CC BY
62
регулируется скорость роста плаценты и синтез естественных иммуносупрессоров [11].
Выводы. Результаты исследования показали, что беременные коровы аулиекольской и чёрно-пёстрой породы имеют количественные различия по концентрации в крови лейкоцитарных клеток и гормонов (кортизол, прогестерон), но динамика изменений данных показателей в ходе сухостойного периода однотипна и определяется взаимоотношениями в системе «мать — плод» в зависимости от метаболических потребностей плода. В крови коров опытных групп в динамике начало — конец сухостойного периода увеличивается общее количество лейкоцитов на 7,57—17,51%, сопровождаясь перераспределением процентной доли клеток в лейкограмме. При этом возрастает число эозино-филов на 23,80—34,14 (Р<0,05), палочкоядерных (на 36,11—45,83%) и сегментоядерных нейтрофилов (на 30,63-31,96%), моноцитов на 32,08-44,73% и уменьшается лимфоцитов (на 24,95-25,57%). По мере развития беременности в крови коров увеличивается концентрация кортизола на 18,56-38,26% (Р<0,05) как результат развития плода. Уровень прогестерона, наоборот, снижается на 10,74-14,74% (Р<0,05), обеспечивая подготовку организма матери к отёлу и будущей лактации. Количество лейкоцитов взаимосвязано с уровнем гормонов, о чём свидетельствуют достоверные корреляции в парах признаков: кортизол - лейкоциты (у коров аулиекольской породы г=-0,62±0,27 и -0,78+0,22 (Р<0,05); чёрно-пёстрой породы - г=0,62+0,28 и -0,92+0,13 (Р<0,05); прогестерон - лимфоциты
(у коров аулиекольской породы r= -0,70+0,25 и -0,78+0,22 (Р<0,05); чёрно-пёстрой породы r=0,68+0,23 и -0,69+0,24 (Р<0,05).
Литература
1. Иванова И.Е., Волынкина М.Г. Биохимический статус крови высокопродуктивных коров сухостойного периода в условиях АО «ПЗ «Учхоз ГАУ Северного Зауралья» // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 5 (67). С. 173-176.
2. Conley A.J. Review of the reproductive endocrinology of the pregnant and parturient mare // Theriogenology. 2016. Vol. 86 (1). P. 355-365.
3. Чуличкова С.А., Дерхо М.А. Влияние естественных гонадо-тропинов на обмен веществ в организме коров // Вестник ветеринарии. 2015. № 2 (73). С. 49-53.
4. Чуличкова С.А., Дерхо М.А. Влияние пролактина на белковый обмен в организме коров на ранних сроках стельности // Вестник ветеринарии. 2014. № 70. С. 51-55.
5. Середа Т.И., Дерхо М.А., Крайнова Н.В. Особенности гормон-метаболитных связей в организме коров при лютеи-новых кистах // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 2 (64). С. 105-107.
6. Чуличкова СА., Дерхо М.А. Лейкоцитарные индексы как индикатор иммунного статуса организма коров на ранних сроках стельности // АПК России. 2016. Т. 75. № 1. С. 42-46.
7. Газиева И.А. Иммунопатогенетические механизмы формирования плацентарной недостаточности и ранних репродуктивных потерь: дис. ... докт. биол. наук. Екатеринбург: ФГБУ УНИИ охраны материнства и младенчества МЗ РФ, 2014. С. 19-21.
8. Репина М.А. Прогестерон и беременность // Акушерство и женские болезни. 2011. Т. LX. Вып. 3. С. 130-136.
9. Довжикова И.В. Кортизол при беременности // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2010. № 6 (76). Ч. 1. С. 226-229.
10. Афанасьева А.И., Огуй В.Г., Галдак С.А. Особенности функциональной активности эндокринных желёз, мор-фобиохимических параметров крови и уровня молочной продуктивности коров при различной структуре рациона // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2007. № 11. С. 106-110.
11. Сахаутдинова И.В., Ложкина Л.Р. Иммунорегулирующая роль прогестерона в терапии угрозы прерывания беременности // Медицинский вестник Башкортостана. 2014. Т. 9. № 4. С. 96-99.
