CC BY
68
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИОЛОГИЯ, 2012, № 4
Иммунитет и иммуномодуляторы
УДК 636.2:636.085.22:591.111
ИММУННЫЙ СТАТУС ТЕЛЯТ ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРОБИОТИКА
ПРОВАГЕНА
Е.В. КРАПИВИНА1, Д.В. ИВАНОВ1, А.И. ФЕСЬКОВ1, Ю.Н. ФЕДОРОВ2, А.И. АЛБУЛОВ2, О.В. БУХАНЦЕВ2, О.А. БОГОМОЛОВА2
Оценивали влияние различных доз пробиотика провагена и его комплекса с хитозаном на иммунный статус телят. Установлено дозозависимое иммуномодулирующее влияние пепаратов. Выпаивание пробиотика провагена (14 г • гол-1 'сут-1) и комплекса пробиотика (14 гтол-1 'сут-1) с хитозаном (0,8 г' гол-1 'сут-1) способствовало увеличению содержания лимфоцитов в крови и повышению гуморальной иммунной защиты. Увеличение дозы провагена вдвое оказывало менее выраженное стимулирующее действие на иммунную систему телят.
Ключевые слова: телята, пробиотик, хитозан, иммунный статус.
Keywords: calves, probiotics, hitozan, immune system, immune responses.
У животного микрофлора желудочно-кишечного тракта играет важную роль в анатомическом, физиологическом и иммунологическом развитии, а также в общем метаболизме. Она стимулирует иммунную систему быстро реагировать на внедрение патогенов и через бактериальный антагонизм ингибировать колонизацию кишечника вредными или патогенными бактериями. При нарушении равновесия между полезной нейтральной микрофлорой и потенциально патогенными бактериями защитные функции организма ослабляются, возникают заболевания. Увеличивается число бактерий, которые в норме отсутствуют или встречаются в незначительных количествах, утрачивается или, наоборот, усиливается ферментативная активность отдельных видов, что может приводить к серьезным осложнениям (1).
В экспериментальных исследованиях на биологических моделях и в производственных условиях на животных различных половозрастных групп установлено, что пробиотики оказывают не только регуляторное влияние на кишечный биоценоз, но и выраженное стимулирующее воздействие на иммунную систему. У животных, получавших препараты, увеличивается количество Т-лимфоцитов, повышается функциональная активность В-лим-фоцитов и фагоцитарная активность нейтрофилов. Пробиотики стимулируют продукцию секреторного IgA и у-интерферона, местный и системный иммунный ответ (2, 3).
Пробиотик проваген улучшает процессы пищеварения, оказывает профилактическое и терапевтическое действие при расстройствах пищеварения различной этиологии, обладает антистрессовым действием (4). Хитозан, представляющий собой связанные р-(1-4)-Б-глюкозаминовые звенья и N-ацетил-Б-глюкозамин, может использоваться в качестве пребио-тика. В ферментной системе желудочно-кишечного тракта животных отсутствуют р-гликозидазы, что делает хитозан непереваримым.
Только комплексное понимание теоретически и экспериментально изученных свойств пробиотика и особенностей механизма его воздействия на организм может гарантировать положительный эффект (5).
Нашей целью было изучение влияния разных доз пробиотика провагена и его комплекса с хитозаном на иммунный статус телят.
Методика. Научно-хозяйственные опыты проводили в 2011 году на
МТФ СПК Агрофирма «Культура» (Брянская обл., Брянский р-н) на 11,5-месячных телятах черно-пестрой породы. В 1-м опыте с учетом живой массы и интенсивности роста методом парных аналогов были сформированы три группы животных (по 10 гол. в каждой): I группа — контрольная, животным II группы ежедневно в течение 7 сут выпаивали пробиотик проваген (14 г/гол.), III группы — комплекс этого пробиотика (14 г/гол.) с хитозаном (0,8 г/гол.). Во 2-м опыте аналогичным образом сформировали три группы телят: I группа — контрольная (7 гол.), телятам из II группы (6 гол.) в течение 7 сут выпаивали проваген (28 г/гол.), из III группы (7 гол.) — комплекс провагена (28 г/гол.) с хитозаном (1,6 г/гол.). Телята содержались в условиях, соответствующих ветеринарно-зоогигиеническим требованиям, и получали хозяйственный рацион согласно общепринятым нормам (6). Эксперименты выполняли в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР № 755 от 12 августа 1977 года). Пробы крови отбирали утром до кормления из яремной вены перед началом 1-го опыта у 10 телят из контрольной группы и у 5 — из каждой опытной группы, после окончания 1-го и 2-го опытов — у 5 животных из каждой группы.
