CC BY
28
УДК 636.4+57+546.23
ИММУННЫЙ СТАТУС И СОХРАННОСТЬ ПОРОСЯТ-СОСУНОВ ПРИ ВВЕДЕНИИ СОЕДИНЕНИЙ СЕЛЕНА В ОРГАНИЗМ ИХ МАТЕРЕЙ
Н. С. Старостина, канд. биол. наук, доцент; А. В. Остапчук, канд. биол. наук, доцент
ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА», Россия, е-таП: Ыа^п. 81агБ@уа^ех. ги
При интенсивных технологиях выращивания свиней одной из ведущих проблем является поиск путей и способов иммунокоррекции животных. Среди веществ, способных влиять на иммунные реакции, а также выступать в качестве адаптогенов, следует выделить соединения селена. Цель исследования - изучение влияния селенита натрия и селенорганического соединения селенопирана (СП-1, 9-фенил-симметричный октагидро-селеноксантен) на иммунную систему поросят и, как следствие, на их сохранность при введении этих соединений свиноматкам. Выявлено, что при введении соединений селена в организм свиноматок за 14 дней до опороса наблюдается наличие причинно-следственной связи между уровнем иммуноглобулинов О- М-классов в молозиве подсосных свиноматок и иммунно-физиологическим статусом полученных от них поросят. Поросята опытных групп в ранние периоды постнатального онтогенеза превосходили ин-тактных животных по концентрации селена и содержанию иммуноглобулинов О-, М-, А-классов в сыворотке крови, а также по количеству лимфоцитов и сохранности молодняка.
Ключевые слова: иммунитет, соединения селена, иммуноглобулины, поросята, сохранность.
Интенсивные технологии выращивания свиней предполагают иммунокоррекцию метаболических процессов в организме с целью устранения иммунодефицитных состояний и уменьшения негативных последствий разных стрессов. У поросят к моменту рождения развитие иммунной системы не достигает полной функциональной зрелости, поэтому в первые дни жизни лишь молозиво обеспечивает поддержание иммунного гомеостаза, где главную роль играют иммуноглобулины. Изучение закономерностей становления иммунных функций в ранний период обусловлено тем, что из-за неполноценного иммунного ответа и нарушения механизмов адаптации в постна-тальном онтогенезе происходит значительная потеря поголовья именно в этот возрастной период. В свиноводстве около 80 % от общего падежа приходится именно на ранний период жизни животных.
Поэтому на этом критическом этапе следует считать наиболее целесообразным поиск способов повышения иммуно-физиологического статуса молодняка с помощью иммуномодулирующих препаратов.
В качестве иммунокорректоров, обладающих одновременно адаптогенными и антиоксидантными свойствами, часто используют соединения селена. Исследованиями ученых установлено, что иммуномо-дулирующее действие этих соединений реализуется через их антиоксидантные свой-
ства, способность регулировать интенсивность процессов свободнорадикального окисления в организме, защищая структуры клеток от повреждающего действия свободных радикалов [9].
В качестве донора селена в основном применяются неорганические соединения -селенит и селенат натрия [5, 14, 15]. Альтернативой селениту натрия может служить отечественное селенорганическое гетероциклическое соединение 9-фенил-симмет-ричный октагидроселеноксантен (селено-пиран, СП-1), молекула которого является не только источником селена, но и сильным антиоксидантом. Селенопиран отличает низкая токсичность, жирорастворимость, отсутствие любых проявлений генотоксич-ности и способность влиять на развитие иммунных реакций организма молодняка сельскохозяйственных животных [2, 3].
