02 -

8-ой день после отела (п=5) (контроль) 0,29±0,06 0,24±0,04 0,27±0,05

2 группа (животные с диагнозом кетоз) 8-ой день после отела <п=10) 0,74±0,03*** 0,69±0,05*** 0,58±0,04***

*-Р<0,05; **-Р <0,01; ***-Р <0,001

Таблица 3 - Активность ЦП в сыворотке крови и молоке у коров при субклиническом кетозе

Группы Период проведения анализа Активность церулоплазмина, мкмоль/л

сыворотка молоко

1 группа (здоровые животные) 2 недели до отела (п=5) 1,91±0,09 -

8-ой день после отела (п=5) (контроль) 1,82±0,06 1,71±0,07

2 группа (животные с диагнозом кетоз) 8-ой день после отела (п=10) 1,15±0,04*** 1,19±0,05***

*-Р<0,05; **-Р <0,01; ***-Р <0,001

В ходе эксперимента была установлена положительная корреляция между содержанием кетоновых тел и уровнем МДА (г=0,84) (Р<0,001) и отрицательная между содержанием кетоновых тел, активностью ЦП (г=-0,89) (Р<0,001) и содержанием меди (г=-0,72) (Р<0,01) у обследованных животных.

3.2 Использование хотынецких цеолитов и лецитина в качестве средств антиоксндантного действия у коров с субклиническим кетозом

Задачей второго этапа исследований являлось испытание хотынецких природных цеолитов и лецитина в качестве средств антиоксндантного действия при субклиническом кетозе у высокопродуктивных коров в условиях промышленного комплекса. С учетом комбинаций используемых в рационе добавок сформировали 4 группы животных по 10 голов в каждой: 1 группа (контроль) — здоровые животные; 2 группа - животные с диагнозом субклинический кетоз — лечение по основной схеме комплекса; 3 группа — животные с диагнозом субклинический кетоз — лечение по основной схеме комплекса + хотынецкие цеолиты; 4 группа -животные с диагнозом субклинический кетоз — лечение по основной схеме + хотынецкие цеолиты + лецитин. Все группы животных формировались из новотельных коров 2-ой лактации, так как в ходе эксперимента у них были выявлены кетонурия, кетонемия и кетолактия. Хотынецкие цеолиты добавляли в рацион высокопродуктивных коров в расчете 3% от сухого вещества корма, лецитин в количестве 15 г на 100 кг живой массы животного. Основное лечение субклинического кетоза в данном комплексе заключается в применении пропиленгликоля в дозе 500 мл на голову 2 раза в день (утром 250 мл и вечером 250 мл) в течение 7 дней. Пробы крови брали до начала опыта, а затем на 8-ой, 15-ый и 22-ой дни опыта в утренние часы до кормления из яремной вены.

В ходе проведения эксперимента установлено, что к 22-ому дню опыта во 2-ой, 3-й и 4-ой группах снижение содержания кетоновых тел в изучаемых биологических жидкостях происходило в разной степени.

Таблица 4 - Содержание кетоновых тел в моче, сыворотке крови и молоке коров при традиционном и предлагаемых способах лечения субклинического кетоза

Группы Биологическая жидкость Дни взятия крови

до начала опыта 8-ой день опыта 15-й день опыта 22-ой день опыта

1 группа (здоровые животные), п=10 моча, мг% 9,57±0,19 9,71±0,18 9,45±0,21 9,27±0,23

сыворотка, мг% 5,18±0,36 5,56±0,29 5,38±0,32 5,22±0,30

молоко, мг% 6,59±0,43 7,05±0,35 6,92±0,37 6,74±0,36

2 группа (субклинический кетоз - лечение по основной схеме), п=10 моча, мг% 24,61 ±1,04*** 19,91±0,77*** 17,73±0,62*** 15,57±0,55***

сыворотка, мг% 14,92±0,48*** 12,08±0,63*** 9,64±0,71*** 8,36±0,78**

молоко, мг% 14,19±0,78*** 11,87±0,75*** 10,83±0,60*** 9,81±0,76**

3 группа (субклинический кетоз - лечение по основной схеме + ХЦ), п=10 моча, мг% 24,66±0,99*** 18,12±0,44*** 16,74±0,48*** 13,83±0,74***

сыворотка, мг% 15,19±0,54*** 10,42±0,71*** 8,48±0,57*** 7,11±0,65*

молоко, мг% 14,08±0,84*** 11,16±0,74*** 9,65±0,87** 8,92±0,78*

4 группа (субклинический кетоз - лечение по основной схеме + ХЦ + Л), гг=10 моча, мг% 24,91±0,96*** 17,51±0,46***/* 14,41±0,79***/** 11,08±0,71*/***

сыворотка, мг% 15,07±0,51*** 9,21±0,57***/** 7,13±0,44**/** 5,94±0,29/**

молоко, мг% 14,38±0,81*** 10,75±0,79*** 8,91±0,64*/* 7,72±0,49/*

Различия статистически достоверны:

