Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние "Хелавита" на организм коров при круглогодовом стойловом содержании

ВАК РФ 06.02.05, Ветеринарная санитария, экология, зоогигиена и ветеринарно-санитарная экспертиза

Автореферат диссертации по теме "Влияние "Хелавита" на организм коров при круглогодовом стойловом содержании"

Карпенко Антон Анатольевич

Влияние «Хелавита» на организм коров при круглогодовом стойловом содержании

06.02.05 - ветеринарная санитария, экология, зоогигиена и ветерииарпо-санитарная экспертиза

005011171

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

Санкт-Петербург

2012

005011171

Работа выполнена на кафедре физиологии ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургская Государственная академия ветеринарной медицины»

Научный руководитель

доктор биологических наук, профессор Скопичев Валерий Григорьевич

Официальные оппоненты: доктор ветеринарных наук, профессор

Лаковников Евгений Альфредович

доктор ветеринарных наук, профессор Сафронов Владимир Георгиевич

Ведущая организация - Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гигиены и экологии Россельхозакадемии (г. Москва)

Защита диссертации состоится «14» марта 2012 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 220.059.02 при ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины» по адресу: 196084, Санкт-Петербург, ул.Черниговская, дом 5 (Тел./факс (812) 388-36-31).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Санкт-Петсрбургская государственная академия ветеринарной медицины».

Автореферат размещен на сайте ВАК РФ http://vak.ed.gov.ru «________________»

«_______________» 2012 г.

Автореферат размещен на сайте СПбГАВМ http://spbgavm.ni «__________________»

« » 2012 г.

Автореферат разослан «_____»__________2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, к.в.н.

Урбан В.Г.

1. ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы:

В свете требований по реализации приоритетного национального проекта “Развитие АПК” ускоренное развитие отрасли молочного скотоводства в ближайшие годы является одним из перспективных стратегических направлений по увеличению производства отечественной продукции для обеспечения продовольственной безопасности страны (Стеколышков А.А., Аргунов М.Н., Высотин А.С., 2007). Молоко и молочные продукты являются наиболее доступными продуктами питания для основной массы населения (Некрасова О.В., Баженова Н.Б., 2006). Поэтому приоритетным остаётся развитие молочного скотоводства. Особое внимание при этом придаётся увеличению производства молока и повышению его качества. Необходимо, чтобы потребитель в течение всего года получал натуральное молоко полноценное по химическому составу и биологическим свойствам (Кузнецов А.Ф., 2008; Лазоренко Д.С.,2008; Крупин Е.О., 2010, Баткаков АЛ.,2010).

Большое влияние на интенсивность скотоводства оказывает применяемая технология содержания крупного рогатого скота. Одна из главных предпосылок успешной интенсификации скотоводства - учет биологических требований животных к условиям содержания (Скопичев В.Г., Жичкина Л.В., 2007). Применяемые на фермах технологические решения не должны вступать в противоречия с биологическими потребностями животных (Карпенко Л.Ю., 2006, Кузнецов А.Ф., 1992). В то же время далеко не все технологические приемы, сложившиеся в сельском хозяйстве, оправданы с точки зрения физиологии. Поэтому задачи исследователей состоят в том, чтобы с помощью технических средств и применения рациональных технологических приемов создать оптимальные условия содержания крупного рогатого скота, способствующие проявлению их продуктивных задатков. Если этого не достигается, то становится малоэффективной проводимая работа по повышению генетического потенциала животных (Ковалев С.П., 2001). При содержании животных необходимо учитывать большое количества физиологических и экологических факторов, влияющих на обменные процессы в организме дойных коров, в том числе и зависимость метаболизма от сезона года в конкретном регионе. Представляет интерес изучение основных биохимических критериев, характеризующих метаболизм высокопродуктивных коров, в зависимости от сезона года, состояния естественной резистентности и иммунной реактивности и состояния антиоксидантной системы у высокопродуктивных коров, так как в зависимости от действия различных физиологических и экологических факторов наблюдаются резкие изменения, которые приводят к нарушению метаболизма и снижению продуктивности (Щербаков Г.Г., 2001,).

Исследования показывают, что почва, вода и растения зоны Ленинградской

области отличаются пониженным содержанием меди, кобальта, йода, селена, в меньшей степени цинка (Авцын А.П., 1972; Ковальский В.В., 1974) и, таким образом, в условиях Ленинградской области животные подвергаются риску развития гипомикроэлементозов (Кузнецов С.Г. 1991; Енукашвили А.И. 2004; Стекольников А.А.,2007). Поэтому исследование минерального статуса животных в зависимости от сезона года и способов его коррекции представляет значительный интерес (Стекольников А.А., Жигачев

A.И.,Петухов В.Л.,2009). В настоящее время во всем мире серьезной проблемой стало загрязнение почв тяжелыми металлами (ТМ). Ленинградская область относится к индустриально развитым регионам, где значительные площади почв испытывают существенное влияние техногенного загрязнения тяжелыми металлами. Токсичные металлы способны вызвать у животных отравления различного характера, сопровождающиеся потерей продуктивных качеств. (Дмитриев С.А., Урбан

B.Г.,1997; Рабинович М.И., 1999; Галин Х.Х.,2003; Папуниди К.Х., Шкуратова И.А., 2005; Гертман А.М., 2007, Стекольников А.А., Аргунов М.Н., Доманский И.К.,2007). Именно поэтому определенный интерес представляет оценка интенсивности накопления токсичных металлов в организме высокопродуктивных коров и научное обоснования применения препаратов, обладающих способностью профилактировать накопление тяжелых металлов, как в организме животных, так и в продуктах животноводства, в том числе и в молоке (Кузнецов А.Ф., 1989, Ashmead H.D., Samford R.A., 2004; Хазипов Н.3.,2011).

Одним из факторов повышения продуктивности животных и качества молока является использование в кормлении биологически активных добавок: витаминов, макро- и микроэлементов, антиоксидантов,

антибиотиков, ферментов, гормонов и других веществ. Особое место среди данной группы веществ отводится применению хелатных соединений, которые благодаря своему строению обладают высокой биодоступностью (Шевченко С.А.,2002; Рыжов А.А., 2003; Племяшов К.В., 2007; Бахта А.А., Карпенко Л.Ю 2009; Бучель А.В.,2009; Горелик О.В., 2009).

Цели и задачи исследования:

Целью исследования являлся комплексный мониторинг сезонной динамики иммуно-биохимических характеристик крови

высокопродуктивных коров, минерального состава молозива и научное обоснования лечебно-профилактической эффективности применения минерально-кормовой добавки «Хелавит» для коррекции микроэлементозов у высокопродуктивных коров.

В задачу исследования входило: провести мониторинг сезонных изменений содержания белковых и азотистых компонентов крови, показателей углеводного и липидного обменов, содержания витаминов,

макро- и микроэлементов тяжелых металлов, показателей естественной резистентности и иммунной реактивности, состояния антиоксидантной системы высокопродуктивных коров; изучить минеральный состав молозива по фракциям у высокопродуктивных коров; изучить влияния применение минерально-кормовой добавки «Хелавит» при коррекции нарушений минерального обмена у коров (влияние на концентрацию свинца, кадмия и хрома в крови и молоке коров, на концентрацию микроэлементов в крови и молоке и активность металлопротеинов крови высокопродуктивных коров).

Научная новизна:

В результате проведенных исследований проведен мониторинг и определены: сезонные изменения содержания белковых и азотистых компонентов крови, показателей углеводного и липидного обменов, содержания витаминов, макро- и микроэлементов тяжелых металлов, показателей естественной резистентности и иммунной реактивности, состояния антиоксидантной системы высокопродуктивных коров; изучен минеральный состав фракций молозива; изучено влияния применение минерально-кормовой добавки «Хелавит» при коррекции нарушений минерального обмена у высокопродуктивных коров (влияние на концентрацию свинца, кадмия и хрома в крови и молоке коров, на концентрацию микроэлементов в крови и молоке и активность металлопротеинов крови высокопродуктивных коров); разработаны рекомендации по профилактике микроэлементозов и отравлений тяжелыми металлами у высокопродуктивных коров.

Практическая ценность работы и реализация результатов исследований:

Выполненное исследование содержит решение актуальной проблемы -выяснения особенностей иммуно-биохимического статуса, метаболизма микро- и макроэлементов в крови у высокопродуктивных коров, содержащихся в условиях Ленинградской области - региона, который отличается пониженным содержанием в окружающей среде отдельных микроэлементов, в зависимости от сезона года. Полученные данные дают возможность правильно интерпретировать показатели минерального обмена с учетом сезона года.