Число лейкоцитов и эритроцитов в крови определяли общепринятыми методами, гематокрит — в гематокритной центрифуге СМ-70 («БЬ-МЬ>, Латвия), лейкограмму — в мазках, окрашенных по Романовскому-Гимзе. Содержание популяции Т-лимфоцитов (Е-РОЛ, %) оценивали с помощью реакции розеткообразования лимфоцитов с эритроцитами барана, В-лимфоцитов (М-РОЛ, %) — с эритроцитами мыши (7), субпопуляции иммунорегуляторных Т-лимфоцитов, обладающих преимущественно хелперной (Е-РОЛтр., %) и киллерно/супрессорной (Е-РОЛтч., %) активностью, — в тесте с теофиллином (8). Содержание иммуноглобулинов определяли методом простой радиальной иммунодиффузии по Манчини (9).
Компьютерная биометрическая обработка экспериментальных данных проводилась общепринятыми методами вариационной статистики (10). В качестве значений физиологической нормы принимали интервалы соответствующих показателей, приведенные в литературе (11-13).
Результаты. Перед началом 1-го опыта содержание лейкоцитов в крови у животных соответствовало верхней границе нормативных значений и после выпаивания препаратов достоверно не изменялось (табл.). Относительное число лимфоцитов также находилось в пределах нормы без существенных межгрупповых различий. После окончания опыта у телят из контрольной группы произошло снижение этого показателя на 22,94 % (до нижних границ нормативных значений), у животных из II и III групп — увеличение соответственно на 10,26 и 15,71 %.
Иммунологические показатели крови у 1-1,5-месячных телят черно-пестрой породы при выпаивании разных доз пробиотика провагена и хитозана (Х±х, научно-производственные опыты, МТФ СПК Агрофирма «Культура», Брянская обл., 2011 год)
Показатель
Перед началом опыта
I группа | II группа | III группа
После выпаивания препаратов
I группа | II группа | III группа
Лейкоциты, *109/л Лимфоциты, % Е-РОЛ, %
Е-РОЛтр, % М-РОЛ, %
0-Лимфоциты, % ^О, мг/мл
9,17±0,60 61,21±4,28 17,17±1,04 12,15±2,87 16,25±2,59 66,58±2,63 17,22± 1,95
1-й
10,29±2,48
65,80±6,00
21,40±2,27
23,50±2,46а
12,20±2,49
66,40±4,62
15,95±1,66
о п ы т 10,88±1,25 56,70±6,04 24,20±2,78 25,90±2,58а 16,60±2,37 59,20±5,03 11,16±2,49
10,32± 1,42 47,17±10,10 7,00±1,27в 8,50±4,15 10,60±1,91 82,40±2,65 14,58±3,11
8,99±1,04 72,55±4,98 11,73±0,70ав 11,90±2,22в 8,10±0,94 80,17±1,58 17,80±3,29
13,14±3,97
65,61±1,34
16,50±2,64а
14,67±1,83в
14,00±1,59б
69,50±2,12аб
14,37±2,98
^М, мг/мл 1,81±0,25 1,40±0,11 1,45±0,23 1,38±0,30 2,07±0,43 1,59±0,39
!§А, мг/мл 0,32±0,03 0,34±0,02 0,24±0,03 0,29±0,05 0,34±0,05 0,29±0,04
2-й о п ы т
Лейкоциты, 109/л 10,69±1,35 8,60±0,13 9,72±0,68
Лимфоциты, % 63,70±6,61 66,15±4,94 62,80±3,51
Е-РОЛ, % 9,20±2,30 13,60±1,07 14,50±2,16
Е-РОЛтр., % 13,10±2,07 16,80±2,58 18,10±4,01
Е-РОЛ малодиффе-
ренцированные, % 3,90±1,39 3,20±2,97 3,60±4,10
М-РОЛ, % 22,90±3,20 18,73±2,67 12,90±1,71а
0-Лимфоциты, % 67,40±5,29 67,67±2,25 74,90±1,28б
^О, мг/мл 17,74±2,14 17,95±2,30 11,95±0,80
^М, мг/мл 1,80±0,47 1,97±0,26 1,57±0,10
!йА, мг/мл 0,34±0,02 0,37±0,03 0,30±0,02
П р и м е ч а н и е. Е-РОЛ — Т-лимфоциты, Е-РОЛтр. — субпопуляция иммунорегуляторных Т-лимфо-цитов, обладающих преимущественно хелперной активностью. Пропуски означают, что измерения не проводили. Описание опытов и групп см. в разделе «Методика». Достоверность различий — при р < 0,05 по сравнению с I группой (а), по сравнению со II группой (б) и по сравнению с предыдущим периодом (в).