Нами был проведен научный эксперимент на супоросных свиноматках крупной белой породы и их потомстве в условиях свинокомплекса учебно-опытного хозяйства ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА». Для исследований были сформированы пять групп супоросных свиноматок по методу пар-аналогов по шесть голов в каждой. Одна из групп служила контролем, четыре другие были опытными. За 14 дней до предполагаемого опороса свиноматкам опытных групп вводили внутримышечно селенсодержащие соединения (селенопи-
180 160 140 120 100 80 60 40 20 0
сутки
и Селенит натрия, 0,1мг Se/кг □ СП-1, 0,1 мгёе/кг ■ Контроль
и Селенит натрия, 0,05 мгSe/кг в СП-1, 0,05 мг Se/кг
Содержание селена в сыворотке крови поросят, мкг/л
ран и селенит натрия) в следующих дозах: первой опытной группе - стерильный водный раствор селенита натрия в дозе 0,1 мг Se на 1 кг живой массы; второй - селенит натрия в дозе 0,05 мг Se/кг живой массы; третьей - масляный раствор селенопирана в дозе 0,1 мг Se на 1 кг живой массы; четвертой - селенопиран в дозе 0,05 мг Se на 1 кг живой массы. Контрольной группе вводили стерильный физиологический раствор.
Все животные содержались в одинаковых условиях. Образцы крови для исследований брали у полученных от этих свиноматок поросят на 3, 7, 28-е сутки жизни из хвостовой артерии. Пробы молока и молозива свиноматок отбирали в момент опороса и далее в течение пяти дней.
В результате исследований установлено, что содержание селена в крови поросят, родившихся от подопытных свиноматок, существенно отличалось от контрольной группы. На третьи сутки жизни количество селена в сыворотке крови поросят
всех опытных групп превышало контроль на 104, 73, 119 и 51 % (Р<0,05) соответственно группам (рисунок). Эти различия сохранились и к седьмым суткам после рождения. И лишь к 28 суткам показатели содержания селена в сыворотке крови молодняка существенно не различались между группами.
Исследованиями многих авторов доказано, что поросята в первый период своего развития получают с молозивом и молоком матери жизненно необходимые элементы. Аналогичная закономерность в наших исследованиях наблюдалась и по микроэлементу селен. Его содержание в сыворотке крови молодняка при использовании №^е03 и СП-1 находилось в прямой зависимости от концентрации в молозиве (табл. 1).
Высокое содержание микроэлемента в молозиве свиноматок, получавших соединения селена, обусловило его высокий уровень в сыворотке крови поросят на третьи и седьмые сутки их жизни. Так, у свиноматок первой опытной группы на первые
Таблица 1
Содержание селена в молозиве свиноматок
Сутки после опороса Опытная группа Контроль
Первая Вторая Третья Четвертая
1 348,8±35,4* 226,2±44,5 294,7±56,1 * 282,6±11,9* 150,9+44,2
3 143,2±6,9 127,9±12,7 168,9±7,4 109±5,4 66,1±5,03
Нива Поволжья № 2 (27) 2013 119
Концентрация иммуноглобулинов О-класса, мг/мл
Сутки после рождения Опытная группа Контроль
Первая Вторая Третья Четвертая
1дС в сыворотке крови поросят
3 23,7±1,1 * 21,8±2,4 23,3±0,2* 24,0±0,5* 19,3±0,8
7 18,3±0,9* 17,6±1,9 16,3±2,1 16,8±0,8 14,3±1,8
1дС в молозиве свиноматок
Через 20 ч после опороса 40,4±2,5* 39,0±5,1 48,0±7,5* 50,5±6,2* 33,1 ±2,3
сутки после опороса содержание селена в молозиве достоверно превысило контроль на 131 %, а в третьей и четвертой - на 95 и 87 % (Р<0,05) соответственно. В последующие сутки тенденция к его увеличению также сохранялась.
Успешность адаптации новорожденного к новым условиям существования в значительной степени зависит от состояния его иммунной системы. У новорожденных большинства видов млекопитающих иммунная система не развита в достаточной степени. Гуморальная иммунная защита новорожденного является пассивной и обеспечивается иммуноглобулинами, поступающими от матери. Большинство исследователей склоняются к выводу, что синтеза антител у плодов поросят не происходит и при лишении их молозива поросята показывают «иммунологический нуль». Обнаружение иммуноглобулинов в сыворотке крови новорожденных до приема молозива следует рассматривать как результат либо внутриутробной антигенной стимуляции, либо перехода их от матери через поврежденную плаценту [10]. В связи с этим особое значение в адаптации новорожденного к окружающей среде приобретают пассивно полученные от матери факторы иммунитета [7].