Изучение минерального состава молозива позволяет установить закономерности метаболизма лактирующей молочной железы.

Действие минерально-кормовой добавки «Хелавит» на иммупо-биохимический статус организма высокопродуктивных коров и состав молока позволяет рекомендовать данное средство для профилактики и лечения гипомикроэлементозов и отравлений тяжелыми металлами.

Результаты исследований реализованы в практике обучения студентов по дисциплинам зоогигиена, экотоксиканты, экология, биологическая химия,

физиология, фармакология, терапия и клиническая диагностика сельскохозяйственных животных на факультетах ветеринарии и биоэкологи в ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины», а также в лечебно-профилактической деятельности практикующих врачей Ленинградской области и города Санкт-Петербурга, ЗАО «Гатчинский комбикормовый завод», в учебном процессе на ветеринарном факультете ФГБОУ ВПО «Саратовской государственный аграрный университет им. Н.И.Вавилова».

Апробация результатов исследования.

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на: Московском международном ветеринарном конгрессе (Москва, 2010); Международной конференции, посвященной 80-летию Самарской НИВС Россельхозакадемии (Самара,2010); 64-ой научной конференции молодых ученых и студентов Санкт-Петербургской Государственной академии ветеринарной медицины (Санкт-Петербург, 2010);Международной научнопрактической конференции «Ветеринарная медицина - теория, практика, обучение» (Санкт-Петербург, 2010 г.); Московском международном

ветеринарном конгрессе (Москва, 2011); Международной научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов СПбГАВМ. (Санкт-Петербург,2011); 65-й юбилейной научной конференции молодых ученых и студентов СПбГАВМ (Санкт-Петербург, 2011).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, 5 из которых в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации результатов диссертационных работ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Мониторинг сезонной динамики иммуно-биохимических характеристик крови высокопродуктивных коров.

2. Минеральный состав фракций молозива.

3. Минеральный обмен у высокопродуктивных коров.

4. Научное обоснование применения минерально-кормовой добавки «Хелавит» у высокопродуктивных коров.

Структура и объем диссертации.

Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста и содержит введение, обзор литературы, описание материалов и методов исследования, описание результатов собственных исследований, обсуждение, выводы, практические рекомендации. Работа иллюстрирована 19 таблицами. Указатель литературы включает 228 отечественных и 27 иностранных работы.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальная часть работы выполнена ЗАО «Ударник» Волосовского района Ленинградской области, биохимические исследования проводили на кафедре физиологии сельскохозяйственных животных ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины». Объект исследований - коровы дойного стада черно-пестрой породы 3-4 летнего возраста с годовым удоем 6 тысяч литров молока. Все животные имели хорошую упитанность, были клинически здоровыми. Кормление коров производилось по нормированным по основным питательным веществам рационам (примерный рацион представлен в приложении). Дополнительных минеральных добавок не получали. Система содержания коров - стойловая на протяжении всего года.

В первой серии опытов проводили мониторинг встречаемости нарушений метаболизма у высокопродуктивных коров черно-пестрой породы в зависимости от сезона года, путем определения концентрации иммуно-биохимических показателей крови животных и изучения минерального состава молозива коров. Опыты данной серии проводили на группе клинически здоровых высокопродуктивных коровах черно-пестрой породы (п=10), подобранных по методу аналогов в возрасте 3-4 года. Взятие образцов крови осуществляли четырехкратно в течение года: зимой (декабрь), весной (март), летом (июнь), осенью (сентябрь). Забор молозива осуществляли на первый день после отела. Перед взятием крови проводили клинический осмотр животных и термометрию. Взятие крови производили из яремной вены с соблюдением правил асептики и антисептики.

Вторая серия опытов была направлена на научное обоснование применения минерально-кормовой добавки «Хелавит» для фармакокоррекции гипомикроэлементозов различного генеза у высокопродуктивных коров. На основании результатов первой серии опытов было принято решение применить препарат коровам зимой, когда большинство биохимических показателей отличались от референтных и наблюдалось развитие субклинической формы гипомикроэлементозов. В данной серии опытов сформировали две группы - опытную и контрольную -по 10 голов в каждой. Животных в группы подбирали по методу аналогов. Минерально-кормовую добавку "Хелавит" задавали согласно инструкции по применению коровам группы опыта с кормом в лечебной дозе 0,4 мл на 10кг массы тела 1 раз в день в течение 30 дней. Взятие образцов крови осуществляли перед началом дачи препарата "Хелавит" и после окончания курса применения. Перед взятием крови проводили клинический осмотр животных и термометрию. Взятие крови производили из яремной вены с соблюдением правил асептики и антисептики.

Концентрацию общего белка определяли колориметрическим методом с использованием биуретового реактива (И.П. Кондрахин, 2004), белковые фракции определяли с использованием турбидиметрмимеского метода (И.П. Кондрахин, 2004), концентрацию мочевины определяли колориметрическим методом с использованием промышленных наборов НПФ «Абрис+». В основе метода - цветная реакция с диацетилмонооксимом (Н.У.Тиц, 1997), концентрацию креатинина определяли колориметрическим методом с использованием промышленных наборов НПЦ «ЭкоСервис». В основе набора -метод Яффе (И.П. Кондрахин, 2004), концентрацию глюкозы определяли колориметрическим энзиматозным методом с использованием промышленных наборов НПФ «Абрис+» (У.Тиц, 1997), концентрацию пировиноградной кислоты определяли колориметрическим модифицированным методом по Фреедману и Хаугену (И.П. Кондрахин, 2004), концентрацию холестерина определяли колориметрическим энзиматозным методом с использованием промышленных наборов НПФ «Абрис+» (Н.У.Тиц, 1997), концентрацию триглицеридов определяли колориметрическим энзиматозным методом с использованием промышленных наборов НПФ «Абрис+» (Н.У.Тиц, 1997), определение содержания витамина Е проводили по методу Бессея в модификации по ВНИИНБЖ (Холод В.М., Ермолаев Г.Ф.,1988), определение концентрации витамина А и каротина проводили по методике Бессея в модификации А.А. Анисовой (Холод В.М., Ермолаев Г.Ф., 1988), определение содержания витамина С проводили с использованием аа-дипиридила и хлорного железа (Холод В.М., Ермолаев Г.Ф., 1988), определение активность супероксиддисмутазы определяли по методу торможения восстановления нитросинего тетразоля в присутствии НАД*Н2 (И.П. Кондрахин, 2004), определение активности каталазы проводили методом перманганатометрии по Баху А.Н., Зубкову С.З. (Конопатов Ю.В. и др.,1994), определение активности глутатионпероксидазы в крови определяли при помощи реактива Эллмана (И.П. Кондрахин, 2004), определение концентрации малонового диальдегида проводили колориметрическим колориметрическим методом с тиобарбитуровой кислотой (Камышников B.C., 2003), определение

концентрации диеновых конъюгатов и диенкетонов проводили с использованием колориметричекого метода Плацера и соавтор. (1976) (Камышников В.С.,2003),определение иммуноглобулинов проводили методом осаждения сульфатом цинка (Холод В.М., Ермолаев Г.Ф., 1988),

бактерицидную активность определяли фотоэлектроколориметрическим методом по Смирновой О.В., Кузьной Т.А.(1979), лизоцимную активность определяли фотоэлектроколориметрическим методом по Дорофейчуку А.Г.( 1968), циркулирующие иммунные комплексы определяли методом преципитации с 3,5% раствором полиэтиленгликоля (Меньшиков В.В., 1987), определение фагоцитоза проводили с применением культуры Str.albus (Скопичев В.Г., 2008), концентрацию кальция определяли колориметрическим методом с применением диагностического набора НПФ «Абрис+». В основе метода - реакция с реагентом Арсеназо III (Н.У.Тиц, 1997), концентрацию

фосфора определяли колориметрическим методом с применением диагностического набора НПФ «Абрис+». В основе метода - реакция с молибдатом аммония (Н.У.Тиц, 1997), концентрацию магния определяли колориметрическим методом с применением диагностического набора НПФ «Абрис+». В основе метода - реакция с ксилидиловым синим (Н.У.Тиц, 1997), концентрацию калия определяли колориметрическим методом с применением диагностического набора НПФ «Абрис+». В основе метода - реакция с тетрафенилбората натрия (Н.У.Тиц, 1997), концентрацию натрия определяли колориметрическим методом с применением диагностического набора НПФ «Абрис+». В основе метода - реакция с уранилацетатом магния (Н.У.Тиц, 1997), концентрацию меди определяли колориметрическим методом с применением диагностического набора НПФ «Абрис+». В основе метода -реакция с реагентом 3,5-di-Br-PAESA(H.y.Tnn, 1997), концентрацию железа определяли колориметрическим методом без депротеинизации с применением диагностического набора НПФ «Абрис+». В основе метода - реакция с реагентом Nitro-PAPS (Н.У.Тиц, 1997), концентрацию цинка, селена, марганца определяли методом инверсионной вольтамперометрии на приборе АВА-3 (Анализатор вольтамперометрический, НПП "Буревестник"), концентрацию свинца, кадмия и хрома определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии на приборе Unicam AAS-939.

