CC BY
45
Процесс анализа почвы включал в себя три основных этапа, каждый из которых в свою очередь может быть подразделен на ряд мероприятий:
1 Отбор проб - разбивка сети наблюдений, выполнение отбора проб, транспортировка и хранение проб почвенного материала;
2 Аналитические исследования - определение водородного показателя, содержания ионов хлора, магния, кальция, калия, натрия, железа, никеля, кобальта, кадмия, свинца;
3 Обработка результатов - статистическая обработка полученных данных с помощью программы «Вшв^Ь»; оценка уровня загрязнения почв как индикатора неблагоприятного воздействия на здоровье населения по расчету коэффициента концентрации химического вещества и суммарного показателя загрязнения [1].
Результаты и их обсуждение. В ходе исследования было установлено, что показатели химического состава почв пашни были в пределах нормы. Водородный показатель колебался от 5,00 до 6,01.
Содержание тяжелых металлов в почвах пашни превышало ПДК (по X. Чулджияну): никель - 1,50 раза, кобальт - в 2,22, кадмий - в 1,35, свинец - в 1,23 раза.
Концентрация тяжелых металлов в зерне пшеницы была незначительно выше оптимальной и снижалась с увеличением расстояния от трассы: Со2+ - с 1,27 до 1,07 мг/кг, Сй2+ - с 1,03 до 0,78 мг/кг, М2+ - 1,07 до 0,88 мг/кг.
При повышении концентрации тяжелых металлов в почве наблюдалось увеличение содержания их и в растительной продукции, в частности, в зерне. Коэффициент корреляции между содержанием тяжелых металлов в почве и в зерне составил по никелю 0,0830, по кобальту - 0,9516, по кадмию - 0,8641.
При увеличении содержания тяжелых металлов в продукции было отмечено снижение содержание сырого протеина. Коэффициент корреляции между количеством сырого протеина и тяжелыми металлами в зерне составил: сырой протеин - никель - -0,8322; сырой протеин - кобальт --0,8431; сырой протеин - кадмий - -0,8534.
Суммарный показатель загрязнения составил 16,718. Категория загрязнения почвы умеренно опасная. На долю свинца приходится 44%, никеля - 32%, кобальта - 16%, кадмия -8%. Таким образом, наибольшему загрязнению почвы способствует содержание свинца.
При расчете экономических показателей было установлено, окупаемость затрат при выращивании экологически чистой продукции выше на 21,4%, чем продукции загрязненной тяжелыми металлами. Энергетический коэффициент производства экологически чистой продукции на 19,0% выше, чем загрязненной тяжелыми металлами.
Выводы. Содержание тяжелых металлов в почвах пашни превышало ПДК.
При увеличении содержания тяжелых металлов в продукции было отмечено снижение содержание сырого протеина.
Окупаемость затрат при выращивании экологически чистой продукции была выше на 21,4%, чем продукции загрязненной тяжелыми металлами.
Наибольшему загрязнению почвы способствовало содержание свинца.
Список литературы
1. Клинская, Е.О. Содержание свинца, цинка, никеля и кадмия в почвах города Биробиджана и оценка их влияния на здоровье населения // Землепользование. - №3. — 2010. — С.1027-1031.
УДК: 611.4:636.4087.74
МОРФОЛОГИЯ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ СВИНЕЙ ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ В РАЦИОН МИКРОВОДОРОСЛИ ХЛОРЕЛЛЫ
В.А. Гаева, аспирантка В.Н. Миичеико, кандидат биологических наук, доцент Л.Н. Гамко, доктор с.-х. наук, профессор
ФГБОУВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»
При изучении структурной организации щитовидной железы у свиней получавших с кормом суспензию хлореллы установлено, что её структурная организация и функциональная активность зависит от массы органа и кратности применения препарата.
Ключевые слова: щитовидная железа, свиньи, хлорелла, фолликулы, коллоид, резорбции, вакуоли, тиреоциты, гипофункция, гиперфункция.
In studying of structural organization the thyroid gland in pigs showed that its structural organization and functional activity depends on the mass of organs and multiplicity of the drug.
Key words: thyroid, pigs, chlorella, follicles,colloid, resorptions, vacuoles, thyrocytes, hypofunction, hyperfunction.
Во многих странах мира для обеспечении животных полноценными белковыми добавками давно используют в корм животным и птицы различные сине-зеленые водоросли.
