Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Особенности адаптационного потенциала крупного рогатого скота зарубежной селекции в условиях агроэкосистемы Южного Урала.pdf
Следует особо отметить, что между концентрациями церулоплазмина – основного антиоксиданта сыворотки крови животных
и малонового диальдегида – конечного продукта перекисного окисления липидов выявлена обратная зависимость (рис. 3).
Вышеизложенное согласуется и с каталазной активностью.
Как видно из таблицы 11, активность вспомогательного фермента
дыхания – каталазы, разрушающей гидроперекиси с образованием
молекулярного кислорода и наряду с пероксидазой составляющей
первую линию защиты от свободных радикалов, показало, что у коров I группы наблюдается ее увеличение на 22,76 % по сравнению
со II группой и на 20,03 % – относительно нормы.
Каталаза – главный высокоактивный фермент антиоксидантной
защиты организма, регулирующий концентрацию Н2О2 в организме.
Ферменты, участвующие в метаболизме Н2О
в значительном коли-
2,
честве содержатся в таких клеточных органеллах (печени и почек),
как пероксисомы. В них Н2О2 образует простые самоокисляющиеся флавопротеиды, а каталаза разрушает их. Мы склонны полагать,
что высокая степень увеличения каталитической активности каталазы крови и снижение концентрации глюкозы свидетель-ствуют об
усиленном вовлечении в обменные процессы липидов как основных
источников энергии (на фоне развивающейся гипогликемии) в процессе адаптации импортированных коров к новым эколого-хозяйственным условиям.
Характеристика минерального обмена в организме коров
При изучении обмена веществ нельзя не учитывать состояние
минерального обмена, так как многие из химических элементов принимают участие в активации ферментов, проницаемости мембран,
обеспеченности организма энергией и так далее.
Дисбаланс минеральных элементов ведет к изменению обмена веществ. К тому же стабильность химического состава является
одним из важнейших и обязательных условий нормального функционирования организма, при этом отклонения в его составе приводят к широкому спектру изменений в состоянии здоровья животных
(Т.А. Шепелева, 2009). Поэтому изучение состояния минерального
обмена в организме сельскохозяйственных животных имеет важное
значение.
111
Как известно, кальций – один из важнейших компонентов системы, регулирующий проницаемость мембран. Его ионы способствуют взаимодействию актина и миозина, отвечающих за сокращение мышечных волокон. К тому же ионы кальция способствуют
выделению ацетилхолина и связыванию его с холин-рецептором,
а при избытке ацетилхолина активизируют холинэстеразу, расщепляющую ацетилхолин. Немаловажную роль ион кальция принимает
в процессе свертывания крови. Учитывая это, определение кальция
в крови коров представляет большое значение.
Согласно результатам исследований (табл. 12), содержание
кальция в сыворотке крови исследуемых коров составило 2,16±0,04
и 2,38±0,07 ммоль/л соответственно по группам, что на 18,06 и
7,15 % было ниже верхней границы физиологической нормы. На
наш взгляд, отмеченная гипокальциемия как у коров I, так и II групп
является результатом низкого содержания его в кормах при высококонцентратном типе кормления, свойственного исследуемым хозяйствам. Данное утверждение подтверждается концентрацией фосфора, имеющей тенденцию, напротив, к увеличению, а именно при
норме 1,68–2,10 ммоль/л его содержание у коров обеих групп находилось на уровне 3,23±0,06 и 2,13±0,03 ммоль/л соответственно. Определение фосфора неорганического в сыворотке крови коров является
необходимым потому, что все виды обмена в организме неразрывно
связаны с превращением фосфорной кислоты. Как известно, фосфор
входит в структуру нуклеиновых кислот, благодаря фосфорилированию осуществляется гликолиз, прямое окисление углеводов, транспорт липидов, обмен аминокислот. Определение кальциево-фосфорного соотношения позволило выявить его изменение содержания
в организме коров как австрийской, так и отечественной селекции,
а именно при оптимальном соотношении 2:1 значение Ca:P у коров
I группы составило 0,67, у коров II группы – 1,12. По-видимому, изменение кальциево-фосфорного соотношения у импортированных
коров связано с анаэробным типом углеводного обмена, выявленным нами при изучении углеводного обмена.
