CC BY
50
КОРРЕКЦИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СТАТУСА У ЖИВОТНЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАНОКАПСУЛИРОВАННЫХ ПРЕПАРАТОВ
О.Б. Сеин, А.А. Кролевец, В.А. Челноков, К.А. Толмачев, В.А. Стариков, А.А. Долженков, В.Е. Чернов, А.Г. Николаенко
Аннотация. В статье описываются результаты применения нанокапсулированных препаратов, включающих пробиотики и селен. Научно-производственные испытания препаратов на разных видах домашних животных подтвердили их биологическую эффективность. После применения нанокапсулированных препаратов у животных активизировался метаболизм, повышалась неспецифическая резистентность организма, увеличивались среднесуточные приросты массы тела. Отмечается перспектива применения нанокапсулированных пробиотиков в практике ветеринарной медицины и животноводства.
Ключевые слова: бактерии, бычки, кровь, микрофлора, пробиотики, селен, свиньи, собаки.
Известно, что реализация генетически обусловленного потенциала продуктивности и воспроизводитель-ности животных возможна только при их хорошем здоровье, соблюдении надлежащих условий содержания и кормления. Повлиять на физиологические процессы в организме животных возможно за счет применения различных биологически активных и кормовых добавок, которые в последние годы широко используются в животноводстве и ветеринарной медицине.
Особое место среди кормовых добавок занимают пробиотики, ассортимент которых ежегодно пополняется новыми препаратами с различными биологическими свойствами. При этом пробиотики применяются не только с целью коррекции микробиоценоза кишечника, но и как стимуляторы метаболизма и иммунобиологического статуса, для профилактики и лечения желудочно-кишечных и других заболеваний.
К сожалению, при «увлечении» пробиотиками на практике не всегда учитывается общее состояние животного и микробиоценоз его кишечника: не проводится анализ собственной симбионтной микрофлоры, ее типизация, количественная оценка. Поэтому попытки быстрого заселения кишечника «хорошей» микрофлорой зачастую не приносят положительного эффекта, а в некоторых случаях являются нулевыми. Это объясняется тем, что многие пробиотики являются бионесовместимыми с аутохонной микрофлорой кишечника. Попадая в кишечник они быстро размножаются, возникают конкурентные взаимоотношения с симбионтами за питательные вещества и рецепторы адгезии на эпителии слизистой кишечника. В конечном итоге экзогенная пробиотическая микрофлора подавляет и вытесняет как патогенную, так и аутохонную микрофлору. При этом имеются сведения (И.И. Драмов и др., 2012), согласно которым остаточные количества пробиотических микроорганизмов, достигающие толстого отдела кишечника, оказывает отрицательное влияние на естественную микрофлору.
Описанная ситуация усугубляется тем, что пробио-тики часто применяются безсистемно и в завышенных дозировках.
Второй важной проблемой является то, что большинство пробиотиков является неустойчивыми к кислой среде и после прохождения желудка только незначительная их часть достигает кишечника. При этом в двенадцатиперстной кишке пробиотические бактерии подвергаются «второй атаке» - воздействию панкреатических ферментов и желчи, и только в низлежащих отделах кишечника они чувствуют себя более «уютно».
Для транзитного прохождения желудка пробиоти-ческие препараты помещают в полимерные или желатиновые капсулы, которые, попадая в кишечник, разрушаются, и пробиотик в неизмененном виде выходит в его полость. Существенным недостатком этих капсул является то, что они представляют собой относительно крупные образования, которые разрушаются в ротовой полости при пережевывании корма и тем самым эффект капсулирования теряется. Индивидуальное скармливание капсул является трудоемким и затратным процессом, поэтому такие капсулы для продуктивных животных используются редко.
Данная проблема решается нанокапсулированием пробиотических препаратов. В частности разработанная технология профессором Юго-Западного государственного университета А.А Кролевцом позволяет на-нокапсулировать пробиотики как отдельно, так и в комплексе с другими биологически активными веществами.
