CC BY
50
УДК 631-585:616-34(470-67)
СВЯЗЬ ИЗБЫТОЧНОГО СОДЕРЖАНИЯ БОРА В РАСТИТЕЛЬНОСТИ ПАСТБИЩ С РАСПРОСТРАНЕННОСТЬЮ ЭНТЕРИТОВ ОВЕЦ
® 2009 Джамбулатов З.М.*, Луганова С.Г., Гиреев Г.И., Салихов Ш.К.**
* Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия Дагестанский государственный педагогический университет **Прикаспийский институт биологических ресурсов ДНЦ РАН
Изучена концентрации бора в почвах и растительности на территории зимних пастбищ Республики Дагестан. Установлено, что отдельные территории пастбищ характеризуются избыточным содержанием микроэлемента бора в компонентах экосистем, которое влияет на состояние организмов овец и вызывает борные энтериты. Применение сульфата меди в качестве подкормки снижает концентрацию бора в организме и приводит к выздоровлению овец.
The authors of the article studied the concentration of boron in soils and vegetation in the winter pastures of the Republic of Daghestan. It was found that separate areas of pastures are characterized by abnormally high content of boron microelement in the ecosystem components, which affect the state of the sheep organism and causes boron enteritis. The use of copper sulfate as a feeding reduces the concentration of boron in the body and leads to sheep’s recovery.
Ключевые слова: бор, почва, растительность, энтерит овец, медь.
Keywords: boron, soil, vegetation, sheep entehtisf, copper.
В. В. Ковальским [6, 7] были выделены биогеохимические
провинции, где отмечаются эндемические заболевания человека и животных вследствие недостатка микроэлементов в среде обитания. Возникновение и развитие эндемических болезней растений, животных и человека обусловлены почвенно-климатическими условиями, химическим составом почв, воды и растений. Эти болезни протекают хронически, с охватом большого поголовья, из-за чего овцеводческие хозяйства несут значительный экономический ущерб из-за падежа, снижения продуктивности и повышения себестоимости
продукции, что вызывает
необходимость
дифференцированного применения микроэлементов с учетом как потребности в них животных, так и их допустимого количества в рационах. С учетом вышеуказанного дальнейшее повышение
продуктивности овцеводства требует изучения геохимических условий внешней среды, обеспеченности животных микроэлементами в различных зонах страны и разработки норм подкормки микроэлементами применительно к конкретным условиям, в том числе и в Дагестане, где овцеводство является одним из важных направлений в
агропромышленном комплексе.
Избыточное или недостаточное содержание в пастбищных растениях того или иного микроэлемента может вызвать целый ряд заболеваний сельскохозяйственных животных -эндемический зоб, энзоотическую атаксию, эндемический кариес зубов, борный энтерит, беломышечную болезнь и др. [3]. При этом, на что указывают многочисленные
исследования, происходят изменения характера накопления
(депонирования), ослабление или усиление синтеза биологически активных веществ, перестройка процессов промежуточного обмена, выработка новых адаптаций или
развиваются расстройства, ведущие к эндемическим заболеваниям человека и животных [1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 13-15].
Немаловажную роль в развитии патологий животных имеет
концентрация бора в компонентах среды обитания, поскольку как
недостаток, так и избыток его вызывает различные патологические реакции растений и животных. В литературе имеются данные о влиянии бора на поступление и накопление необходимых для
организмов минеральных элементов. Установлено, что бор влияет на передвижение фосфора, калия, азота из стеблей в листья. Под его влиянием с различной
интенсивностью поступают и
поглощаются хлор, нитраты, кальций и некоторые другие элементы. Говоря о физиологической роли бора, нельзя не сказать о влиянии его на деятельность ферментов. Бор не входит в состав ферментов, но он обладает каталитическим свойством [12].
