Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Морфофизиологические особенности свиней в постнатальном онтогенезе в биогеохимических условиях Чувашии
ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Морфофизиологические особенности свиней в постнатальном онтогенезе в биогеохимических условиях Чувашии"

На правах рукописи

БЛИНОВА АЛЕНА ДМИТРИЕВНА

МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СВИНЕЙ В ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ В БИОГЕОХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ЧУВАШИИ

03.03.01 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

21 АВГ 2014

Москва 2014

005551892

005551892

Работа выполнена в научно-исследовательской лаборатории

биотехнологии и экспериментальной биологии при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева»

Научный руководитель: доктор ветеринарных наук, профессор

Шуканов Александр Андреевич

Официальные оппоненты: Фомичев Юрий Павлович - доктор

биологических наук (03.01.04) профессор, заведующий лабораторией химико-аналитических исследований в животноводстве ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства Россельхозакадемии»

Ушаков Александр Сергеевич, кандидат биологических наук (03.03.01), директор ГНУ ВНИИФБиП (Всероссийского научно-исследовательского института физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных)

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности» (ФГБУ «ФЦТРБ-ВНИВИ», г. Казань)

Защита диссертации состоится 2014 г. в ^ часов на за-

седании диссертационного совета Д.220.042.04 на базе ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К. И. Скрябина» (109472, г.Москва, ул. Академика Скрябина, д. 23, тел.: (495)377-93-83, rector@mgavm.ru).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «МГАВМиБ им. К. И. Скрябина» и на сайте http://www.mgavm.ru

Автореферат разослан 2014 г. и размещён

ЬИр://уак2/ес1. gov.ru

на сайте

Ученый секретарь ,

диссертационного совета Фомина В. Д.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Производство свинины - наиболее выгодная отрасль животноводства. Поэтому оно нуждается в постоянном внимании Правительства Российской Федерации по совершенствованию и внедрению инновационных промышленных технологий для того, чтобы конкурировать с западным свиноводством (Ф. С. Сибагатуллин, Г. С. Шарафутдинов, Г. Ф. Кабиров и соавт., 2010; А. Г. Пермяков, 2012 и др.).

Известно, что диапазон колебаний мобильно функционирующих структур и интенсивность ростовых, обменных и иммунных процессов имеют' генетически обусловленные структурно-функциональные границы. Поэтому необходимым условием экологического нормирования должно являться его проведение посредством оценки эколого-биогеохимической организованности территорий регионов, экологических трофических сетей и нейроэндокринноиммунных реакций живых организмов на воздействие абиотических и биотических факторов окружающей природной среды (А. И. Кузнецов, Г. А. Ручкина, 2003; А. Ф. Кузнецов, 2004; В. С. Григорьев, В. И. Максимов, 2006; В. Н. Байматов и соавт., 2008; Т. М. Дмитриева, Ю. П. Козлов, 2010; А. М. Смирнов, А. В. Иванов, М. Я. Тремасов, 2012; А. О. Муллакаев, М. Н. Лежнина, А. А. Шуканов, 2013).

В контексте изложенного выше особую актуальность и значительный научно-практический интерес представляет выявление закономерностей индивидуального развития продуктивных животных, их отдельных органов и систем, в том числе кровеносной, иммунной и эндокринной. Это, прежде всего, связано с возрастающей потребностью отечественных и зарубежных ученых в изучении гормонального фона животных во взаимосвязи с региональными биогеохимическими особенностями территорий. Железы внутренней секреции регулируют фи-зиолого-биохимические процессы, обеспечивая гомеостаз организма, и оказывают влияние на другие функциональные системы. Среди органов эндокринной системы особое место занимают щитовидная железа и надпочечники, которые регулируют интенсивность реакций метаболизма и энергетического обмена и, как следствие, проявление адекватных морфофизиологических эффектов, объективно отражающих степень жизнеспособности организма к условиям среды обитания в различные периоды постнатального онтогенеза (А. Ф. Письменный, 2005; В. И. Соколов и соавт., 2006; Д. Н. Федотов, 2008; С. Мш^ейуекп, 2009; С. Г. Григорьев, Р. А. Шуканов, А. А. Шуканов и соавт., 2011; М. В. Шараевская, 2011 и др.).

Целью нашей работы является изучение становления и развития структурно-функционального состояния у свиней в постнатальном онтогенезе при назначении биоактивных добавок трепел и «Сувар» в зависимости от региональных биогеохимических особенностей.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Охарактеризовать онтогенетическую специфичность динамики морфо-физиологического статуса хрячков и боровков в биогеохимических условиях Чувашского Юго-Востока и Центра.

2. Исследовать характер колебаний клинико-физиологических, ростовых и гематологических параметров.

3. Оценить характер изменений морфометрических показателей щитовидной железы и надпочечников.

4. Разработать научные рекомендации, направленные на совершенствование структурно-функционального состояния свиней с учетом онтогенетических особенностей организма под влиянием экспериментальных факторов.

Научная новизна. Впервые выявлены онтогенетические особенности роста тела, морфологического и биохимического профилей крови, а также морфометрических параметров щитовидной железы и надпочечников у хрячков и боровков на различных этапах их жизнедеятельности при использовании биогенных соединений соответственно трепел (Юго-Восток) и трепел в комплексе с «Суваром» (Центр Чувашии).

Установлено, что у свиней опытной группы масса тела, ее среднесуточный прирост и коэффициент роста имели максимально высокие темпы нарастания в фазу полового созревания; морфометрические параметры надпочечников (масса железы, площадь клеток и ядер) - в фазы новорожденное™ и полового созревания; гематологический спектр (количество эритроцитов, уровень глюкозы) и показатели морфометрии щитовидной железы (высота тиреоидного эпителия и диаметр фолликулов) - в фазу молочного типа кормления. В последующем все эти факторы снижались к концу периода физиологического созревания.

В моделируемых экспериментальных условиях свойственная опытным животным возрастная специфичность характера изменений их морфофизиологиче-ского статуса в периоды новорожденное™, молочного типа кормления, полового созревания и физиологического созревания организма была присуща так же сверстникам контрольной группы, но в более сглаженной форме.

Теоретическая и практическая значимость. Сформулированы новые научные положения, дополняющие современные теоретические представления об онтогенетических аспектах становления и развития структурно-функционального состояния развивающегося организма свиней с учетом регионального биогеохимического своеобразия.

Определена причинно-следственная связь применения животным биогенных веществ трепел и «Сувар» с проявлением функционально устойчивых ростовых, метаболических и иммунологических процессов разной интенсивности в изученные фазы постнатального онтогенеза, обеспечивающих положительные морфофизиологические эффекты организма.

Теория работы базируется на известных научных фактах об онтогенетических особенностях структурно-функциональной организации растущего организма свиней и согласуется с опубликованными данными отечественных и зарубежных ученых в области возрастной и экологической физиологии животных. Научная идея основывается на обобщении инновационного опыта использования отечественных биогенных соединений нового поколения и их биологической эффективности для живых организмов. , :

Практическая ценность полученных результатов диссертационных исследований заключается в разработке научных рекомендаций, направленных на более полную реализацию генетического потенциала приспособляемости и продуктивности сельскохозяйственных животных посредством коррекции морфофизиологического статуса организма назначением испытываемых биологически активных добавок.

Реализация результатов исследований. Основные результаты диссертационной работы применяются в реализации учебных программ федеральных государственных бюджетных образовательных учреждений высшего профессионального образования «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева», «Ульяновский государственный педагогический университет им. И. Н. Ульянова», «Казанская государственная академия ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана» и производственной деятельности свиноводческих предприятий разных форм собственности Чувашии.

Научные положения, выводы и рекомендации диссертационных исследований рекомендуются к использованию при подготовке монографий, учебников, учебно-методических пособий по физиологии и этологии сельскохозяйственных животных для студентов и аспирантов вузов по агробиологическим и педагогическим специальностям.

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы доложены на III съезде физиологов СНГ (Ялта, 2011), XXII съезде физиологического общества им. И. П. Павлова (Волгоград, 2013), Международных (М., 20112013; Йошкар-Ола, 2011-2013; Казань, 2013), Всероссийской (Чебоксары, 2012) научно-практических конференциях; заседании Чувашского отделения физиологического общества им. И. П. Павлова (Чебоксары, 2013); научных сессиях докторантов, аспирантов и соискателей ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева» (Чебоксары, 2011-2013) и расширенном заседании НИЛ биотехнологии и экспериментальной биологии при ФГБОУ ВПО «ЧГПУ им. И. Я. Яковлева» (Чебоксары, 2013).

