CC BY
24
Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве 39
УДК 591.1:591.11
Физиологические показатели бычков чёрно-пёстрой породы при воздействии транспортного стресса
М.А. Кизаев1, Е.А. Ажмулдинов1, М.Г. Титов1, Н.В. Соболева2
1 ФГБНУ«Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук»
2 ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный аграрный университет»
Аннотация. Механизмы, за счёт которых происходят функциональные нарушения по причине стресса, остаются неясными, хотя признано, что одним из основных факторов, влияющих на здоровье в результате стресса, является вовлечение нейроэндокринной системы. Транспортировка вызывает напряжение физиологических показателей, что приводит к повышению температуры тела, пульса и частоты дыхания и в свою очередь вызывает изменения состава крови, электролитов, гормонов, метаболитов и ферментов и может представлять потенциальные риски не только для благосостояния животных, но и для качества мяса.
Исследование проводилось на 30 бычках чёрно-пёстрой породы, разделённых на две группы: I группа - бычки в возрасте 8 месяцев были перевезены на ферму для откорма (расстояние составило 50 км), II группа - бычки, находящиеся после отъёма на ферме по откорму. Откорм производился по интенсивной технологии, сенажно-концентратном типе кормления.
При транспортировке температура тела повышалась на 0,8 °С (Р<0,01), частота пульса и дыхания - соответственно на 26,3 (Р<0,05) и 25,7 % (Р<0,05). Также число лейкоцитов было выше на 8,5 % (Р<0,05) по сравнению с ровесниками из II группы; нейтрофилов - на 28 %, эритроцитов, гемоглобина и тромбоцитов - на 4,1 %; 1,2; 18,6 %. Также происходило увеличение общего белка, щелочной фосфатазы и креатинина у крупного рогатого скота после транспортировки на 7,2 %; 13,0 и 11,7 %.
Таким образом, изменение широкого спектра физиологических показателей является следствием неспецифической стрессовой реакции на процесс транспортировки и окружающую среду.
Ключевые слова: бычки, транспортировка, стресс, температура, пульс, частота дыхания, кровь, эритроциты, лейкоциты.
Введение.
Стресс является важным фактором в животноводстве, поскольку напрямую связан с ростом, воспроизводством, качеством мяса, благосостоянием животных и восприимчивостью к болезням [1-4].
Животные обычно реагируют на стрессоры поведенческими, эндокринными, нервными, иммунными, гематологическими и метаболическими изменениями, которые предназначены для восстановления гомеостаза. Транспортный стресс является одним из сильных и тяжёлых. Он включает в себя большое количество факторов, влияющих на организм животного: климатические (температура, влажность, газы и т. д.), методы и средства обработки, перевозка без пищи и воды и т. д. У животного при перевозке повышается температура тела, учащается пульс и повышается сердцебиение [5, 6], потери в живой массе варьируются от 3 до 12 % в зависимости от продолжительности и условий поездки [7]. Учитывая иммунный ответ, транспортный стресс приводит к увеличению числа полных лейкоцитов, нейтрофилов, эозинофилов и мононуклеарных клеток при снижении количества лимфоцитов.
Цель исследования.
Изучение влияния транспортного стресса на изменения физиологических показателей у молодняка крупного рогатого скота чёрно-пёстрой породы.
Материалы и методы исследования.
Объект исследования. Бычки чёрно-пёстрой породы 8-месячного возраста средней живой массой 215,7±2,40 кг.
40 Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве
Обслуживание животных и экспериментальные исследования были выполнены в соответствии с инструкциями и рекомендациями Russian Regulations, 1987 (Order No. 755 on 12.08.1977 the USSR Ministry of Health) and «The Guide for Care and Use of Laboratory Animals (National Academy Press Washington, D.C. 1996)». При выполнении исследований были предприняты усилия, чтобы свести к минимуму страдания животных и уменьшения количества используемых образцов.
Схема эксперимента. Опытная часть проводилась на базе ОАО Агрофирма «Нур» Стерли-башевского района Республики Башкортостан. Для исследования по методу пар-аналогов были подобраны 30 бычков чёрно-пёстрой породы в возрасте 8 месяцев, которых разделили на две группы: I группа -телята были перевезены в летний период на ферму для интенсивного (сенажно-сенного) откорма (расстояние составило 50 км), II группа - молодняк, находящийся на ферме по откорму. Животные содержались в клетках по 15 голов, поение - из автопоилок, ручная раздача корма, навозоудаление - скребковым транспортёром.