*-Р<0,05; **-Р <0,01; ***-Р <0,001 - по отношению к здоровым животным (1-ая группа) /*-Р<0,05; /**-Р <0,01; /***-Р <0,001 - по отношению к животным 2-ой группы ХЦ - хотынецкие цеолиты; Л - лецитин

При лечении коров с субклиническим кетозом по основной схеме комплекса на 22-ой день опыта содержание кетоновых тел в моче, сыворотке крови и молоке все еще было выше в 1,7 раза (Р<0,001), в 1,6 раза (Р<0,01), в 1,5 раза (Р<0,01) соответственно по сравнению с таковыми показателями у здоровых животных, что превышало предельно допустимые референтные значения. При использовании в лечении субклинического кетоза хотынецких цеолитов на фоне основного лечения у коров 3-й группы на 22-ой день опыта достоверного снижения содержания кетоновых тел в моче, сыворотке крови и молоке относительно таковых показателей у коров 2-ой группы не отмечалось. При применении в лечении этого заболевания комплекса «хотынецкие цеолиты+лецитин» на фоне основного лечения у коров 4-ой группы было отмечено достоверное снижение содержания кетоновых тел на 22-ой день опыта — в моче на 28,8% (Р<0,001), в сыворотке крови на 29% (Р<0,01), в молоке на 21,3% (Р<0,05) относительно таковых показателей у коров 2 группы. Сравнительный анализ между показателями содержания кетоновых тел в сыворотке крови и молоке коров 4-ой и 1-ой (здоровые животные) групп на 22-ой день опыта не выявил достоверных различий, а содержание кетоновых тел в моче у коров 4-ой группы превышало на 19,5% (Р<0,05) аналогичный показатель у здоровых животных и составило 11,08 мг%, что было незначительно выше физиологической нормы (9-10 мг%).

Также к 22-ому дню опыта у коров 3-й и 4-ой групп относительно 2-ой группы установлены следующие изменения в показателях, характеризующих состояние оксидантно-антиоксидантной системы:

- достоверное снижение уровня МДА в моче на 32,7% (Р<0,01) и 41,8% (Р<0,001), в сыворотке крови на 34% (Р<0,01) и 42,6% (Р<0,001), в молоке на 28,6% (Р<0,05) и 38,8% (Р<0,001);

- повышение активности ЦП в сыворотке крови на 31,4% (Р<0,001) и 42,9% (Р<0,001), в молоке - на 18,5% (Р<0,01) и 26,2% (Р<0,001);

- повышение содержания р-каротина в сыворотке крови на 6,1%

и 25%;

- увеличение концентрации витамина Е в сыворотке крови на 2,2% и 11,6 (Р<0,05).

Сравнительные показатели уровня МДА, активности ЦП и содержания витамина Е в сыворотке крови у коров всех экспериментальных групп представлены на рисунках 2,3.

Я до начала опыта Я 8-ой день И 15-ый день В 22-ой день

О

МДА ЦП

1 группа (здоровые животные)

МДА ЦП 4 группа

Рис.2 - Уровень МДА и активность ЦП в сыворотке крови коров при традиционном и предлагаемых способах лечения субклинического кетоза

□ до начала опыта ■ 8-ой день □ ! 5-ый день В 22-ой день

30 -Г

■к

1 группа 2 группа 3 группа 4 группа (здоровые животные)

Рис.3 - Содержание витамина Е в сыворотке крови коров при традиционном и предлагаемых способах лечения субклинического кетоза

При применении в лечении пропиленгликоля и пропиленгликоля+хотынецкие природные цеолиты на 22-ой день опыта у коров 2-ой и 3-й групп содержание общего белка в сыворотке крови все еще было достоверно ниже на 12,1% (Р<0,01) и 8% (Р<0,05)

соответственно, а уровень холестерина был достоверно выше на 51,3% (Р<0,01) и 49,8% (Р<0,01) относительно аналогичных показателей у здоровых животных, тогда как данные показатели у коров 4-ой и 1 -ой (здоровые животные) групп достоверно не различались.

На 22-ой день эксперимента у коров 2-ой, 3-й и 4-ой групп относительно здоровых животных содержание глюкозы в сыворотке крови было достоверно ниже, но находилось в пределах физиологической нормы (2,2-3,3 ммоль/л), а по содержанию общих липидов у этих групп не было выявлено достоверных различий.

В ходе проведения эксперимента к 22-ому дню опыта у коров 3-й и 4-ой групп относительно 2-ой группы было установлено:

- повышение уровня мочевины в сыворотке крови на 4,6% и 24,9% (Р<0,05);

- снижение содержания общего билирубина на 1,2% и 27,5% (Р<0,05);

- увеличение содержания кальция на 14,8% (Р<0,05) и 17,1% (Р<0,05), меди - на 23,5% (Р<0,05) и 24,7% (Р<0,05), железа - на 6,9% и 7,7%.