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Онтогенетическая специфичность роста и развития, гематологического профиля, морфометрии щитовидной железы и надпочечников обусловлена назначением свиньям биогенных веществ трепел и «Сувар» с учетом локальных биогеохимических особенностей Чувашии.

2. Существует взаимосвязь между физиолого-биохимическими процессами и положительными структурно-функциональными эффектами разной выраженности в фазы новорожденное™, молочного типа кормления, полового и физиологического созревания организма.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 работ в материалах III съезда физиологов СНГ и XXII съезда физиологического общества им. И. П. Павлова, Международных и Всероссийских научно-практических конференций, научных журналах «Бюллетень экспериментальной биологии и медицины», «Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана», «Ветеринарный врач» и Вестник ФГБОУ ВПО

«ЧГПУ им. И. Я. Яковлева», из них 1-е ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях согласно перечню ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации, в том числе 1 включена в международную базу цитирования.

По постановке обозначенной цели и выдвинутых для решения задач, формулировке выносимых на защиту научных положений, выбору адекватных теоретических и практических методов исследований, содержанию полученных результатов, выводов и рекомендаций, их широкой апробации на съездах, симпозиумах, совещаниях и конференциях различного ранга по физиологии животных, а также содержанию опубликованных по теме диссертации работ, в том числе в профильных рецензируемых научных журналах и изданиях, диссертационная работа Блиновой А. Д. соответствует содержанию паспорта научных работников: 03.03.01 - физиология в сфере изучения п. 5 «Исследование динамики физиологических процессов на всех стадиях развития организма».

Личный вклад автора в проведенные исследования состоит в непосредственном участии во всех этапах работы над диссертацией: проведении патентного поиска по выбору актуального научного направления; постановке цели и задач исследований; дифференцированном определении объектов и методов изучения; проведении научных экспериментов; получении исходных цифровых данных и их статистической обработке; интерпретации результатов исследований; формулировке выводов и практических рекомендаций, а также их апробации на научных съездах, симпозиумах, конференциях и совещаниях различного ранга. Отдельные фрагменты работы выполнены совместно с Лежниной М. Н. и Ефимовой Л. Н.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из 156 страниц компьютерного текста, иллюстрированного 18 таблицами и 59 рисунками.

Работа представлена следующими разделами: введение (8 е.), обзор литературы (21), собственные исследования (73), обсуждение результатов исследований (10), выводы (1), практические рекомендации (1), список литературы (29), включающий 268 источников, из них 37 зарубежных, и приложения (10 е.).

2. Собственные исследования

2.1. Материалы и методы исследований

Выполнение диссертации осуществляли в период с 2010 по 2013 гг. на свинотоварных фермах сельскохозяйственного производственного кооператива (СХПК) «Звезда» Батыревского и ОАО «Правда» Аликовского районов Чувашской Республики, а также в научно-исследовательской лаборатории биотехнологии и экспериментальной биологии при ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева» в соответствии с государственным планом научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (номер государственной регистрации 01.2010.65024).

Проведены две серии научно-хозяйственных опытов и лабораторных экспериментов с использованием 40 физиологически зрелых 2-дневных хрячков, кото-

рых подбирали по принципу аналогов с учетом клинико-физиологического состояния, возраста, пола, породы, массы тела по 10 животных в каждой из четырех групп (контроль и опыт). Их физиологическую зрелость определяли по массе тела, внешнему виду, телосложению, упитанности, состоянию кожи, цвету видимых слизистых оболочек, количеству молочных зубов, реакции на внешние раздражители, поведению, скорости реализации позы вставания на нош после рождения и степени проявления сосательного и оборонительного рефлексов (А. Ф. Кузнецов 2004,2007).

Исследования проводит! в соответстыш со сбалансированным по основным показателям кормлением согласно нормам и рационам РАСХН (А. П. Калашников и соавт., 2003). Хрячков всех групп с 2- до 59-дневного возраста выращивали вместе с подсосными свиноматками, затем после кастрации контрольных боровков (первая группа) до завершения исследований (300 дней) содержали на основном рационе (ОР).

В I серии экспериментов (Чувашский Юго-Восток) опытным свиньям ежедневно с 60- до 300-дневного возраста на фоне ОР назначали биогенное вещество трепел из расчета 1,25 г/кг массы тела (м. т.); во II серии (Чувашский Центр) -трепел по указанной выше схеме в комплексе с биопрепаратом «Сувар» в дозе 2550 мг/кг м. т. регулярно в течение каждых 20 дней с 10-дневными интервалами до 240-дневного возраста (рис. 1).

Свино-товарные фермы СХПК «Звезда» и ОАО «Правда» построены по типовому проекту и состоят из свинарника для опороса маток (свинарник-маточник), свинарников для холостых, супоросных маток и ремонтного молодняка, свинарника для поросят-отьемышей, свинарника-откормочника, а также других зданий и сооружений основного, вспомогательного назначении и складских помещений. Свинарник-маточник и свинарники для других половозрастных групп свиней оборудованы соответственно индивидуальными и групповыми станками, а также кормушками, поилками и снабжены системами приточно-вытяжной вентиляции и канализации. Свинарники типовые с кирпичными стенами, бетонными полами и совмещенной кровлей.

По данным Батыревской и Аликовской районных станций по борьбе с болезнями животных сельскохозяйственные предприятия, где проводили научно-хозяйственные опыты, являются благополучными по инфекционным и инвазионным болезням свиней.

В ходе обеих серий опытов у животных сравниваемых групп на 2-, 15-, 60-, 240-, 300-й день жизни (соответственно периоды новорожденности, молочного типа кормления, полового созревания, физиологического созревания) изучали клини-ко-физиологический, ростовой, гематологический профили организма, а после убоя - морфометрические показатели структур исследуемых эндокринных желез (щитовидная железа и надпочечники).

Исследования проводили с применением современных методов:

1) клинико-физиолотческие - изучение усредненных параметров температуры тела, числа сердечных сокращений и частоты дыхания в 1 мин, проведение регулярных взвешиваний для определения ростовых показателей (масса тела,

Объект изучения

Ж

Хрячки и боровки (кровь, щитовидная железа, надпочечники)

Научно-хозяйственные опыты

Группа Режим выращивания

Кормление Содержание, дни

с 2 до 59 в свинарнике-маточнике

1 Основной рацион (ОР) с 60 до 300 в свинарнике-откормочнике согласно ВНТП 2-96

2 ОР + трепел или ОР + трепел + «Сувар»

1 Методы исс^ едований

- Клинико-физиологические

■ Гематологические - Гистологические

Экологические

- Биометрические

I

Внедрение научных положений в:

учебный процесс производственную деятельность СХП разных форм собственности Чувашской Республики

ФГБОУ ВПО «ЧГПУ им. И.Я.Яковлева» ФГБОУ ВПО «УлГПУ им. И.Н.Ульянова» ФГБОУ ВПО «КГАВМ им. Н.Э.Баумана»

Рис. 1. Схема проведенных опытов

среднесуточный прирост, коэффициент роста), а также исследование клинико-физиологического статуса методикой проведения визуальной оценки внешних признаков (волосяной покров, слизистые оболочки глаз, носовая и ротовая полости, лимфоузлы);

2) гематологические - анализ морфологических и биохимических параметров крови турбидиметрическим (число эритроцитов, млн/мкл) и колориметрически гемоглобинцианидным (концентрация гемоглобина, г/л) методами при помощи гематологического анализатора Mini-Screen/P (L. Thomas, 1984), количества лейкоцитов (тыс/мкл) на счетной камере Горяева (А. А. Кудрявцев, JI. А. Кудрявцева, 1973) и уровня глюкозы референтным гексокиназным методом на анализаторах серии SUPER GL (А. А. Шарышев и соавт., 2005);