Лейкоциты и их информативность в оценке напряжённости стресс-реакции у кур-несушек
Л.В. Сайфутдинова, аспирантка, М.А. Дерхо, д.б.н, профессор, ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ
Промышленное птицеводство сопряжено с влиянием на организм птиц комплекса технологических факторов, определяющих её физиологическое состояние, продуктивность, сохранность и т.д. [1-4]. Так, в качестве одного из способов, позволяющих увеличить экономическую эффективность птицефабрики, используют повышенную плотность посадки птицы [5]. Это отражается не только на величине фронта поения и кормления, подвижности особей, но и таких параметрах микроклимата, как температура воздуха и его загрязнённость микрофлорой [6]. В частности, при превышении плотности посадки на 1 голову в расчёте на 1 м2 пола температура воздуха в птичнике увеличивается на 20%, а его загрязнённость микрофлорой - в 1,5-2,0 раза.
Переуплотнённая посадка как технологический фактор сопровождается, во-первых, увеличением метаболической массы на единицу площади, что инициирует появление в организме птиц признаков теплового стресса в результате нарушения процессов терморегуляции. Во-вторых, способствует развитию гиподинамии, определяющей в свою очередь метаболический статус клеток органов и тканей, обеспеченность организма кислородом, скорость движения крови по кровеносным сосудам и т.д. [7]. Тепловой стресс и гиподинамия инициируют сдвиги в механизмах нейрогормональной регуляции и, как следствие, в активности обменных процессов [8], что отражается на продуктивности птицы и уровне её здоровья.
Особенности течения адаптационных процессов в организме птиц, вызванных воздействием повышенной температуры и влажности воздуха (тепловые стресс-факторы), достаточно хорошо
раскрыты [9]. В то же время стрессовое воздействие такого технологического фактора, как превышение нормы посадки, практически не изучено, что и определило актуальность темы исследования.
Целью нашей работы стала оценка напряжённости стресс-реакции в организме кур-несушек по изменчивости лейкоцитов и лейкоцитарных индексов при действии технологического фактора — плотности посадки птиц в клетке.
Материал и методы исследования. Экспериментальная часть работы выполнена на базе ПАО «Челябинская птицефабрика» в 2018 г. Объектом исследования служили куры промышленного стада кросса Ломанн ЛСЛ-классик в 52-недельном возрасте c живой массой 1716—1769 г, которых содержали в четырёхъярусных клеточных батареях. Ширина одной клетки составляла 600 мм, глубина — 605 мм, высота фасада — 455 мм, высота тыла — 380 мм, вместимость — 8 гол. Влажность воздуха в птичнике колебалась в пределах 67—68%, температура воздуха — 21,1—21,3°C. Продуктивность кур по промышленному стаду составляла 90,5% (по паспорту кросса 85,3%).
Для моделирования экспериментального стресса в качестве стресс-фактора использовали плотность посадки птиц в клетке, определяющую величину метаболической массы на единицу площади, уровень терморегуляции организма и мышечной активности. С этой целью на втором ярусе клеточной батареи было сформировано три группы: I гр. — контрольная, плотность посадки птиц — 8 гол., что соответствовало нормативу; II — плотность посадки была увеличена в 1,5 раза (n=12), III — в 2 раза (n=16).
Материалом для исследования служила кровь, забор которой производили из подкожной под-крыльцовой вены, расположенной на внутренней поверхности крыла. Место взятия крови — ближе к локтевому суставу — очищали от пуха, кожу дезинфицировали 70-процентным спиртом и прокалывали вену, направляя иглу вдоль вены срезом вверх. Кровь у птиц контрольной и опытных групп брали до эксперимента (фоновые показатели), а также через 2, 4 и 24 часа после изменения плотности посадки в клетке.
Мазки крови готовили сразу после её взятия, затем окрашивали по методу Романовского — Гимзы. Подсчёт лейкоцитов проводили в камере Горяева.
Для подтверждения стрессового воздействия технологического фактора (плотность посадки) и оценки напряжённости стресс-реакции в организме птиц по данным лейкограммы были рассчитаны индексы:
1) соотношение между гетерофилами и лимфоцитами (Г/Л, усл. ед.) [8, 10, 11];
2) показатель состояния (ПС, усл. ед.) по формуле:
, B + Eos + L + Mon
пС = k-,
G WBC
где к - нормализующий коэффициент, равный 100; B, Eos, L, Mon, G - количество базофилов, эозинофилов, лимфоцитов, моноцитов, ге-терофилов (псевдоэозинофилов) в лейко-грамме, %;
WBC - количество лейкоцитов, 109/л [11].
Данные статистически обрабатывали методом вариационной статистики на ПК с помощью табличного процессора Microsoft Ехсе1-2003 и пакета прикладной программы «Биометрия».