Содержание фосфора в сыворотке крови коров всех опытных групп к 22-ому дню опыта все еще оставалось выше нормы.

О степени нормализации биохимического статуса у высокопродуктивных коров с субклиническим кетозом при разных способах лечения можно судить и по активности ферментов.

У коров всех опытных групп активность ACT к 22-ому дню опыта все еще оставалась высокой относительно аналогичных показателей у здоровых животных, но находилась в пределах физиологической нормы. Наиболее близкими к показателям здоровых животных были показатели этого фермента у коров 4-ой группы. При использовании в лечении хотынецких цеолитов в чистом виде и в комплексе их с лецитином на фоне традиционного лечения уже на 15-ый день опыта достоверных различий в показателях активности AJTT по отношению к таковым показателям у здоровых животных не наблюдалось.

К 22-ому дню эксперимента активность ЛДГ и ЩФ в сыворотке крови коров с основной схемой лечения субклннического кетоза все еще оставалась высокой, тогда как у коров 3-й группы отмечалось снижение активности ЛДГ и ЩФ на 12,6% и 4%, у коров 4-ой группы -на 28,5% (Р<0,05) и 12,6% по сравнению с аналогичными показателями коров 2-ой группы. Активность ЛДГ в сыворотке крови коров всех опытных групп представлена на рисунке 4.

И до начала опыта ■ 8-ой день □ ! 5-ый день О 22-ой день

1 группа 2 группа 3 группа 4 группа (здоровые животные)

Рис.4 - Активность ЛДГ в сыворотке крови коров при традиционном и предлагаемых способах лечения субклинического кетоза

Результаты исследований показали, что при использовании в лечении только пропиленгликолевой терапии к 22-ому дню опыта в крови коров 2-ой группы количество лейкоцитов было выше на 24,5% (Р<0,05), а содержание гемоглобина было ниже на 16,1% (Р<0,01) относительно соответствующих показателей у здоровых животных, тогда как при добавлении комплекса «хотынецкие цеолиты+лецитин» к традиционной схеме лечения количество лейкоцитов и содержание гемоглобина в крови коров 4-ой группы к 22-ому дню опыта достоверно не отличались от показателей здоровых животных.

Положительное влияние хотынецких цеолитов и лецитина на оксидантно-антиоксидантную систему, минеральный, белковый, углеводный, липидный обмены и гематологические показатели при субклиническом кетозе на фоне основного лечения можно объяснить тем, что хотынецкие цеолиты не только обладают сорбционной способностью по отношению к свободным радикалам, но и являются источниками минеральных элементов, в том числе и металлов с переменной валентностью, что приводит к увеличению активности ферментов-антиоксидантов. Биологическое действие хотынецких цеолитов усиливается антиоксидантными и антигипоксантными свойствами лецитина, который обладает мембраностабилизирующими и гепатопротекторными свойствами.

Молочная продуктивность является объективным показателем здоровья высокопродуктивных коров после лечения субклинического кетоза различными способами. Проведенные нами исследования показали, что, по отношению к здоровым животным, у коров с

субклиническим кетозом, которых лечили по основной схеме комплекса, среднесуточный удой был ниже на 7,9% (Р<0,01), а при использовании в лечении комплекса «хотынецкие цеолиты+лецитин» на фоне традиционного лечения показатели среднесуточного удоя не составили достоверных различий.

Таблица 5 — Влияние хотынецких цеолитов и лецитина на молочную продуктивность у коров с субклиническим кетозом

Группы животных Среднесуточный удой, кг Надой за 100 дней лактации, кг Массовая доля жира, % Массовая доля белка, %

1 группа (здоровые животные) 25,1 ±0,22 2510±22Д 3,72±0,02 3,24±0,02

2 группа 23,1±0,57** 2310±56,9** 3,63±0.03* 3,17±0,01**

3 группа 23,9±0,41* 2390±41,2* 3,65±0.02* 3,19±0.01*

4 группа 24,8±0,36/* 2480±35,7/* 3,70±0,02/* 3,22±0,02/*

Различия статистически достоверны:

*-Р<0,05; **-Р <0,01; ***-Р <0,001 - по отношению к здоровым животным (1-ая группа) /*-Р<0,05; /**-? <0,01; /***-Р <0,001 - по отношению к животным 2-ой группы

3.3 Способ коррекции биохимического статуса и повышения молочной продуктивности у высокоудойных коров при субклиническом кетозе в условиях промышленного комплекса

На основании результатов проведенных исследований предложен способ коррекции биохимического статуса и повышения молочной продуктивности у высокоудойных коров при субклиническом кетозе в условиях промышленного комплекса. Способ заключается в том, что дополнительно к основному лечению включают хотынецкие цеолиты в количестве 3% от сухой массы корма на голову и 15 г лецитина на 100 кг живой массы коровы в течение 3-х недель однократно утром путем смешивания с комбикормом рациона.