У человека и животных (овец, верблюдов) при питании растениями с избыточным содержанием бора нарушается обмен веществ (в частности, активность
протеолитических ферментов) и появляется эндемическое
заболевание желудочно-кишечного тракта - борный энтерит,
характеризующийся воспалением кишечника, поражением почек, мозга и других органов. Причиной заболевания является избыточное поступление с кормом и водой бора. Чаще болеют овцы. В отдельных провинциях содержание бора в питьевой воде и растениях выше оптимальных количеств, что является причиной болезни. В основе нее -ингибирование бором
протеолитических ферментов
кишечника, вследствие чего развиваются энтерит, диарея. Нарушение кишечного пищеварения сопровождается образованием
токсических продуктов распада белков, их действием на печень и почки. Высокие концентрации бора подавляют жизнедеятельность
микрофлоры рубца, нарушается пищеварение в преджелудках. Бор в основном выделяется почками, способен накапливаться в них, вызывая гломерулонефрит,
интерстициальный нефрит, усиливает экскреции фосфатов, накапливается в головном мозге и поражает его, характерный признак болезни -диарея, приводящая к
обезвоживанию организма,
истощению и нередко к гибели животного. Показателями поражения почек является их болезненность, гематурия, протеинурия. Отягчается заболевание развитием
бронхопневмонии с характерными для этой болезни признаками, появлением нервных расстройств: манежные движения, параличи, контрактура, судороги. Диагноз ставят, как и при других эндемических болезнях, с учетом геохимической особенности местности.
Токсичность некоторых
микроэлементов подавляется
введением в организм элемента-антагониста (токсичность устраняется подкормкой солями антагониста: медь - железо, марганец - молибден, бор -медь), который оказывает противоположное действие на физико-химические свойства
коллоидов плазмы, от состояния которых (степень проницаемости, вязкость, набухаемость) зависит обмен веществ организма. В связи с этим для лечения и профилактики рекомендуется больше использовать злаковые растения, которые меньше концентрируют в себе бор и применять сульфат меди, являющийся антагонистом бора.
Эндемические гастроэнтериты регистрируются в зонах развитого овцеводства страны. Экономический ущерб от них весьма значительный вследствие гибели части популяции, отставания в развитии и росте, снижения продуктивности
переболевших животных. С учетом вышеизложенного, разработка мер борьбы с борным энтеритом овец в зависимости от геохимических и иных экологических условий представляют собой задачу, актуальную с
теоретической и практической точек зрения.
Вследствие этого целью нашего исследования явилось определение концентрации бора в окружающей среде как вероятной причины
массового поражения овец в Присулакской зоне зимних пастбищ Дагестана, для чего были изучены почвы, растительность, органы и ткани овец на содержание в них бора и влияние меди на его концентрацию.
Материал и методы
Для выполнения поставленных
задач изучалось содержание бора в компонентах экосистем зимних пастбищ Дагестана, как тех, где встречается данное заболевание, так и контрольных, где оно не наблюдалось.
Изучение пастбищ велось путем маршрутных экспедиционных
обследований. Отбор почвенных образцов производился в горизонте 0-20 см. Укосы брали с метровой площади. Проводилось подробное геоботаническое описание участка, с которого отбирались растительные пробы. У павших овец от этой болезни и забитых контрольных овец
брали органы и ткани для изучения содержания микроэлемента бора.
Определение бора в почвах проводили с использованием хинализарина. Метод основан на получении окрашенного комплекса бора с хинализарином в растворе крепкой серной кислоты, с последующим определением на ФЭК. Бор в растениях и животном материале определяли путем его отгонки в виде борно-метилового эфира и фотометрирования окраски комплекса бора с кармином. Белковые фракции определяли методом электрофореза. Как у больных, так и у здоровых животных брали кровь для определения содержания свободных аминокислот по восходящей хроматографии [9]. Результаты исследования Результаты наших исследований указывают на различие содержания бора в компонентах пастбищных экосистем Присулакской и Кизлярской провинций Дагестана. Анализ растительности зимних пастбищ (табл. 1), расположенных в
Присулакской зоне Дагестана, показал, что средний укос содержит: бора - 27,65 мг/кг, в то время как на контрольных пастбищах,
расположенных в Кизлярской зоне, -11,5 мг/кг, т.е. на 16,15 мг меньше.
Таблица 1
Концентрация бора в растениях Равнинной зоны Дагестана
Вид растения Присулакская зона Кизлярская зона
Полынь солянковая 38,6±2,4 12,4±0,9
Полынь морская 40,2±1,6 13,2±1,1
Полынь таврическая 36,4±1,4 11,6±1,2
Солянка древовидная 24,6±1,2 8,6±0,4
Солодка голая 26,4±2,4 9,2±2,6
Солянка супротиволистная 32,3±1,6 14,2±0,8
Соляноколосник каспийский 34,2±0,8 11,2±1,4
Лебеда бородчатая 8,2±0,4 6,2±0,2
Петросимония супротиволистная 10,2±0,6 7,4±0,6
Пырей удлиненный 4,4±0,4 3,8±0,4
Камфоросма марсельская 7,4±0,6 5,2±0,2
Содержание бора в растениях отличается как по видовой принадлежности, так и по
экологическим зонам их
произрастания, и в целом
растительность в Присулакской зоне насыщена бором почти в 3 раза больше, чем в Кизлярской. Вероятно, отличие в содержании бора в одинаковых видах растений обусловлено разными почвенными условиями, характерными для исследованных экологических зон.