Введение селенсодержащих препаратов свиноматкам за 14 дней до предполагаемого опороса оказало существенное влияние на показатели гуморального звена иммунитета поросят.
На третьи сутки жизни наблюдалось повышение 1дС в сыворотке крови поросят во всех опытных группах по сравнению с контролем. Так, в первой опытной группе, где свиноматки получали селенит натрия в дозе 0,1 мг Бе/кг живой массы, этот показатель превышал контроль на 22 % (Р<0,05), во второй группе наблюдалась лишь тенденция к увеличению. В третьей и четвертой опытных группах, где свиноматки получали селенопиран в разных дозах, этот показатель достоверно превысил контроль на 20 % и 24 % соответственно. Аналогичная картина наблюдалась и на седьмые сутки
жизни поросят. Во всех опытных группах уровень иммуноглобулинов С-класса был выше, чем в контроле (табл. 2).
Существует прямая зависимость между содержанием иммуноглобулинов в молозиве первых суток и их содержанием в сыворотке крови животных, потреблявших это молозиво (от 57,0 до 125,0 мг/мл) [6, 7, 8, 12]. Эффективность колострального иммунитета зависит в первую очередь от количества абсорбированных в кишечнике материнских антител. Поэтому высокую ценность имеет молозиво первых часов лактации, когда концентрация иммуноглобулинов в нем максимальна.
В наших исследованиях введение в организм свиноматок соединений селена способствовало увеличению содержания иммуноглобулинов С-класса в молозиве. Наибольшее количество 1дС наблюдалось в третьей и четвертой опытных группах, где свиноматки получали селенопиран в дозах 0,1 и 0,05 мг Бе/кг живой массы. Показатели в них превышали контрольные значения на 45 % и 52 % (Р<0,05) соответственно. В первой опытной группе эти различия составляли 22 % (Р<0,05). Высокое содержание 1дС в молозиве обусловило его высокий уровень в сыворотке крови поросят-сосунов.
Иммуноглобулины класса М являются самыми древними в эволюционном аспекте и обладают сильными агглютинирующими, преципитирующими и антигенсвязываю-щими свойствами по сравнению с другими иммуноглобулинами. Они первыми вырабатываются в ответ на антигенный стимул и играют важную роль в гуморальной защите организма.
Введение селенсодержащих соединений супоросным свиноматкам привело к увеличению количества 1дМ в молозиве свиноматок и, как следствие этого, в сыворотке крови полученных поросят. Более выраженный эффект наблюдался в группе животных, которые получали селенопиран в дозе 0,05 мг Бе/кг живой массы. Количество иммуноглобулинов данного класса в
Концентрация иммуноглобулинов М- и А-класса, мг/мл
Сутки после рождения Опытная группа Контроль
Первая Вторая Третья Четвертая
1дМ в сыворотке крови поросят
3 1,0±0,3 1,0±0,2 0,8±0,02 1,1±0,1* 0,8±0,1
7 0,2±0,03 0,3±0,1 0,4±0,05* 0,4±0,03* 0,2±0,05
1дА в сыворотке крови поросят
3 1,1 ±0,2 1,0±0,1 1,2±0,1 * 1,2±0,05* 1,0±0,07
7 0,5±0,04 0,6±0,1 0,9±0,04 0,9±0,03 0,8±0,03
1дМ в молозиве свиноматок
Через 20 ч после опороса 3,1±0,4* 4,4±0,5* 4,4±0,5* 5,2±0,8* 2,2±0,1
молозиве превышало контроль на 136 %, а в сыворотке крови поросят - на 37 % (Р<0,05). В первой и второй опытных группах достоверного увеличения этого показателя не наблюдалось. На седьмые сутки жизни у молодняка третьей и четвертой опытных групп концентрация 1дМ в сыворотке крови составила 0,4 мг/мл (Р<0,05) против 0,2 мг/мл в контроле (табл. 3).
Третьим важным классом иммуноглобулинов является А-изотип. Иммуноглобулин А ингибирует связывание нагруженных иммуноглобулином микроорганизмов с поверхностью клеток слизистых оболочек и предотвращает проникновение микроорганизмов в ткани. Количество 1дА в сыворотке крови поросят колеблется в пределах от 0,9 до 2,1 мг/мл [11, 13].