Комплексное использование хотынецких природных цеолитов и лецитина в качестве средств антиоксидантного действия у высокопродуктивных коров с субклиническим кетозом на фоне основного лечения способствует увеличению среднесуточного удоя на 7,4% (Р<0,05), массовой доли белка на 1,6% (Р<0,05), массовой доли жира на 1,9% (Р<0,05) и позволяет получить экономический эффект в размере 35 тыс.руб. дополнительной прибыли в расчете на 100 голов высокопродуктивных коров за 100 дней лактации.

ВЫВОДЫ

1. В условиях промышленного содержания у высокопродуктивных коров голштинской породы при субклиническом кетозе установлено наличие у них окислительного стресса, заключающегося в интенсификации свободно-радикального окисления и снижении уровня антиоксидантной защиты, что подтверждается увеличением уровня МДА в моче, сыворотке крови и молоке в 2,6 раза (Р<0,001), 2,9 раза (Р<0,001) и 2,1 раза (Р<0,001) соответственно и снижением активности церулоплазмина в сыворотке крови и молоке на 36,8% (Р<0,001) и 30,4% (Р<0,001) по сравнению со здоровыми животными. При этом также отмечено снижение содержания витаминов-антиоксидантов (витамина Е и каротина) на 14,8% (Р<0,05) и 48,6% (Р<0,05) относительно таковых показателей у здоровых животных.

2. Окислительный стресс при субклиническом кетозе у высокоудойных коров голштинской породы в условиях промышленного комплекса сопровождается нарушениями показателей углеводного, белкового, липидного обменов, что подтверждается снижением в сыворотке крови содержания глюкозы на 27,5% (Р<0,01), общего белка - на 13,4% (Р<0,05), повышением концентрации общих липидов и холестерина на 25,4% (Р<0,05) и 53,8% (Р<0,05).

3. Установлены нарушения и в минеральном обмене у высокопродуктивных коров с субклиническим кетозом. Так у них снижается содержание кальция на 17,1% (Р<0,01), меди - на 26,8% (Р<0,01), железа - на 11,4% (Р<0,05) и повышается содержание фосфора на 39,3% (Р<0,01).

4. Анализ корреляционных связей между уровнем кетоновых тел, показателями оксидантно-антиоксидантной системы (уровень МДА, активность церулоплазмина) и показателями минерального обмена (содержание меди) у высокопродуктивных коров голштинской породы в условиях промышленного содержания выявил положительную корреляцию между содержанием кетоновых тел и уровнем МДА (г=0,84) (Р<0,001) и отрицательную - между содержанием кетоновых тел, активностью ЦП (г=-0,89) (Р<0,001) и содержанием меди (г=-0,72) (Р<0,01) у обследованных животных.

5. Для повышения эффективности терапии высокопродуктивных коров с субклиническим кетозом в условиях промышленного комплекса необходимо включать препараты антиоксидантного действия на фоне основного лечения.

6. Совокупность проведенных исследований свидетельствует о том, что у коров с субклиническим кетозом при комплексном применении хотынецких природных цеолитов и лецитина на фоне основного лечения биохимические показатели были наиболее близкими из всех опытных групп к аналогичным показателям здоровых животных, при этом относительно группы, в которой использовалась только пропиленгликолевая терапия, установлены следующие различия:

- уровень МДА в моче, сыворотке крови и молоке был ниже на 41,8% (Р<0,001), 42,6% (Р<0,001), 38,8% (Р<0,001), а активность ЦП в сыворотке крови и молоке была выше на 42,9% (Р<0,001) и 26,2% (Р<0,001);

- содержание общего белка, p-каротина, витамина Е, кальция, меди, железа было выше на 7% (Р<0,05), 25%, 11,6% (Р<0,05), 17,1% (Р<0,05), 24,7% (Р<0,05), 7,7% соответственно, а содержание кетоновых тел в моче, сыворотке крови, молоке, а также уровень холестерина были ниже на 28,8% (Р<0,001), 29% (Р<0,01), 21,3% (Р<0,05) и 28,9% (Р<0,01) соответственно;

- активность ферментов была ниже: AJTT — на 19,4%, ACT - на 31,9% (Р<0,05), ЛДГ - на 28,5% (Р<0,05), ЩФ - 12,6%.

7. Использование в лечении только пропиленгликолевой терапии показало, что к 22-ому дню опыта в крови коров количество лейкоцитов было выше на 24,5% (Р<0,05), а содержание гемоглобина было ниже на 16,1% (Р<0,01) относительно соответствующих показателей у здоровых животных, тогда как при добавлении комплекса хотынецкие цеолиты+лецитин к традиционной схеме лечения количество лейкоцитов и содержание гемоглобина в крови коров достоверно не отличались от показателей здоровых животных.