3) гистологические — проведение взвешивания изучаемых эндокринных желез на аналитических весах АДВ-200М и морфометрической оценки их структур по стандартной методике изготовления гистологических срезов, для чего проводили фиксацию в растворе Карнуа и заливку в парафин (Б. Ромейс, 1954). Далее полученные на микротоме гистопрепараты толщиной 4...6 мкм окрашивали полученным по методу Эрлиха основным красителем гематоксилином (окрашивает ба-зофильные ядра) и кислым эозином (окрашивает оксифильную цитоплазму), а затем заключали в консервирующую среду (кедровый бальзам). На полученных гистологических срезах щитовидной железы и надпочечников определяли следующие параметры морфометрии - высота тиреоидного эпителия, диаметр фолликулов и индекс Брауна (в случайно выбранных 100 фолликулах); ширина зон коркового и мозгового вещества надпочечников, площадь ядер и клеток в клубоч-ковой, пучковой и сетчатой зонах коркового вещества, а также в мозговом веществе (С. Б. Стефанов, Н. С. Кухаренко, 1989; Г. Г. Автандилов, 1990). Последующую морфометрическую оценку производили с применением световой микроскопии (микроскоп «Микмед-2», винтовой микрометр «МОВ-1-15х», окулярная счетная сетка 13x13 мм2) и фотографирования гистопрепаратов (фотокамера «Canon Power Shot G-5» с переходником «Carl Zeiss»);

4) экологические - определение зоогигиенических показателей в свинарнике-маточнике и свинарнике-откормочнике: средняя температура воздуха (недельный термограф М-16), относительная влажность воздуха (аспирационный психрометр МВ-4М, гигрограф М-21), скорость движения воздуха (шаровой кататермометр), световой коэффициент (по геометрическому методу), концентрация углекислого газа (по Гессу), аммиака и сероводорода (универсальный газоанализатор УГ-2) в воздухе (А. Ф. Кузнецов, А. А. Шуканов, В. И. Баланин и соавт., 1999);

5) биометрические — цифровой материал экспериментов обработан по методике вариационной статистики на достоверность различий сравниваемых показателей (Р<0,05; Е. В. Монцевичюте-Эрингене, 1964; Г. Ф. Лакин, 1990; P. X. Тукшаитов, 2001) с использованием программного комплекта статистической обработки «Microsoft Excel-2007». Морфометрическую оценку осуществляли с помощью программы анализа шображения Sigma Scan pro 5.0 Image Analysis Software (SPSS Inc., США).

2.2. Специфичность постнатальной динамики структурно-

функционального состояния у хрячков и боровков, содержащихся в Юго-Востоке Чувашии с использованием биогенного вещества трепел

В течение первой серии опытов микроклимат в свиноводческих помещениях, где содержали подопытных животных, в целом соответствовал зоогигиеническим нормативам. Так, исследованные нами в свинарнике-маточнике температура, относительная влажность, скорость движения воздуха, световой коэффициент, концентрация углекислого газа, аммиака и сероводорода составили в среднем 24,9±2,40оС, 73,0±2,00%, 0,16+0,05 м/с, 1:10+0,00, 0,21+0,05%, 8,7±0,25 мг/мЗ, 4,8+0,10 мг/мЗ, а в свинарнике-откормочнике - 17,1+0,21оС, 72,2+0,60%, 0,26+0,02 м/с, 1:15+0,00, 0,16+0,07 %, 14,9+0,22 мг/мЗ, 5,6+0,09 мг/мЗ соответственно.

2.2.1. Характер изменений клинико-физиологических, ростовых, морфологических и биохимических показателен крови

Выявлено, что у свиней сравниваемых групп температура тела, частота сердечных сокращений и число дыхательных движений были в пределах колебаний физиологической нормы (Р>0,05). Если их температура тела в возрастном аспекте изменялась волнообразно от 39,7+0,12 - 39,8+0,38 °С до 37,9+0,08 - 38,2±0,05 °С, то количество пульсовых ударов и дыхательных движений в мин неуклонно снижалось (146+0,81 - 147+0,81 против 78±0,58 - 78±1,50 и 23+0,51 -24+0,66 против 14+0,71 - 15+0,58 соответственно).

При этом у хрячков и боровков отмечены полные сердечные сокращения (пульс), глубокие ритмичные дыхательные движения (дыхание); слизистая оболочка носа была в меру влажной и бледно-розового цвета, слизистая глаз - также бледно-розового цвета, волосяной покров - прочно удерживающимся в коже, гладким и эластичным, кожа - без визуальных повреждений, упругой, упитанность - средней, поза — естественной, темперамент - живым, предлопаточные, подчелюстные и коленные складки (поверхностные лимфатические узлы) при прощупывании - безболезненными и заметно выраженными и, что характеризует нормальный клинико-физиологический статус организма.

Анализ динамики роста показал, что в периоды новорожденности и молочного типа кормления (2 - 60 дней) масса тела подопытных свиней была практически идентичной. Однако в периоды полового созревания и физиологического созревания (240 - 300 дней) боровки опытной группы превосходили сверстников контрольной группы соответственно на 15,5 и 17,2 % (Р<0,001).

Следует отметить, что как у опытных, так и у интактных животных наиболее интенсивный темп нарастания массы тела наблюдался в фазу полового созревания (89,7 и 87,7 %), а пониженный - в фазу физиологического созревания (26,4 и 24,9 % соответственно).

Онтогенетическая специфичность динамики среднесуточного прироста живой массы и коэффициента роста (показатель, отражающий интенсивность

ростовых и метаболических процессов организма, и определяется как отношение массы тела в каждый последующий онтогенетический период к периоду новорожденности) у исследуемых свиней всецело соответствовала таковой характера колебаний массы тела.

Установлено, что в онтогенетическом аспекте число лейкоцитов в крови хрячков и боровков сравниваемых групп изменялось скачкообразно: от конца фазы новорожденности к началу фазы молочного типа кормления оно возросло на 17,9 - 18,4 %, затем к концу этой фазы, наоборот, снизилось на 5,3 - 5,9 % (Р<0,01-0,001), а к началу фаз полового и физиологического созревания - на 2,4 - 3,1 % (Р>0,05) соответственно.

При этом количество эритроцитов у контрольных и опытных свиней (рис. 2) увеличивалось от начала периода новорожденности к концу периода молочного типа кормления на 61,9 и 62,0 % (Р<0,001), а к концу периодов полового созревания на 0,6 (Р>0,05) и 18,9% (Р<0,001), физиологического созревания на 1,1 и 0,9 % (Р>0,05) соответственно.

Несколько иная возрастная закономерность выявлена в динамике концентрации гемоглобина, которая у подопытных животных в постнатальном онтогенезе увеличивалась с разной интенсивностью: от 2- до 15-дневного возраста на 35,8 - 39,0 % (РОДИ); от 16- до 60-дневного на 2,4% (Р>0,05); от 61- до 240-дневного на 19,2 - 28,4% (Р0,001); от 241- до 300-дневного возраста на 1,7 - 3,7 % (Р>0,05).

Здесь и далее

2 новорожденности

15

молочного типа кормления

60

полового созревания

240

физиологического созревания

300

8 й

60

50

5 §

л а н о. ь

о.

40

30

- 20

£ =

10

15 60 240 300 Фазы онтогенеза, дни

□ первая, ■ вторая группы

Рис. 2. Онтогенетические изменения количества эритроцитов

в крови свиней

Выявлено, что уровень глюкозы в крови контрольных свиней повышался от фазы новорожденное™ к концу фазы молочного типа кормления на 55,6 % (Р<0,001), а в фазы полового и физиологического созревания - на 1,8 и 3,5 % (Р>0,05) соответственно.

Аналогичная онтогенетическая специфичность была отмечена и у животных опытной группы, однако на более высоком метаболическом уровне, обусловленном назначением биопрепарата трепел. Так, увеличение данного биохимического показателя в изученные периоды постнатального онтогенеза соответственно составило 53,7 (Р<0,001), 3,6, (Р>0,05), 8,2 % (Р<0,05).

Следует отметить, что опытные боровки 300-дневного возраста (завершение стадии физиологического созревания) достоверно превосходили контрольных сверстников по числу эритроцитов, концентрации гемоглобина и глюкозы в крови.

2.2.2. Характер изменений морфометрических показателей щитовидной железы

При анализе динамики микроморфологии щитовидной железы в онтогенетическом разрезе (рис. 3) установлено, что максимальное увеличение диаметра фолликулов у животных первой и второй групп наблюдалось в фазу молочного типа кормления (57,8 и 58,7 %), а минимальное - в фазу новорожденное™ (7,4 и 7,7 %). Причем, если в раннем постнатальном онтогенезе (2-, 15- и 60-дневный возраст) изучаемый показатель был практически одинаковым, то у опытных боровков в 240- и 300-дневном возрасте (периоды полового и физиологическо-

15 60 240 300

Фазы онтогенеза, днн

□ первая, ®вторая группы

Рис. 3. Онтогенетические изменения диаметра фолликулов щитовидной железы свиней

го созревания) он превышал контрольные значения соответственно на 0,011 и 0,014 мм (Р>0,05).

