CC BY
45
ИЗВЕСТИЯ ОРЕНБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АГРАРНОГО УНИВЕРСИТЕТА
2020 ■ № 5 (85)
УДК 636.2.083.78:577.1
Влияние биохимических параметров крови глубокостельных коров на иммунобиохимический статус телят
В.П. Иванюк, д-р ветеринар. наук, профессор; Г.Н. Бобкова, канд. биол. наук ФГБОУ ВО Брянский ГАУ
Цель исследования - выявить степень изменения биохимических параметров крови глубокостельных коров и установить их влияние на иммунобиохимический профиль крови новорождённых телят. Исследование проводилось в Брянской области в период 2019 - 2020 гг., на базе ГБУ Брянской области «Дубровская зональная ветеринарная лаборатория». Оценивались результаты биохимических тестов сухостойных коров и телят (n = 10), родившихся от этих коров. В опытной группе содержались коровы, показатели сыворотки крови которых явно не соответствовали нормативным значениям. У коров контрольной группы показатели были стабильны и обеспечивали оптимальную реализацию физиолого-биохимических процессов, закреплённых в генотипе. Иммунобиохимические показатели крови телят определялись трёхкратно на 5-е, 10-е и 15-е сут. жизни. В результате проведённого исследования авторами была установлена взаимосвязь между изменением биохимических параметров крови глубокостельных коров и их влиянием на иммуно-биохимический профиль крови новорождённых телят. В крови телят раннего постнатального онтогенеза, родившихся от коров, у которых биохимические показатели сыворотки крови (кальций, фосфор, каротин, общий белок, резервная щелочность) явно не соответствовали нормативным значениям, значительно снижается концентрация общего белка, холестерина, глюкозы, однако нарастает активность ферментов АЛТ, АСТ, щелочной фосфатазы, альфа-амилазы. Развивается иммунодефицитное состояние в Т- и В-клеточных звеньях иммунитета, снижаются показатели естественной резистентности к различным неблагоприятным факторам окружающей среды.
Ключевые слова: коровы, телята, кровь, резистентность.
На современном этапе важнейшей задачей животноводческой отрасли является повышение её эффективности за счёт формирования адаптационных возможностей гомеостаза животных к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды в критические периоды беременности и ранний неонатальный период [1 - 3]. В этот период ряд факторов оказывают отрицательное воздействие на физиологический статус, метаболические процессы и резистентность организма [3 - 7].
Интенсивная технология производства, а также значительное повышение молочной продуктивности крупного рогатого скота приводят к значительным напряжениям функций органов и систем, что в конечном итоге отражается на адаптационных способностях организма животных к изменяющимся условиям внешней среды и повышенному отходу новорождённого молодняка [7].
В процессе роста и развития телёнка происходят значительные изменения в его адаптационных приспособительных реакциях, где важное место принадлежит естественной резистентности в поддержании постоянства внутренней среды организма. Благодаря формированию защитных физиологических механизмов, на генетическом уровне осуществляются развитие организма животного и реализация всех наследуемых им признаков.
Для обеспечения нормального функционирования организма животных в этих условиях необходима коррекция всех систем регуляции и координация адаптационных механизмов го-меостаза. На практике для этого ветеринарные специалисты применяют витамины, пробиотики,
иммуностимуляторы, антиоксиданты, корректоры продуктивности и другие лекарственные средства [4, 5, 8 - 10].
Целью наших исследований являлось выявление степени изменений биохимических параметров крови глубокостельных коров и их влияния на иммунобиохимический профиль крови новорождённых телят.
Материал и методы исследования. Исследование проводилось в АО «Родина» Жуковского района Брянской области. В ГБУ Брянской области «Дубровская зональная ветеринарная лаборатория» за 15 дней до отёла исследовали 30 сывороток крови глубокостельных коров чёрно-пёстрой породы на общий белок, резервную щёлочность, содержание каротина, кальция и фосфора. Биохимические параметры крови определяли согласно «МУ по применению унифицированных биохимических методов исследования крови, мочи и молока в ветеринарных лабораториях».