Оборудование и технические средства. Морфологические и биохимические показатели крови определяли в Испытательном центре ЦКП ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН (аттестат аккредитации № ИЛ^и.2ШФ59 от 02.12.2015 г.) с использованием автоматического гематологического анализатора для ветеринарии ВС-2900 Vet («Mindray», Китайская Республика) и биохимического анализатора Stat Fax 1904+ («Awareness Technology», США), температуру тела животного определяли при помощи электронного градусника.
Статистическая обработка. Основной материал, полученный в исследованиях, обработан с использованием пакета программ «Statistica 10.0» («Stat Soft Inc.», США), достоверность определяли при помощи критерия Стьюдента.
Результаты исследования.
Клинические показатели являются основными для изучения физиологического состояния молодняка крупного рогатого скота в период стресса. Сравнительные данные клинических показателей телят 8-месячного возраста, находившихся на откормочной ферме и подвергшихся транспортному стрессу, представлены в таблице 1.
Таблица 1. Клинические показатели животных
Группа Температура тела, оС Частота пульса в минуту Частота дыхания в минуту
Бычки после транспортировки с отделения
I 39,0±2,01 78,7±1,47 37,7±2,08
Бычки, находившиеся на ферме
II 38,2±2,56 62,3±2,00 30,0±2,18
До транспортировки клинические показатели у подопытных животных практически не отличались и составляли в среднем: температура тела - 38,7 оС, частота пульса - 62,6 сердечных сокращений в минуту, частота дыхания - 30,1 дыхательных движений в минуту.
У молодняка, подвергнутого транспортировке, по сравнению с ровесниками, находящимися в условиях физиологического покоя, температура тела повышалась на 0,8 оС (Р<0,01), частота пульса и дыхания - соответственно на 26,3 (Р<0,05) и 25,7 % (Р<0,05). Повышенная частота дыхания у молодняка после перевозки предполагает, что животных не адаптировали для транспортировки, и они, вероятно, страдали от физиологического стресса [8, 9].
Данный стресс-фактор оказал влияние на общее количество лейкоцитов, нейтрофилов и лимфоцитов, эозинофилов и моноцитов, соотношение нейтрофилов к лимфоцитам у транспортируемых бычков (табл. 2).
После воздействия транспортного стресса на телят 8-месячного возраста I группы число лейкоцитов было выше на 8,5 % (Р<0,05) по сравнению с ровесниками II группы; нейтрофилов - на 28 %. Количество эозинофилов находилось практически на одинаковом уровне.
Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве 41
Таблица 2. Влияние стресса на показатели крови молодняка крупного рогатого скота
Показатель Группа
I II
Лейкоциты, 109к/л Лимфоциты, 109к/л Моноциты, 103к/мкл Нейтрофилы, 103к/мкл Эозинофилы, 103к/мкл 10,2±0,22 9,4±0,22 6,8±0,23 6,9±0,21 0,41±0,03 0,40±0,04 3,2±0,40 2,5±0,41 0,13±0,03 0,12±0,02
Соотношение между нейтрофилами и лимфоцитами было увеличено после транспортировки (с 0,4:1 до 0,5:1) в настоящем исследовании, что аналогично выводам, опубликованным Шток-маном и другими [10].
Изучение гематологических показателей крови показало, что при транспортировке молодняка крупного рогатого скота на расстояние 50 км происходят изменения, характерные для стрессового состояния, то есть увеличение форменных элементов и метаболитов.
Транспортный стресс явно вызывал острый ответ у телят за счёт повышения концентрации эритроцитов и гемоглобина в крови (табл. 3).
Таблица 3. Влияние транспортного стресса на гематологические показатели крови
Показатель Группа
I II
Эритроциты, 1012к/л Гемоглобин, г/л Гематокрит, % Тромбоциты, 103к/мкл 10,2±2,18 9,8±2,01 124,3±1,70 119,4±2,60 31,9±2,28 30,4±2,14 879,1±2,32 741,5±2,34
Если в период транспортировки состав крови у бычков изучаемых групп находился в пределах средних физиологических величин и характеризовал обмен веществ в соответствии с возрастом и уровнем продуктивности, то после транспортировки происходило увеличение изучаемых показателей [11].