Все расчеты были выполнены при помощи персонального компьютера с использованием пакета прикладных программ электронной таблицы Microsoft Excel 7,0 и Statistica 6. Достоверность отличий оценивали по t-критерию Стыодента. Различие считали достоверным при вероятности 95% (Р<0,05).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Зависимость содержания белковых и азотисных компонентов крови коров от сезона года.

Концентрация общего белка и белковых фракций в сыворотке крови коров зависит от сезона года. Минимальная концентрация общего белка отмечена в зимний период (48,32±4,90 г/л), максимальная в осенний (78,95±4,21г/л). В весенний период повышение составляет относительно зимних концентраций 29% (р<0,05), в летний 35%(р<0,05), в осенний 39% (р<0,05). В летний и осенний период также отмечается увеличение концентрации общего белка относительно среднегодовых показателей на 9% и на 14% соответственно, зимой уменьшение относительно среднегодовых значений составляет 28 %. Минимальная концентрация альбуминов отмечена также в зимний период (33,80±3,32 г/л), максимальная в летний (47,69±13,4 г/л). Минимальная концентрация у-глобулинов отмечена в летний период (20,91±3,87 г/л), максимальная в зимний (32,8±2,5 г/л). Увеличение концентрации данной фракции белков крови в зимний период относительно минимальных значений

летом составило 36 % (р<0,05), увеличение в зимний период относительно среднегодовых значений составило 20 %, уменьшение летних значений относительно среднегодовых - 19%. По нашим данным минимальная концентрация у-глобулинов отмечена в летний период (20,91±3,87 г/л), максимальная в зимний (32,8±2,5 г/л). На наш взгляд это связанно как с повышенной микробной обсеменненостыо животноводческих помещений в зимний период, так и ухудшением зоотехнических характеристик помещений (снижением уровня ультрофиолета, наличие сквозняков и т.д.). Все это приводит к повышенной антигенной стимуляции, что проявилось увеличением в зимний период у-глобулинов [2,5]. Концентрация мочевины в крови коров имеет сезонную динамику. Максимальное содержание отмечается в осенний период и составляют 4,81±0,41 ммоль/л, минимальное -зимой (3,3±0,34ммоль/л). Аналогичная сезонная динамика наблюдается и для концентрации азота мочевины и остаточного азота. Относительно сезонной динамики концентрации креатинина можно сделать вывод, что минимальная концентрация наблюдается зимой (112,1±8,26 мкмоль/л), максимальная осенью (142,1±8,1мкмоль/л). Эти данные согласуются с зоотехническими параметрами животных. Так максимальная масса тела у животных отмечается в осенний период, минимальная - в конце зимы, таким образом, данный показатель четко отражает уровень мышечного развития животного [6].

2. Сезонная динамика показателей углеводного и липидного обменов у коров.

Минимальное содержание глюкозы в крови коров наблюдаются зимой (2,7±0,4 ммоль/л), максимальное - осенью (3,16 ±0,29 ммоль/л), отклонение от среднегодовых показателей составляет зимой 8%, осенью 7%. В период с зимы до весны концентрация ПВК снизилась в 1,8 раза (р<0,05), с весны до лета в 1,4 раза, с лета до осени в 1,1 раза. За исследуемый период наблюдалось снижение концентрации данного показателя в 2,9 раза. Максимальная концентрация как холестерина (2,5±0,35ммоль/л), так и триглициридов (0,075±0,02ммоль/л) наблюдается в зимний, минимальные концентрации наблюдаются в летний период (холестерин -1,02±0,25 ммоль/л, тригицириды- 0,04±0,01 ммоль/л), так концентрация холестерина повышается осенью относительно минимальных значений летом в 1,9 раза, зимой достоверно увеличивается относительно минимальных значений в 2,4 раза, весной наблюдается понижение данного показателя относительно максимальных значений 1,4 раза. Аналогичная сезонная динамика характерна и для концентрации триглицеридов: максимума концентрации данный показатель достегает в зимний период, являясь достоверно выше минимальных значений летом в 1,8 раза (р<0,05). Данные изменения можно связать с тем, что жировая ткань является важным источником энергии в условиях действия стресс-факторов. При данном состоянии наблюдается резкое снижение инсулинглюкагонового соотношения с резким увеличением скорости процессов липолиза. Это приводит к подъему уровня продуктов

метаболизма жиров в крови. Таким образом, отмечается взаимосвязь между двумя видами обменов: углеводным и жировым, при недостаточном обеспечении глюкозой, особенно в разгар лактации, организм стремится компенсировать энергетический дефицит путем сжигания жиров. Содержание общих липидов и холестерина в зимний период повышается Повышение же содержания глюкозы выявлено в летний период, условиях действия на организм животных температурного стресса [10].

3. Изменения содержания витаминов и минералов в крови коров в

разные сезоны годы.

Максимальные концентрации витаминов А, Е и каротина наблюдаются в осенний период, максимальная концентрация в крови витамина С отмечена в летний период. Минимальные концентрации данных веществ в сыворотке крови высокопродуктивных коров отмечаются в весеиний период. Концентрация витамина А в сыворотке крови к летнему периоду достоверно увеличилась в 3,2 раза (р<0,05) по сравнению с минимальным значением весной, к осеннему - в 3,4 раза (р<0,05) относительно минимальных значений весной. В зимний период наблюдается достоверное снижение концентрации данного витамина в сыворотке крови относительно максимальных значений осенью в 2,4 раза. Сезонная динамика концентрации каротина аналогична динамике витамина А. Минимальные значений отмечены в весенний период и составляют 24,66±4,5 мкмоль/л, максимальные значения отмечены в осенний период и составляют 61,2±5,5 мкмоль/л. Сезонная динамика концентрации витамина Е выглядит следующим образом. Минимальная концентрация отмечается в весенний период и составляет 15,4 ±2,01 ммоль/л, максимальная концентрация витамина Е отмечена в осенний период и составляет 31,3±2,5 ммоль/л. В течении года наблюдается достоверное увеличение концентрации витамина Е в летний период относительно минимальных значений весной в 1,7 раза, в осенний период достоверное увеличение относительно минимальных концентраций в 2,0 раза и на 14% относительно значений в летний период. К зиме концентрация данного вещества в сыворотке крови снижается в 1,8 раза относительно максимальных значений (р>0,05), оставаясь выше минимальных весенних значений на 14%. Сезонная димамика концентрации витамина С в сыворотке крови высокопродуктивных коров носит несколько другой характер. Так, минимальны значения отмечаются в весенний период и составляют 0,01 ±0,005 ммоль/л, а максимальны значения отмечены в летний период и составляют 0,066±0,005 ммоль/л. Снижение концентрации в осенний период относительно максимальных составляет 25%, в зимний период относительно максимальных значений летом наблюдается достоверное снижение данного показателя в 4,4 раза (р<0,05), относительно осенних значений в 3,3 раза (р<0,05). К весне снижение относительно летних значений составляет 6,6 раза, относительно осенних 5 раз, относительно зимних 1,5 раза. Изменения носят достоверный характер. При изучении сезонной динамики концентрации витаминов в сыворотке крови нами были

сделаны следующие заключения: максимальные концентрации витаминов А, Е и каротина наблюдаются в осенний период, максимальная концентрация в крови витамина С отмечена в летний период. Минимальные концентрации данных веществ в сыворотке крови высокопродуктивных коров отмечаются в весенний период. Это связано, на наш взгляд, со следующими факторами: составом и качеством корма в разные периоды года, интенсивным использованием данной группы веществ при истощение системы АОЗ в условиях активации процессов свободнорадикального окисления [10].