Высота тиреоидного эпителия фолликулов щитовидной железы у интакт-ных свиней увеличивалась к концу фаз новорожденное™, молочного типа кормления, полового созревания на 20,0, 64,3, 6,7 %, у опытных - на 20,0, 66,7,

11.8 % соответственно, а к концу фазы физиологического созревания, наоборот, уменьшалась на 13,3 и 5,9 %. Следует отметить, что 300-дневные боровки второй группы превосходили сверстников первой по изучаемому параметру мор-фометрии на 18,8 % (Р<0,05).

Следовательно, высота тиреоидного эпителия с наибольшей интенсивностью возрастала в период молочного типа кормления, с наименьшей — в период полового созревания.

Отмечено, что динамика индекса Брауна, который характеризует морфо-физиологическое состояние щитовидной железы и выражается как отношение среднего диаметра фолликула к средней высоте тиреоидного эпителия, полностью отражала характер изменений диаметра фолликулов и высоты тиреоидного эпителия. По мере взросления подопытных свиней он составил соответственно 6,0±0,27 - 6,3±0,13; 5,2±0,43 - 5,4±0,31; 4,2±0,64 - 4,6±0,69; 7,1±0,15 -7,2±0,23; 8,4±0,53 - 9,2±0,29 без достоверной разницы в межгрупповом разрезе.

2.2.3. Характер измененнй морфометрических показателей надпочечников

Оценка динамики макро- и микроморфолопш надпочечников у животных обеих групп показала, что масса железы за периоды новорожденности, молочного типа кормления, полового и физиологического созревания соответственно увеличивалась на 67,0 - 67,3, 39,4 - 40,2, 72,5 - 72,8 и 2,1 - 2,3% (от 0,32±0,01-0,34±0,01 до 6,10±0,02 - 6,39±0,03 г). Причем опытные боровки в 240- и 300-дневном возрасте превосходили сверстников контрольной группы на 0,27 — 0,29 г (Р<0,01). Следовательно, максимальный темп роста у исследуемых свиней имел место в периоды новорожденности и полового созревания, а минимальный - физиологического созревания.

Аналогичная онтогенетическая закономерность была свойственна и характеру колебаний ширины коркового вещества, которая увеличивалась на различных этапах жизнедеятельности организма соответственно на 10,0 - 11,4, 27,3 - 30,7,

17.9 - 20,3 и 11,8 - 16,4% (Р<0,05-0,001). Отсюда следует, что наивысший рост коркового вещества надпочечников наблюдался в фазы молочного типа кормления и полового созревания, а наименьший - физиологического созревания.

Такие же возрастные особенности в постнатальном онтогенезе были отмечены и в динамике ширины клубочковой, пучковой и сетчатой зон коры изучаемой эндокринной железы.

Иная закономерность выявлена в динамике площади ядер коркового вещества, которая, напротив, волнообразно изменялась по мере взросления контрольных и опытных животных с уменьшением в 15-, 240-дневном возрасте на 13,2, 12,0 и

12,8,0,6 %, а также увеличением в 60-,'300-дневном на 5,7, 18,5 и 4,7, 18,3 % соответственно.

Площадь клеток коркового вещества у свиней сравниваемых групп в изучаемые периоды жизнедеятельности организма нарастала соответственно на 13,9 -15,0, 21,0 -21,4, 9,3 - 18,7 и 4,3 -10,6 % (Р<0,05 - 0,001). При этом 240-дневные боровки второй группы превышали контрольное значение на 10,3 % (Р<0,001).

Установлено, что ядерно-цитоплазменное отношение (ЯЦО) коркового вещества надпочечников у исследуемых животных в течение экспериментов волнообразно уменьшалось от 0,7±1,51 - 0,7±1,88 до 0,3±1,02 - 0,3±1,12 (Р>0,05) и было наименьшим к концу периода полового созревания (240 дней).

Онтогенетические особенности динамики площадей ядер и клеток, а также ЯЦО клубочковой, пучковой, сетчатой зон в целом соответствовали таковым характера изменений этих морфометрических параметров коркового вещества надпочечников.

Отмечено, что в возрастном аспекте животных сравниваемых групп ширина мозгового вещества надпочечников увеличивалась соответственно на 8,0 -10,6 (Р>0,05), 13,7 - 16,7,19,0 - 20,9 и 7,9 - 8,7 % (Р<0,005-0,05).

Площадь ядер мозгового вещества в постнатальном онтогенезе мозаично изменялась, и была максимальной в начале фазы новорожденности (18,0±1,06 -18,2±0,91) и конце фазы молочного типа кормления (17,8±0,62 - 18,3±0,75 мкм2), а минимальной - в конце фаз новорожденности (13,6±0,97 - 14,2±0,74) и физиологического созревания (15,6±0,99 — 16,0±0,70 мкм2). Интенсивность изменений данного морфометрического параметра была наибольшей в период молочного типа кормления (увеличение на 20,2 - 25,7 %) и минимальной в период физиологического созревания (уменьшение на 8,2 - 9,1 %).

Выявлено, что площадь клеток этого вещества волнообразно увеличивалась от фазы новорожденности к концу фазы молочного типа кормления на 20,0 -21,8 % (42,0±0,26 - 42,5±0,99 против 53,7±1,23 - 53,1±0,83 мкм ), а к завершению фаз полового созревания — на 13,7-14,8 (61,5±1,49 — 63,0±0,48), физиологического созревания - на 31,3-31,9 % (90,3±1,23 - 91,7±0,68 мкм2).

При этом ЯЦО в онтогенетическом аспекте, наоборот, зигзагообразно уменьшалось от периода новорожденности к концу периода физиологического созревания на 28,6,0,0,20,0 и 50,0 % (Р>0,05).

Итак, анализ характера колебаний становления и развития морфофизио-логического состояния организма в первой серии исследований позволяет заключить, что установленные особенности динамики ростового и гематологического профилей, а также морфометрических параметров щитовидной железы и надпочечников в постнатальном онтогенезе были более выраженными у хрячков и боровков опытной группы, что обусловлено назначением биогенного вещества трепел с учетом биогеохимического своеобразия Юго-Востока Чувашии.

2.3 Специфичность постнатальной динамики структурно-функционального состояния у хрячков и боровков, содержащихся в Центре Чувашии с комплексным использованием биогенных соединений

трепел и «Сувар»

На протяжении второй серии экспериментов изученные параметры микроклимата (температура, относительная влажность, скорость движения воздуха, световой коэффициента, содержание углекислого газа, аммиака и сероводорода) также соответствовали зоогигиеническим нормативам, которые в свинарнике-маточнике имели следующие средние значения: 25,6±2,25 °С; 73,0±1,00%; 0,16±0,00 м/с; 1:10±0,00; 0,20±0,00 %; 8,7±0,10 мг/мЗ; 4,6±0,10 мг/мЗ, а в свинарнике-откормочнике - 19,1±0,23°С, 73,3±0,58 %, 0,26+0,02 м/с, 1:15±0,00, 0,16±0,04 %, 14,7±0,19 мг/м3, 5,6±0,21 мг/м3 соответственно.

2.3.1. Характер изменений клинико-физиологических, ростовых, орфологических и биохимических показателей крови

У исследуемых хрячков и боровков изменения температуры тела носили волнообразный характер. Частота сердечных сокращений и дыхания неуклонно снижалась по мере взросления, значения которых были в пределах колебаний физиологической нормы (Р>0,05). Следует отметить, что по всем изученным параметрам клинико-физиологического состояния подопытные животные были здоровы.

При оценке характера колебаний роста выявлено, что масса тела исследуемых свиней в постнатальном онтогенезе неуклонно увеличивалась от 1,9+0,07 -2,0±0,06 до 110,8+0,80 - 130,9+1,39 кг. Причем наибольшая интенсивность ростовых процессов имела место на стадии полового созревания (87,7 и 89,4 %), а наименьшая - физиологического созревания (20,5 и 21,4 %) соответственно. Масса тела животных опытной группы при комплексном использовании биогенных веществ трепел и «Сувар» в периоды полового и физиологического созревания была больше на 14,4 - 15,4 % (Р<0,001) по сравнению с контрольными показателями.

