Постнатальное развитие иммунокомпетентных органов у телят молочного периода, полученных от матерей с метаболическим ацидозом, под влиянием шрота облепихи в условиях хозяйств Красноярского края Научно-практические рекомендации

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Красноярский государственный аграрный университет

О.П. Данилкина

Постнатальное развитие иммунокомпетентных органов

утелят молочного периода, полученных от матерей

сметаболическим ацидозом, под влиянием шрота облепихи в условиях хозяйств Красноярского края

Научно-практические рекомендации

Красноярск 2009

1

Рецензент Н.М. Ковальчук, доктор ветеринарных наук,

профессор кафедры эпизоотологии и паразитологии КрасГАУ

Данилкина, О.П.

Постнатальное развитие иммунокомпетентных органов у телят молочного периода, полученных от матерей с метаболическим ацидозом, под влиянием шрота облепихи в условиях хозяйств Красноярского края: науч.-практ. рекомендации / О.П. Да-

нилкина; Краснояр. гос. аграр. ун-т –Красноярск, 2009. – 18 с.

В научно-практических рекомендациях рассматривается влияние шрота облепихи на постнатальное развитие иммунокомпетентных органов и иммунобиологического статуса телят молочного периода, полученных от коров с метаболическим ацидозом.

Предназначены для ветеринарных врачей животноводческих хозяйств, а также могут быть использованы аспирантами и студентами ветеринарных и биологических факультетов.

Рассмотрено и одобрено научно-техническим советом Красноярского государственного аграрного университета (протокол №7 от 24.06.2009 г.)

© Данилкина, О.П., 2009 © Красноярский государственный

аграрный университет, 2009

2

Введение

В условиях интенсивного ведения сельского хозяйства животные подвергаются разнообразным стрессовым воздействиям. Это приводит к развитию патологических состояний организма, провоцирующих возникновение иммунодефицитов у животных и связанной с ними высокой заболеваемостью, снижением продуктивности, вынужденным убоем и их гибелью, что наносит значительный экономический ущерб. В практике наиболее частым стрессом является неполноценное кормление, которое приводит не только к нарушению обмена веществ, но и к снижению иммунного гомеостаза. Наиболее частой причиной нарушения обмена веществ является метаболический ацидоз, который у стельных коров достигает 60–100% от общего поголовья коров. Среди многочисленных проблем, обусловленных нарушением кислотно-щелочного баланса, отмечают невозможность получения от коров с метаболическим ацидозом полноценного потомства. Ацидотическое состояние материнского организма ведет, прежде всего, к нарушению проницаемости плацентарного барьера, снижая его способность избирательно пропускать или задерживать транспортировку в плод и эмбрион циркулирующие в крови матери вещества. Вследствие этого кислые продукты из материнской крови почти беспрепятственно переходят в фетальную кровь, вызывая метаболические сдвиги в организме плода, способствуя тем самым развитию у последнего ацидоза и недоразвитию иммунокомпетентных и других органов.

У телят, полученных от коров с метаболическим ацидозом, наблюдается недоразвитие тимуса, что приводит к снижению резистентности и иммунной реактивности, следствием чего является высокая заболеваемость и гибель животных в первые дни жизни и в молочный период. Имеющиеся многочисленные иммунномодулирующие препараты малоэффективны для новорождѐнных телят и телят молочного периода. Кроме того, они имеют ряд недостатков: одни препараты обладают высокой токсичностью, другие способны проявлять активность только при парентеральном введении. К тому же большинство из них имеют высокую стоимость, что ограничивает возможность их использования в ветеринарной практике. Исходя из этого, большой интерес представляет иммуномодулирующая способность природных адаптогенов растительного происхождения. Практическое использование растительного сырья в ветеринарии занимает

3

особое место, поскольку из него изготавливаются лекарственные препараты, которые стоят дешевле и могут с успехом конкурировать с дорогостоящими синтетическими, заменять их и тем самым способствовать снижению себестоимости продукции животноводства. В доступной литературе есть сведения об использовании адаптогенов в качестве иммуномодуляторов, которые повышают резистентность и сохранность телят этого возраста, однако сведений этих недостаточно. Поэтому изыскание новых лекарственных растений, способствующих нормализации постнатального развития иммунокомпетентных органов и внедрению их в ветеринарную практику, имеют большой практический интерес, поскольку новорожденные телята рождаются с недоразвитой иммунной системой, которая созревает в течение 2–3 месяцев после рождения.