Мониторинг сезонной концентрации макроэлементов в крови коров, показал, что минимальные концентрации кальция (2,1±0,6 ммоль/л), фосфора (1,22±0,28 ммоль/л), магния (0,7±0,02 ммоль/л), калия (5,5±0,7 ммоль/л) отмечается в зимний период; максимальные концентрации кальция, магния, калия отмечаются в осенний период, фосфора в летний период. Исследование микроэлементного состава сыворотки крови высокопродуктивных коров в разные сезоны года показало, что минимальные уровни цинка, меди и железа, йода, селена наблюдаются в весенний период, а максимальные - в осенний [1,7,8,9,11]. Концентрация свинца в сыворотке крови высокопродуктивных коров колеблется от 3,3±0,35 нмоль/л в весенний период до 3,9±0,82 нмоль/л в зимний период. Данные колебания концентрации были незначительны (р>0,05). Концентрация кадмия в сыворотке крови высокопродуктивных коров наименьшая в весенний период (0,81±0,03 нмоль/л), максимальная в осенний период (1,1±0,03 нмоль/л). В летний период концентрация кадмия в сыворотке крови высокопродуктивных коров достоверно выше минимальны значений весной на 13%, ниже максимальных осенних значений на 16%. В зимний период концентрация кадмия в сыворотке крови высокопродуктивных коров выше минимальны значений весной на 10%, ниже максимальных осенних значений на 18 %. Следует отметить, что полученные результаты не превышали предельно допустимых концентраций (ПДК) [12].

4. Сезонные изменения естественной резистентности организма коров.

Бактерицидная активность сыворотки крови в течении года линейно возрастает начиная с зимнего периода, когда отмечаются самые низкие значения (58,4 ±2,62 % лизиса Е.соН), к осени БАСК достегает своего

максимума 78,45±9,36 % лизиса Е.соН. Многими авторами отмечается, что бактерицидная активность характеризуется значительными колебаниями в зависимости от возраста, сезона года, условий содержания и кормления животных. Снижение бактерицидной активности у коров в стойловый период определяется недостаточностью кормления и отсутствием в рационе биологически активных веществ (Денисенко В.Н.,1997). Максимальная активность лизоцима крови коров отмечается в осенний период и

составляет 14,52±0,95 % лизиса. Эти значения достоверно выше

минимальных, наблюдаемых в весенний период на 28%. Минимальная фагоцитарная активность крови (65,89±8,85), фагоцитарное число

(22,45±5,67) и фагоцитарный индекс (9,46±1,47) у высокопродуктивных коров наблюдается в зимний период, максимальная в летний период (76,5±9,36;31,4±8,45; 14,56±2,2 соответственно). Таким образом, зимний период характеризуется снижением активности факторов неспецифической защиты организма. Анализ данных специфической защиты указывает на повышенную антигенную стимуляцию в зимний период, на что указывает общее повышение концентрации большинства классов иммуноглобулинов, циркулирующих иммунных комплексов и у-глобулиновой фракции белков. В совокупности можно сделать вывод, что в зимний период наблюдается состояние иммунодефицита, характеризующего снижением активности факторов неспецифической защиты при повышенной антигенной стимуляции организма коров[2,5].

5. Мониторинг сезонных изменений показателей антиоксидантной

защиты в крови коров.

Нами отмечена активация процессов свободно-радикального окисления в организме коров в течении года, что вызвано истощением собственной системы антиоксидантной защиты организма в ходе развития стресс-реакции и нарушением прооксидантно-антиоксидантного равновесия. Это проявляется увеличением в крови концентрации продуктов перекисного окисления липидов с параллельным увеличением активности ферментов-антиоксидантов и снижением концентрации витаминов-антиоксидантов. Это позволяет сделать вывод, что в зимний период у высокопродуктивных коров наблюдается развитие компенсированного окислительного стресса. Так, динамика активности ГПО в крови высокопродуктивных коров в зависимости от сезона года выглядит следующим образом: в весенний период наблюдается минимальные значения данного показателя в крови коров (10,26±0,9 мкмоль/мин/г белка), в осенний период активность данного показателя достоверно (р<0,05) увеличивается 1,5 раза, в зимний период снижается на 7% относительно активности в осенний период и на 33% выше относительно минимальных значений в весенний период (р<0,05), Максимальная активность данного фермента в крови коров наблюдается осенью (15,25±1,5 мкмоль/мин/г белка). Активность СОД в крови коров колеблется от 18,9±2,2 у.е./мг белка в мин. в весенний период до 29,94±2,26 у.е./мг белка в мин в зимний период. Для активности каталазы крови коров в весенний период наблюдается минимальные значения (0,73±0,09 ед. Баха), в осенний период наблюдаются максимальная активность данного показателя(2,27±0,28 ед. Баха.

Таким образом, зимний период является для коров наиболее стрессогенным, что подтверждается изменением клинико-физиологических показателей и сопровождается глубокими метаболическими нарушениями, характеризующимися развитием [1,2,6,7,8,9,10,11]: нарушением белкового обмена с преобладанием процессов катаболизма белков; нарушением

углеводного и липидного обмена, нарушением энергетического обмена у животных с преобладанием механизмов получения энергии из липидов, а не углеводов;нарушением минерального обмена, проявляющегося развитием остеодистрофии, микроэлементозов, накоплением тяжелых металлов; снижением факторов неспецифического иммунитета развитием компенсированного окислительного стресса, характеризующегося увеличением в крови концентрации продуктов перекисного окисления липидов с параллельным увеличением активности ферментов-антиоксидантов и снижением концентрации витаминов- антиоксидантов.

6. Минеральный состав молозива коров.

Минеральные состав молозива представлен в таблице 1.

Таблица 1.

Минеральный состав фракций молозива первого дня лактации высокопродуктивных коров (М±т, п=10)

Показатель Ед. изм. Клеточная фракция молозива Жидкая фракция молозива

Бор мкмоль/г 0,14±0,01 0,12±0,02

Натрий мкмоль/г 26,8±5,11 27,98±5,22

Магний мкмоль/г 6,93±1,17 6,4 9± 1,01

Алюминий мкмоль/г 0,14±0,02 0,13±0,01

Фосфор мкмоль/г 35,27±4,24 30,95±2,34

Калий мкмоль/г 50,86±5,76 52,86±6,49

Кальций мкмоль/г 40,60±6,65 33,35±6,98

Хром мкмоль/г 0,007±0,001 0,006±0,001

Марганец мкмоль/г 0,002±0,0005 0,003±0,0005

Железо мкмоль/г 0,06±0,001 0,04±0,001*

Кобальт нмоль/г 0,062±0,01 0,033±0,01*

Никель нмоль/г 9,5±0,52 4,2±0,13*

Цинк мкмоль/г 0,05±0,01 0,039±0,005*

Мышьяк нмоль/г 0,26±0,01 0,22±0,03

Селен нмоль/г 2,28±0,025 1,52±0,02*

Рубидий мкмоль/г 0,02±0,002 0,01±0,002*

Стронций нмоль/г 7,5±0,8 6,2±1,5

Иод нмоль/г 0,34±0,03 0,27±0,02*

Барий нмоль/л 6,78±1,25* 9,12±2,2

- * статистически достоверно относительно клеточной фракции молозива (р<0,05)

Анализ данных таблицы позволяет сделать вывод, что ряд элементов не имеет существенных различий в концентрации по фракциям, к данной группе веществ отнесли: натрий, магний, алюминий, хром, марганец, мышьяк; ряд элементов имеет тенденцию к увеличению концентрации в клеточной фракции молозива, к ним отнесли: бор (концентрация на 14% выше в клеточной фракции, чем в жидкой фракции молозива), фосфор (концентрация на 12% выше в клеточной фракции, чем в жидкой фракции молозива), кальций (концентрация на 18 % выше в клеточной фракции, чем в жидкой фракции молозива), стронций (концентрация на 17 % выше в клеточной фракции, чем в жидкой фракции молозива); концентрация ряда элементов достоверно (р<0,05) выше в клеточной фракции, чем в жидкой фракции молозива, к ним отнесли: железо (концентрация на 33% выше в клеточной фракции, чем в жидкой фракции молозива), кобальт (концентрация в 1,9 раз выше в клеточной фракции, чем в жидкой фракции молозива), никель (концентрация в 2,3 раза выше в клеточной фракции, чем в жидкой фракции молозива), цинк (концентрация на 22 % выше в клеточной фракции, чем в жидкой фракции молозива), селен (концентрация в 1,5 раза выше в клеточной фракции, чем в жидкой фракции молозива), рубидий (концентрация в 2 раза выше в клеточной фракции, чем в жидкой фракции молозива), йод (концентрация на 21% выше в клеточной фракции, чем в жидкой фракции молозива). Только для концентрации бария отмечается достоверное увеличение концентрации в жидкой фракции молозива, так концентрация данного элемента в жидкой фракции молозива выше на 23%, относительно концентрации данного элемента.