Среднее содержание бора в почве пастбищ в Присулакской провинции составляет 42,2±6,3, в то время как в Кизлярской - 18,4±2,9 мг/кг, т.е. в 2,3 раза больше, чем во второй (табл. 2). Данные наших исследований
согласуется с данными [11], по которым содержание валового бора имеет значительные колебания от 20,89 до 89,13 мг/кг, что во многом определяется содержанием его в породах, типом почв и степенью их засоления.
Полученные данные (табл. 1, 2) указывают на то, что растения, в зависимости от видовых
особенностей и геохимических
свойств окружающей среды, имеют неодинаковую избирательную
способность к бору. Наименьшее количество бора содержится в
злаковых растениях, наибольшее в растениях с млечным соком. Таким образом, высокую избирательность к бору имеют полынь и солянки, но содержание в них бора во многом зависит от количества его в почве.
Таблица 2 Содержание валового бора в компонентах зимних пастбищ Присулакской и Кизлярской провинций
Компоненты экосистемы Коли- чество образ цов Содержание валового бора, мг/кг
Кизлярская провинция Присулакская провинция
Контрольн Опытная ая группа группа
Почва 30 18,4±2,9 42,2±6,3
Растительност 30 11,5±0,4 27,65±1,2
ь
Органы и ткани овец
Кровь 20 12,6±0,9 22,4±1,2 14,8±0,8
Печень 20 9,4±0,8 16,1±1,1 10,2±1,2
Мыщцы 20 5,2±0,6 8,4±0,9 6,1 ±0,4
Селезенка 20 10,4±1,1 18,6±1,6 11,2±1,6
Почки 20 5,8±0,4 10,8±0,6 6,2±0,2
Г оловной мозг 20 16,2±1,4 28,6±1,2 17,4±0,4
Данные насыщенности
микроэлементом бора в органах и тканях овец, пасшихся на Кизлярских и Присулакских пастбищах (табл. 2), свидетельствуют о больших сдвигах в сторону повышения количества бора у овец, выпасаемых в Присулакской провинции. Так, количество бора в тканях и органах овец Присулакской провинции составило, в мг/кг сухого вещества: крови - 22,4±1,2; печени -16,16±1,1; селезенке - 18,6±1,6;
почках - 10,8±0,6; головном мозгу -28,6±1,2; Кизлярской соответственно: 12,6±0,9; 9,4±0,8; 5,2±0,6; 10,4±1,1; 5,8±0,4 и 16,2±1,4.
Содержание аминокислот в сыворотке крови у овец, пасущихся на пастбищах с высоким содержанием бора, было снижено, что, надо
полагать, связано со снижением аминокислотных процессов и нарушением общего обмена веществ в организме животных, пасущихся на этих выпасах. Так у этих животных обнаруживаются значительные
сдвиги в содержании лейцина,
тирозина, цистина, гистидина, метионина.
Немалый интерес представляют данные, полученные нами при исследовании сыворотки крови, указывающие на изменения,
происходящие в белковом и альбумино-глобулиновом коэффициенте у овец, выпасавшихся на пастбищах Присулакской и Кизлярской провинций. Альбумины вступают в соединение с целым рядом других веществ, в процессе образования которых происходит
разрыв водородных связей с освобождением карбоксильных групп. Это имеет большое значение в
процессе обмена веществ в норме и патологических состояниях, поскольку альбумины связывают токсические вещества, нарушающие тканевое дыхание и окислительное
фосфорилирование.
У овец, выпасаемых на пастбищах Присулакской провинции, отмечено снижение общего белка, альбуминов и глобулинов в сыворотке крови. Так, овцы, выпасаемые на пастбищах Присулакской провинции, имели в среднем общего белка - 5,64%, из них альбумина - 2,41% и глобулина -3,23%, в то время как овцы, выпасаемые на пастбищах
Кизлярской провинции, -
соответственно в %: 6,44; 3,0; 3,44. По-видимому, поэтому у овец с прибытием на зимние выпасы Присулакского массива через 20 дней появляются признаки расстройства пищеварения, снижается аппетит, животные истощаются, вяло двигаются, больше лежат с полузакрытыми глазами, жвачка
совершается медленно. Появляются симптомы интоксикации: температура тела повышена, дыхание учащенное, пульс малый и частый, дрожание и фибриллярное сокращение
мускулатуры, иногда судороги.