Результаты исследования. В промышленных условиях проводится постоянный мониторинг состояния птиц, результаты которого позволяют оценить уровень здоровья, соответствие факторов технологической среды биологическим возможностям организма и т.д. При этом наиболее часто используют параметры крови, отражающие функциональное состояние клеток органов, тканей и систем. В первую очередь к ним относят лейкоциты, пул которых позволяет составить представление не только об общей резистентности организма, но и его реактивности при воздействии факторов среды, в том числе и технологических [11, 12].
Куры контрольной и опытных групп до начала эксперимента не имели достоверных различий по уровню общей резистентности организма, определяемой пулом лейкоцитарных клеток в периферическом русле крови. Так, количество лейкоцитов колебалось в интервале 27,50—28,26 109/л; базофилов — 2,0—2,29%, эозинофилов — 4,29—5,43%, псевдоэозинофилов (гетерофилов) — 34,0-34,51%, лимфоцитов - 54,0-54,71% и моноцитов — 4,45-4,71%, соответствуя границам нормы (табл. 1).
В ходе эксперимента общее количество лейкоцитов, а также отдельных лейкоцитарных клеток, в крови кур контрольной группы колебалось в данных интервалах и не зависело от времени исследования.
В I опытной гр. после увеличения плотности посадки был отмечен социальный конфликт между особями, длительность которого составляла первые 3-4 часа, затем птицы начали принимать корм и воду, передвигаться по клетке. Яйценоскость птиц в клетке в период эксперимента составляла 16,67%. Во II опытной гр. птицы из-за большой скученности не могли передвигаться по клетке, принимать свободно корм и воду, имелись признаки социального конфликта между отдельными особями, перо постепенно становилось влажным и взъерошенным. Данные признаки прогрессировали в ходе эксперимента. При этом куры-несушки прекратили яйцекладку в ходе эксперимента.
Технологический фактор - плотность посадки -привёл к появлению у кур-несушек опытных групп стресс-реакции, что подтверждалось изменением лейкоцитарного состава крови.
Так, у птиц I опытной гр. признаки наиболее ярко были выражены первые 4 час. эксперимента
1. Лейкоцитарная формула кур-несушек (п = 7; Х±Sx)
Показатель Группа Фон (до эксперимента) Срок исследования после изменения плотности посадки птиц
через 2 часа через 4 часа через 24 часа
Лейкоциты, 109/л контрольная I опытная II опытная 27,50±1,78 27,86±1,21 28,26±0,52 27,31±1,80 32,88±0,68* 26,83±0,60 26,82±1,90 32,10±0,74* 25,86±0,73 27,52±1,59 29,45±0,53 25,56±0,30*
Базофилы, % контрольная I опытная II опытная 2,00±0,21 2,14±0,23 2,29±0,19 2,14±0,23 1,71±0,29 1,57±0,32 2,29±0,19 1,86±0,23 1,43±0,36 2,14±0,17 2,00±0,21 1,28±0,32*
Эозинофилы, % контрольная I опытная II опытная 5,43±0,29 4,71±0,27 4,29±0,53 4,71±0,44 2,57±0,44* 3,14±0,35 5,00±0,44 2,71±0,29* 2,71±0,13* 4,86±0,28 3,71±0,28 2,85±0,27
Псевдо-эозинофилы, % контрольная I опытная II опытная 34,10±0,80 34,51±0,52 34,00±0,55 34,20±0,70 40,42±1,19* 38,14±0,72* 33,80±0,45 39,14±2,25* 40,28±0,97* 33,78±0,50 36,00±0,91 42,78±0,46*
Лимфоциты, % контрольная I опытная II опытная 54,00±0,91 54,50±1,50 54,71±0,89 53,14±0,99 49,57±0,90 49,57±1,36* 55,71±0,97 50,86±0,85* 49,29±1,74* 54,43±0,44 53,00±1,35 46,85±1,41*
Моноциты, % контрольная I опытная II опытная 4,47±0,29 4,45±0,39 4,71±0,31 5,81±0,38 5,73±0,20* 7,58±0,47* 3,20±0,41 5,43±0,81 6,29±0,17* 4,79±0,50 5,29±0,34 6,24±0,38*
Примечание: * Р<0,05 по сравнению с величиной «фон (до эксперимента)»
(табл. 1), о чём свидетельствовало повышение в крови общего количества лейкоцитов по сравнению с фоном на 15,22—18,02% (Р<0,05), уменьшение в лейкограмме числа базофилов, эозинофилов и лимфоцитов соответственно на 13,08—20,09; 42,46-45,43 и 6,67-9,05% (Р<0,05) на фоне увеличения псевдоэозинофилов (гетерофилов) и моноцитов на 13,42-17,13 и 22,02-28,76% (Р<0,05). Максимум сдвигов наблюдался через 2 часа после изменения плотности посадки кур в клетке. Они были результатом выброса в кровоток незрелых гетеро-филов и миграции лимфоцитов в периферические ткани, что обусловлено биологическими эффектами стрессовых гормонов в организме птиц [7, 12].