Таблица 2.

Содержание токсических металлов в молозиве и крови лактирущий коров (первый день после отела) ,(М±т, п=10)

Показатель Ед. из. Объект исследования

Сыворотка молозива Клеточная фракция молозива Сыворотка крови

Свинец мкмоль/л 0 0 0,103±0,032

Кадмий мкмоль/л 0 0 0,013±0,03

Анализ таблицы 2 указывает на отсутствие в сыворотке и клеточной фракции молозива таких металлов как свинец и кадмий, при наличии их в сыворотке крови [4].

8. Влияние минерально-кормовой добавки «Хелавит» на организм коров.

Анализ данных таблицы 3 показывает, что у коров подопытной группы после применения минерально-кормовой добавки «Хелавит» в сыворотке

15

крови произошло достоверное увеличение концентрации цинка - на 23%, меди - на 33%, железа на 30%, йода на 46%, селена - на 31%.

Таблица 3.

Влияние минерально-кормовой добавки «Хелавит» на содержание микроэлементов в сыворотке крови и молоке высокопродуктивных коров

(М±т)

Показатели Ед. изм. Группа контроля (п=10) Группа опыта (п=10)

До опыта После опыта До опыта После опыта

Цинк мкмоль/л 15,1±0,15 15,5±0,14 14,9±1,3 19,5±1,6*

Медь мкмоль/л 11,2±0,2 12,1 ±0,15 10,5±1,1 15,67±1,7*

Железо мкмоль/л 15, Ш, 5 15,9±1,35 14,91±1,3 21,3±1,4*

Иод мкмоль/л 284,7±89,47 295,64±0,4 272,3±31,12 505,7±46,68*

Селен мкмоль/л 1,3±0,15 1,25±0,14 1,4±0,14 2,5±0,16*

молоко

Цинк мкмоль/л 56,4±2,5 60,5±3,3 57,9±3,1 80,56±5,5*

Медь мкмоль/л 5,67±0,7 5,8±1,1 6,21 ±0,95 8,16±1,2*

Железо мкмоль/л 36,72±5,5 40,11±6,1 38,56±3,56 60,53±4,2*

Иод мкмоль/л 153,67±13,5 187,7±15,5 161,67=Ь10,5 287,67±16,4*

Селен мкмоль/л 0,85±0,05 0,9±0,04 0,85±0,03 1,25±0,04*

У коров контрольной группы содержание в сыворотке крови магния, цинка, меди, железа, йода селена достоверно не изменилось. У коров подопытной группы после применения минерально-кормовой добавки «Хелавит» в молоке достоверно увеличилась концентрация цинка - в 1,4 раза , меди - в 1,3 раза, железа - в 1,6 раза, йода - в 1,8 раза, селена -в 1, 5 раза. У коров контрольной группы содержание в сыворотке крови магния, цинка, меди, железа, йода селена достоверно не изменилось.

Полученные данные показывают, что у коров, получавших минеральнокормовую добавку «Хелавит», активность в крови ферментов-антиоксидантов достоверно достоверно увеличилась: супероксиддисмутазы -на 32% (р<0,05)., каталазы - на 29% (р<0,05), глутатионпероксидазы - на 39% (р<0,05). У коров контрольной группы активность глутатионпероксидазы, супероксиддисмутазы и каталазы достоверно не изменилась. У коров, получавших минерально-кормовую добавку «Хелавит» снизиласть концентрация в крови продуктов перекисного расщепления липидов: концентрация малонового диальдегида - в 1,5 раз, диеновых конъюгатов - в 1,6 раза, диенкетонов - в 1,8 раза. У коров контрольной группы концентрация продуктов перекисного окисления липидов (малонового

диальдегида, диеновых конъюгатов и диенкетонов) достоверно не изменилась.

Таблица 4

Влияние минерально-кормовой добавки «Хелавит» на содержание тяжелых металлов в крови и молоке высокопродуктивных коров (М±ш)

Показатели Единицы измерения Группа контроля (н=10) Группа опыта _(п=Ю)

До опыта После опыта До опыта После опыта

Сыворотка крови

Свинец нмоль/л 3,81±0,2 3,9±0,1 3,6±0,35 1,25±0,2*

Кадмий нмоль/л 1,2±0,2 1,3±0,2 1,1±0,25 0,6±0,05*

Молоко

Свинец мкг/мл 27,5±3,1 28,5±2,6 27,3±1,6 11,5±1,1

Кадмий мкг/мл 3,3±0,5 3,1±0,4 3,2±0,3 0,8±0,02

*етатистически достоверно (р<0,05).

Из полученных данных следует, что применение «Хелавита» приводит к достоверному снижению в крови уровня кадмия - в 1,8 раза, свинца - 2,9 раза, в молоке - в 4раза и 2,4 раза соответственно. У коров контрольной группы концентрация свинца и кадмия в сыворотке крови и молоке достоверно не изменилась. [3,12].

ВЫВОДЫ

1. Концентрация общего белка и белковых фракций зависят от сезона года. Минимальная концентрация общего белка отмечена в зимний период (48,32±4,90 г/л), максимальная - в осенний (78,95±4,21г/л). Минимальная концентрация альбуминов отмечена в зимний период (33,80±3,32 г/л), максимальная - в летний (47,69±13,4 г/л). Минимальная концентрация а-глобулинов отмечена в осенне-зимний период (15,18±2,96 г/л),

максимальная - в весенний (19,04±2,70 г/л). Минимальная концентрация [3-глобулинов отмечена в осенний период (11,26±1,95 г/л), максимальная - в зимний (17,50±3,30 г/л). Минимальная концентрация у-глобулинов отмечена в летний период (20,91±3,87 г/л), максимальная - в зимний (32,8±2,5 г/л). Концентрация мочевины имеет сезонную динамику. Максимальные значения концентрации мочевины отмечаются в осенний период и составляют 4,81±0,41 ммоль/л, минимальные - зимой (3,3±0,34ммоль/л). Аналогичная сезонная динамика наблюдается и для концентрации азота мочевины и

остаточного азота. Концентрация креатинина в крови коров имеет выраженную сезонную динамику: минимальная концентрация наблюдается зимой (112,1±8,26 мкмоль/л), максимальная - осенью (142,1±8,1мкмоль/л).

2. Изменения показателей углеводного и жирового обменов зависят от сезона года. Минимальные значения наблюдаются зимой (2,7±0,4 ммоль/л), максимальная концентрация отмечается осенью (3,16 ±0,29 ммоль/л). Изменение концентрации ПВК в течение года носит достоверный характер (р<0,05): зимой отмечена максимальная концентрация данного вещества в крови (190,4±14,3 мкмоль/л), осенью - минимальное (66,4±8,3 мкмоль/л). Максимальная концентрация как холестерина (2,5±0,35ммоль/л), так и триглициридов (0,075±0,02ммоль/л) наблюдается в зимний период, минимальные - в летний период (холестерин - 1,02±0,25 ммоль/л, тригицириды- 0,04±0,01ммоль/л). Таким образом, зимний период характеризуется нарушением углеводного и липидного обмена, нарушением энергетического обмена у животных с преобладанием механизмов получения энергии из липидов, а не углеводов.

3.Концентрация витаминов в сыворотке крови коров имеет четко выраженную сезонную динамику: максимальные концентрации витаминов А- (5,2±0,55 мкмоль/л), Е- (31,30±2,50 мкмоль/л) и каротин -(61,20±5,50 мкмоль/л) наблюдаются в осенний период, максимальная концентрация в крови витамина С- (0,066±0,005 ммоль/л) отмечена в летний период. Минимальные концентрации данных веществ в сыворотке крови коров отмечаются в весенний период (1,5±0,60 мкмоль/л, 15,40±2,01 мкмоль/л, 17,89±3,20 мкмоль/л, 0,01±0,005 ммоль/л соотвествтсенно). Таким образом, зимнее-весенний период характеризуется развитием гиповитаминизов.