Онтогенетические особенности характера изменений среднесуточного прироста живой массы и коэффициент роста в основном соответствовали таковым динамики массы тела свиней.

Анализ изменений гематологического профиля у подопытных хрячков и боровков показал, что если количество лейкоцитов от периода новорожденно-сти к концу периода молочного типа кормления увеличивалось на 15,7 и 16,0 %, то к концу периодов полового созревания снизилось на 4,5 и 6,8 %, а физиологического созревания - на 4,1 % (Р<0,005 - 0,001) соответственно.

Отмечена разная интенсивность динамики числа эритроцитов в крови на различных этапах жизнедеятельности организма (рис. 4), которое у животных обеих групп увеличивалось от фазы новорожденное™ к концу фазы молочного типа кормления соответственно на 44,9 и 42,8 % (Р<0,001), а затем к концу фаз

2 15 60 240 300

Фазы онтогенеза, дни

□ первая, ш вторая группы

Рис. 4. Онтогенетические изменения количества эритроцитов в крови свиней

полового созревания на 1,2 (Р>0,05) и 15,2 % (Р<0,001), физиологического созревания на 1,4 % (Р>0,05). По данному гематологическому показателю опытные боровки, содержавшиеся в условиях комплексного назначения биогенных соединений трепел и «Сувар», достоверно превосходили интактных сверстников в периоды полового и физиологического созревания.

Онтогенетический анализ динамики уровня гемоглобина у животных первой и второй групп показал, что исследуемый параметр нелинейно увеличивался: в фазу новорожденности на 10,5 и 11,3 % (Р<0,001), молочного типа кормления на 4,0 (Р<0,05) и 3,0 % (Р>0,05), полового созревания на 6,6 и 5,3 % (Р<0,001) , физиологического созревания на 5,4 (Р<0,001) и 1,7% (Р>0,05). Причем в периоды полового и физиологического созревания у свиней опытной группы он превышал контрольные значения на 10,2 и 6,7 % (Р<0,001).

Выявлено, что уровень глюкозы в крови хрячков и боровков интактной группы плавно нарастал в возрастном аспекте: от начала фазы новорожденности к ее завершению (2 - 15-дневный возраст) на 3,8 %; к концу фаз молочного типа кормления (60 дней) на 52,7 % и полового созревания (240-дневный возраст) на 16,7 % (Р<0,001). Однако к завершению фазы физиологического созревания наблюдалось его уменьшение на 9,1 % (Р<0,001).

Аналогичную онтогенетическую закономерность в характере изменений изучаемого биохимического параметра имели и животные опытной группы. Так, у них максимальное повышение концентрации глюкозы отмечено в период молочного типа кормления (51,8 %; Р<0,001), минимальное - физиологического

созревания (3,0 %; Р>0,05). Причем, 300-дневные опытные свиньи превышали контрольный показатель на 10,4% (Р<0,001), что объясняется скармливанием им естественного цеолита трепел в комплексе с биогенным соединением «Су-вар».

2.3.2. Характер изменений морфометрических показателей щитовидной железы

При оценке возрастных особенностей морфометрических параметров щитовидной железы (рис. 5) выявлено, что у животных обеих групп диаметр фолликулов за исследуемые периоды постнатального онтогенеза (новорожденное™, молочного типа кормления, полового созревания и физиологического созревания) увеличивался соответственно на 4,0 - 4,3, 56,9 - 58,9, 45,3 - 52,1 и 10,9 - 12,0%. Следовательно, наивысшее его нарастание имело место в фазу молочного типа кормления, а минимальное - в фазу новорожденности. Причем в периоды полового и физиологического созревания у боровков второй группы изучаемый показатель морфометрии был больше по сравнению с контрольными значениями на 0,011 и 0,014 мм соответственно (Р>0,05).

Анализ динамики высоты тиреоидного эпителия фолликулов показал, что если у интактных свиней в стадиях новорожденности, молочного типа кормления, полового созревания она увеличивалась на 20,0, 64,3, 6,7 %, то у опытных - на 20,0, 66,7, 11,8 %, а к концу стадии физиологического созревания, наоборот, уменьшалась на 15,4 и 6,3 % соответственно. Следовательно, исследуемый морфометрический параметр возрастал с наибольшей интенсивностью в фазу

15 60 240 300

Фазы онтогенеза, дни

□ первая, 11 вторая группы

Рис. 5. Онтогенетические изменения диаметра фолликулов щитовидной железы свиней

молочного типа кормления, с наименьшей - в фазу полового созревания. При этом в фазу физиологического созревания (300-дневный возраст) опытные боровки достоверно превосходили контрольных сверстников по изучаемому мор-фометрическому показателю.

Динамика индекса Брауна в онтогенетическом аспекте полностью соответствовала характеру изменений диаметра фолликулов и высоты тиреоидного эпителия.

2.3.3. Характер изменений морфометрических показателей надпочечннков

При анализе возрастных колебаний макро- и микроморфологии надпочечников отмечено, что масса железы у подопытных хрячков и боровков в периоды новорожденное™, молочного типа кормления, полового и физиологического созревания увеличивалась с разной интенсивностью соответственно на 68,0 - 68,4, 25,4 - 26,9, 76,8, 0,2 - 1,5 %. При этом у 240-, 300-дневных животных второй группы она была выше контрольных показателей на 0,17 - 0,25 г (Р<0,01 - 0,001).

Итак, максимальный темп роста массы надпочечников наблюдался в фазы новорожденное™ и полового созревания, а минимальный - физиологического созревания.

Установлено, что ширина коркового вещества изучаемой железы у подопытных свиней за исследуемые периоды постнатального онтогенеза увеличивалась соответственно на 7,9 - 10,4, 25,5 - 26,0, 20,9 - 24,6 и 4,4 - 6,1 % (Р<0,05 - 0,001). Следовательно, наибольшая интенсивность нарастания данной зоны была на стадиях молочного тапа кормления и полового созревания, а наименьшая - физиологического созревания.

Выявленная онтогенетическая закономерность была присуща также характеру изменений ширины клубочковой, пучковой, сетчатой зон коры надпочечников и их мозгового вещества.

Другая закономерность у свиней сравниваемых групп отмечена в динамике площади ядер коркового вещества надпочечников, которая, напротив, волнообразно изменялась в онтогенетическом разрезе с уменьшением в 15-, 240-дневном возрасте на 14,3, 12,1 и 20,1,1,8 % и увеличением в 60-, 300-дневном на 5,5, 16,2 и 9,8,14,4 % соответственно.

Площадь клеток коркового вещества этой железы у животных в изучаемые периоды постнатального онтогенеза увеличивалась соответственно на 13,3 - 13,4, 21,1 - 22,1, 9,6 - 19,4 и 3,7 - 10,2 % (Р<0,05-0,001). При этом у 240-дневных боровков опытаой группы установлено ее превышение на 10,4 % (Р<0,001) по отношению к контрольному значению.

Отмечено, что по мере взросления подопытных свиней значения ЯЦО как коркового вещества, так и его клубочковой, пучковой, сетчатой зон снижались от стадии новорожденное™ к стадии физиологического созревания без достоверной разницы в межгрупповом сравнении.

Выявлено, что у исследуемых животных как в ранние периоды постаатально-го онтогенеза (новорожденное™ и молочного типа кормления), так и в после-

дующие периоды (полового и физиологического созревания) ширина мозгового вещества надпочечников увеличивалась соответственно на 2,4 - 6,0 и 14,6 — 15,3 % (Р>0,05), 19,7 - 22,0 (Р<0,005-0,01) и 3,2 - 4,7 % (Р>0,05).

Площадь ядер мозгового вещества в постнатальном онтогенезе мозаично изменялась, и была наибольшей в начале фазы новорожденности (17,2±0,71 -17,7±0,82 мкм2) и в конце фазы молочного типа кормления (15,7±0,76 - 16,0±1,30), а наименьшей - конце фаз новорожденности (13,1±1,13 - 13,3±0,29) и физиологического созревания (14,6±1,17 - 14,9±1,05 мкм2). Интенсивность характера колебаний этого показателя морфометрии была максимальной в период молочного типа кормления (увеличение на 15,3 - 18,1 %) и минимальной в периоды новорожденности, полового и физиологического созревания (уменьшение на 22,7 — 26,0; 1,3 - 6,3 и 2,7 - 3,9 % соответственно).