После оценки результатов биохимических тестов сухостойных коров были сформированы две группы животных по 5 гол. в каждой и две группы телят (п = 10), родившихся от этих коров. В опытной группе содержались коровы, у которых показатели сыворотки крови явно не соответствовали нормативным значениям. В контрольной группе они были стабильны и обеспечивали оптимальную реализацию физиолого-биохимических процессов, закреплённых в генотипе.
Родившиеся телята от коров-матерей опытной и контрольной групп были подвергнуты дальнейшим исследованиям. Иммунобиохимические
показатели крови определяли трёхкратно на 5-е, 10-е и 15-е сут. жизни. Кровь у животных брали из хвостовой вены утром, до кормления.
В сыворотке крови содержание общего белка определяли рефрактометрическим методом с использованием прибора ИРФ-22, активность аминотрансфераз (АЛТ и АСТ) - по Райтману и Френкелю, щелочной фосфатазы, альфа-амилазы, уровень глюкозы и холестерина - с помощью биохимического анализатора BioChem Analette.
Для изучения иммунного статуса телят определяли: содержание Т-лимфоцитов в периферической крови - методом спонтанного розеткообразования с эритроцитами барана (Е-ROK) по М. Jondal еt а1., В-лимфоцитов в периферической крови - методом комплементарного розеткообразования с эритроцитами барана (ЕАС-ROK) по E. N. Mendes.
С целью изучения факторов неспецифической защиты молодняка определяли бактерицидную активность сыворотки крови по Т.В. Смирно-
вой, Т.А. Кузьминой, лизоцимную активность сыворотки крови в отношении Micrococcus lysodeictus - по В.Г. Дорофейчук, фагоцитарную активность нейтрофилов - по Е.А. Кост и М.И. Стенко (И.П. Кондрахин и соавт.).
Полученные цифровые данные были обработаны методом вариационной статистики. Для выявления статистически значимых различий использован критерий Стьюдента по Н.А. Пло-хинскому.
Результаты исследования. Важным маркёром в диагностической цепи различных патологических состояний служат биохимические исследования крови, позволяющие уже на ранних стадиях развития болезни определить начало патологических изменений в организме.
Изучая биохимические параметры сыворотки крови глубокостельных коров за 15 сут. до отёла, установили, что у многих животных наблюдался дефицит жизненно важных веществ и нутриен-тов (табл. 1).
1. Биохимические параметры сыворотки крови глубокостельных коров в АО «Родина» (n = 30)
Номер пробы Каротин, мкмоль/л Кальций, ммоль/л Фосфор, ммоль/л Резервная щёлочность, об. % СО2 Общий белок, г/л
2165* 0,16 1,72 1,27 30,24 66,4
1876 0,19 2,43 1,85 52,37 78,3
1467 0,36 2,62 1,12 62,18 75,4
2286* 0,12 1,84 1,09 37,44 77,1
2965** 0,66 2,89 1,74 62,27 84,5
3267** 0,47 2,73 1,87 59,16 82,1
1768 0,42 2,25 1,34 42,35 75,4
1873 0,28 2,34 1,64 47,87 77,3
3127 0,17 3,12 1,21 62,96 72,4
2189 0,31 2,32 1,18 41,34 65,3
2645** 0,72 2,87 1,85 62,38 85,5
1976 0,21 2,12 1,05 55,81 67,3
2674 0,47 1,64 1,12 48,19 69,2
2745** 0,59 2,73 1,63 59,22 75,8
1387 0,33 2,19 1,22 52,16 63,2
1599 0,16 2,54 1,43 44,23 73,4
3265 0,13 1,89 1,25 38,78 68,2
3266 0,37 1,74 1,48 32,64 61,7
1788** 0,75 2,93 1,78 62,17 77,9
1882 0,39 2,36 1,12 51,19 74,2
2139 0,15 2,17 1,35 47,99 81,6
2288* 0,24 1,95 1,02 35,87 69,6
2138 0,33 2,57 1,49 47,22 78,7
2366 0,28 1,94 1,13 52,81 81,3
1576* 0,12 2,07 1,15 40,63 63,8
1679 0,36 2,58 1,52 47,44 72,7
2871 0,23 2,15 1,34 37,12 68,7
2483* 0,14 1,89 1,17 35,52 78,1
2682 0,19 2,34 1,51 53,14 77,4
2212 0,27 2,67 1,28 42,95 79,5
Норма 0,40 - 1,0 2,5 - 3,1 1,4 - 1,9 45 - 65 72 - 86
Примечание: * опытная группа, ** контрольная группа.