С использованием данной технологии были нано-капсулированы пробиотические препараты «Ветом 1.1» (Bacillus subtilis рекомбинантный штамм ВКПМ В-10641), «Интестивит» (комплекс иммобилизированных культур Bifidobacterium globosum, Enterococcus facium и Bacillus subtilis), «Лактобифадол» (Lactobacillus acidophilum), а также селенсодержащий препарат «Сел-Плекс» (органическая форма селена в виде селеноме-тионина и селеноцистеина).
Нанокапсулированные препараты были апробированы на разных видах животных: крупном рогатом скоте, свиньях, собаках. Опыты проводили в ООО «Агро-ресурс Молоко» Воронежской области, ООО «Надежда» Курской области, ЗАО свинокомплекс «Ивановский» Белгородской области, ИП «У охоты» (г. Мурманск).
В ходе опытов проводили клиническое наблюдение за подопытными животными и лабораторный анализ крови, включающий морфологические и биохимические исследования. При контрольном убое свиней и бычков отбирали органы для биохимического и гистологического анализа.
Крупный рогатый скот. Результаты исследований показали, что применение нанокапсулированного препарата «ВетСел» (Ветом 1.1 + Сел-Плекс) оказывало положительное влияние на физиологический статус телят и бычков на откорме. По сравнению с контролем и нанокапсулированными препаратами после скармливания ветсела у животных в конце эксперимента повысилось в крови содержание эритроцитов (на 0,7 1012/л), гемоглобина (на 11,0 г/л), общего белка (на 4,9 г/л), альбуминов (на 5,5 %), гамма-глобулинов (на 3,7 %), глюкозы (на 0,42 ммоль/л), витаминов: А (на 0,18 мг/л), Е (на 1,7 мкмоль/л), С (на 0,5 ммоль/л). В то же время изменения содержания в крови общего кальция, неорганического фосфора и общих липидов имели недостоверный характер (Р>0,05).
После применения нанокапсулированного препарата «ВетСел» у телят и бычков повышалась функциональная активность щитовидной железы. Содержание гормонов Т3 и Т4 в конце эксперимента было соответственно на 0,31 и 16,8 нмоль/л (Р<0,05) больше, чем в контроле.
Препарат «ВетСел» не оказывал отрицательного влияния на микрофлору рубца. Содержание инфузорий у опытных и контрольных животных находилось практически на одинаковом уровне (258,0-261,0 тыс/мл).
Однако при применении некапсулированных препаратов количество инфузорий уменьшалось (198,8 тыс/мл), что, по-видимому, связано с негативным действием на нее селена.
Биохимический анализ длиннейшей мышцы спины у бычков 16-месячного возраста показал, что у животных, получавших нанокапсулированный препарат, в мясе содержалось больше белкового азота (2,94±0,04 г%), чем у контрольных животных (2,72±0,04 г%) и получавших некапсулированные препараты (2,80±0,04 г%).
Наблюдения показали, что среди телят, получавших препарат «ВетСел», не встречалось животных с расстройствами органов пищеварения, не было падежа.
Свиньи. Скармливание препарата «ВетСел» поро-сятам-отъёмышам сопровождалось существенными «сдвигами» физиологического и биохимического статуса в положительную сторону. У животных активизировался гемопоэз: в крови повышалось содержание эритроцитов (на 0,08-1,21012/л) и гемоглобина (на 7,512,0 г/л), увеличивался гематокрит (на 4,3-6,1%). На 30 день эксперимента повысилось в крови содержание общего белка (на 3,5 г/л), альбуминов (на 1,3 %), гамма-глобулинов (на 1,6 %), глюкозы (на 0,6 ммоль/л), витаминов: А (на 0,12 мг/мл), Е (на 1,5 мколь/л) и С (на 0,4 ммоль/л). В свою очередь, отмечено, что в крови свиней, получавших препарат «ВетСел», было достоверно (Р<0,05) меньше малонового диальдегида (1,56±0,06 мкмоль/л) по сравнению с контролем (1,80±0,02 мкмоль/л), что свидетельствует об антиоксидантных свойствах препарата.