Установлено, что площадь клеток изучаемого вещества от стадии новорожденности к концу стадии молочного типа кормления волнообразно увеличивалась на 20,2 - 21,7% (39,8±0,68 - 40,8±0,71 против 50,8±0,66 - 51,1±1,89 мкм2), а к концу стадий полового созревания - на 15,8 - 17,0 (60,7±1,23 - 61,2±1,07), физиологического созревания - на 32,3 - 32,7 % (89,7±1,44 - 91,0±0,93 мкм2).

При этом ЯЦО в возрастном аспекте, наоборот, уменьшалось от фазы новорожденности к концу фазы физиологического созревания на 33,3, 25,0, 33,3 и 25,0 % (Р>0,05).

Таким образом, из анализа полученных во второй серии наблюдений данных вытекает, что установленная специфичность характера изменений роста и развития, морфологических и биохимических параметров крови, морфометриче-ских показателей щитовидной железы и надпочечников у свиней опытной группы в периоды новорожденности, молочного типа кормления, полового и физиологического созревания обусловлена применением естественного минерала трепел в комплексе с биоактивной добавкой «Сувар» с учетом биогеохимического своеобразия Центра Чувашии. При этом присущие опытным хрячкам и боровкам онтогенетические особенности динамики совершенствования структурно-функционального статуса организма были характерны и животным контрольной группы, однако, в менее выраженной форме.

3. ВЫВОДЫ

1. Существует причинно-следственная связь между биогеохимическими особенностями региона и становлением, развитием морфофизиологического состояния свиней в постнатальном онтогенезе.

2. Назначение свиньям природного цеолита трепел и биопрепарата «Сувар» с учетом биогеохимического своеобразия региона сопровождалось положительными ростовыми, гематологическими и морфологическими изменениями на различных этапах их жизнедеятельности.

3. У хрячков и боровков опытной группы рост тела имел максимально высокие темпы нарастания в период полового созревания; морфометрические показатели надпочечников - в периоды новорожденности и полового созревания;

морфологический, биохимический спектры крови и параметры морфометрии щитовидной железы - в период молочного типа кормления. В дальнейшем указанные факторы снижались к концу периода физиологического созревания организма.

4. В фазы как полового, так и физиологического созревания опытные свиньи превышали сверстников интактной группы по росто-весовым параметрам (масса тела, ее среднесуточный прирост, коэффициент роста) на 10,6-21,8%, гематологическому профилю (число эритроцитов, концентрация гемоглобина и глюкозы) на 6,7-18,7 % и морфологическим показателям (высота тиреоидного эпителия щитовидной железы, масса надпочечников, площадь клеток и ширина их коркового вещества) на 2,9-30 % (Р<0,05-0,001).

5. Выявленные особенности структурно-функциональной организации развивающегося организма в разные стадии постнатального онтогенеза адекватно выражают различную степень резистентности животных в условиях моделируемых факторов.

6. Разработаны научно-обоснованные рекомендации, направленные на биологически эффективную реализацию наследственно обусловленного резерва жизнеспособности, адаптивных и продуктивных качеств у хрячков и боровков корригирующим воздействием испытываемых биогенных веществ на становление и развитие их морфофизиологического статуса.

4. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В биогеохимических провинциях Юго-Восток и Центр Чувашии рекомендуется скармливать свиньям вместе с основным рационом соответственно цеолитсодержащее вещество трепел из расчета 1,25 г/кг массы тела (м. т.) в периоды полового и физиологического созревания (60 - 300 дней), а также трепел по указанной выше схеме в комплексе с биопрепаратом «Сувар» в дозе 25 -50 мг/кг м. т. в период полового созревания (60 - 240 дней) с 10-дневными интервалами в течение каждых 20 дней.

2. Научные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы используются в учебном процессе федеральных государственных бюджетных образовательных учреждений высшего профессионального образования «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева», «Ульяновский государственный педагогический университет им. И. Н. Ульянова», «Казанская государственная академия ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана», производственной деятельности свиноводческих предприятий разных форм собственности Чувашской Республики, которые целесообразно рекомендовать для использования при написании учебников и учебных пособий по физиологии и этологии сельскохозяйственных животных для студентов и аспирантов вузов агробиологических и педагогических специальностей.

5. СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Блинова, А. Д. Онтогенетическая специфичность морфофизиологичес-кого состояния хрячков и боровков в биогеохимических условиях Чувашского Юго-Востока / М. Н. Лежнина, Л. Н. Ефимова, А. Д. Блинова, В. Н. Еремеев // Вестннк Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева. - Чуваш, гос. пед. ун-т. - 2010. - № 4 (68). - С. 113-116.*

2. Блинова, А. Д. Коррекция морфофизиологического состояния у продуктивных животных новыми биопрепаратами с учетом региональных биогеохимических особенностей / А. Д. Блинова // Мат. V республикан. конкурса инновационных проектов по программе «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» (У.М.Н.И.К.). - Чебоксары, 2011. - С. 103-104.

3. Блинова, А. Д. Онтогенетические особенности морфофизиологического состояния продуктивных животных в биогеохимических условиях Центра Чувашии / М. Н. Лежнина, А. Д. Блинова // «Ломоносов - 2011» : мат. XVIII Между-нар. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. - М.: МАКС Пресс, 2011. — С. 261-262.

4. Блинова, А. Д. Онтогенетические особенности морфофизиологического состояния продуктивных животных в биогеохимических условиях Юго-Востока и Центра Чувашии / М. Н. Лежнина, Л. Н. Ефимова, А. Д. Блинова, А. А. Шуканов // Мат. VI Междунар. научной школы «Наука и инновации». -Йошкар-Ола: МарГУ, 2011. - С. 288-291.

5. Блинова, А. Д. Онтогенетические особенности структурно-функционального состояния надпочечников у свиней в биогеохимических условиях Чувашского Центра / А. Д. Блинова, М. Н. Лежнина // Вестннк Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева. - Чуваш, гос. пед. ун-т. - 2011. - № 4 (72). - С. 3-6.*

6. Блинова, А. Д. Коррекция иммуногенеза и метаболизма у продуктивных животных новыми биопрепаратами отечественного производства / А. А. Шуканов, М. Н. Лежнина, Г. А. Яковлев, Р. А. Шуканов, А. Д. Блинова // Научные труды III съезда физиологов СНГ. -Ялта, 2011. - С. 319-320.

7. Блинова, А. Д. Онтогенетические особенности морфофизиологической реакции надпочечников у свиней в условиях применения «Трепела» / А. Д. Блинова, М. Н. Лежнина, Л. Н. Ефимова, А. А. Шуканов // Актуальные проблемы биологии : мат. II Всерос. науч.-практ. конференции с междунар. участием. - Чебоксары : Чуваш, гос. пед. ун-т, 2012. - С 86-189.

8. Блинова, А. Д. Онтогенетические особенности структурно-функционального состояния щитовидной железы у свиней в условиях применения отечественных биопрепаратов / М. Н. Лежнина, А. О. Муллакаев, А. Д. Блинова // Уч. зап. Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана. - Казань, 2012. - Т. 209. - С. 198-202.*

9. Блинова, А. Д. Коррекция структурно-функционального статуса надпочечников у продуктивных животных.в постнатальном онтогенезе с учетом биогеохимических особенностей Чувашского Юго-Востока и Центра

/ А. Д. Блинова, M. Н. Лежнина, А. А. Шуканов // Мат. VII Междунар. научной школы «Наука и инновации». - Йошкар-Ола : МарГУ, 2012. - С. 142-147.

10. Блинова, А. Д. Динамика морфометрического статуса щитовидной железы у хрячков и боровков в биогеохимических условиях Чувашского Юго-Востока / А. Д. Блинова, M. Н. Лежнина, А. А. Шуканов // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева. -Чуваш, гос. пед. ун-т. - 2012. - № 4 (76). - С. 40-42.*

11. Блинова, А. Д. Временная инструкция по применению биогенного вещества «Трепел» в качестве стимулятора неспецифической резистентности и продуктивности свиней и бройлеров / M. Н. Лежнина, А. О. Муллакаев, Л. Н. Ефимова, А. Д. Блинова, В. Н. Еремеев, Р. А. Шуканов // утв. Главным управлением ветеринарии Кабинета Министров Республики Татарстан от 10.05.2012.-2 с.