В настоящее время имеется целый ряд исследований, где изучались одноклеточные водоросли, в том числе и микроводоросли штамма ИФР № С-111.
В то же время анализ некоторых исследований показывает, что по данной проблеме для успешного использования продуктов, полученных из биомассы сине-зеленых водорослей, в том числе микроводоросли хлорелла, имеются нерешенные задачи. Прежде всего, определение оптимальных доз и кратности скармливания для свиней разных возрастных групп, о влиянии данной добавки на обмен веществ в организме, что не позволяет дозировать и применять на практике в кормлении свиней.
Цель работы - изучение влияния различных вариантов скармливания суспензии нового планктонного штамма ИФР № С-111 на морфологическое строение щитовидной железы (ЩЖ) свиней на откорме. Известно, что ЩЖ играет важную роль в регуляции процессов основного обмена веществ, синтезе белка, дифференци-ровке тканей, развитии и росте организма, а также способна существенно изменять структуру под воздействием разнообразных факторов окружающей среды. Установлено, что масса ЩЖ свиней, а также ее функциональная активность зависят от возраста [1], физиологического состояния, массы тела и воздействия ряда внешних факторов [2], главным из которых является кормление [3, 4]. В этой связи представляет интерес изучение ЩЖ после применения суспензии микроводоросли, так как она способна оказать определенное влияние на функциональную активность органа, благодаря присутствию биологически активных веществ.
Научно-хозяйственный опыт проводился на молодняке свиней крупной белой породы в период откорма с использованием рационов, принятых в хозяйстве. Его продолжительность составила 150 суток. Содержание и кормление животных соответствовало зоотехническим нормам. Разница в кормлении свиней сравниваемых групп заключалась в том, что контрольные животные - 1 группа, получали основной рацион, в опытных группах они в дополнение к основному рациону получали суспензию микроводоросли в дозе 125 мл на 1 кг сухого вещества рациона с периодичностью: 2 группа - опытные поросята, ежедневно; 3 группа - опытные поросята с интервалом 15 суток; и 4 группа - опытные поросята с интервалом 30 суток.
Скармливание осуществляли в смеси с концентратами I раз в сутки - утром.
Для оценки морфологического строения ЩЖ мы провели убой трех животных в каждой группе. ЩЖ осматривали, препарировали, измеряли и определяли их массу. Микроструктуру желез изучали на серии гистологических срезов, окрашенных гематоксилин-эозином, толщиной 5-10 мкм. Проводили гистометриче-ские измерения структурных компонентов желез. Полученный в результате исследований цифровой материал анализировался и подвергался статистической обработке с применением критерия Стьюдента.
Живая масса контрольных животных и опытных животных за учетный период увеличилась в 2.45, 2,57(р<0.01), 2,54 (р<0.01) и 2,59 (р>0.05) раза соответственно.
Визуальным изучением ЩЖ животных первой, второй третьей и четвертой групп не установлено отличий по их внешнему виду. Результаты органометрических измерений ЩЖ представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Линейные показатели щитовидной железы поросят при скармливании суспензии хлореллы
Показатели Контрольная Опытная 1 Опытная 2 Опытная 3
Масса железы, г. 15,03±0,95 13,32±0,66 14,6±0,45 14,43±0,27
Масса относительная, % 0,014 0,011 0,011 0,012
Длина, см. 48,00±4,16 46,33±2,03 54,00±1,15 50,33±4,84
Ширина, см. 21,33±1,33 22,67±0,33 23,67±0,33 21,00±1,44
Толщина, см. 18,33±1,20 17,33±1,76 21,67±0,33 19,33±1,86
Анализ данных таблицы 1 свидетельствует о снижении массы железы у опытных животных соответственно по группам: абсолютной в 1,12, 1,02, 1,04 раза, относительной в 1,27, 1,27, и 1,16 раза по сравнению с контрольными животными. Длина железы у животных первой и третьей опытных групп, больше контрольных в 1,04 а второй в 1,12 раза соответственно. Ширина органа в первой и второй опытной группах
больше в 1,06 и 1,10 раза чем в контроле, а в третьей одинаков с железами контрольных животных. Толщина железы больше, во второй -1,18 и третьей - 1,05 раза и меньше в 1,05 раза в первой опытных группах, по сравнению с органами контрольных животных. Изменения весовых и линейных показателей не являются достоверными.