1. Общая характеристика структуры и функций иммунокомпетентных органов крупного рогатого скота

Иммунная система – это структурно-функциональная совокупность лимфоидной ткани, которая осуществляет специфический гомеостаз внутренней среды организма. При выраженной ауторегуляции, кажущейся автономии иммунная система функционирует в тесной взаимосвязи с нейроэндокринной системой, системой кроветворения, пищеварения и другими системами.

Защита организма осуществляется с помощью двух систем – неспецифического (врожденного, естественного) и специфического (приобретенного) иммунитета. Эти системы – две стадии единого процесса защиты организма. При определении значимости для организма обеих защитных систем следует подчеркнуть их постоянное взаимодействие между собой в виде единого функционального комплекса. Ослабление одного из звеньев какой-либо из систем косвенно или опосредованно сказывается на эффективности другой. Иными словами, естественная резистентность является как бы базисным фоном для эффективного проявления специфических иммунных реакций.

Способность животного организма оказывать сопротивление инфекционным и другим негативным воздействиям связана с присутствием в жидкостях и тканях фагоцитов, естественных антител, лизоцима, пропердина, интерферона и других ингибиторов.

Специфическая система иммунитета имеет свои центральные и периферические органы, в которых образуются, дифференцируются и

4

созревают лимфоциты – основные факторы специфического иммунитета, каждый клон которых специфически действует лишь против определѐнного антигена. Лимфоциты по лимфатическим и кровеносным сосудам, межтканевым щелям проникают в самые отдалѐнные участки тела, распознают и уничтожают чужеродные в генетическом отношении вещества, в том числе микробной природы.

Иммунные (лимфоидные) органы подразделяются на две группы:

1)первичные (центральные), в которых происходит «обучение» лимфоцитов (для Т-клеток этот процесс идѐт в тимусе, а для В-клеток – в костном мозге);

2)вторичные (периферические), в которых лимфоциты «работают», т.е. обезвреживают антигены (к этим органам относятся селезѐнка, лимфатические узлы, лимфоидная ткань слизистых оболочек, лимфоидная ткань, ассоциированная с кожей, большой сальник и периферические лимфатические фолликулы, которые можно обнаружить практически в любом органе или в ткани).

Основой иммунной системы являются лимфоциты, по своей функциям и строению подразделяющиеся на две главные клеточные линии, каждая из которых осуществляет различные типы иммунного ответа. Первая из них, представленная тимусзависимыми лимфоцитами, реализует ответ клеточного типа, связанный с накоплением эффекторных лимфоцитов, которые локализуются в тимусе, крови, лимфе и периферических зонах иммунной системы.

Другая клеточная линия, обеспечивающая реакции гуморального иммунитета, представлена системой В-лимфоцитов. Третьим типом клеток, принимающих активное участие в формировании иммунных ответов клеточного и гуморального типов, являются макрофаги, относящиеся к системе мононуклеарных фагоцитов.

Их роль заключается в презентации захваченного антигена Т-лимфоцитом, а на этапе взаимодействия Т- и В-клеток макрофаги опосредуют этот процесс как клетки, передающие специфический сигнал включения антителообразующей В-системе. Именно кооперативным взаимодействием Т-, В-лимфоцитов и макрофагов (тканевых клеток) обеспечивается весь спектр специфических иммунных реакций.

5

2. Факторы, вызывающие иммунодефицитные состояния животных

Иммунные дефициты характеризуются тем, что иммунная система организма не способна реагировать полноценным иммунным ответом на различные антигены.

Современная технология промышленного животноводства, сопряжѐнная с высокой плотностью поголовья и неоднородностью его иммунологического статуса, создаѐт благоприятные условия для пассирования патогенных микроорганизмов и вирусов, что нередко ведѐт к развитию инфекций, сопровождающихся иммунодепрессивными состояниями. Чаще всего последние возникают у молодняка из-за возрастного несовершенства механизмов защиты организма от вредных агентов, поскольку телята рождаются с недоразвитыми иммунными органами.