Относительное количество Т-лимфоцитов в крови у животных подопытных групп перед началом эксперимента было ниже нормативных значений. По окончании опыта отмечали снижение числа Т-лимфоцитов в крови у телят из I группы на 59,23 (р < 0,05), из II — на 45,19 (р < 0,05), из III — на 31,82 % (р > 0,05). При этом содержание Т-лимфоцитов у животных из II и III групп оказалось соответственно на 67,57 и 135,71 % выше, чем у телят из контрольной группы. Аналогичные данные получены Н.И. Малик и А.Н. Паниным, которые считают, что основной мишенью для стимулирующего действия пробиотиков служит клеточное звено иммунитета (2).
Относительное количество теофиллинрезистентных Т-лимфоцитов, обладающих преимущественно хелперной активностью, в крови у телят из
I группы перед началом опыта было ниже, чем у животных из II и III групп на 48,30 и 53,09 % (р < 0,05). При этом у телят из I группы наряду с теофиллинрезистентными Т-лимфоцитами обнаружены и теофиллинчув-ствительные (4,32±2,89 %), обладающие киллерно/супрессорной активностью. У животных из II и III групп выявлены малодифференцированные Т-хелперы (соответственно 2,10±2,52 % и 1,70±4,19 %), которые дифференцировались под влиянием теофиллина, что указывает на активацию Т-хелперного звена клеточного иммунитета у животных из этих групп по сравнению с контролем.
После окончания опыта содержание теофиллинрезистентных Т-лимфоцитов у телят из I, II и III групп снизилось на 30,04 (р > 0,05), 49,36 (р < 0,05) и 43,36 % (р < 0,05), причем в крови у животных из II и III групп количество иммунокомпетентных клеток было на 40,00 и 72,59 % больше, чем в контроле. У телят из I и II групп Т-киллеры/супрессоры отсутствовали (малодифференцированные Т-хелперы составляли 1,90±3,15 и 0,17±1,76 %), у животных из III группы их удалось обнаружить (1,83±3,60 %), что может свидетельствовать об оптимизации гомеостаза.
Относительное число В-лимфоцитов в крови у животных подопытных групп перед началом эксперимента и после выпаивания препаратов существенно не различалось. Наблюдалась тенденция к снижению этого показателя после окончания опыта у телят из I, II и III групп соответственно на 34,77; 33,61 и 15,66 %. У животных из III группы содержание В-лимфоцитов было на 17,28 % выше, чем у телят из II группы.
Содержание 0-лимфоцитов (не образующих розетки ни с эритроцитами барана, ни с эритроцитами мыши) перед началом опыта превышало нормативные значения без существенных межгрупповых различий. После окончания опыта оно повысилось у телят из I группы на 23,78, из II —
на 20,74, из III — на 17,40 %. В крови у животных из III группы исследуемый показатель был ниже, чем у телят из контрольной и II групп соответственно на 15,66 и 13,31 %. Следовательно, применение комплекса пробиотика с хитозаном способствовало повышению степени дифференци-ровки лимфоцитов.