Через 24 часа эксперимента лейкоцитарный состав крови в I опытной гр. уже достоверно не отличался от фоновых значений, хотя и не достигал их уровня, свидетельствуя о протекании в их организме адаптационных процессов по отношению к технологическому фактору.
У особей II опытной гр. были выявлены сдвиги в морфологическом составе крови, аналогичные I гр., которые планомерно прогрессировали в ходе эксперимента и достигали максимума через 24 часа после его начала. Исключение составляло общее количество лейкоцитов, которое уменьшилось на 9,55% (Р<0,05), свидетельствуя о снижении реактивности организма птиц. Основной причиной являлась гиподинамия, так как, во-первых, двигательная активность кур-несушек определяет возможность потребления корма и воды. Во-вторых, органы движения у птиц выполняют роль периферического сердца, определяя снабжение клеток органов и тканей кислородом, питательными веществами и уровень выведения конечных продуктов обмена [7], что влияет на защитные силы организма.
В лейкограмме кур-несушек II опытной гр. в конце эксперимента было отмечено уменьшение количества базофилов, эозинофилов и лимфоцитов соответственно на 44,10; 33,56 и 14,37% (Р<0,05). Концентрация псевдоэозинофилов и моноцитов, наоборот, повысилась на 25,82 и 32,48% (Р<0,05). В совокупности данные признаки свидетельствовали о прогрессировании напряжённости стресс-реакции в организме птиц в течение всего эксперимента при воздействии технологического фактора (плотность посадки).
Для подтверждения данного вывода, а также определения напряжённости стресс-реакции мы определили величину лейкоцитарных индексов (Г/Л [8, 10, 11]; ПС [11]).
В крови кур I опытной гр. изменение соотношения Г/Л, а также значения показателя состояния через 2 и 4 часа эксперимента колебалось в пределах 22,22-28,57 и 29,23-34,50% (Р<0,05) соответственно. Это позволяет констатировать, что увеличение плотности посадки птиц в клетке инициирует развитие в их организме стресс-реакции, имеющей максимальную напряжённость через 2 часа после начала действия стресс-фактора. Куры-несушки в ходе эксперимента постепенно приспосабливались к существующему уровню скученности (превышение плотности посадки в 1,5 раза) в конкретной технологической среде птичника, о чём свидетельствовало уменьшение значений Г/Л и ПС через 24 часа. При этом их величина достоверно не отличалась от фоновых значений, но и не достигла их уровня (табл. 2). В то же время плотность посадки в клетке повлияла на яйценоскость кур. Данный показатель снизился по сравнению с контрольной группой в 5,25 раза. Аналогичные данные приводятся в работе С.В. Цыгановой [7].
2. Лейкоцитарные индексы (п = 7; Х±Sx)
Показатель Группа Фон (до эксперимента) Срок исследования после изменения плотности посадки птиц
через 2 часа через 4 часа через 24 часа
Г/Л, усл. ед. контрольная I опытная II опытная 0,63±0,02 0,63±0,03 0,62±0,03 0,64±0,02 0,81±0,03* 0,77±0,05 0,61±0,02 0,77±0,01* 0,82±0,02* 0,62±0,01 0,68±0,08 0,91±0,03*
ПС, усл. ед. контрольная I опытная II опытная 7,03±0,45 6,84±0,46 6,87±0,57 7,04±0,49 4,48±0,34* 6,05±0,73 7,30±0,53 4,84±0,41* 5,73±0,56 7,10±0,44 6,04±1,19 5,23±0,32*
Примечание: * Р<0,05 по сравнению с величиной «фон (до эксперимента)»
У кур-несушек II опытной гр. величина лейкоцитарных индексов максимума достигла в конце эксперимента. При этом соотношение Г/Л превышало фоновый уровень на 46,77% (Р<0,05), а показатель состояния был меньше исходного значения на 23,87% (Р<0,05) (табл. 2). Следовательно, превышение плотности посадки в 2 раза являлось для кур-несушек таким стресс-фактором, приспособление к которому, вероятнее всего, будет протекать по патологическому пути. Об этом свидетельствует снижение общей резистентности организма птиц, определяемое общим количеством лейкоцитов. Динамика изменений лейкоцитарных индексов указывала и на более низкую способность кур по сравнению с I опытной гр. мобилизовать пластические и энергетические резервы организма, что отражалось на яичной продуктивности несушек. Значит, данный уровень плотности посадки не отвечает биологическим возможностям организма в конкретных технологических условиях птичника.