Согласно полученным данным, наибольшее увеличение эритроцитов, гемоглобина и тромбоцитов произошло у животных I группы, которые были подвержены транспортному стрессу. По сравнению со сверстниками из II группы разница составила на 4,0 %; 4,1 %; 18,6 % (Р<0,05).
Изменения уровня биохимических параметров сыворотки крови приведены в таблице 4.
Таблица 4. Биохимические показатели животных после транспортировки
Показатель Группа
I II
Глюкоза (ммоль/л) 3,07±1,2 2,77±1,3
Общий белок (г/л) 83,13±1,3 77,58±1,9
Кальций (ммоль/л) 2,00±2,2 1,78±2,7
Фосфор (ммоль/л) 5,09±1,3 4,76±2,5
Щелочная фосфатаза (Ед/л) 434,0±0,25 384,0±0,18
Креатинин (мкмоль/л) 210,0 ±13,4 188,0 ±14,4
Триглицерид (ммоль/л) 2,70 ±13,4 1,56 ±17,2
42 Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве
Принимая во внимание, что бычки имели постоянный доступ к воде после транспортировки, мы предполагаем, что значительное увеличение уровня общего белка на 7,2 % может быть связано с антиоксидантными свойствами белков крови.
Значительное повышение уровня кальция на 12,3 и фосфора — на 6,9 % в сыворотке по сравнению с показателем интактного молодняка наблюдалось сразу после транспортировки.
Концентрация креатинина в плазме крови здоровых животных относительно постоянна и зависит от мышечной массы тела [12]. В настоящем исследовании было обнаружено значительное увеличение креатинина при транспортировке на 11,7 % и глюкозы - на 10,8 %.
Уровень триглицеридов в крови может изменяться в течение суток в значительных пределах. У перевозимого молодняка он был повышен на 3,0 %, что связано с активизацией обмена жиров в печени.
Таким образом, при транспортировке организм животных за счёт собственных запасов активизирует белковый, жировой и углеводный обмены для поддержания гомеостаза [13-16]. Наблюдается так называемая «химическая терморегуляция при срочной адаптации» генетически не приспособленного животного к условиям транспортировки.
Обсуждение полученных результатов.
Транспортировка, которая часто считается одной из основных причин стресса, представляет собой множество физических и психологических стимулов, которые нарушают гомеостаз и метаболизм у животных. Перевозка оказывает стрессовое воздействие на физиологические и гематологические параметры многих домашних животных, мобилизацию энергетического и белкового метаболизмов, активность ферментов и гормонов и изменений в иммунной системе [1].
В процессе эксперимента установлено, что наибольшее увеличение количества лейкоцитов наблюдалось у животных, которые были подвергнуты транспортному стрессу, что указывает на напряжение иммунной защиты организма [4].
Количество нейтрофилов было выше у животных, которых перевозили, что согласуется с предыдущими результатами [2, 3, 9].
Соотношение между нейтрофилами и лимфоцитами часто рассматривается как более точное измерение состояния организма и действующее как индикатор стресса [10]. Высоким данное соотношение было у телят после перевозки (0,5:1) и может рассматриваться как высокая реакционная способность организма к нагрузкам. В то время как моноциты обычно рассматриваются как точный показатель стресса, здесь этого не происходит из-за относительной изменчивости распределения моноцитов у крупного рогатого скота [7]. Это подтверждается результатами данного исследования, в котором не было обнаружено серьёзных изменений в числе моноцитов, хотя следует отметить, что их биологическая функция остаётся важной.
Увеличенный уровень клинических и биохимических параметров может произойти из-за различных механизмов: усиление белкового метаболизма при транспортировке; обезвоживание организма, ведущее к потере воды из крови, расщепление белка мышц из-за долговременной их активности во время транспортировки могут быть причиной повышения концентрации креатинина и триглицеридов в сыворотке [8]. Более того, картина окислительных параметров, характеризующаяся значительным их увеличением после транспортировки, согласуется с выводами других исследователей [10].
Выводы.