8. Комплексное использование хотынецких природных цеолитов и лецитина в качестве средств антиоксидантного действия у высокопродуктивных коров с субклиническим кетозом на фоне основного лечения способствует повышению молочной продуктивности, о чем свидетельствует увеличение среднесуточного удоя на 7,4% (Р<0,05), массовой доли белка на 1,6% (Р<0,05), массовой доли жира на 1,9% (Р<0,05) по сравнению с аналогичными показателями коров, в лечении которых использовали только пропиленгликоль.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Предлагаем производству при лечении субклинического кетоза у высокопродуктивных коров голштинской породы в качестве средств антиоксидантного действия использовать хотынецкие природные цеолиты в количестве 3% от сухого вещества корма и лецитин — 15 г на 100 кг живой массы тела в течение 3-х недель на фоне основного лечения.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Работы, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК

РФ

1. Новикова, И. А. Окислительный стресс у высокопродуктивных коров при субклиническом кетозе в условиях промышленного содержания /Н.И. Яровая, И.А. Новикова// Вестник Орел ГАУ. - 2012. - №5(38). - С. 146-149.

2. Новикова, И.А. Физиолого-биохимический статус и молочная продуктивность у коров с субклиническим кетозом при использовании в лечении хотынецких природных цеолитов и лецитина /Н.И. Ярован, И.А. Новикова// Вестник Орел ГАУ. - 2012. - №6(39). - С.87-90.

3. Новикова, И.А. Влияние хотынецких цеолитов и лецитина на активность ферментов у коров с субклиническим кетозом /Н.И. Ярован, И.А. Новикова// Вестник ветеринарии. - 2012. - №63(4). -С.163-166.

Работы, опубликованные в других научных изданиях

1. Новикова, И.А. Холестерин в крови высокоудойных коров голштинской породы в условиях промышленного содержания / И.А. Новикова, Н.И. Ярован// Материалы региональной научно-практической конференции молодых ученых «АПК в современном мире: взгляд научной молодежи», Орел. - 2011. - С.92-94.

2. Новикова, И.А. Уровень кетоновых тел в крови высокопродуктивных коров голштинской породы в условиях промышленного комплекса / И.А. Новикова, Н.И. Ярован, М.Х. Гумаров// Материалы IV Международной заочной научно-практической Интернет-конференции «Инновационные

фундаментальные и прикладные исследования в области химии сельскохозяйственному производству», Орел. - 2011. - С.89-92.

3. Новикова, И.А. Содержание эритроцитов и гемоглобина в крови высокопродуктивных коров с субклиническим кетозом при использовании в кормлении хотынецких цеолитов и лецитина /Н.И. Ярован, И.А. Новикова// Сборник материалов международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА», Пенза. - 2011. - С.106-108.

4. Новикова, И.А. Свободно-радикальное окисление у высокопродуктивных коров с субклиническим кетозом в условиях промышленного содержания /Н.И. Ярован, И.А. Новикова// Сборник докладов 14-ой Международной научной конференции памяти В.М. Горбатова «Перспективные направления исследований в области переработки мясного сырья и создания конкурентоспособных продуктов питания», Москва. — 2011. — С.259-261.

5. Новикова, И.А. Активность ферментов AJIT и ACT у высокопродуктивных коров с субклиническим кетозом /И.А. Новикова, Н.И. Ярован// Материалы V Международной заочной научно-практической Интернет-конференции «Инновационные фундаментальные и прикладные исследования в области химии сельскохозяйственному производству», Орел. — 2012. — С.193-196.

6. Новикова, И.А. Активность лактатдегидрогеназы в крови высокоудойных коров при кетозе /И.А. Новикова, Н.И. Ярован// Материалы региональной научно-практической конференции молодых ученых «Современный агропромышленный комплекс глазами молодых исследователей», Орел. — 2012. — С.127-130.

7. Новикова, И.А. Минеральный обмен у голштинских коров при субклиническом кетозе /Н.И. Ярован, И.А. Новикова// Сборник докладов 15-ой Международной научной конференции памяти В.М. Горбатова «Мясная промышленность — приоритеты развития и функционирования», Москва. — 2012. — С.8-10.

Подписано в печать 14.02.2013 г. Формат 60x90/16. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. 1,0. Заказ 24. Тираж 100 экз.