4.Содержание макро и мироэлементов в крови коров подвержено сезонной динамике. Минимальные концентрации кальция (2,1±0,6 ммоль/л), фосфора (1,22±0,28 ммоль/л), магния (0,7±0,02 ммоль/л), калия (5,5±0,7 ммоль/л) отмечается в зимний период; максимальные концентрации кальция, магния, калия отмечаются в осенний период, фосфора - в летний период. Минимальные уровни цинка, меди, железа, йода, селена наблюдаются в весенний период, а максимальные - в осенний. Концентрация свинца в сыворотке крови коров изменялась от 3,3±0,35 нмоль/л в весенний период до 3,9±0,82 нмоль/л в зимний период, но не достоверно (р>0,05). Наименьшая концентрация кадмия в сыворотке крови коров отмечена в весенний период (0,81±0,03 нмоль/л), максимальная - в осенний период (1,1±0,03 нмоль/л). Осенний период характеризуется максимальными концентрациями тяжелых металлов в сыворотке крови коров.

5. Гуморальные и клеточные факторы неспецифической защиты организма коров имеют сезонную динамику. Бактерицидная активность сыворотки крови в зимний период имела самые низкие значения (58,4 ±2,62 % лизиса Е.соН), к осени БАСК достегает своего максимума 78,45±9,36 %

лизиса Е.соП. Для активности лизоцима отмечается максимальные значения также в осенний период они составляют 14,52±0,95 % лизиса, эти данные достоверно выше минимальных значений в весенний период па 28%. Минимальная фагоцитарная активность нейтрофилов крови (65,89±8,85), фагоцитарное число (22,45±5,67) и фагоцитарный индекс (9,46±1,47) наблюдается у коров в зимний период, максимальная активность фагоцитоза отмечена в летний период (76,5±9,36;31,4±8,45; 14,56±2,2 соответственно). Таким образом, зимний период характеризуется снижением активности гуморальных и клеточных факторов неспецифической защиты организма.

6. Анализ состояния процессов свободнорадикального окисления позволяет сделать следующие заключения: в течение года наблюдается активация процессов свободно-радикального окисления на фоне истощения собственной системы антиоксидантной защиты организма в ходе развития стресс-реакции, что приводит к нарушению прооксидантно-антиоксидантного равновесия. Это проявляется увеличением в крови концентрации продуктов перекисного окисления липидов с параллельным увеличением активности ферментов-антиоксидантов и снижением концентрации витаминов- антиоксидантов. Это позволяет сделать вывод, что в зимний период у высокопродуктивных коров наблюдается развитие компенсированного окислительного стресса.

7.Анализ минерального состава молозива позволяет сделать вывод, что к натрий, магний, алюминий, хром, марганец, мышьяк не имеет существенных различий в концентрации по фракциям. Содержание бора, фосфора, кальция стронция в клеточной фракции молозива выше, чем в жидкой, но не достоверно. Концентрация железа - на 33%, кобальта - в 1,9 раз , никеля - в 2,3, цинка - на 22 % , селена - в 1,5 раза, рубидия - в 2 раза, йода - на 21% достоверно выше в клеточной фракции, чем в жидкой фракции (р<0,05) Только концентрации бария достоверно выше в жидкой фракции молозива, по сравнению с клеточной на 23%. В сыворотке и клеточной фракции молозива отсутствуют такие металлы как свинец и кадмий, при наличии их в сыворотке крови. Что, на наш взгляд обусловлено действием гемато-молочного барьера.

8. Применение минерально-кормовой добавки «Хелавит» в дозе 0,4 мл на

10кг массы тела 1 раз в день в течение 30 дней в зимний период приводит к увеличению в сыворотке крови концентрация цинка - на 23%, меди - на 33%, железа на 30%, йода на 46%, селена - на 31%. В молоке увеличивает содержание цинка - в 1,4 раза , меди - в 1,3 раза, железа в 1,6 раза, йода в 1,8 раза, селена -в 1, 5 раза. «Хелавит» предотвращает развитие

микроэлементозов, способствует обогащению молока йодом и селеном, что повышает ценность данного продукта питания для человека.

9. Применение минерально-кормовой добавки «Хелавит» в дозе 0,4 мл на 10кг массы тела 1 раз в день в течение 30 дней в зимний период приводит к повышению антиоксидантной защиты организма коров и снижению процессов перекисного окисления липидов. Это проявляется в достоверном увеличении активности ферментов-антиоксидантов супероксиддисмутазы-на 32% (р<0,05)., каталазы - на 29% (р<0,05), глутатионпероксидазы на 39% (р<0,05) и снижении концентрации малонового диальдегида - в 1,5 раз, диеновых конъюгатов - в 1,6 раза, диенкетонов - в 1,8 раза.

10. Применение «Хелавита» в дозе 0,4 мл на 10кг массы тела 1 раз в день в течение 30 дней в зимний период приводит к снижению уровня кадмия в крови в 1,8 раза, свинца 2,9 раза; в молоке - в 4 раза и 2,4 раза соответственно, что способствует профилактике накопления тяжелых металлов в организме коров и улучшает качество молока.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Выполненное исследование содержит решение актуальной проблемы -выяснения особенностей иммуно-биохимического статуса, метаболизма микро- и макроэлементов в крови у высокопродуктивных коров, содержащихся в условиях Ленинградской области - региона, который отличается пониженным содержанием в окружающей среде отдельных микроэлементов. Полученные данные дают возможность правильно интерпретировать показатели минерального обмена с учетом сезона года.

Действие препарата «Хелавит» на иммуно-биохимический статус организма высокопродуктивных коров и состав молока позволяет рекомендовать данное средство для профилактики и лечения гипомикроэлементозов и отравлений тяжелыми металлами.

Результаты исследований реализованы в практике обучения студентов по дисциплинам зоогигиена, экотоксиканты, экология, биологическая химия, физиология, фармакология, терапия и клиническая диагностика сельскохозяйственных животных на факультетах ветеринарии и биоэкологи в ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины», а также в лечебно-профилактической деятельности практикующих врачей Ленинградской области и города Санкт-Петербурга, ЗАО «Гатчинский комбикормовый завод», в учебном процессе на ветеринарном факультете ФГБОУ ВПО «Саратовской государственный аграрЕшй университет им. Н.И.Вавилова.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах из списка, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ

1. Карпенко, А.А. Концентрация минеральных элементов в сыворотке в сыворотке крови дойных коров/А.А.Карпенко//Вопросы нормативноправового регулирования в ветеринарии.-2010.-№4.-С.231-232.

2.Карпенко, А.А. Естественная резистентность и иммунная реактивность высокопродуктивных коров/А. А.Карпенко//Ветеринария.-2011 .-№7.-С. 13-15.

3. Карпенко, А. А. Влиянием минерально-кормовой добавки «Хелавит» на минеральный состав молока высокопродуктивных коров/В.Г.Скопичев, А.А.Карпенко// Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии.-2011 ,-№2.-С.48-50.

4. Карпенко, А.А Минеральный состав фракций молозива высокопродуктивных коров /. В.Г.Скопичев, А.А.Карпенко // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии.-2011.-№2.-С.50-54.

5. Карпенко А.А. Сезонная динамика показателей неспецифической защиты организма высокопродуктивных коров / А.А. Карпенко //Медицинская иммунология.-2011.-Том 13, № 4-5. С. 546.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

6. Карпенко, А.А. Показатели белкового обмена у высокопродуктивных коров/ А.А.Карпенко//Материалы 64-ой научной конференции молодых ученых и студентов Санкт-Петербургской Государственной академии ветеринарной медицины.-СПб.:2010.-С.51-52.

7. Карпенко, А.А.Состояние минерального обмена у высокопродуктивных коров/ А.А. Карпенко//Материалы международной конференции, посвященной 80-летию Самарской НИВС Россельхозакадемии.-Самара:2010.-С.206-208.

8. Карпенко, А.А. Лечение и профилактика йодной недостаточности у крупного рогатого скота/А.А.Карпенко, Л.Ю.Карпенко//Труды Московского международного ветеринарного конгресса.-М.:2010.-С.228-230.