Для ликвидации последствий борного токсикоза опытной группе овец, выпасаемых в Присулакской провинции, производили подкормку медным купоросом после прибытия их с летних альпийских лугов на зимние пастбища в течение 1 месяца из расчета 0,3 мг/кг живого веса. В результате (табл. 2) содержание бора в органах и тканях овец опытной группы оказалось ниже, чем у контрольной, что в свою очередь отразилось и на реакциях овец -исчезли признаки борного энтерита.
Заключение
Стойкое увеличение производства продуктов животноводства
невозможно без организации полноценного кормления животных. Среди факторов кормления важное место занимают минеральные
вещества, недостаток или излишек которых наносит значительный ущерб: сдерживается рост поголовья, снижается производительность и плодовитость, вызываются
заболевания у животных и
ухудшается качество продукции.
В связи с этим, изучив
концентрацию бора в почвах, растительности пастбищ и
накопление бора в органах животных, которое повлияло на биохимические показатели крови и физиологическое состояние организма овец, мы сделали следующие выводы:
1. В результате проведенных
исследований почв, растительности и реакции животных Присулакскую биогеохимическую провинцию
отнесли к экологической зоне с высоким содержанием бора и низким меди.
2. Отмечается прямая зависимость между содержанием бора в организме овец с содержанием его в растительности и почвах. К тому же чем сильнее засоленность почв, тем выше содержание бора в пастбищной растительности и в организме овец и ягнят и тем больше заболеваемость и падеж.
3. Установлено, что массовые случаи гастроэнтеритов с летальным исходом у молодняка овец в условиях зимних выпасов в Присулакской зоне Дагестана происходили в результате поступления в организм животных повышенных доз бора и низким содержанием меди.
4. Взрослое поголовье овец
проявляет значительную
устойчивость в сохранении равновесия внутренней среды в тех же условиях, в которых молодняк овец заболевает и погибает. У молодняка овец борные
гастроэнтериты продолжаются в течение 1,5-2 месяцев после прибытия их с летних пастбищ. Полное выздоровление овец
происходит при изменении условий кормления. Большое значение имеет введение в подкормку этих овец меди
(биологический антагонист бора) в килограмм живого веса, течение двух месяцев в дозе 0,3 мг на
Примечания
1. Вернадский В.И. Проблемы биогеохимии // Тр. биогеохим. лаб. М., 1980. Т. 16. С. 9-226. 2. Донник И.М. и др. Влияние экологических факторов на организм животных // Ветеринария. 2007. №6. С. 38-42. 3. Ермаков В.В. Геохимическая экология животных. М.: Наука, 2008. 315 с. 4. Жолнин А.В. Химия биогенных элементов. Челябинск, 2001. 25 с. 5. Кабыш АЛ Этиология и принципы лечения эндемических болезней с нарушением обмена // Ветеринария. 2007. №12. С. 43-45. 6. Ковальский В.В. Геохимическая экология. М. : Наука, 1974. 300 с. 7. Ковальский В.В. Геохимическая среда и жизнь. М., 1982. 8. Комплексная экологически безопасная система ветеринарной защиты здоровья животных. Методические рекомендации. М., 2000. 239 с. 9. Пасхин Т.С. Определение аминокислот. Методическое письмо ин-та биологии и медицинской химии АМН СССР, 1990. 10. Протасова Н.А. Микроэлементы: биологическая роль, распределение в почвах, влияние на распространение заболеваний человека и животных// СОЖ, 1998. №12. С. 32-37. 11. Рамазанова Н.И. Содержание бора в почвообразующих породах и почвах Терско-Сулакской низменности // Микроэлементы в почвах Терско-Сулакской низменности Дагестана. Махачкала, 1981. С. 112-124. 12. Школьник М.Я., Макарова Н.А. Микроэлементы в сельском хозяйстве. Л., 1957. 242 с. 13. Aggett P.J. Physiology and metabolism of essential trace elements: An outline // Clin. Endocrinol. Metab. 1985. V.14. №3. P. 513-543.14. Mertz W. Clinical and public health significance of chromium // Current topics in nutrition and disease. N.Y., 1982. 15. Schrauzer G.N. The Discovery of the Essential Trace Elements: An Outline of the History of Biological Trace Element Research. N.Y.; London, Plenum Press, 1984.
Статья поступила в редакцию 15.07.2009 г