По совокупности полученных данных: увеличение количества нейтрофилов и соотношение нейтрофилов к лимфоцитам, учащённое сердцебиение, повышенная температура, изменения в крови и сыворотке говорят о том, что стресс приводит к сильному напряжению организма и ряду модификаций иммунной системы.
Исследования выполнены в соответствии с планом НИР на 2018-2020 гг. ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН (№ 0761-2018-0004)
Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве 43
Литература
1. Transportation of young beef bulls alters circulating physiological parameters that may be effective biomarkers of stress / K.R. Buckham Sporer, P.S. Weber, J.L. Burton et al. // Journal of Animal Science. 2008. 86. P. 1325-1334. doi: 10.2527/jas.2007-0762
2. Стрессоустойчивость молодняка крупного рогатого скота различных пород при промышленной технологии выращивания и откорма / Е.А. Ажмулдинов, В.И. Левахин, М.Г. Титов, Ю.А. Ласыгина // Вестник мясного скотоводства. 2014. № 4(87). С. 64-68.
3. Влияние препарата энергосил на потери мясной продукции при транспортировке и пред-убойном содержании животных / В.И. Левахин, С.М. Поберухин, Ю.А. Ласыгина, Ю.Ю. Петрунина // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2014. № 4. С. 42-44.
4. Physiological responses of young cross-bred calves immediately after long-haul road transportation and after one week of habituation / K. Uetake, T. Ishiwata, T. Tanaka et al. // Journal of Animal Science. 2009. 80. P. 705-708. doi: 10.1111/j.1740-0929.2009.00693.x
5. Эффективность использования препарата Энергосил для снижения потерь продукции при транспортировке и предубойном содержании животных / М.Г. Титов, В.И. Левахин, С.М. По-берухин, Е.А. Ажмулдинов, Ю.А. Ласыгина // Вестник мясного скотоводства. 2015. № 4(92). С. 8488.
6. Новые приёмы высокоэффективного производства говядины: монография / В.И. Левахин, В.В. Попов, Ф.Х. Сиразетдинов, В.В. Калашников, И.Ф. Горлов, Е.А. Ажмулдинов. М.: «Вестник РАСХН», 2011. 409 с.
7. Effect of transport on physical and haematological status of cattle in Bangladesh / T.M. Rakib, M.M. Hassan, A.A. Faruq et al. // Journal of Animal Health and Production. 2016. 4. P. 78-86. doi: 10.14737/journal.jahp/2015/4.3.78.86
8. Grandin T. Stress physiology of animal during transport // Livestock handling and transport. USA: CAB international, 2014. P. 368-377.
9. Ажмулдинов Е.А., Ласыгина Ю.А., Титов М.Г. Продуктивные качества и особенности поведения бычков различных генотипов в условиях промышленной технологии // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2014. № 3. С. 37-40.
10. Flooring and driving conditions during road transport influence the behavioural expression of cattle / C.A. Stockman, T. Collins, A.L. Barnes et al. // Applied Animal Behaviour Science. 2013. 143. P. 18-30. doi: 10.1016/j.applanim.2012.11.003
11. Интенсивность роста и потери мясной продукции при технологических стрессах у бычков различных пород / В.И. Левахин, Е.А. Ажмулдинов, Ю.А. Ласыгина, М.Г. Титов, Н.И. Рябов // Вестник мясного скотоводства. 2016. № 1(93). С. 60-65.
12. Способ сокращения потерь продукции бычков при транспортном и предубойном стрессах: пат. 2551967 Рос. Федерация / В.И. Левахин, С.М. Поберухин, Г.И. Левахин, Ю.И. Левахин, Е.А. Ажмулдинов, М.М. Поберухин, Б.Г. Рогачёв, М.Г. Титов, Ю.А. Ласыгина, Ю.Ю. Петрунина. Заявл. 25.02.14; опубл. 20.06.15, Бюл. № 16.
13. Ажмулдинов Е.А., Титов М.Г. Сравнительная оценка адаптационной способности бычков различных пород // Пути интенсификации производства и переработки сельскохозяйственной продукции в современных условиях: материалы междунар. науч.-практ. конф.: в 2-х ч. / под ред. В.Н. Храмовой. Волгоград, 2012. Ч. 1. С. 53-54.