9. Карпенко, А.А. Тиреодный статус высокопродуктивных коров в зависимости от сезона года/А.А.Карпенко// Труды Московского международного ветеринарного конгресса.-М.:2011.-С.121-123.

10. Карпенко, А.А. Мониторинг биохимических показателей крови у коров черно-пестрой породы в ЗАО «Ударник» Волосовского района Ленинградской области в весенний период/А.А.Карпенко//Материалы международной научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов,- СП6ГАВМ.-2011,-С.30-31.

11. Карпенко, А.А. Сезонная динамика концентрации микроэлементов в сыворотке крови у коров дойного стада в ЗАО «Ударник» Волосовского района Ленинградской области /А.А.Карпенко//Материалы 65-й юбилейной

научной конференции молодых ученых и студентов,- СП6ГАВМ.-2011.С.45-46.

12. Карпенко, А.А. Влияние применения минерально-кормовой добавки «Хелавит» на концентрацию кадмия и свинца в сыворотке крови высокопродуктивных коров /А.А. Карпенко// Материалы III Съезда фармакологов и токсикологов России «Актуальные проблемы ветеринарной фармакологии, токсикологии и фармации».-СПб., Издательство СПбГАВМ, 2011 г.- С. 222.

Подписано в печать «06» февраля 2012 г. Формат 60x84/16 Бумага офсетная. Печать офсетная.

Уел. печ. л. 1,6. Тираж 100 экз. Заказ № 789

Отпечатано в цифровом копировальном центре «Восстания - 1» 191036, Санкт-Петербург, Восстания, 1.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата ветеринарных наук, Карпенко, Антон Анатольевич, Санкт-Петербург

61 12-16/90

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И

ОБРАЗОВАНИЯ ФГБОУ ВПО «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ»

«Влияние «Хелавита» на организм коров при круглогодовом стойловом

содержании»

Диссертация

на соискание степени кандидата ветеринарных наук

06.02.05 - ветеринарная санитария, экология, зоогигиена и ветеринарно-санитарная экспертиза

Научный руководитель доктор биологических наук, профессор Скопичев Валерий Григорьевич

Карпенко Антон Анатольевич

Санкт-Петербург 2012

Содержание стр. I. ВВЕДЕНИЕ...................................................................... 5

И. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1.Влияние физиологических и экологических факторов на

обменные процессы в организме дойных коров............................ 12

2.1.1. Сезонные изменения показателей белкового и азотистого обменов у высокопродуктивных коров............................ 15

2.1.2. Сезонные изменения показателей витаминного обмена у высокопродуктивных коров........................................... 18

2.1.3. Сезонные изменения показателей антиоксидантной защиты у высокопродуктивных коров............................................. 24

2.1.4. Сезонные изменения показателей углеводного и липидного обменов 25

2.1.5. Сезонные изменения показателей минерального обмена у высокопродуктивных коров.......................................... 26

2.1.5.1.Минеральный состав почв и его влияние на минеральный

состав крови высокопродуктивных коров................................ 27

2.1.5.2. Мнкроэлементозы крупного рогатого скота..................... 28

2.1.5.3. Конкурентное взаимоотношение между микроэлементами... 33

2.1.5.4. Способы коррекции гипомикроэлементозов в

животноводстве.................................................................. 34

2.2. Влияние физиологических и экологических факторов на

показатели естественной резистентности организма

высокопродуктивных коров.................................................. 36

2.2.1. Изменение резистентности крупного рогатого скота при стельности, отеле, молозивном периоде, лактации...................... 39

2.3. Влияние способов содержания^ на метаболизм высокопродуктивных коров................................................. 41

2.4. Особенности секреторного процесса в молочной железе в связи

с обменом минеральных веществ.............................................. 45

III. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Материалы и методы...................................................... 49

3.1.1. Характеристика подопытных животных и схема проведения

опыта................................................................................. 49

3.2Л. Мониторинг сезонных изменений содержания белковых и азотистых компонентов крови высокопродуктивных коров................................................................................ 54

3.2.2. Мониторинг сезонных изменений содержания показателей углеводного и липидного обменов в крови высокопродуктивных коров............................................................................... 57

3.2.3.Мониторинг сезонных изменений содержания витаминов в крови высокопродуктивных коров.......................................... 59

3.2.4.Мониторинг сезонных изменений содержания макро и микроэлементов в крови высокопродуктивных коров.................. 62

3.3. Мониторинг сезонных изменений естественной резистентности

и иммунной реактивности организма высокопродуктивных коров: 69

3.3.1.Мониторинг сезонных изменений содержания иммуноглобулинов в крови высокопродуктивных коров............... 69

3.3.2.Мониторинг сезонных изменений лизоцимной и бактерицидной активности сыворотки крови высокопродуктивных коров............................................................................... 72

3.3.3. Мониторинг сезонных изменений активности фагоцитоза...... 73

3.4. Мониторинг сезонных изменений показателей антиоксидантной защиты в крови высокопродуктивных коров.............................. 75

3.4.1.Мониторинг сезонных изменений активности ферментов-антиокисдантов в крови высокопродуктивных коров.................. 75

3.4.2.Мониторинг сезонных изменений концентрации продуктов перекисного окисления липидов в крови высокопродуктивных коров................................................................................ 76

3.5. Минеральный состав фракций молозива высокопродуктивных

коров................................................................................. 78

3.6. Применение минерально-кормовой добавки «Хелавит» для коррекции нарушений минерального обмена у высокопродуктивных коров.............................................................................. 80

3.6.1. Влияние минерально-кормовой добавки «Хелавит» на концентрацию свинца, кадмия и хрома в крови, молозиве и молоке высокопродуктивных коров................................................... 84

3.6.2. Влияние минерально-кормовой добавки «Хелавит» на концентрацию микроэлементов в сыворотке крови и молоке и активность металлопротеинов крови высокопродуктивных коров... 81

IV. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ..................... 85

V. ВЫВОДЫ..................................................................... 105

VI.ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ................................... 111

VII. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................................ 112

IX. ПРИЛОЖЕНИЕ.............................................................. 142

I. ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы:

В свете требований по реализации приоритетного национального проекта "Развитие АПК" ускоренное развитие отрасли молочного скотоводства в ближайшие годы является одним из перспективных стратегических направлений по увеличению производства отечественной продукции для обеспечения производственной безопасности страны (Стекольников A.A., Аргунов М.Н., Высотин A.C., 2007). Молоко и молочные продукты являются наиболее доступными продуктами питания для основной массы населения (Некрасова О.В., Баженова Н.Б., 2006). Поэтому приоритетным остаётся развитие молочного скотоводства. Особое внимание при этом придаётся увеличению производства молока и повышению его качества. Необходимо, чтобы потребитель в течение всего года получал натуральное молоко полноценное по химическому составу и биологическим свойствам (Кузнецов А.Ф., 2008; Лазоренко Д.С.,2008; Крупин Е.О., 2010, Батраков А.Я.,2010).

Большое влияние на интенсивность скотоводства оказывает применяемая технология содержания крупного рогатого скота. Одна из главных предпосылок успешной интенсификации скотоводства - учет биологических требований животных к условиям содержания (Скопичев В.Г., Жичкина Л.В., 2007). Применяемые на фермах технологические решения не должны вступать в противоречия с биологическими потребностями животных (Карпенко Л.Ю., 2006, Кузнецов АФ, 1992). В то же время далеко не все технологические приемы, сложившиеся в сельском хозяйстве, оправданы с точки зрения физиологии. Поэтому задачи исследователей состоят в том, чтобы с помощью технических средств и применения рациональных технологических приемов создать оптимальные условия содержания крупного рогатого скота, способствующие проявлению их продуктивных задатков. Если этого не достигается, то становится малоэффективной проводимая работа по повышению генетического потенциала животных

(Ковалев С.П., 2001). При содержании животных необходимо учитывать большое количества физиологических и экологических факторов, влияющих на обменные процессы в организме дойных коров, в том числе и зависимость метаболизма от сезона года в конкретном регионе. Представляет интерес изучение основных биохимических критериев, характеризующих метаболизм высокопродуктивных коров, в зависимости от сезона года, состояния естественной резистентности и иммунной реактивности и состояния атиоксидантной системы у высокопродуктивных коров, так как в зависимости от действия различных физиологических и экологических факторов наблюдаются резкие изменения, которые приводят к нарушению метаболизма и снижению продуктивности (Щербаков Г.Г., 2001,). Исследования показывают, что почва, вода и растения зоны Ленинградской области отличаются пониженным содержанием меди, кобальта, йода, селена, в меньшей степени цинка (Авцын А.П., 1972; Ковальский В.В., 1974) и, таким образом, в условиях Ленинградской области животные подвергаются риску развития гипомикроэлементозов (Кузнецов С.Г. 1991; Енукашвили А.И., 2004; Стекольников А.А.,2007). Поэтому исследование минерального статуса животных в зависимости от сезона года и способов его коррекции представляет значительный интерес (Стекольников A.A., Жигачев