Множеством исследователей установлено, что функциональная активность ЩЖ, обусловленная синтезом и секрецией гормонов, находится в прямой зависимости с ее морфометри-ческими показателями. К таким показателям относятся: диаметр фолликулов, высота фолликулярного эпителия и объем его ядер, состояние коллоида и индекс Брауна. В соответствии с этим нами проводились морфометрические измерения соответствующих структур
Таблица 3 - Микроморфометриче
на гистологических срезах органа. Результаты представлены в таблице 2.
Анализ микроморфометрических показателей ЩЖ показал, что препарат повлиял как на строение органа, так и на его функциональную активность. Второй показатель представленный в табл. 2 не является определяющими в отношении функциональной активности органа. Но остальные косвенно указывают на изменение функциональной активности желез животных, получавших препарат. : показатели щитовидной железы
Показатели Группы
Контрольная Опытная 1 Опытная 2 Опытная 3
Удельное количество фолликулов, шт. 34,67±0,88 50,67±0,67*** 60,33±0,90*** 38,00±1,15
Толщина капсулы мкм: 240,87±3,35*** 285,73±4,03*** 305,55±3,93*** 310,82±2,52***
Средний диаметр фолликулов, мкм: 190,73±18Д9 96Д1±1,60** 115,52±1,41** 177,41±1,7
Высота фолликулярного эпителия, мкм 9,69±1,50 4,95±0,35* 6,45±0,27 6,36±0,73
Объем ядра, мкм3 64,47±0,45 66,97±0,61 112,7±1,30 123,7±2,41
Индекс Брауна 20,12 19,69 18,43 29,52
**р <0,01; ***р <0,001;
В результате установлено, что паренхима и строма ЩЖ представлена всеми структурными элементами, характерными этому органу как контрольных, так и опытных животных. В ЩЖ контрольных животных встречались все группы фолликулов (крупные, средние, мелкие), заполненные плотным, гомогенным, оксифиль-ным коллоидом. В единичных фолликулах наблюдали краевую и центральную вакуолизацию коллоида. В большинстве фолликулах ти-реоциты плоские, ядра вытянуто-овальной формы и расположены параллельно базально-му полюсу клетки. Рядом с переполненными, функционально неактивными фолликулами находятся мелкие «дочерние» фолликулы, заполненные коллоидом имеющием вакуолизацию. В этих железах преобладали крупные и кистозные (имеющие площадь 283326,5 мкм2) фолликулы. Наблюдаемая гистологическая картина наиболее выражена в ЩЖ увеличенной абсолютной массой. В ЩЖ контрольных животных, имеющих меньшую абсолютную массу, наблюдается большее количество мелких фолликулов. Резорбции коллоида краевые и центральные, тиреоциты кубической формы. В межфолликуляных соединительнотканных прослойках капилляры расширены с форменными элементами крови. Все структурные композиции органа указывают на гиперсекреторное функциональное состояние в ЩЖ с меньшей массой. Встречаются единичные межфоллекулярные и интраэпителиальные С-клетки с бледно окрашенной цитоплазмой.
В первой опытной группе в ЩЖ встречаются фолликулы всех видов - крупные, средние и мелкие, а также единичные кистозные (имеющие площадь 148095,41 мкм2) фолликулы.
Коллоид фолликулов неравномерно окрашен резорбций почти нет. Тиреоциты имеют кубическую форму, ядра большие, округлой формы, содержат эухроматин, что указывает на активное участие эпителиоцитов в процессах белкового синтеза. Сосуды микроциркуляторного русла ЩЖ кровенаполнены, что свидетельствует о выделении и секреции коллоида. Данная гистологическая картина присуща железам с большей абсолютной массой. В ЩЖ с меньшей массой также встречаются фолликулы полигональной формы с преобладанием средних и мелких. Кистозные заполнены полностью или наполовину коллоидом. Коллоид в большинстве случаев расположен в фолликулах в центре или эксцентрично с просветленными участками. Эпителий имеет цилиндрическую и кубическую формы. Межфолликулярные соединительнотканные прослойки почти отсутствуют В этих железах встречаются участки, в фолликулах которых коллоид имеет равномерную резорбцию по периферии, эпителий имеет кубическую форму, капилляры расширены. Участки межфолликулярной соединительной ткани в этих местах хорошо выражены.
В ЩЖ второй опытной имеются все виды фолликулов, в том числе и кистозные (имеющие площадь 110325,4 мкм2). Крупные фолликулы располагаются группами. Коллоид в них плотен, занимает весь фолликул, эпителий уплощён. Межфолликулярная соединительная ткань лучше выражена ближе к центральным сосудам. В этих участках морфологическое состояние фолликулов можно оценивать как функционально активное. У ряда фолликулов по краю, а в ряде случаев и в центре коллоида, резорбционные вакуоли.