Отпечатано в издательстве Орел ГАУ, 2013, Орел, бульвар Победы, 19

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Новикова, Ирина Александровна, Орел

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Орловский государственный аграрный университет» (ФГБОУ ВПО «Орел ГАУ»)

На правах рукописи

Новикова Ирина Александровна

Коррекция биохимического статуса у высокопродуктивных коров при кетозах в условиях промышленного комплекса

03.01.04 - биохимия

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель:

доктор биологических наук, доцент Н.И. Ярован

Орел - 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................................................................................3

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ..................................................................................................................8

1.1 Кетозы..............................................................................................................................................................................8

1.1.1 Этиология и патогенез..................................................................................................................................8

1.1.2 Профилактика и лечение............................................................................................................................16

1.2 Стресс и его характеристики........................................................................................................................19

1.3 Влияние стресса на обмен веществ........................................................................................................24

1.4 Свободно-радикальное окисление при стрессе................................................................................29

1.5 Антиоксидантная система..............................................................................................................................36

1.5.1 Ферментативное звено антиоксидантной системы............................................................37

1.5.2 Неферментативное звено антиоксидантной системы......................................................41

1.6 Хотынецкие природные цеолиты и лецитин как природные

адаптогены............................................................................................................................................................................46

ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ..................................................53

ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ

ОБСУЖДЕНИЕ................................................................................................................................................................59

3.1 Оценка биохимического статуса у коров с субклиническим кетозом......................................................................................................................................................................................59

3.2 Использование хотынецких цеолитов и лецитина в качестве средств антиоксидантного действия у коров с субклиническим кетозом......................................................................................................................................................................................79

3.3 Способ коррекции биохимического статуса и повышения молочной продуктивности у высокоудойных коров при субклиническом кетозе в

условиях промышленного комплекса................................................................................................................107

ВЫВОДЫ..............................................................................................................................................................................108

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ............................................................................................................111

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ................................................................................112

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................................................................113

ПРИЛОЖЕНИЯ................................................................................................................................................................140

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В настоящее время выраженная тенденция к ввозу и разведению импортного скота в России привела к увеличению производства молока. Однако интенсификация отрасли вызывает сокращение сроков хозяйственного использования высокопродуктивных коров, снижение репродуктивных показателей и рост числа заболеваний у них. Генетические особенности высокопродуктивных коров, высокий энергетический обмен, способность превращения энергии корма в молоко приводят к снижению иммунитета и повышению стресс-чувствительности к негативным факторам, сопровождающим промышленную технологию (В.А. Мищенко с соавт., 2005; В.Б. Лейбова с соавт., 2011).

Чрезмерное функциональное напряжение организма животных приводит к биохимическим, морфологическим и клиническим изменениям в различных органах и тканях. При этом часто возникают заболевания, связанные с нарушением метаболических процессов (A.B. Жаров, И.П. Кондрахин, 1983; A.B. Требухов с соавт., 2008; О. Калмыкова, И. Прохоров, 2009).

Одним из таких заболеваний является кетоз. Наиболее часто кетозом болеют высокоудойные коровы в период отелов и максимальных удоев (Д.Я. Луцкий с соавт., 1978; Б.В. Уша, М.А. Фельдштейн, 1981; И.П. Кондрахин с соавт., 2004; А.Ф. Кузнецов с соавт., 2004; A.B. Требухов с соавт., 2008; В.Н. Заяц с соавт., 2009; Ю.П. Фомичев, Г.В. Довыденков, 2010). По литературным данным в условиях промышленного животноводства кетоз проявляется у 23-38% (Ю.А. Кумар, М.-А. Э. Кумар с соавт., 1989), а по некоторым данным до 80% (И.П. Кондрахин, 1981) высокопродуктивных коров. Кетоз наносит молочной отрасли значительный экономический ущерб, который складывается из снижения молочной продуктивности на 1015%, удлинения сервис-периода и рождения ослабленного потомства (С.И. Смирнов, 1984).

По мнению ряда авторов, даже при соблюдении всех известных на сегодня требований к балансированию рационов, у коров в первые два месяца лактации потребление питательных веществ из корма меньше, чем их затраты на молокообразование и другие функции организма (К. Гейнбихнер, 2005; Е.В. Душкин, Ю.И. Микулец, 2008, Ц.Б. Кагермазов с соавт., 2012).

Исходя из того, что одной из причин кетозов является несбалансированное поступление белка и углеводов в организм, мы считаем, что при кетозах наряду с традиционным подходом необходимо рассматривать стрессовую составляющую этого заболевания, так как такой дисбаланс можно считать алиментарным стрессом. Одним из проявлений механизма стресс-реакций является усиление свободно-радикального окисления и истощение антиоксидантной защиты организма животного, что приводит к дополнительным нарушениям биохимического гомеостаза, снижению продуктивности и сроков хозяйственной эксплуатации. Изучение показателей межуточного обмена перекисного окисления липидов у высокопродуктивных коров при кетозе представлено в трудах ряда авторов (Ю.П. Фомичев, С.А. Зайцев с соавт., 2009; Ю.П. Фомичев, Г.В. Довыденков, 2010).

Известно, что кетоз сопровождается нарушением целого ряда биохимических показателей, в связи с чем оценка биохимического статуса у высокопродуктивных коров при кетозах и разработка способов профилактики и коррекции выявленных нарушений являются весьма актуальными.