Выводы. Результаты нашего исследования показали, что при моделировании экспериментального стресса и использовании в качестве стресс-фактора плотности посадки птиц в клетке в организме кур-несушек опытных групп развивается стресс-реакция, для которой характерны, как и при действии других стресс-факторов, изменения в пуле лейкоцитов крови. При превышении плотности посадки в 1,5 раза активность стресс-реакции имеет максимальную напряжённость в течение первых 4 час. после начала действия стресс-фактора, о чём свидетельствует увеличение величины соотношения Г/Л на 22,22-28,57% (Р<0,05) и уменьшение показателя состояния (ПС) на 29,23-34,50% (Р<0,05). Сдвиги в лейкоцитарном составе крови сопряжены с повышением общего количества лейкоцитов на 15,22-18,02% (Р<0,05), что определяет возможность протекания адаптационных процессов в организме кур-несушек по физиологическому пути. Однако уровень скученности отражается на яйценоскости кур, которая уменьшается по
сравнению с контролем в 5,25 раза. В организме птиц II опытной гр. признаки стресс-реакции, оцениваемые по величине лейкоцитарных индексов, нарастают постепенно, достигают максимума через 24 часа после начала действия стресс-фактора. Стресс-реакция протекает на фоне уменьшения общего количества лейкоцитов на 9,55% (Р<0,05) и прекращения яйцекладки, определяя низкие адаптационные возможности организма и несоответствие действия стресс-фактора биологическим возможностям организма.
Литература
1. Донник И.М., Дерхо М.А., Харлап С.Ю. Клетки крови как индикатор активности стресс-реакций в организме цыплят // Аграрный вестник Урала. 2015. № 5. С. 68-71.
2. Колесник Е.А., Дерхо М.А. Об участии холестерола, прогестерона, кортизола и липопротеинов в возрастных изменениях обмена веществ у цыплят-бройлеров промышленного кросса // Сельскохозяйственная биология. 2017. Т. 52. № 4. С. 749-756.
3. Куликов Е.В. Химический состав скелета цесарок / Е.В. Куликов, Е.Д. Сотникова, Т.С. Кубатбеков [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 1(57). С. 205-208.
4. Харлап С.Ю., Дерхо М.А., Лоретц О.Г. Роль белков крови в реализации стресс-индуцирующего воздействия шуттели-рования в организме цыплят // Аграрный вестник Урала. 2016. № 3(145). С. 66-71.
5. Никулина Н.П. Повышение эффективности птицеводческих хозяйств в условиях формирования рынка: дис. ... канд. эк. наук. М., 2000. 140 с.
6. Кавтарашвили А.Ш., Колокольникова Т.Н. Физиология и продуктивность птицы при стрессе // Сельскохозяйственная биология. 2010. № 4. С. 24-37.
7. Цыганова С.В. Влияние гиподинамии на продуктивные показатели птицы // Био. 2014. № 12(171). С. 8-11.
8. Гаркави Л.Х. Активационная терапия. Антистрессорные реакции активации и тренировки и их использование для оздоровления, профилактики и лечения. Ростов-на-Дону: РГУ, 2006. 256 с.
9. Сурай П.Ф., Фотина Т.И. Физиологические механизмы развития теплового стресса в птицеводстве // Качество и безопасность. 2013. № 6. С. 54-60.
10. Забудский Ю.И. Проблемы адаптации в птицеводстве // Сельскохозяйственная биология. 2002. № 6. С. 80-85.
11. Харлап С.Ю., Дерхо М.А., Середа Т.И. Особенности лейкограммы цыплят в ходе развития стресс-реакции при моделированном стрессе // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 2(52). С. 103-105.
12. Колесник Е.А., Дерхо М.А. Об участии гипофизарно-адренокортикальных гормонов в регуляции клеточного пула крови у цыплят-бройлеров // Проблемы биологии продуктивных животных. 2018. № 1. С. 64-74.