На третьи сутки жизни поросят в группах, где матери получали селенопиран в разных дозах, количество 1дА в сыворотке крови превышало контроль на 20 % (Р<0,05).
На седьмые сутки различия между группами были недостоверны.
Органическое соединение селенопи-ран, вероятно, не только способствует сохранению уровня 1дА в сыворотке крови, но и стимулирует его выработку.
В процессе исследования также изучалась реакция Т-клеточного звена иммунной системы организма поросят на введение соединений селена.
Клеточные иммунные реакции в онтогенезе свиней развиваются значительно раньше гуморальных. Как известно, к мо-
менту рождения поросенка самой высокой дифференциации достигает лимфоидная ткань тимуса, где сосредоточено более 80 % всех лимфоцитов новорожденного, подавляющее большинство среди которых Т-клетки [1]. Лимфатические узлы и селезенка в этот период заселены Т-лимфоци-тами почти повсеместно [4].
Введение селенсодержащих препаратов свиноматкам оказало влияние на клеточное звено иммунной системы поросят (табл. 4).
На третьи сутки после рождения у поросят, матери которых получали селенсо-держащие соединения, процент Т-лимфоци-тов был выше, чем в контрольной группе. Наиболее высокий показатель был у поросят 2 и 3 опытных групп. Процент Т-лим-фоцитов в этих группах превысил контроль на 31 % и 40 % (Р<0,05). Аналогичная картина наблюдалась на седьмые и двадцать восьмые сутки после рождения. К седьмым суткам различия между контролем и первой, второй и четвертой опытными группами составляли 18, 30 и 23 % (Р<0,05) соответственно. В дальнейшем на 28 сутки наибольший эффект оказал селенит натрия, на фоне которого в первой и второй опытных группах процент Т-лимфоцитов превысил контроль на 20 и 36 % (Р<0,05) соответственно.
Введение селенита натрия и селенопи-рана в организм супоросных свиноматок способствовало увеличению сохранности поросят в условиях технологического стресса. К моменту отъема поросят и перевода
Таблица 4
Процент Т-лимфоцитов в периферической крови поросят
Сутки после рождения Опытная группа Контроль
Первая Вторая Третья Четвертая
3 63,3±3,2 79,0±3,8* 84,1 ±5,1 * 71,3±4,4 59,9±4,9
7 71,5±1,3* 78,8±4,8* 65,5±2,1 74,7±1,6* 60,5±4,8
28 60,8±1,0* 68,8±1,9* 59,7±2,3* 49,0±2,5 50,5±1,3
Нива Поволжья № 2 (27) 2013 121
их в другое помещение на фоне снижения температуры сохранность молодняка была достоверной лишь в третьей и четвертой опытных группах, где использовали органическую форму селена, превышение над контролем составило 24 (Р<0,05) и 26 % (Р<0,05) соответственно.
Таблица 5
Сохранность поросят-сосунов к отъему, %
Таким образом, при введении соединений селенита натрия и селенопирана в организм свиноматок за 14 дней до опороса
выявлено наличие причинно-следственной связи между уровнем иммуноглобулинов С- М-классов в молозиве подсосных свиноматок и иммунно-физиологическим статусом полученных от них поросят. Установлено, что в молозиве концентрация иммуноглобулинов этих классов под воздействием селенопирана повышалась соответственно на 52 и 136 %, а селенита натрия - на 22 и 100 % (Р<0,05). Поросята опытных групп в ранние периоды постна-тального онтогенеза превосходили интакт-ных животных по концентрации селена и содержанию иммуноглобулинов С-, М-, А-классов в сыворотке крови соответственно на 78 и 20///24 % (Р<0,01), а также по количеству лимфоцитов и сохранности молодняка.
Опытная группа Контроль
Первая Вторая Третья Четвертая
СП t- 7, r- 74,1 ±4,8 86,4±3,7* 87,5±5,3* 69,4±4,9
Литература
1. Алаотс, Я. В. О фило- и онтогенетическом аспекте иммунитета / Я. В. Алаотс // Тр. Эст. с.-х. академии. - 1983. - № 141. - С.11-12.