Немаловажная роль в организме коров отводится одному из
важнейших микроэлементов – меди. 90…93 % всей меди плазмы
крови находится в церулоплазмине (M.A. Foster, T. Pochlington,
112
A.A. Dawson, 1979). Медь регулирует окислительно-восстанови-
X Sx±
тельные реакции клеточного дыхания, нормализует течение многих
физиологических и биохимических процессов в системе кроветворения и функцию воспроизводства, а также влияет на обмен веществ,
образование гемоглобина и фагоцитарную активность лейкоцитов
(Л.Р. Ноздрюхина, 1980).
Следует отметить, что Челябинская область считается дефицитным по меди регионом. По данным проведенных исследований
установлено, что у коров обеих групп отмечен недостаток меди,
а именно ее содержание при норме 14,1–15,7 мкмоль/л составило
6,78±0,11 и 7,57±0,15 мкмоль/л соответственно по группам. Вероятно, это явилось одной из причин снижения адаптивных возможностей импортированных животных к новым эколого-хозяйственным
условиям Южного Урала, так как при дефиците меди ослабляются
защитные силы организма.
Таблица 12 – Показатели минерального обмена в организме коров
(
Цинк, мкмоль/л 17,21±0,23 18,65±0,17 19,9–26,0
Марганец, мкмоль/л 0,54±0,02 0,73±0,03** 0,91–1,82
Кобальт, мкмоль/л 0,43±0,02 0,55±0,01 0,51–0,85
Никель, мкмоль/л 0,06±0,02 0,03±0,001** 0,12*
Кальций, ммоль/л 2,16±0,04 2,38±0,07* 2,50–2,55
Фосфор, ммоль/л 3,23±0,06 2,13±0,03* 1,68–2,10
Свинец, мкмоль/л 0,10±0,001 0,05±0,01** 0,50****
Кадмий, мкмоль/л – – –
Железо, мкмоль/л 19,54±0,53 16,06±0,32 16,1–19,7
Медь, мкмоль/л 6,78±0,11 7,57±0,15* 14,1–15,7
; n = 10)
Показатель
I
(австрийская
селекция)
Группа
(отечественная
селекция)
II
Норма
Примечание: * p < 0,05; ** p < 0,01; *** p < 0,001; **** – ПДК.
113
Недостаток меди установлен нами на фоне низкого содержания цинка в крови коров. Так, содержание цинка в крови коров
I и II группы составило 7,21±0,23 и 19,23±0,17 мкмоль/л, что на
15,63 и 6,71 % меньше нижней границы нормативной величины.
Данный факт в наших исследованиях мы считаем очень важным, так
как при нехватке цинка в организме снижается синтез белка, уменьшается число лимфоцитов, циркулирующих в крови. Именно такие
закономерности в организме импортированных коров выявлены результатами наших исследований (табл. 7 и 8).
Кроме того, нельзя исключить, что снижение содержания цинка может быть обусловлено антагонизмом взаимодействия цинка
с другими элементами: с железом – в конкуренции за связь с трансферрином в крови; с медью и фосфором – взаимным торможением
адсорбции друг друга в кишечнике. Не исключено, что влияние некоторых из них переносится и на межуточный обмен.
В новых эколого-хозяйственных условиях у коров I группы
в крови снижается также концентрация кобальта, которая при значении 0,43±0,02 мкмоль/л оказалась на 58,14 % ниже по сравнению
с видовой нормой. Возможно, одной из причин этого явилась установленная нами высокая концентрация железа в кормах, поступающих в организм коров. Однако содержание железа в сыворотке крови импортированных коров при его достаточно высоком содержании
в почве хозяйства ООО «Ясные Поляны» находилось на уровне
верхней границы видовой нормы и составило 19,54±0,53 мкмоль/л.
У коров II группы концентрация железа в крови была близка к нижней границе видовой нормы. Вероятно, это связано с тем, что железо
относится к группе труднодоступных элементов.
Содержание кобальта у коров отечественной селекции соответствовало нижней границе нормативной величины и составило
0,55±0,01 мкмоль/л. Концентрация марганца в крови коров обеих групп
оказалась меньше нижней границы физиологической нормы и составила 0,54±0,02 и 0,73±0,03 мкмоль/л соответственно по группам.