Цель и задачи исследований. Целью работы являлось изучение состояния оксиданто-антиоксидантной системы и других показателей биохимического статуса у высокоудойных коров голштинской породы при кетозах в условиях промышленного комплекса, изыскание средств антиоксидантного действия и разработка способов их использования при лечении данного заболевания.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. произвести оценку биохимического статуса у коров голштинской породы при субклиническом кетозе в условиях промышленного комплекса;

2. определить состояние оксидантно-антиоксидантной системы у обследуемых животных;

3. установить корреляционные связи между уровнем кетоновых тел, показателями оксидантно-антиоксидантной системы и показателями минерального обмена;

4. испытать хотынецкие природные цеолиты и лецитин в качестве средств антиоксидантного действия на фоне основного лечения субклинического кетоза у высокоудойных коров голштинской породы в условиях промышленного содержания;

5. разработать способ коррекции биохимического статуса и увеличения продуктивности у высокоудойных коров при субклиничнеском кетозе в условиях промышленного комплекса.

Научная новизна работы. Впервые при субклиническом кетозе у высокоудойных коров голштинской породы установлены нарушения в оксидантно-антиоксидантной системе, показана взаимозависимость и установлены корреляционные связи между уровнем кетоновых тел, показателями оксидантно-антиоксидантной системы и показателями минерального обмена. Впервые при субклиническом кетозе у высокоудойных коров в условиях промышленного комплекса предложено использование хотынецких природных цеолитов и лецитина в качестве средств антиоксидантного действия.

Теоретическая значимость работы. Получены новые данные о метаболических процессах при субклиническом кетозе у высокопродуктивных коров в условиях промышленного комплекса. Дано теоретическое обоснование необходимости использования средств антиоксидантного действия на фоне основного лечения у коров с субклиническом кетозом и научно обоснована целесообразность использования хотынецких цеолитов и лецитина в качестве таковых средств.

Практическая значимость работы. Экспериментально установлена эффективность использования хотынецких природных цеолитов и лецитина для коррекции окислительного стресса и улучшения показателей минерального, белкового, углеводного и липидного обменов при субклиническом кетозе у высокоудойных коров голштинской породы, что, несомненно, приведет к увеличению молочной продуктивности, сроков хозяйственного использования и росту экономической эффективности отрасли молочного скотоводства в условиях промышленных комплексов.

Разработан способ коррекции биохимического статуса и повышения молочной продуктивности у высокоудойных коров при субклиническом кетозе в условиях промышленного комплекса.

Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены и обсуждены на Региональной научно-практической конференции молодых ученых «АПК в современном мире: взгляд научной молодежи» (Орел, 2011); IV Международной научно-практической Интернет-конференции «Инновационные фундаментальные и прикладные исследования в области химии сельскохозяйственному производству» (Орел, 2011); Международной научно-практической конференции «Образование, наука практика: инновационный подход», посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (Пенза, 2011); 14-ой Международной научной конференции памяти В.М. Горбатова «Перспективные направления исследований в области переработки и мясного сырья и создания конкурентоспособных продуктов питания» (Москва, 2011); V Международной научно-практической Интернет-конференции «Инновационные фундаментальные и прикладные исследования в области химии сельскохозяйственному производству» (Орел, 2012); Региональной научно-практической конференции молодых ученых «Современный агропромышленный комплекс глазами молодых исследователей» (Орел, 2012); Всероссийском конкурсе на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Министерства сельского хозяйства Российской Федерации в

номинациях «Биологические науки» (Брянск, Краснодар, 2011) и «Ветеринарные науки» (Белгород, Москва, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 145 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов, предложений производству, приложений и списка литературы, включающего 260 источников, в том числе 39 на иностранных языках. Работа иллюстрирована 19 таблицами и 16 рисунками.

Основные положения, выносимые на защиту;

- в условиях промышленного содержания у коров с субклиническим кетозом на фоне метаболических сдвигов регистрируется окислительный стресс;

- использование в лечении коров с субклиническим кетозом в качестве средств антиоксидантного действия хотынецких природных цеолитов и лецитина на фоне пропиленгликолевой терапии нормализует состояние оксидантно-антиоксидантной системы и других показателей биохимического статуса, что закономерно приведет к увеличению молочной продуктивности;

- способ коррекции биохимического статуса и повышения молочной продуктивности у высокоудойных коров при субклиническом кетозе в условиях промышленного комплекса.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Кетозы 1.1.1 Этиология и патогенез

В последние годы в России в молочном животноводстве наблюдается тенденция к ввозу и разведению импортного скота, характеризующегося высокой молочной продуктивностью, но относительно низкой физиолого-биохимической устойчивостью (Е. Душкин, 2011).

Рост уровня продуктивности и интенсивности использования животных приводит к повышению их чувствительности к различным негативным факторам. Возрастает вероятность метаболических нарушений и снижается резистентность, что способствует развитию различных заболеваний (В.А. Мищенко, H.A. Яременко с соавт., 2005; Ю.Н. Алехин, 2011).