2. Боряев, Г. И. Биохимический и иммунологический статус молодняка сельскохозяйственных животных и птицы и его коррекция препаратами селена: автореф. дис. докт. наук / Г. И. Боряев - М., 2000. - 43 с.
3. Галочкин, В. А. Селенопиран - новый высокоэффективный антиоксидант / В. А. Га-лочкин // Международная конференция «Биоантиоксидант». М., 1998. - 54 с.
4. Карпуть, И. М. Клеточные иммунные явления в процессе лактации у свиней / И. М. Карпуть, Л. М. Пивовар // 2-й Всес. симпоз. по иммунол. Воспроизв.: тез. докл. - М., 1980. - С.61.
5. Машковцев, Н. М. Профилактика и терапия селеновой недостаточности у сельскохозяйственных животных в биогеохимической зоне, дефицитной по йоду, кобальту, меди, цинку: автореф. дис. докт. наук / Н. М. Машковцев - Казань, 2001.
6. Фесенко, И. Д. Иммунобиологическая характеристика системы мать - плод - новорожденный у свиней / И. Д. Фесенко // Бюлл. ВИЭВ. - 1981. - Вып. 44. - С. 53-55.
7. Федоров, Ю. Н. Механизмы иммунологической защиты у новорожденных животных / Ю. Н. Федоров, М. Ю. Горбунова, В. Л. Солодовников // Пробл. вет. иммунол.: тр. ВИЭВ. -1983. - Вып. 57. - С. 61-64.
8. Bourne, F. J. Immunity in the pig. / F. J. Bourne // Vet. Brno. - 1976. - P. 449-501.
9. Brown K. M., J. R. Arthur. Selenium, selenoproteins and human heallth: review / K. M. Brown, J. R. Arthur // Public Health Nutr. - 2001. - P. 593-599.
10. Kim Y. B. Ontogeny og the immune responce. 2. Characterisation of 19s gamma-G and 7s gamma-G immunoglobulins in the true primary and secondary responses in piglets / Y. B. Kim, S. G. Bradley, D. W. Watson // J. Ummunol. - 1966. - P. 189-195.
11. Klobasa F. Regulation of humoral immunity in the piglet by immynoglobulins of mathernal origin / F. Klobasa, E. Werhahn, J. E. Butler // Res. In Vet, Sci. - 1981. - 31, № 1. - P. 195-206.
12. Klobasa F. Untersushungen uber das abwehrsystem bei ferkeln / F. Klobasa, E. Werhahn // Land. Volhenrode. - 1981. - 31, № 2. - Р. 76-85.
13. Porter P. Serological changes in IgG, IgA and IgM and E. Coli antibodies in the youhg pig / P. Porter, I. R. Hill // Immunol. - 1969. - 18, № 4. - P. 565-574.
14. Swecker W. S. Effect of selenium supplementation on colostral Ig G concentration in cows grazing selenium-deficient pastures and on postsuckle serum Ig G concentration in their calves. Am. / W. S. Swecker, J. Vet // Res. - 1995. - 56, № 4. - P. 450-453.
15. Zobell, D. R. Gestational vitamin E supplementation in beef cows: Effect on calf immunological competence, growth and morbidity / D. R. Zobell, A. L. Schaefer, P. L. LePage, L. Eddy, G. Briggs, R. Stanley // Proceedings Western Section Amer. Soc. Anim. - 1995. - 46. - Р. 464466.
UDK 636.4+57+546.23
IMMUNE STATUS AND SAFETY OF PIGLETS UNDER THE INTRODUCTION OF SELENIUM
IN ORGANISMS OF THEIR MOTHERS
N. S. Starostina, candidate of biol. sciences, assistant professor;
A. V. Ostapchuk, candidate of biological sciences, assistant professor
FSBEE HPT «Penza SAA», e-mail: [email protected]
The article deals with search of ways and methods of immune correction of animals in the conditions of intensive technologies in pig-breeding. Among the substances capable of influencing the immune response, as well as acting as adaptogens selenium compounds should be mentioned. The purpose of research was to examine the effect of sodium selenite and selenoorganic compound selenopiranium (SP-1, 9-phenyl-symmetric oktagidroselenoksanten) on the immune system of pigs and as a consequence on their safety with the introduction of these compounds to sows. It has been found that when introduced selenium compounds to the sows' organism 14 days before farrowing there is causality between immune-globulin G-M- classes in colostrums of the sows and their pigs. The pigs of the experimental groups exceeded those if intact groups in selenium concentration and immune-globulin G-, M-, A- classes in blood serum as well as in number of lymphocytes and safety of young pigs.