12. Блинова, А. Д. Онтогенетические особенности структурно-функционального состояния эндокринных желез у свиней при назначении природных цеолитов / M. Н. Лежшша, А. О. Муллакаев, А. Д. Блинова // Ветеринарный врач. -2012.-№3.-С. 49-52.*

13. Блинова, А. Д. Динамика роста, обмена веществ и естественной резистентности у продуктивных животных в биогеохимических условиях Чувашии: онтогенетический аспект / M. Н. Лежнина, А. О. Муллакаев, А. Д. Блинова, и со-авт. // Мат. XXII съезда физиол. общества им. И. П. Павлова. - М.-Волгоград : тип. «ВолгГМУ», 2013. - С. 297-298.

14. Блинова, А. Д. Онтогенетические особенности морфофизиологического статуса тимуса и щитовидной железы у свиней: региональный аспект / А. Д. Блинова, А. А. Шуканов, Р. А. Шуканов // Мат. VIII Междунар. научной школы «Наука и инновации». - Йошкар-Ола : МарГУ, 2013. - С. 141-145.

15. Блинова, А. Д. Особенности метаболизма, иммуногенеза и продуктивности у свиней в разные периоды постнатального онтогенеза / M. Н. Лежнина, А. Д. Блинова, А. А. Шуканов // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева. - Чуваш, гос. пед. ун-т. - 2013. -№2(78).-С. 72-75.*

16. Блинова, А. Д. Онтогенетические особенности микроморфологии щитовидной железы свиней в региональных биогеохимических условиях /А. Д. Блинова // «Ломоносов-2013» : мат. XX Междунар. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. - М. : МАКС Пресс, 2013. - С. 145-146.

17. Блинова, А. Д. Динамика морфофизиологического состояния эндокринных желез у свиней в постнатальный период при назначении биогенных веществ / M. Н. Лежнина, А. О. Муллакаев, А. Д. Блинова // Бюллетень экспериментальной биологин и медицины. - 2013. - Т. 156. - № 7. - С. 120122. А

* - публикации в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК при Минобрнауки России для докторских и кандидатских диссертаций, в т.ч. А- включенных в международные базы цитирования.

Подписано к печати 16.06.2014 г. Бумага писчая. Печать оперативная. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № К-325

отпечатано в типографии «Новое Время»

428034, Чувашская Республика, г.Чебоксары, ул. М.Павлова, 50/1 Тел: (8352)41-27-98

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Блинова, Алена Дмитриевна, Чебоксары

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЧУВАШСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. И. Я. ЯКОВЛЕВА»

БЛИНОВА АЛЕНА ДМИТРИЕВНА

МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СВИНЕЙ В ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ В БИОГЕОХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ЧУВАШИИ

На правах рукописи

04201460467

03.03.01 - физиология

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель:

доктор ветеринарных наук, профессор А. А. Шуканов

Чебоксары 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................. 4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ........................................................... 12

1.1. Современные представления об онтогенезе и его периодизации у сельскохозяйственных животных....................................................

1.2. Корригирование постнатального становления и развития морфофи-зиологического состояния животных биогенными соединениями нового 18 поколения с учетом особенностей агроэкосистем...............................

1.3. Физиолого-биохимическая роль естественных цеолитов и биопрепа-

26

рата «Сувар» в организме лабораторных и продуктивных животных.......

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ........................................ 33

2.1. Материалы и методы исследований............................................ 33

2.2. Результаты собственных исследований........................................ 41

2.2.1. Специфичность постнатальной динамики структурно-функционального состояния у хрячков и боровков, содержащихся в Юго-Востоке Чувашии с использованием биогенного вещества трепел....................... 41

2.2.1.1. Характер изменений клинико-физиологических, ростовых, морфологических и биохимических показателей крови.............................. 41

2.2.1.2. Характер изменений морфометрических показателей щитовидной железы................................................................................ 52

2.2.1.3. Характер изменений морфометрических показателей надпочечников....................................................................................... 57

2.2.2. Специфичность постнатальной динамики структурно-функционального состояния у хрячков и боровков, содержащихся в Центре Чувашии с комплексным использованием биогенных соединений трепел и

«Сувар».................................................................................... 73

2.2.2.1. Характер изменений клинико-физиологических, ростовых, мор-

фологических и биохимических показателей крови..........................................................74

2.2.2.2. Характер изменений морфометрических показателей щитовидной железы................................................................................................................................................................84

2.2.2.3. Характер изменений морфометрических показателей надпочечников ..............................................................................................................................................................................89

3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 106

4. ВЫВОДЫ..........................................................................................................................................................116

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 117

6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..............................................................................................................118

7. ПРИЛОЖЕНИЯ..........................................................................................................................................147

ВВЕДЕНИЕ

Интенсификация антропогенного воздействия на природные ландшафты в конечном итоге сопровождается изменениями биогеохимической структуры обширных территорий континентов. В этих условиях для объективной оценки происходящих процессов необходимо выполнение эколого-биогеохимического районирования, что позволит определить меру трансформированное™ естественных экосистем, в том числе агропочвенных зон и наметить пути их устойчивого сохранения (В. Н. Башкин и соавт., 1993; В. А. Черников, 2000 и др.).

Вопрос становления биогеохимических провинций, выделенных на основании всестороннего, сравнительного изучения свойств геохимической среды различных территорий Земли и специфических реакций организмов (концентрирование элементов, нарушение метаболизма, адаптивные и патологические изменения на введение в этих зонах адаптогенов различного происхождения) достаточно актуален в современных реалиях животноводческой деятельности.

В этом контексте обеспечение продовольственной безопасности и здоровья населения России в значительной степени обусловлено уровнем производства и потребления белков животного происхождения (мясо, мясопродукты) по физиологически обоснованным нормам. В то же время ухудшение питания людей приводит к отрицательным демографическим изменениям, увеличивая социально-экономическую и межрегиональную напряженность (В. Н. Сергеев, 2000; Н. И. Стрекозов, Л. Л. Комаров, 2001; А. Ф. Мысик, 2006; И. Ф. Драганов, Н. Г. Макарцев, 2010; О. И. Печоник, 2014).

Решение этой задачи в большинстве ведущих стран мира связано с дальнейшим развитием свиноводства как высокорентабельной отрасли мясного животноводства. Между тем по оценкам Национальной Мясной Ассоциации, на современном этапе развития свиноводства страны проблемными остаются: незнание инновационных технологий и недостаточное производство отечественных видов техники и оборудования в связи с неимением гарантированного спроса на них; отсутствие развитой национальной генетической программы

разведения свиней; неудовлетворительные темпы построения племенных заводов и селекционно-генетических центров с использованием лучших мировых достижений, а также разработки инновационных проектов поддержки малого, среднего бизнеса в развитии свиноводства и системы подготовки и переподготовки кадров АПК. Поэтому Правительством Российской Федерации принят приоритетный национальный проект «Развитие агропромышленного комплекса». В этом русле была разработана «Концепция отраслевой целевой Программы развития свиноводства Российской Федерации» на период до 2006-2010 гг. и до 2015 г. Прогнозируется, что в течение предстоящего десятилетия объемы импорта свинины будут сокращаться до полного освобождения от зарубежнных закупок, что особенно актуализируется в условиях вступления России во Всемирную торговую организацию (А. В. Гордеев, 2006; X. А. Амерханов, 2006; И. И. Кочиш и соавт., 2007; Д. И. Файзрахманов, Ф. С. Сибагатуллин, М. Г. Нуртдинов и соавт., 2011; Н. В. Михайлов, 2012).

Следовательно, как утверждают Л. К. Эрнст (2006), Ф. С. Сибагатуллин, Г. С. Шарафутдинов, Н. А. Балакирев и соавт. (2012) и др., достижение стратегической цели по наиболее эффективному способу решения проблемы продовольственной безопасности страны потребует объединения усилий всех ветвей власти, науки, бизнеса, общественных союзов и организаций.

Актуальность темы. Производство свинины - наиболее выгодная отрасль животноводства. Поэтому оно нуждается в постоянном внимании Правительства Российской Федерации по совершенствованию и внедрению инновационных промышленных технологий для того, чтобы конкурировать с западным свиноводством (Ф. С. Сибагатуллин, Г. С. Шарафутдинов, Г. Ф. Кабиров и соавт., 2010; А. Г. Пермяков, 2012 и др.).