Исследования показали, что препарат «ВетСел» оказывал положительное влияние на репродуктивную функцию животных. У ремонтных свинок в среднем на 10-15 дней раньше наступала половая охота, быстрее происходило становление половой цикличности по сравнению с контрольными животными.
Морфологическая оценка тонкого отдела кишечника у свиней, убитых в 6-месячном возрасте, показала (таблица 1), что у животных, получавших препарат «ВетСел», длина кишечника превышала таковую у свиней, получавших некапсулированные препараты и у контрольных животных.
Сравнительный анализ гистологической структуры слизистой оболочки тонкого отдела кишечника показал, что высота ворсин, их количество, глубина крипт, отношение высоты ворсин к глубине крипт у свиней, получавших нанокапсулированный препарат ВетСел, превосходили таковые у контрольных животных (рисунок 1).
Таблица 1 - Длина и масса кишечника у свиней 6-месячного возраста, получавших биологически
лись на более низком уровне, чем у собак, получавших нанокапсулированный пробиотик.
Показатели Группа
1 ВетСел 2 Ветам 1.1 + Сел-Плекс 3 Контрольная
Длина тонкого кишечника, м Масса тонкого кишечника, г 19,1±0,22* 1710±33,8* 18,4±0,55 1480±53,0 18,0±0,38 1390±43,1
Длина толстого кишечника, м Масса толстого кишечника, г 6,4±0,12* 1507±8,1* 5,9±0,06 1370±21,7 5,0±0,06 1290±21,1
А Б
Рисунок 1 - Гистологическая структура слизистой оболочки тонкой кишки у контрольного животного (А) и получавшей препарат «ВетСел» (Б).
Характерной особенностью нанокапсулированного препарата являлись его антиоксидантные свойства, на что указывают показатели, отражающие состояние анти-оксидантной защиты организма. У собак, получавших нанокапсулированный лактобифадол, на 30 день эксперимента было достоверно меньше в крови малонового диальдегида (9,7±0,35 мкмоль/л), диенкетонов (0,09±0,01 ед.А/мл), диеновых конъюгатов (0,17±0,01 ед. А/мл), по сравнению с собаками контрольной группы (11,8±0,24 мкмоль/л; 0,12±0,01 ед. А/мл; 0,20±0,01 ед. А/мл).
Анализ проведенных исследований свидетельствует о том, что нанокапсулированные препараты не токсичны, не вызывают аллергических реакций и других побочных действий. Нанокапсулированные препараты обладают выраженными биологическими эффектами: активизируют обмен веществ, повышают неспецифическую резистентность, увеличивают среднесуточные приросты массы тела. При этом капсулированные про-биотики значительно быстрее, по сравнению с некапсу-лированными препаратами, восстанавливают микробиоценоз кишечника у животных при дисбактериозе, вызванном антибиотикотерапией. Поэтому нанокапсу-лированные пробиотические препараты можно рекомендовать как с профилактической, так и терапевтической целью в практике ветеринарной медицины.
Информация об авторах
Сеин Олег Борисович, доктор биологических наук, профессор кафедры терапии и акушерства ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», тел. 53-15-55.
Кролевец Александр Александрович, кандидат химических наук, профессор кафедры органической и аналитической химии ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет».
Челноков Виктор Анатольевич, аспирант ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА».
Толмачев Константин Александрович, аспирант ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА».
Стариков Виктор Александрович, аспирант ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА».
Долженков Алексей Александрович, аспирант ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА».
Чернов Вадим Евгеньевич, аспирант ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА».
Николаенко Александр Геннадьевич, студент ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет».
- при Р<0,05 по сравнению с контролем
*
У контрольных животных и получавших некапсу-лированный препарат изучаемые показатели находи-