В условиях промышленной технологии, характеризующейся воздействием негативных факторов, чрезмерное функциональное напряжение организма высокопродуктивных животных приводит к биохимическим, морфологическим и клиническим изменениям в различных органах и тканях. При этом часто возникают заболевания, связанные с нарушением метаболических процессов (A.B. Жаров, И.П. Кондрахин, 1983; A.B. Требухов с соавт., 2008; О. Калмыкова, И. Прохоров, 2009). Одним из таких заболеваний является кетоз.

Проблема кетоза у высокопродуктивных коров остается актуальной, и в настоящее время регистрируется рост заболеваемости (О. Шакиров, 2007).

По литературным данным в условиях промышленного животноводства кетоз регистрируется у 23-80% высокопродуктивных коров (И.П. Кондрахин, 1981; Ю.А. Кумар с соавт., 1989) и находится на втором месте после маститов (Ю. Фомичев с соавт., 2006). В стойловый период кетоз диагностируется у 17-45% лактирующих высокоудойных коров и у 2-30% сухостойных коров (В.М. Данилевский, И.П. Кондрахин с соавт., 1992).

Кетоз характеризуется нарушением белкового, углеводно-жирового, витаминно-минерального обменов и гормонального статуса (А.В. Жаров с соавт., 1999; В.Н. Жуленко с соавт., 2000; Б.В. Уша с соавт., 2003; С. Стребков, 2009) и сопровождается накоплением кетоновых тел (бета-оксимасляной, ацетоуксусной кислот, ацетона) в крови, моче, молоке, а также деструктивными изменениями клеток печени, сердца, почек, яичников, органов внутренней секреции. Это приводит к уменьшению сроков хозяйственного использования коров, снижению удоев и ухудшению качества молока (C.S. Ballard et al., 2001; А.Ф. Кузнецов с соавт., 2004; О. Калмыкова с соавт., 2009; И.П. Кондрахин, 2009; Ю.П. Фомичев с соавт., 2009).

Наиболее часто регистрируется кетоз у высокоудойных коров в период отелов и максимальных удоев. Почти всегда коровы заболевают кетозом в первые три недели после отела, однако отмечаются случаи проявления болезни и в более поздние сроки после отела и в сухостойный период (И.П. Кондрахин, 1981; Ю.П. Фомичев с соавт., 2009). Ряд авторов (Ю. Фомичев с соавт., 2006; В.Н. Заяц с соавт., 2007, 2008; Е.В. Душкин, 2008, 2010) отмечают наиболее яркое проявление кетоза в первые 6-10 недель после отела, когда большие энергозатраты требуются на образование молока.

В возникновении кетоза, как заболевания полиэтиологической природы, у высокопродуктивных коров важную роль играют следующие факторы: недостаток энергии в фазу интенсивной лактации; использование кормов, содержащих много кетогенных кислот; скармливание высоконцентратных кормов; белковый перекорм (С.И. Смирнов, 1984; Н.О. Gravert et al., 1986; Б.М. Анохин с соавт., 1991; В. Шипилов, 2004; В.А. Трушина с соавт., 2006; III. Шакиров с соавт., 2006; М. Кузовлева, 2009; А. Солдатов с соавт., 2009; N.B. Shridhar, 2009; С. Кирикович с соавт., 2010; JI.H. Кротов с соавт., 2011). По мнению И.П. Кондрахина (1989), возникновение кетоза возможно при избытке кормового жира в рационе высокопродуктивных коров.

Причинами метаболических нарушений у коров могут быть не только несовершенная структура рациона, но и корма, содержащие высокую концентрацию нитратного азота и калия и низкую - витаминов и микроэлементов (A.B. Жаров, И.П. Кондрахин, 1983). Так, в возникновении кетоза у коров существенную роль играет дефицит в кормах и организме животных микроэлементов (меди, цинка, марганца, кобальта, йода) и витаминов (А, Е, D, В12), что вызывает торможение катализируемых ферментами реакций, нарушения в окислительно-восстановительных системах, функционировании печени и эндокринной системы (И.П. Кондрахин, 1981; A.B. Жаров с соавт., 1999; В.В. Богомолов, 2003; А.Ф. Кузнецов с соавт., 2004; A.A. Кабыш, 2007; М. Кузовлева, 2009).

Значительная роль в возникновении кетозов отводится и эндогенным факторам, таким как нарушение функций гипофиз-надпочечниковой системы и генетически обусловленная предрасположенность к этому заболеванию (Д.Я. Луцкий с соавт., 1978; H.A. Уразаев, 1978; С. Стребков С., 2009).

Предрасполагающими причинами возникновения кетоза у высокопродуктивных коров в условиях промышленного содержания являются ожирение в сухостойный период, чрезмерный раздой, гиподинамия, нарушение параметров микроклимата (недостаточность инсоляции и освещенности, высокая влажность воздуха, повышенная концентрация аммиака и углекислого газа), скученность животн