Тиреоциты кубической формы. В ЩЖ с меньшей массой фолликулы более мелкие, единичные крупные, заполнены коллоидом. В большинстве коллоида почти нет или его наблюдаются остатки полигональных форм. Соединительнотканные прослойки содержат значительные групповые скопления С -клеток. Они имеют светлую цитоплазму. В некоторых крупное ядро. В ядре хроматин расположен эксцентрично.
ЩЖ четвертой опытной группы животных имеют все виды фолликулов в том числе и ки-стозные (имеющие площадь 90923,7 мкм2). В железах с большей массой много крупных фолликулов с заполненным коллоидом полостью, вакуолей почти нет, эпителий плоский ядра малы. В единичных фолликулах коллоид имеет пенистый вид и кубический эпителий. В железах с меньшей массой коллоид также заполняет весь фолликул. Эпителий уплощён. Капилляры расширены и заполнены кровью. В единичных фолликулах наблюдаются резобции со стороны которых тиреоциты имеют кубическую форму.
Так, у опытных животных, происходило увеличение количества фолликулов в поле зрения микроскопа. Отмечено увеличение количества фолликулов во второй, третьей и четвертой группах на 31,6, 42,6 ( р <0,001) и 8.8%. С увеличением числа фолликулов уменьшался их диаметр, так во второй на 49,6% (р <0,01), в третьей 39,4 (р<0,01) и четвертой на 7% (р>0,5). Этот факт косвенно указывает на повышение функциональной активности щитовидной железы у этих животных.
Повышение функциональной активности желез у животных второй группы, получавших препарат, приводит к гиперфункции органа. Это подтверждается присутствием в коллоиде фолликулов характерных зон резорбции и крупных вакуолей. В фолликулах щитовидных желез животных контрольной и четвертой группы наблюдали признаки гипофункцио-нальных изменений: явления застоя коллоида, появление «спящих фолликулов», коллоид плотный, гомогенный, оксифильно окрашенный. В контрольной группе отмечались увеличенные фолликулы (кистозная трансформация). Следует отметить, что одновременно с гипофункцией ЩЖ наблюдали участки тканей, морфологическое состояние которых можно оценивать как функционально активное.
На факт повышения функциональной активности желез свиней, получавших суспензию хлореллы, указывают также меньшее значение индекса Брауна. Индекс Брауна представляет собой отношение диаметра фолликулов к высоте фолликулярного эпителия, и используется для
сравнительного определения функциональной активности щитовидной железы. Его меньшие значения говорят о большей функциональной активности органа.
Таким образом, в наших исследованиях установлено, что кратность применения суспензии микроводоросли влияет на функциональную активность щитовидных желез у свиней, второй и третьей групп. Наблюдаемые признаки гиперфункции не являются стру-мальными для ЩЖ.
Анализ данных по продуктивности животных в период откорма показывает, что кратность применения хлореллы с интервалом применения 15 дней оказалась наиболее эффективной.
Список литературы
1. Бобрик В. М. О возрастной макромик-роморфологии щитовидной железы свиньи // Некоторые вопросы морфологии, физиологии и ветеринарии: Сб. науч. тр. / Белорус, с.-х. акад. - Горки, 1974. - Т. 130. - С. 10-14.
2. Бобрик В. М. Влияние дозированных двигательных нагрузок на структурно-функциональное состояние щитовидной железы свиньи // Функциональная и возрастная морфология свиней в эколого-экспериментальном освещении: Межвуз. сб. науч. тр. - Белгород, 1989. - С. 8 - 13.
3. Гаджиева Б. А., Сайко С. Г. Влияние семян рапса и цеолита на энергию роста и состояние щитовидной железы откармливаемых свиней // Морфофизиология организма животных в условиях нормы и при патологии: Сб. науч. тр. / Урал. сел.-хоз. акад. - Екатеринбург, 1995.-С. 23-26.
4. Невинская Н. А. Активность щитовидной железы у ремонтных свинок при использовании комбикормов и препарата йода / Н. А. Невинская, A.M. Булгаков, В.В. Королев // XIV Международная научно-практическая конференция по свиноводству. Сб. науч. тр. - Ульяновск, 2007. - Т. 3. - С.291-299.