A.И.,Петухов В.Л.,2009). В настоящее время во всем мире серьезной проблемой стало загрязнение почв тяжелыми металлами (ТМ). Ленинградская область относится к индустриально развитым регионам, где значительные площади почв испытывают существенное влияние техногенного загрязнения тяжелыми металлами. Токсичные металлы способны вызвать у животных отравления различного характера, сопровождающиеся потерей продуктивных качеств. (Дмитриев С.А., Урбан

B.Г., 1997; Рабинович М.И., 1999; Галин Х.Х.,2003; Пануниди К.Х., Шкуратова И.А., 2005; Гертман A.M., 2007, Стекольников A.A., Аргунов М.Н., Доманский И.К.,2007). Именно поэтому определенный интерес представляет оценка интенсивности накопления токсичных металлов в

организме высокопродуктивных коров и научное обоснования применения препаратов, обладающих способностью профилактировать накопление тяжелых металлов, как в организме животных, так и в продуктах животноводства, в том числе и в молоке (Кузнецов А.Ф., 1989, Ashmead H.D., Samford R.A., 2004; Хазипов Н.3.,2011).

Одним из факторов повышения продуктивности животных и качества молока является использование в кормлении биологически активных добавок: витаминов, макро- и микроэлементов, антиоксидантов, антибиотиков, ферментов, гормонов и других веществ. Особое место среди данной группы веществ отводится применению хелатных соединений, которые благодаря своему строению обладают высокой биодоступностью (Шевченко С.А.,2002; Рыжов A.A., 2003; Племяшов К.В., 2007; Вахта A.A., Карпенко Л.Ю 2009; Бучель A.B.,2009; Горелик О.В., 2009).

Цели и задачи исследования.

Целью исследования являлось комплексный мониторинг сезонной динамики иммуно-биохимических характеристик крови

высокопродуктивных коров и минерального состава молозива и научное обоснования лечебно-профилактической эффективности применения минерально-кормовой добавки «Хелавит» для коррекции микроэлементозов у высокопродуктивных коров.

В задачу исследования входило:

-провести мониторинг сезонных изменений содержания белковых и азотистых компонентов крови высокопродуктивных коров

- провести мониторинг сезонных изменений содержания показателей углеводного и липидного обменов в крови высокопродуктивных коров

- провести мониторинг сезонных изменений содержания витаминов в крови высокопродуктивных коров

- провести мониторинг сезонных изменений содержания макро- и микроэлементов в крови высокопродуктивных коров

- провести мониторинг сезонных изменений содержания тяжелых металлов в крови высокопродуктивных коров

- провести мониторинг сезонных изменений естественной резистентности и иммунной реактивности организма коров (иммуноглобулинов, лизоцимной и бактерицидной активности сыворотки, активности фагоцитоза)

провести мониторинг состояния антиоксидантной системы

высокопродуктивных коров

изучить минеральный состав молозива по фракциям у высокопродуктивных коров

- изучить влияния применение минерально-кормовой добавки «Хелавит» при коррекции нарушений минерального обмена у коров (влияние на концентрацию свинца, кадмия и хрома в крови и молоке коров, на концентрацию микроэлементов в крови и молоке и активность металлопротеинов крови высокопродуктивных коров).

Научная новизна

В результате проведенных исследований проведен мониторинг и определены:

- сезонных изменений содержания белковых и азотистых компонентов крови высокопродуктивных коров, показателей углеводного и липидного обменов в крови высокопродуктивных коров, содержания витаминов в крови высокопродуктивных коров, изменений содержания макро- и микроэлементов в крови высокопродуктивных коров, изменения содержания тяжелых металлов в крови высокопродуктивных коров, изменений естественной резистентности и иммунной реактивности организма высокопродуктивных коров (иммуноглобулинов, лизоцимной и бактерицидной активности сыворотки, активности фагоцитоза).

- изучен минеральный состав фракций молозива

- изучено влияния применение минерально-кормовой добавки «Хелавит» при коррекции нарушений минерального обмена у

высокопродуктивных коров (влияние на концентрацию свинца, кадмия и хрома в крови, молозиве и молоке коров, на концентрацию микроэлементов в крови и молоке и активность металлопротеинов крови высокопродуктивных коров).

- разработаны рекомендации по профилактике микроэлементозов и отравлений тяжелыми металлами у высокопродуктивных коров. Теоретическая и практическая значимость работы

Выполненное исследование содержит решение актуальной проблемы -выяснения особенностей иммуно-биохимического статуса, метаболизма микро- и макроэлементов в крови у высокопродуктивных коров, содержащихся в условиях Ленинградской области - региона, который отличается пониженным содержанием в окружающей среде отдельных микроэлементов. Полученные данные,, дают возможность правильно интерпретировать показатели минерального обмена с учетом возраста и сезона года.

Изучение минерального состава молозива позволяет установить закономерности метаболизма лактирующей молочной железы.

Действие минерально-кормовой добавки «Хелавит» на иммуно-биохимический статус организма высокопродуктивных коров и состав молока позволяет рекомендовать данное средство для профилактики и лечения гипомикроэлементозов и отравлений тяжелыми металлами.

Результаты исследований реализованы в практике обучения студентов по дисциплинам зоогигиена, экотоксиканты, экология, биологическая химия, физиология, фармакология, терапия и клиническая диагностика сельскохозяйственных животных на факультетах ветеринарии и биоэкологи в ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины», а также в лечебно-профилактической деятельности практикующих врачей Ленинградской области и города Санкт-Петербурга, ЗАО «Гатчинский комбикормовый завод», в учебном процессе на

ветеринарном факультете ФГБОУ ВПО «Саратовской государственный аграрный университет им. Н.И.Вавилова. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Мониторинг сезонной динамики иммуно-биохимических характеристик крови высокопродуктивных коров.

2. Минеральный состав фракций молозива

3. Минеральный обмен у высокопродуктивных коров

4. Научное обоснование применения минерально-кормовой добавки «Хелавит» у высокопродуктивных коров.

Апробация результатов исследования.

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены

на:

- Московском международном ветеринарном конгрессе; Москва, 2010

- Международной конференции, посвященной 80-летию Самарской НИВС Россельхозакадемии; Самара,2010

-64-ой научной конференции молодых ученых и студентов Санкт-Петербургской Государственной академии ветеринарной медицины; Санкт-Петербург, 2010

- Международной научно-практической конференции «Ветеринарная медицина - теория, практика, обучение»; Санкт-Петербург, 2010 г.

- Московском международном ветеринарном конгрессе; Москва, 2011 -Международной научной конференции профессорско-

преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов СПбГАВМ.;Санкт-Петербург,2011

- 65-й юбилейной научной конференции молодых ученых и студентов СПбГАВМ; Санкт-Петербург, 2011

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, 5 из которых в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации результатов диссертационных работ.

Внедрение результатов исследований.

Результаты исследований реализованы в практике обучения студентов по дисциплинам зоогигиена, экотоксиканты, экология, биологическая химия, физиология, фармакология, терапия и клиническая диагностика сельскохозяйственных животных на факультетах ветеринарии и биоэкологи в ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины».

Структура и объем диссертации.

Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста и содержит введение, обзор литературы, описание материалов и методов исследования, описание результатов собственных исследований, обсуждение, выводы, практические рекомендации. Работа иллюстрирована 19 таблицами. Указатель литературы включает 228 отечественных и 27 иностранных работы.

II. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

2.1. Влияние физиологических и экологических факторов на обменные процессы в организме дойных коров.

Под экологическими факторами подразумевается определенные свойства среды обитания, оказывающее какое-либо воздействие на организм (Бигон М.,1989). Экологические факторы могут выступать как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических функций; как ограничители, обусловливающие невозможность существования тех или иных организмов в данных условиях; как модификаторы, определяющие морфо-анатомические и физиологические изменения организмов (Радкевич В .А. 1998).

Существует несколько кв