известия оренбургского государственного аграрного университета
2020 ■ № 5 (85)
Большую роль в организме крупного рогатого скота играет состояние витаминного обмена для улучшения продуктивного потенциала животных, обеспечения жизнедеятельности и воспроизводительной способности. Сухостойные животные нуждаются в поступлении каротиноидов и витамина А с кормами. Предшественником витамина А является каротин, который активно участвует в окислительно-восстановительных процессах. Содержание каротина в сыворотке крови у 23 коров (76,7 %) было ниже нормативных значений физиологической нормы, причём у 10 гол. (33,3 %) эти изменения имели существенный характер. Это свидетельствует о недостаточном содержании каротина в рационе, что приводит к снижению ряда физиологических функций, в том числе сказывается на внутриутробном развитии плода.
Минеральные вещества необходимы для сбалансированности минерального питания коров в разные фазы лактации. Поэтому важным критерием в диагностике метаболических нарушений являются показатели содержания общего кальция и неорганического фосфора в сыворотке крови.
Кальций всасывается в виде комплексных соединений с желчными кислотами в тонком отделе кишечника. Ионы кальция необходимы для осуществления процессов передачи нервных импульсов, сокращения скелетных мышц и мышц сердца, формирования костной ткани и свертывания крови. В нашем опыте в сыворотке крови сухостойных коров в 63,3 % случаев (19 образцов проб) отмечали низкий уровень содержания кальция, однако существенным этот показатель был выявлен у 23,3 % особей маточного поголовья (7 проб). Снижение кальция в сыворотке крови обусловлено его повышенной потребностью в антенатальном периоде в связи с формированием костной ткани плода.
С внутриклеточным метаболизмом кальция тесно связан обмен фосфора. Он оказывает общеукрепляющее, тонизирующее действие, стимулирует метаболические процессы в организме. Оптимальное отношение кальция к фосфору - 2:1. Содержание фосфора в 17 образцах сыворотки крови глубокостельных коров находилось ниже нормативных значений физиологической нормы, однако в 9 образцах маток количество фосфора значительно отличалось от референтных значений.
Состояние буферных систем плазмы крови определяют по резервной щёлочности, т.е. по количеству углекислоты, содержащейся в плазме крови в виде бикарбоната. Чем выше концентрация двууглекислого натрия в плазме, тем больше её щелочной резерв и буферная способность по отношению к кислотам. В нашем исследовании резервная щёлочность сыворотки крови глубокостельных коров в большинстве случаев не выходила за пределы нижней границы физиологической нормы. Только у 11 маток (36,7 %) значительная часть резервов щёлочи уже была израсходована, и буферная ёмкость плазмы ослаблена.
Важным показателем, характеризующим уровень внутриклеточного метаболизма в организме животного, является содержание общего белка в сыворотке крови. Белки - строительный материал для клеток тканей организма. Снижение содержания общего белка в сыворотке крови у 10 сухостойных коров можно связать с напряжением адаптационных механизмов гомеостаза, так как белки организма используются в качестве источников энергии.
Для выяснения влияния нарушений биохимических параметров крови у глубокостельных коров на состояние иммунобиохимическго статуса новорождённых телят нами были проведены лабораторные исследования у народившегося от подопытных коров молодняка (табл. 2).