Среди состояний иммунной недостаточности особенно следует выделить группу иммунодефицитов, возникающих у новорождѐнных животных на почве недостаточного поступления материнских антител с молозивом, полноценность которого по питательным веществам и специфическим иммуноглобулинам оказывается решающим фактором при формировании колострального иммунитета у молодняка. У жвачных, в отличие от плотоядных, передача материнских антител осуществляется исключительно через секрет молочной железы и в продуцируемом молозиве наряду с незначительным количеством иммуноглобулинов А и более высоким содержанием иммуноглобулинов класса G, M присутствуют Т- и В-лимфоциты, а также нейтрофилы, макрофаги, интерферон.

Важное значение в формировании первичной иммунологической реактивности принадлежит тимусу, который предопределяет тип дифференцировки стволовых клеток в лимфоциты, участвующие в иммунных реакциях клеточного типа. К моменту рождения телят большинство кроветворно-лимфоидных органов не достигают своего дефинитивного развития, лимфопоэтические процессы в них выражены слабо. Исключением является тимус, который у здоровых новорождѐнных телят достигает своего полного развития.

Нарушения иммунологических реакций может вызываться избытком или недостатком белка, отдельных аминокислот, компонентов липидного обмена, витаминов, макроили микроэлементов. При недостатке в рационе белка происходит нарушение клеточной про-

6

лиферации лимфоидных органов организма животных с последующей их атрофией в случае недостатка белка в рационе. Клетки лимфоидных органов при дефиците белков задерживаются в развитии на первых этапах митотического цикла. Это проявляется появлением незрелых лимфоцитов или Т-лимфоцитов, торможением образования антител и изменением структуры иммуноглобулиновых рецепторов В-лимфоцитов.

Недостаток таких компонентов, как жирные кислоты, витамины А, Д, оказывает непосредственное регуляторное воздействие на лимфоциты.

Обширную группу представляют имуннодефицитные состояния, являющиеся следствием применения лекарственных препаратов – антибиотиков, кортикостероидов, ангельминтиков, – негативное действие которых может приводить к ослаблению механизмов специфической и неспецифической защиты организма.

Чрезмерный стресс является патогенетической основой развития заболеваний у телят в промышленных комплексах и главной причиной отхода 1/3 их поголовья. Организм телят чувствителен к стрессам, особенно в первые 2 месяца жизни, так как иммунная система ещѐ не сформирована, а стрессы приводят к большему нарушению В- клеточного звена иммунитета, который играет важную роль в синтезе собственных специфических антител, когда колостральные антитела исчезают.

У коров в состоянии стресса, а таковым является метаболический ацидоз, повышается функциональная активность гипофиза и коры надпочечников, в результате чего поступающие в плод в больших количествах кортикостероиды вызывают у него торможение развития иммунокомпетентных органов, в частности, тимуса. Показатели морфометрических исследований лимфатических узлов и лимфоидной ткани конечной части подвздошной кишки свидетельствуют о запаздывании процесса развития вторичных лимфофолликулов телят всех возрастных групп, полученных от ацидозных коров, по сравнению со здоровыми телятами этого же возрастного периода, а В-лимфоциты продуцируются только во вторичных фолликулах лимфоидных органов. Поэтому дефицит В-лимфоцитов у таких телят усугубляется.

У телят, полученных от коров с метаболическим ацидозом, снижены в крови показатели общего белка, иммуноглобулинов, лейкоцитов и эритроцитов, резервной щѐлочности, бактерицидной активности сыворотки крови и фагоцитарного индекса нейтрофильных

7

лейкоцитов. Телята отличаются низкой жизнеспособностью, среди них диспепсия регистрируется до 74,5%, случаи вынужденного убоя

– до 34,5%, гибели – до 21%. У большинства телят, рождѐнных от таких коров, число Т-лимфоцитов, составляющих основу клеточного иммунитета, остаѐтся ниже нормы на протяжении всего молозивного периода жизни.

В связи с этим усиление и мобилизация нормализации созревания лимфоидных иммунокомпетентных органов у телят, полученных от коров с метаболическим ацидозом, являются первостепенными задачами лечебно-профилактических ветеринарных мероприятий.