14. Способ для сокращения потерь продукции молодняка крупного рогатого скота при транспортировке и предубойном содержании: пат. 2396948 Рос. Федерация / В.И. Левахин, А.В. Сало, А.С. Коровин, В.В. Попов, В.И. Швиндт, Б.Г. Рогачёв, Ю.И. Левахин, Ф.Х. Сиразетдинов, А.П. Черных, Ф.Ф. Ах-метова, Г.Х. Исянгулова, Н.В. Журавлев, М.Г. Титов. Заявл. 27.02.09; опубл. 20.08.10, Бюл. № 23.
15. Стрессоустойчивость чистопородного и помесного молодняка крупного рогатого скота к транспортному и предубойному стрессам / А.В. Сало, В.В. Попов, М.М. Поберухин, М.Г. Титов, М.А. Кизаев, А.Н. Фролов, В.Л. Королёв, Д.А. Ранделин, И.А. Бабичева // Инновационные направления повышения эффективности сельскохозяйственного производства: материалы междунар. науч.-практ. конф. / под ред. чл.-корр. РАН В.И. Левахина. Оренбург, 2010. С. 116-117.
44 Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве
16. Влияние скармливания адаптогенных препаратов на физиологический статус бычков при технологических стрессах / М.Г. Титов, В.И. Левахин, Е.А. Ажмулдинов, Ю.А. Ласыгина, С.М. Побе-рухин // Инновационные разработки по импортозамещению в агропродовольственном секторе: материалы междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 85-летию Всерос. НИИ мясного скотоводства / под ред. чл.-корр. РАН В.И. Левахина. Оренбург, 2015. С. 80-83.
Кизаев Михаил Анатольевич, кандидат сельскохозяйственных наук, учёный секретарь ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-78, e-mail: kma.or@mail.ru
Ажмулдинов Елемес Ажмулдинович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, главный научный сотрудник отдела технологии мясного скотоводства и производства говядины ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-78
Титов Максим Геннадьевич, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела технологии мясного скотоводства и производства говядины ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-78, e-mail: titow.ru@mail.ru
Соболева Наталья Владимировна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры технологии производства и переработки продукции животноводства ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный аграрный университет», 460014, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18, тел.: 8-903367-67-15, e-mail: natalya.soboleva12@mail.ru
Поступила в редакцию 14 сентября 2018 года
UDC 591.1:591.11
Kizaev Mikhail Anatolevich1, Azhmuldinov Elemes Azhmuldinovich1, Titov Maxim Gennadevich1, Soboleva Natalya Vladimirovna2
1FSBSI «Federal Research Center _ for Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences», e-mаil: kma.or@mail.ru
2 FSBEIHE «Orenburg State Agrarian University», e-mail: natalya.soboleva12@mail.ru Physiological indices of Black Spotted bulls under transportation stress
Summary. Mechanisms that cause functional disturbances due to stress remain unclear, although it is recognized that the involvement of the neuroendocrine system is one of the main factors influencing health due to stress. Transportation causes tension in physiological parameters, which leads to an increase in body temperature, pulse and respiratory rate and, in turn, causes changes in blood composition, electrolytes, hormones, metabolites and enzymes and may present potential risks not only to the well-being of animals, but also to the quality of meat.
The study was carried out on 30 Black Spotted bulls, which were divided into two groups: the I group -bulls at the age of 8 months were transported to the fattening farm (the distance was 50 km), group II -bulls that were after weaning on the farm for fattening. Fattening is performed using intensive technology, fed with hay and concentrates.
During transportation, the body temperature increased by 0.8 °C (P<0.01), pulse and respiration rates - by 26.3 (P<0.05) and 25.7 % (P<0.05) respectively. Also, the number of leukocytes was higher by 8.5 % (P<0.05) compared to animals of the same age from group II; neutrophils - by 28 %, erythrocytes, hemoglobin and platelets - by 4.1 %; 1.2; 18.6 % respectively. There was also an increase in the total protein, alkaline phosphatase and creatinine in cattle after transportation by 7.2 %; 13.0 and 11.7 %. Thus, the change in a wide spectrum of physiological parameters is a consequence of a non-specific stress response to the process of transportation and the environment.
Key words: bulls, transportation, stress, temperature, pulse, respiratory rate, blood, red blood cells, leukocytes.