2. Оценка иммунобиохимического статуса крови телят в АО «Родина» (X ± Sx)
Показатель Группа
контрольная (п = 5) опытная (п = 5)
период исследования, сутки
5 10 15
Общий белок, г/л 62,3 ± 1,25 58,3 ± 1,29 59,2 ± 2,23 60,8 ± 1,45
Холестерин, ммоль/л 2,24 ± 0,09 2,12 ± 0,04 1,97 ± 0,2 2,02 ± 0,09
Глюкоза, ммоль/л 3,65 ± 0,12 3,18 ± 0,12 3,07 ± 0,09 3,02 ± 0,18
Активность АЛТ, ед/л 18,42 ± 1,23 21,34 ± 1,12 23,68 ± 1,33 25,16 ± 1,17
Активность АСТ, ед/л 42,18 ± 2,37 57,25 ± 2,95 64,31 ± 3,87 62,19 ± 4,28
Активность щелочной фосфатазы, ед/л 52,7 ± 3,68 61,2 ± 5,68 66,7 ± 4,12 68,7 ± 5,45
Активность альфа-амилазы, ед/л 71,5 ± 6,18 76,3 ± 8,12 78,7 ± 6,28 81,5 ± 7,21
Т-лимфоциты, % 56,3 ± 0,61 47,4 ± 0,55 44,6 ± 0,58 46,2 ± 0,56
В-лимфоциты, % 24,3 ± 0,95 22,6 ± 0,74 19,8 ± 0,63 18,5 ± 0,54
Бактерицидная активность, % 37,7 ± 0,38 27,6 ± 0,44 30,2 ± 0,57 32,4 ± 0,61
Лизоцимная активность, % 19,6 ± 0,34 15,3 ± 0,22 16,8 ± 0,25 16,9 ± 0,32
Фагоцитарная активность нейтрофилов, % 56,2 ± 0,33 46,8 ± 0,41 46,2 ± 0,35 50,2 ± 0,27
Ведущую роль во внутриклеточном метаболизме у животных играют белки крови. Они выполняют разнообразные функции: участвуют в процессах роста и развития, регенерации тканей и формировании иммуногенеза, в биосинтезе ферментов и гормонов.
На 5 - 10 - 15-е сут. отмечали в сыворотке крови новорождённых телят опытной группы по сравнению с контрольными аналогами снижение уровня общего белка на 6,9 - 4,97 - 2,4 % соответственно. Гипопротеинемия, вероятнее всего, связана с повышенными потребностями растущего организма в белковых компонентах, так как в крови коров-матерей наблюдался дефицит этих веществ.
Холестерин - важный структурный элемент клеточной мембраны. Показатели концентрации его в сыворотке крови опытных телят на 5 - 10 - 15-е сут. были на 5,36 - 13,7 - 9,82 % ниже, чем у молодняка, родившегося от коров с нормальными показателями метаболических процессов. Пониженное содержание холестерина связано с его участием в биосинтезе кортикостероидов, так как у молодняка в это время отмечается значительная стресс-реакция.
Основным маркёром превращения углеводов служит концентрация глюкозы в крови. Несмотря на постоянное извлечение из крови глюкозы, её уровень у животных остаётся постоянным. При анализе углеводного обмена крови телят, родившихся от коров опытной и контрольной групп, установлено, что концентрация глюкозы у телят опытной группы была на 12,87 - 18,9 - 17,26 % ниже, чем в контроле. Подобные изменения со стороны универсального источника энергии свидетельствуют о нарушении гликолитической функции печени больных животных.
Ферменты - белки, выполняющие в организме функцию биологических катализаторов. Повышение активности в крови того либо другого энзима считается крайне ранним диагностическим тестом. Результаты нашего исследования свидетельствуют о том, что в крови опытных телят на 5 - 10 - 15-е сут. активность АЛТ увеличилась на 13,68 - 22,21 - 26,79%, АСТ — на 26,32 - 34,41 - 32,17 %, щелочной фосфатазы -на 13,89 - 20,99 - 30,36 % и альфа-амилазы - на 6,29 - 9,15 - 12,27 % по сравнению с контрольными аналогами. Повышение активности ферментов у молодняка опытной группы связано с функциональными нарушениями печени, поджелудочной железы и кишечника.