Известно, что при поступлении тяжелых металлов с кормами происходит их кумуляция в организме. В случае недостаточного содержания в кормах микроэлементов экотоксиканты в большей
степени, чем при достаточном поступлении биогенных элементов,
проявляют свои конкурентные взаимоотношения. В то же время на-
114
личие свинца в тканях животных вызывает симптомы, связанные
с дефицитом меди и цинка (С.В. Шабунин, М.Н. Аргунов, М.В. Часовников, 2006).
Вышеизложенное нашло частичное отражение и при анализе
результатов наших исследований. Так, из данных таблицы 12 видно, что концентрация никеля в крови импортированных коров составляет 0,06±0,02 мкмоль/л при ПДК 0,12 мкмоль/л. У коров отечественной селекции уровень содержания никеля в крови составил
0,03±0,001 мкмоль/л и был ниже в 2,0 раза (p < 0,01) по сравнению
с коровами I группы.
Такая же закономерность нами выявлена по содержанию
свинца. Содержание свинца в крови коров I группы составило
0,10±0,001 мкмоль/л при значении его у коров II группы –
0,05±0,01 мкмоль/л и при ПДК – 0,50 мкмоль/л.
Положительным моментом наших исследований по изучению
минерального обмена в организме исследуемых коров считается
отсутствие кадмия – элемента, относящегося, наряду со свинцом
и никелем, к группе тяжелых металлов и проявляющего антиметаболическую функцию.
Таким образом, анализ минерального обмена в организме коров
позволил выявить дисбаланс уровня химических элементов у коров
обеих групп, при этом у импортированных коров он более выражен.
Обобщая полученные данные по биохимическому статусу
опытных коров, включающему углеводный, белковый, минеральный
и липидный обмены, можно опосредованно судить, что стрессовые
стимулы вызывают, прежде всего, активацию гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, избыточную продукцию адаптивных гормонов, с которых и начинается организация защиты от
действия стрессорного фактора. Стрессорные гормоны – кортизол
(интегральный гормон стресса) и адренокортикотропный гормон
оказывают депрессивное действие на иммунитет, вызывая развитие
стрессового иммунодефицита. Для становления стрессовой реакции
не имеет значение сила стрессорного воздействия, а решающим для
возникновения стрессовой реакции является лишь то, предъявляет
ли раздражитель дополнительные требования к организму, вызывает ли потребность к адаптации, включению новых приспособительных механизмов, поэтому выраженность стрессовой реакции будет,
115
безусловно, зависеть от интенсивности, длительности, частоты воздействия стрессорного фактора.
В связи с тем, что при оценке гематоморфологических и биохимических показателей в картине крови импортированных коров
установлены изменения, сопровождающиеся усилением гемопоэза,
нарушением метаболических процессов в организме, нами была поставлена задача по изучению данных показателей в зависимости от
сезона года, которые послужат более объективной оценкой в определении физиологического состояния импортированных коров, попавших в новые для них эколого-хозяйственные условия.
2.5 Сезонная динамика гематоморфологических
и биохимических показателей крови коров
зарубежной селекции
Большая часть животноводческих регионов России и, в частности, зона Южного Урала находится в природно-климатических условиях с достаточно отчетливо выраженной сменой сезонов года, что
в свою очередь определяет особенности технологии кормления и содержания крупного рогатого скота. Сезонные особенности технологии зачастую усугубляют стрессовое состояние коров, в результате
чего снижается их молочная продуктивность (Н.В. Ермакова, 2009;
И.М. Якупов, 2007; С.Н. Ижболдина, 2005; В.Н. Мирманов, 2009).
Особое значение данная проблема приобретает на современном
этапе, когда на территорию Российской Федерации все чаще завозится
импортный крупный рогатый скот, остро реагирующий на смену природно-климатических условий. Это выражается, в первую очередь,
в количественном содержании ряда биохимических компонентов
крови, изменяющихся в зависимости от сезона года. Именно картина
крови отражает физиологическое состояние организма, а также взаимообусловливает характер протекающих биохимических процессов
и воспроизводит воспринимаемые организмом колебания внешней
среды. Сезонные изменения обмена веществ наиболее выражены
у животных в зимний и весенний периоды (Е.А. Васильева, 1974).