Таким образом, поиск научно обоснованных методов и средств коррекции возрастных иммунодефицитов у телят молочного периода, полученных от коров с метаболическим ацидозом, является одной из актуальных проблем биологии и ветеринарии. Результаты исследований позволяют сделать вывод, что введение в рацион адаптогенов телятам молочного периода, полученных от коров с метаболическим ацидозом, является одним из перспективных подходов к решению проблем коррекции становления их собственной иммунной системы, обуславливающей повышение сохранности и продуктивности.

3. Адаптогены и возможные механизмы их действия

Адаптогены – фармакологические препараты, вызывающие в организме оптимизацию свойственных ему физиологических процессов, обеспечивающих естественную общую резистентность, обладающие анатоксическим действием. Кроме того, они практически не меняют нормальных функций организма, но значительно повышают физическую работоспособность, переносимость нагрузок, устойчивость к различным неблагоприятным факторам (гипоксия, гипертермия, гипотермия, инфекции, стрессы). Известно анаболическое действие адаптогенов, которое связано с активизацией синтеза пластического белка и более высоким усвоением азота. У истощенных животных это сопровождается восстановлением мускулатуры, кальцификацией остеопорозных костей, увеличением общей живой массы, снижением расхода кормов на единицу откорма. Длительный приѐм адаптогенов ускоряет восстановление белков крови при значительных кровопотерях. Адаптогены в безмикробный период болезни, в стрессовых ситуациях поддерживают защитные силы организма, снижают токсическое действие лекарственных препаратов.

8

Главным фактором применения адаптогенов в процессе обмена веществ является более экономное расходование энергии, появление способности организма нормально функционировать при меньших затратах энергии. Другим свойством адаптогенов является мобилизация ими антиоксидантной системы. Экстракты из женьшеня, элеутерококка, родиолы розовой обладают антибластомогенным эффектом, что связано со стимуляцией защитных систем и повышением противоопухолевой резистентности организма. У животных с опухолевыми процессами после применения адаптогенов усиливается фагоцитарная функция нейтрофилов, повышаются цитотоксические свойства лимфоидного ряда, т.е. происходит стимуляция Т-клеточного иммунитета. Адаптогены участвуют в регуляции острых и хронических стрессреакций. При стрессе усиливается ПОЛ (перекисное окисление липидов), в результате происходят патологические сдвиги в биомембранах, адаптогены тормозят процесс ПОЛ в биомембранах, тем самым предотвращая развитие патологии.

Адаптогены относятся к экологическим препаратам, поскольку являются продуктами метаболизма растений, обладая высоким индексом терапевтической широты, безвредны, так как, попадая в организм животных, быстро распадаются на простые молекулярные соединения и почти полностью усваиваются организмом. Применение адаптогенов новорождѐнным животным и животным постпрофилакторного периода активизирует становление у них собственной иммунной системы, способствуя повышению жизнеспособности и продуктивности.

Из вышесказанного следует, что применение адаптогенов является важным звеном в профилактике различного рода стрессов, расстройств пищеварения, а также повышения общей резистентности организма и увеличения прироста живой массы.

Сравнительная характеристика действия шротов элеутерококка и родиолы розовой со шротом облепихи показали, что шрот облепихи при применении телятам также обладает адаптогенным действием.

Биохимический анализ шрота облепихи (на 100 г)

Марганец – 1,8 Фосфор – 54,6

Аминокислотный состав облепихового шрота (мг на 100 г шрота)

Приведѐнные биохимические показатели шрота облепихи, полученного после фреоновой экстракции из свежемороженых ягод облепихи, являющегося отходом фармацевтической промышленности, свидетельствуют о богатом их составе, содержащем микро- и макроэлементы, витамины, заменимые и незаменимые аминокислоты.

4. Ретроспективный анализ заболеваний коров с метаболическим ацидозом и полученных от них телят в хозяйствах Красноярского края

Метаболический ацидоз у коров в хозяйствах Красноярского края колеблется в пределах 50–100% от числа исследованных животных. Особенно высок процент больных ацидозом в зимний и зимневесенний периоды (до 100%). В это время отмечают снижение показателей резервной щѐлочности (в пределах 28,8–38,6 об.%СО2 при норме 46–66 об.%СО2), уровня каротина (в пределах 0,22–0,44 мг% при норме

10