Известно, что диапазон колебаний мобильно функционирующих структур и интенсивность ростовых, обменных и иммунных процессов имеют генетически обусловленные структурно-функциональные границы. Поэтому необходимым условием экологического нормирования должно являться его проведение

посредством оценки эколого-биогеохимической организованности территорий регионов, экологических трофических сетей и нейроэндокринноиммунных реакций живых организмов на воздействие абиотических и биотических факторов окружающей природной среды (А. И. Кузнецов, Г. А. Ручкина, 2000; А. Ф. Кузнецов, 2004; В. С. Григорьев, В. И. Максимов, 2006; В. Н. Байматов и соавт., 2008; Т. М. Дмитриева, Ю. П. Козлов, 2010; А. М. Смирнов, А. В. Иванов, М. Я. Тремасов, 2012; А. О. Муллакаев, М. Н. Лежнина, А. А. Шуканов, 2013).

В ракурсе изложенного выше особую актуальность и значительный научно-практический интерес представляет выявление закономерностей индивидуального развития продуктивных животных, их отдельных органов и систем, в том числе кровеносной, иммунной и эндокринной. Это, прежде всего, связано с возрастающей потребностью отечественных и зарубежных ученых в изучении гормонального фона животных во взаимосвязи с региональными биогеохимическими особенностями территорий. Железы внутренней секреции регулируют физиолого-биохимические процессы, обеспечивая гомеостаз организма, и оказывают влияние на другие функциональные системы. Среди органов эндокринной системы особое место занимают щитовидная железа и надпочечники, которые регулируют интенсивность реакций метаболизма и энергетического обмена и, как следствие, проявление адекватных морфофизиологических эффектов, объективно отражающих уровень жизнеспособности организма к условиям среды обитания в различные периоды постнатального онтогенеза (А. Ф. Письменный, 2005; В. И. Соколов и соавт., 2006; Д. Н. Федотов, 2008; В. И. Фиси-нин, 2008; 2010; С. МипаейуеЬп, 2009; С. Г. Григорьев, Р. А. Шуканов, А. А. Шуканов и соавт., 2011; М. В. Шараевская, 2011 и др.).

Целью нашей работы является изучение становления и развития структурно-функционального состояния у свиней в постнатальном онтогенезе при назначении биоактивных добавок трепел и «Сувар» в зависимости от региональных биогеохимических особенностей.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Охарактеризовать онтогенетическую специфичность динамики морфо-физиологического статуса хрячков и боровков в биогеохимических условиях Чувашского Юго-Востока и Центра.

2. Исследовать характер колебаний клинико-физиологических, ростовых и гематологических параметров.

3. Оценить характер изменений морфометрических показателей щитовидной железы и надпочечников.

4. Разработать научные рекомендации, направленные на совершенствование структурно-функционального состояния свиней с учетом онтогенетических особенностей организма под влиянием экспериментальных факторов.

Научная новизна. Впервые выявлены онтогенетические особенности роста тела, морфологического и биохимического профилей крови, а также морфометрических параметров щитовидной железы и надпочечников у хрячков и боровков на различных этапах их жизнедеятельности при использовании биогенных соединений соответственно трепел (Юго-Восток) и трепел в комплексе с «Суваром» (Центр Чувашии).

Установлено, что у свиней опытной группы масса тела, ее среднесуточный прирост и коэффициент роста имели максимально высокие темпы нарастания в фазу полового созревания; морфометрические параметры надпочечников (масса железы, площадь клеток и ядер) - в фазы новорожденное™ и полового созревания; гематологический спектр (количество эритроцитов, уровень глюкозы) и показатели морфометрии щитовидной железы (высота тиреоидного эпителия и диаметр фолликулов) - в фазу молочного типа кормления. В последующем все эти факторы снижались к концу периода физиологического созревания.

В моделируемых экспериментальных условиях свойственная опытным животным возрастная специфичность характера изменений их морфофизиологического статуса в периоды новорожденное™, молочного типа

кормления, полового созревания и физиологического созревания организма была присуща так же сверстникам контрольной группы, но в более сглаженной форме.

Теоретическая и практическая значимость. Сформулированы новые научные положения, дополняющие современные теоретические представления об онтогенетических аспектах становления и развития структурно-функционального состояния развивающегося организма свиней с учетом регионального биогеохимического своеобразия.

Определена причинно-следственная связь применения животным биогенных веществ трепел и «Сувар» с проявлением функционально устойчивых ростовых, метаболических и иммунологических процессов разной интенсивности в изученные фазы постнатального онтогенеза, обеспечивающих положительные морфофизиологические эффекты организма.

Теория работы базируется на известных научных фактах об онтогенетических особенностях структурно-функциональной организации растущего организма свиней и согласуется с опубликованными данными отечественных и зарубежных ученых в области возрастной и экологической физиологии животных. Научная идея основывается на обобщении инновационного опыта использования отечественных биогенных соединений нового поколения и их биологической эффективности для живых организмов.

Практическая ценность полученных результатов диссертационных исследований заключается в разработке научных рекомендаций, направленных на более полную реализацию генетического потенциала приспособляемости и продуктивности сельскохозяйственных животных посредством коррекции морфофизиоло-гического статуса организма назначением испытываемых биологически активных добавок.

Реализация результатов исследований. Основные результаты диссертационной работы применяются в реализации учебных программ федеральных государственных бюджетных образовательных учреждений высшего профессио-, нального образования «Чувашский государственный педагогический универси-

тет им. И. Я. Яковлева», «Ульяновский государственный педагогический университет им. И. Н. Ульянова», «Казанская государственная академия ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана» и производственной деятельности свиноводческих предприятий разных форм собственности Чувашии.

Научные положения, выводы и рекомендации диссертационных исследований рекомендуются к использованию при подготовке монографий, учебников, учебно-методических пособий по физиологии и этологии сельскохозяйственных животных для студентов и аспирантов вузов по агробиологическим и педагогическим специальностям.

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы доложены на III съезде физиологов СНГ (Ялта, 2011), XXII съезде физиологического общества им. И. П. Павлова (Волгоград, 2013), Международных (М., 2011-2013; Йошкар-Ола, 2011-2013; Казань, 2013), Всероссийской (Чебоксары, 2012) научно-практических конференциях; заседании Чувашского отделения физиологического общества им. И. П. Павлова (Чебоксары, 2013); научных сессиях докторантов, аспирантов и соискателей ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И.Я. Яковлева» (Чебоксары, 2011-2013) и расширенном заседании НИЛ биотехнологии и экспериментальной биологии при ФГБОУ ВПО «ЧГПУ им. И.Я. Яковлева» (Чебоксары, 2013).

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Онтогенетическая специфичность роста и развития, гематологического профиля, морфометрии щитовидной железы и надпочечников обусловлена назначением свиньям биогенных веществ трепел и «Сувар» с учетом локальных биогеохимических особенностей Чувашии.

2. Существует взаимосвязь между физиолого-биохимическими процессами и положительными структурно-функциональными эффектами различной выраженности в фазы новорожденное™, молочного типа кормления, полового и физиологического созревания организма.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 работ в материалах III съезда физиологов СНГ и XXII съезда физиологического общества им. И. П. Павлова, Международных и Всероссийских научно-практических конференций, научных журналах «Бюллетень экспериментальной биологии и медицины», «Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана», «Ветеринарный врач» и Вестник ФГБОУ ВПО «ЧГПУ им. И.Я. Яковлева», из них 1-е ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях согласно перечню ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации, в том числе 1 включена в международную базу цитирования.

По постановке обозначенной цели и выдвинутых для решения задач, формулировке выносимых на защиту научных положений, выбору адекватных теоретических и практических методов исследований, содержанию полученных результатов, выводов и рекомендаций, их широкой апробации на съездах, симпозиумах, совещаниях и конференциях различного ранга по физиологии животных, а также содержанию опубликованных по теме диссертации работ, в том числе в профильных рецензируемых научных журналах и изданиях, диссертационная работа Блиновой А.Д. соответствует содержанию паспорта научных работников: 03.03.01 - физиология в сфере изучения п.5 «Исследование динамики физиологических процессов на всех стадиях развития организма".

Личный вклад автора в проведенные исследования состоит в непосредственном участии во всех этапах работы над диссертацией: проведении патентного поиска по выбору актуального научного направления; постановке цели и задач исследований; дифференцированном определении объектов и методов изучения; проведении научных экспериментов; получении исходных цифровых данных и их статистической обработке; интерпретации результатов исследований; формулировке выводов и практических рекомендаций, а также их апробации на научных съездах, симпозиумах, конференциях и совещаниях раз-

личного ранга. Отдельные фрагменты работы выполнены совместно с Лежни-ной М.