В связи с этим в условиях ООО «Ясные Поляны» Троицкого
района нами была изучена сезонная динамика гематоморфологиче-
116
ских и биохимических показателей для более объективной оценки
X Sx±
состояния импортированных коров.
По результатам проведенных исследований видно (табл. 13),
что у импортированных коров в зимний период регистрируются наименьшее содержание гемоглобина (85,70±1,57 г/л) и максимальное
количество эритроцитов (7,56±0,20×1012/л). Для этого периода также
характерны слабая степень насыщения эритроцитов гемоглобином
(0,34 пк) и низкий уровень содержания гематокрита (31,39±0,76 %).
В весенний период, по сравнению с зимним, происходит снижение
числа эритроцитов на 19,31 % (p < 0,01); увеличение концентрации
гемоглобина на 16,45 %, (p < 0,01) и гематокритной величины – на
6,72 % (p < 0,05) на фоне повышения гемоглобинного индекса до 0,49.
Таблица 13 – Сезонная динамика гематоморфологических показателей крови импортированных коров (
; n = 10)
Показатель
Эритроциты ×1012/л
Гемоглобин, г/л
Гемоглобинный
индекс, пк
Гематокрит, %
Примечание: * p < 0,05; ** p < 0,01; *** p < 0,001.
зима весна лето осень
7,56±
0,20
85,70±
1,57
0,34 0,49 0,67 0,69 0,7–1,1
31,39±
0,76
Сезон года
6,10±
0,12**
99,80±
2,50**
33,50±
0,42*
5,38±
0,64
119,30±
1,76
37,02±
0,53**
5,09±
0,13
117,05±
1,32
36,40±
0,45
Норма
5,0–7,5
90,0–120,0
35,0–45,0
На наш взгляд, отмеченные изменения связаны с тем, что животные в зимнее время лишены активного моциона. Все это приводит к тому, что у коров ослабляются защитные силы организма.
В летний период, напротив, отмечается повышение уровня
гемоглобина до 119,30±1,76 г/л с последующей его стабилизацией
(117,05±1,32 г/л) в осенний период, что соответствовало значениям
видовой нормы. Установленные изменения сопровождаются увеличением числа эритроцитов летом по сравнению с зимним периодом
117
на 6,96 %, гематокрита – на 17,94 и 15,96 %, соответственно в лет-
0
0,2
0,4
0,6
0,8
пк
Зима Весна Ле то Осе нь
Сезон года
0
50
100
150
г/л
Зима Весна Л ето Осень
Сезон года
0
2
4
6
8
x 10 / л
Зима Весна Лето Осень
Сезон года
0
20
40
60
80
100
120
г/л
Зима Ве сна Лето Осе нь
Сезон года
ний и осенний периоды, на фоне преимущественного повышения
в осенний период гемоглобинного индекса до 0,69 пк. Более наглядно изменения вышеуказанных показателей крови импортированных
коров в течение года представлены на рисунке 4.
По-видимому, это объясняется тем, что у животных в летний
и осенний сезоны года повышаются адаптационные возможности
их организма. При этом нельзя исключать тот факт, что увеличение уровня содержания гемоглобина в летний период может
быть связано с повышением температуры окружающей среды
(до +25…+30 °С).
Количественные изменения лейкоцитов также демонстрируют
сезонную динамику с тенденцией к снижению их числа в летний
(7,46±0,11×109/л) и осенний (8,23±0,07×109/л) периоды. Зимой число лейкоцитов составило 9,53±0,08×109/л, при этом максимальное
значение изучаемого показателя, превышающее верхнюю границу
видовой нормы на 4,66 %, регистрировалось весной и составило
12,56±0,06×109/л (табл. 14).
а б
в г
Рис. 4. Сезонная динамика гемоглобина (а), эритроцитов (б), гематокрита (в)
и гемоглобинного индекса (г) в крови импортированных коров
118
В составе и соотношении различных форм лейкоцитов отме-
X Sx±
чается также достаточно выраженный сезонный характер. Достоверное уменьшение количества эозинофилов до 2,62±0,03 % было
максимальным зимой и оказалось ниже показателя видовой нормы
на 14,51 % (p < 0,05). Аналогичная закономерность наблюдалась
и в весенний период (2,68±0,03 %).