Keywords: immunity, selenium compounds, immune-globulins, pigs, safety.
References
1. Alaots, Y. V. About phylogenetic and ontogenetic aspect of immunity / Y. V. Alaots // Proc. Est. agricultural academy. - 1983. - № 141. - P.11-12.
2. Boriyayev, G. I. The biochemical and immunological status of young farm animals and poultry and its correction with selenium preparations: Abstract. dis. doctor of biological sciences / G. I. Boryayev - M., 2000. - 43 p.
3. Galochkin, V. A. Selenopyran - new highly effective antioxidant / V. A. Galochkin // International Conference «Bioantioxidant.» Moscow, 1998. - 54 p.
4. Karput, I. M. Cellular immune phenomena during lactation in pigs / I. M. Karput, L. M. Pivovar // 2nd-All-Union. symposium. on Immunol. Reproduction: Theses of reports. - M., 1980. - 61 p.
5. Mashkovtsev, N. M. Preventive measures and treatment of selenium insufficiency in farm animals in biogeochemical zone deficit of iodine, cobalt, copper, zinc: Abstract dis. doctor of sciences / N. M. Mashkovtsev - Kazan, 2001.
6. Fesenko, I. D. Immunobiological characteristics of the mother-fetus-newborn pigs / I. D. Fesenko / / Bull. VIEV. - 1981. - Issue. 44. - P. 53-55.
7. Fedorov, Y. N. The mechanisms of immune protection in the newborn animals / Y. N. Fe-dorov, M. Gorbunov, V. L. Maltsters // Problems. vet. Immunol.: tr. VIEV. -1983. - Issue. 57. - P. 61-64.
8. Bourne, F. J. Immunity in the pig. / F. J. Bourne / / Vet. Brno. - 1976. - P. 449-501.
9. Brown K. M., J. R. Arthur. Selenium, selenoproteins and human heallth: review / KM Brown, J. R. Arthur // Public Health Nutr. - 2001. - P. 593-599.
10. Kim Y. B. Ontogeny og the immune responce. 2. Characteristics of 19s gamma-G and 7s gamma-G immune-globulins in the true primary and secondary responses in piglets / YB Kim, S. G. Bradley, D. W. Watson / / J. Ummunol. - 1966. - P. 189-195.
11. Klobasa F. Regulation of humoral immunity in the piglet by immyn-globulins of mathernal origin / F. Klobasa, E. Werhahn, J. E. Butler / / Res. In Vet, Sci. - 1981. - 31, № 1. - P. 195-206.
12. Klobasa F. Untersushungen uber das abwehrsystem bei ferkeln / F. Klobasa, E. Werhahn / / Land. Volhenrode. - 1981. - 31, № 2. - P. 76-85.
13. Porter P. Serological changes in IgG, IgA and IgM and E. Coli antibodies in the youhg pig / P. Porter, I. R. Hill // Immunol. - 1969. - 18, № 4. - 1 P. 565-574.
14. Swecker W. S. Effect of selenium supplementation on colostral Ig G concentration in cows grazing selenium-deficient pastures and on postsuckle serum Ig G concentration in their calves. Am. / W. S. Swecker, J. Vet / / Res. - 1995. - 56, № 4. - P. 450-453.
15. Zobell, D. R. Gestational vitamin E supplementation in beef cows: Effect on calf immunological competence, growth and morbidity / D. R. Zobell, A. L. Schaefer, P. L. LePage, L. Eddy, G. Briggs, R. Stanley // Proceedings Western Section Amer. Soc. Anim. - 1995. - 46. - P. 464-466.
Нива Поволжья № 2 (27) 2013 123