Концентрация IgG в сыворотке крови у подопытных телят перед началом опыта не имела достоверно значимых различий, но отмечалась тенденция к более низкому содержанию иммоноглобулинов этого класса у телят из III группы: на 35,19 % по сравнению с животными из I группы и на 30,03 % — из II. По окончании опыта количество IgG у телят из I группы снизилось на 16,55 % (р > 0,05), у животных, получавших препараты, повысилось на 11,60 (II группа) и 28, 76 % (III группа) (р > 0,05). Содержание IgM у телят из I группы снизилось на 23,76 %, у животных из II и III групп — повысилось на 47,86 и 9,66 %. Наблюдалась тенденция к снижению концентрации IgA в сыворотке крови у телят из I группы на 9,38 % и повышению — у животных из III группы на 20,83 % по сравнению с началом опыта.
Выпаивание телятам препаратов в большей дозе не оказало существенного влияния на содержание лейкоцитов и лимфоцитов (см. табл.). Проявилась выраженная тенденция к более высоким значениям числа Т-лимфоцитов, в частности Т-хелперов, у животных из опытных групп по сравнению с контролем: соответственно на 47,83 и 28,24 % у особей из
II группы, на 57,61 и 38,17 % — из III группы. Теофиллинчувствительные Т-лимфоциты в крови у животных подопытных групп не были выявлены, что указывает на активацию Т-хелперного звена иммунной системы. Содержание В-лимфоцитов в крови у животных из I и II групп существенно не различалось, у телят из III группы оно было на 43,67 % (р < 0,05) ниже, чем у контрольных животных. Количество 0-лимфоцитов в крови у животных из II группы достоверно не отличалось от контроля. У телят из
III группы этот показатель был на 10,68 % (р < 0,05) ниже, чем у животных из II группы, что свидетельствует о снижении степени дифференци-ровки лимфоцитов у телят, получавших хитозан в дозе 1,6 гтол-1 "сут-1.
Концентрация иммуноглобулинов классов G, M и A в сыворотке крови у телят из II группы не отличалась от контроля. У телят из III группы значения этих показателей были ниже по сравнению с таковыми у животных из I группы соответственно на 32,64; 12,78 и 11,76 %.
Таким образом, выпаивание телятам в течение 7 сут пробиотика про-вагена в дозе 14 г* гол-1 "сут-1 и комплекса пробиотика (14 г* гол-1 "сут-1) с хитозаном (0,8 г*гол-1"сут-1) приводило к увеличению содержания T- и В-лимфоцитов в крови и усилению гуморальной иммунной защиты. Выпаивание провагена в большей степени способствовало увеличению концентрации IgM в сыворотке крови у телят, а комплекса пробиотика с хитозаном — IgG и IgA. Увеличение дозы провагена вдвое оказывало менее выраженное стимулирующее действие на иммунную систему телят. Использование хитозана в дозе 1,6 г*гол-1 "сут-1, применяемого в комплексе с пробиотиком (28 г*гол-1 *сут-1), вызывало снижение степени дифферен-цировки лимфоцитов и угнетение В-клеточного звена иммунной системы.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Т а р а к а н о в Б.В., Н и к о л и ч е в а Т.А. Пробиотический потенциал Lactobacillus casei subsp. pseudoplantarum при выращивании телят. Ветеринария, 2001, 3: 46-49.
2. М а л и к Н.И., П а н и н А.Н. Ветеринарные пробиотические препараты. Ветеринария, 2001, 1: 46-51.
3. H e r i c h R., L e v c u t M. Lactic acid bacteria, probiotics and immune system. Vet. Med.-Czech, 2002, 47(6): 169-180.
4. К о н с т а н т и н о в В.А., К р а с н о к у т с к и й Р.С. Новый отечественный пробиотик проваген. Свиноводство, 2009, 5: 30-31.
5. Ф у м и а к и А б э. Критерии выбора пробиотика. Молочная промышленность, 2010, 5: 20-22.
6. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных /Под ред. А.П. Калашникова, В.И. Фисинина, В.В. Щеглова, Н.И. Клейменова. М., 2003.
7. П е т р о в Р.В., П о н я к и н а И.Д., Л е б е д е в К.А., В а с е н о в и ч М.И., Ш и б а н о в а Е.М., Р а г о з и н а И.В. Способ определения иммунологического состояния организма. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 1976, 81(2): 197-200.
8. П е т р о в Р.В., X а и т о в Р.М., П и н е г и н Б.В., О р а д о в с к а я И.В., Е р ем и н а О.Ф., С а и д о в М.З. Оценка иммунного статуса человека при массовых обследованиях. Методические рекомендации для научных работников и врачей практического здравоохранения. Иммунология, 1992, 6: 51-62.
9. M a n c h i n i G., C a r b o n a r a A.O., H e r e m a n s I.P. Immunochemical quantitation of antigens by single radial immunodiffusion. Immunochemistry, 1965, 2(3): 235-254.
10. П л о х и н с к и й Н.А. Биометрия. Новосибирск, 1961.
11. К а р п у т ь И.М. Гематологический атлас сельскохозяйственных животных. Минск, 1986.
12. К о н д р а х и н И.П., А р х и п о в А.В., Л е в ч е н к о В.И., Т а л а н о в Г.А., Ф р о-л о в а Л.А., Н о в и к о в В.Э. Методы ветеринарно-клинической лабораторной диагностики: Справочник /Под ред. И.П. Кондрахина. М., 2004.
13. T i z a r d I.R. Veterinary immunology. Immune status of piglets on the industrial farms. An introduction. W.B. Saunders Co., Philadelphia-London-Montreal-Sydney-Tokyo, 1996.
1ФГБОУ ВПО Брянская государственная Поступила в редакцию
сельскохозяйственная академия, 31 января 2012 года
243365 Брянская обл., Выгоничский р-н, с. Кокино, e-mail: [email protected];
2ГНУ Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности Россельхозакадемии,
141142 Московская обл., Щелковский р-н, пос. Биокомбината,
17, ВНИТИБП, e-mail: [email protected]
IMMUNE STATUS OF CALVES UNDER THE INFLUENCE OF PROVAGEN PROBIOTIC
E.V. Krapivina1, D.V. Ivanov1, A.I. Fes’kov1, Yu.N. Fedorov2, A.I. Albulov2,
O.V. Bukhantsev2, O.A. Bogomolova2
S u m m a r y
The authors estimated the influence of different doses of Provagen probiotic and its complex with chitosan on immune status of calves. A dose-dependent immunomodulating effect of these preparations was established. The drinking of Provagen in dose of 14 г - head-1 - day"1 and the probiotic (14 г-head-1 - day-1) with chitosan (0.8 г-head-1 - day-1) complex promotes to an increasing of lymphocytes amount in blood and to a rising of humoral immune defense. The duplicated Provagen dose shows the lesser marked stimulatory action on immune system of calves.
Вниманию читателей! Вышла в свет книга: Василенко Т.Ф., Монгалев Н.П., Чувью-рова Н.И. Физиология астральной цикличности в репродуктивной функции коров.
Екатеринбург: изд-во УрО РАН, 2011, 176 с.
Представлены результаты многолетних исследований и приведен обзор отечественной и зарубежной литературы по обсуждаемой теме. Описано функциональное состояние яичников и даны характеристики половых циклов у коров на основе исследования биохимического и морфофункционального анализа крови, определения содержания клеток разной морфологии в эпителии влагалища и физико-химических свойств цервико-вагинального секрета. Установлена зависимость восстановления физиологически полноценных эстральных циклов у животных в период лактации от метаболического обеспечения и морфофункционального состава крови. Обсуждаются оптимальные условия ускоренного формирования эстральных циклов у самок сельскохозяйственных животных в период полового созревания и лактации. Доказана эффективность включения в корма биостимуляторов из животных тканей и растений для стимуляции восстановления полноценных эстральных циклов у коров. Монография рассчитана на широкий круг биологов, физиологов, врачей ветеринарной медицины, преподавателей и студентов.