Летом число эозинофилов увеличилось до 2,94±0,02 % и соответствовало нижней границе видовой нормы. Очередное уменьшение числа эозинофилов до 2,85±0,05 % регистрировалось осенью.
Максимальные уровни содержания полиморфноядерных клеток
крови выявлены в зимний и весенний периоды со стороны сегментоядерных (39,71±1,18; 42,09±1,93 %) и палочкоядерных (6,23±0,11;
5,25±0,13 %).
Таблица 14 – Лейкоцитарный профиль крови импортированных
коров на фоне смены сезонов года (
; n = 10)
Показатель
Лейкоциты, ×109/л
Б
Э
Н
Лейкограмма, %
Л
М
Показатель
состояния
Примечание: * p < 0,05; ** p < 0,01; *** p < 0,001.
зима весна лето осень
9,53±
0,08
0,20±
0,01
2,62±
0,03
6,23±
П
0,11
39,71±
С
1,18
49,54±
1,26
1,70±
0,04
13,00±
0,12
Сезон года
12,56±
0,06
0,18±
0,01
2,68±
0,03
5,25±
0,11
42,09±
1,93
48,14±
1,25
1,66±
0,02
9,00±
0,26
119
7,46 ±
0,11**
0,27±
0,02
2,94 ±
0,02**
4,22 ±
0,08**
38,38±
0,75**
51,96±
1,12
2,23±
0,06**
18,00±
0,23
8,23±
0,07
0,34±
0,01
2,85±
0,05
5,15±
0,04
37,93±
1,23
51,56±
1,22
2,17±
0,07
16,00±
0,18
Норма
4,5–12,0
0,00–2,00
3,00–10,0
2,00–5,00
20,0–35,0
40,0–75,0
2,00–7,00
–
Сдвиг лейкоцитарного профиля повлиял на содержание мононуклеарных лейкоцитов. В зимний и весенний сезоны года
нами выявлены самые низкие значения лимфоцитов (49,54±1,26 и
48,14±1,25 % соответственно) и моноцитов (1,70±0,04 и 1,66±0,02 %
соответственно). Летом и осенью происходит нарастание количества
моноцитов на 29,42 и 32,53 % соответственно по сравнению с зимним и весенним сезонами.
Установленные в ходе исследований закономерности в количественных соотношениях лейкоцитарных клеток свидетельствуют
о том, что на протя-жении всех сезонов года и особенно в зимний
и весенний периоды в крови импортированных коров развивается
типичная картина стресс-реакции, выражающаяся эозинопенией,
незначительной лимфоцитопенией и нейтро-филезом.
Наличие стресс-реакции подтверждают и значения универсального индикатора стресса – показателя состояния животных, величина которого находится в обратной зависимости от выраженности состояния напряжения их организма и служит объективной оценкой
адаптивных процессов в организме коров. Расчет показателя состояния организма импортированных коров позволил выявить, что более низкие значения показателя состояния регистрируются в зимний
(13,00±0,12) и весенний (9,00±0,26) периоды. При этом, как видно из
таблицы 14, весной отмечается минимальная величина изучаемого
показателя, что может быть связано с ослаблением защитных сил их
организма. В летний период значение показателя состояния достигает 18,00±0,23, что в 1,39 и 2,00 раза выше, по сравнению с зимним и весенним сезонами года соответственно. К осени его значение
несколько снижается и составляет 16,00±0,18, однако продолжает
оставаться достоверно выше по сравнению с зимним и особенно весенним периодами.
В ходе научно-хозяйственного опыта на фоне смены сезонов
года нами были установлены изменения со стороны показателей,
характеризующих состояние белкового, углеводного, минерального,
липидного обменов в организме импортированных коров.
Анализ данных, представленных в таблице 15, показывает, что
содержание общего белка было наименьшим в зимний период и составило 66,75±1,21 г/л, что на 16,78 % (p < 0,01) было ниже относительно видовой нормы и на 21,59 % (p < 0,01) по сравнению с летним
сезоном (81,16±1,45 г/л).
120