Иммунная система выполняет важную функцию по сохранению постоянства внутренней среды организма, осуществляемую путём распознавания и элиминации из организма чужеродных веществ антигенной природы. Снижение функции иммунной системы приводит к нарушениям деятельности нервной, эндокринной и
других систем. Лимфоциты являются основным звеном иммунной системы организма. Установлено, что количество лейкоцитов в крови опытных телят, характеризующих клеточное звено иммунной системы, имело тенденцию к снижению. У новорождённых телят опытной группы на 5 - 10 - 15-е сут. отмечалось низкое содержание Т- и В-клеток - соответственно на 15,8 - 20,78 - 17,94 % и 6,99 - 18,51 - 23,87 % по сравнению с аналогичными значениями показателей у телят контрольной группы. Снижение показателей иммунного статуса мы связываем с иммунодефицитным состоянием в Т- и В-клеточных звеньях иммунитета.
В период постнатального онтогенеза важную роль в формировании естественной резистентности новорождённых телят играют клеточные факторы защиты. Необходимо отметить, что в этот период гуморальные факторы развиты слабо, поэтому важно изучение становления естественной резистентности как механизма неспецифической защиты у телят. В динамике к 5-м сут. жизни уровень бактерицидной и лизоцимной активности сыворотки у телят опытной группы снизился соответственно на 26,79 и 21,94 %, к 10-м сут. - на 19,89 и 16,67 %, а концу опыта (15 сут.) - на 14,06 и 13,77 % в сравнительном аспекте с контрольными аналогами. Такая динамика отмечалась при исследовании фагоцитарной активности нейтро-филов. Следовательно, в раннем постнатальном онтогенезе у телят снижаются показатели неспецифической защиты, их растущий организм восприимчив к различным неблагоприятным факторам окружающей среды.
Выводы. В сыворотке крови глубокостельных коров отмечается дефицит каротина, общего белка, кальция, фосфора, резервной щёлочности. Установлена взаимосвязь между изменением биохимических параметров крови глубокостельных коров и их влиянием на иммунобиохимический профиль крови новорождённых телят. В крови телят раннего постнатального онтогенеза значительно снижается концентрация общего белка, холестерина, глюкозы, однако нарастает активность ферментов АЛТ, АСТ, щелочной фосфатазы, альфа-амилазы. Развивается иммунодефицитное состоянием в Т- и В-клеточных звеньях иммунитета, снижаются показатели естественной резистентности к различным неблагоприятным факторам окружающей среды.
Литература
1. Воеводина Ю.А. Состояние неспецифической резистентности коров и их потомства // Молочнохозяйственный вестник. 2016. № 3 (23). С. 7 - 15.
2. Краскова Е.В., Дутова О.Г. Взаимосвязь адаптационных возможностей новорождённых от состояния коров-матерей // Аграрная наука - сельскому хозяйству: V Междунар. науч.-практич. конф. (17 - 18 марта 2010 г.). Барнаул, 2010. С. 359 - 361.
ИЗВЕСТИЯ ОРЕНБУРГСКОГО ГОСУдАРСТВЕННОГО АГРАРНОГО УНИВЕРСИТЕТА
2020 ■ № 5 (85)
3. Оздемиров А.А., Анаев М.С., Рамазанова Д.М. Влияние нарушений метаболического гомеостаза у глубоко стельных коров на состояние естественной резистентности новорождённых телят и проявление у них болезней органов пищеварения // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 11 - 3. С. 496 - 503.
4. Алигаджиев М.Г. Коррекция иммунной системы у высокоудойных коров при дефиците в почве и кормах микроэлементов и избытке тяжёлых металлов в Центральном регионе Нечернозёмной зоны Российской Федерации: автореф. дис. ... канд. вет. наук. Иваново, 2007. 23 с.
5. Алимов А.М., Сайфутдинов Р.Ф., Микрюкова Е.Ю. Влияние Стимулина на физиологическое состояние и резистентность сухостойных коров и телят // Учёные записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. 2017. Т. 232. С. 5 - 8.
6. Волкова С.В., Мелешкина С.Р., Семёнов С.Н. Иммунологическая реактивность организма коров и их потомства // Фундаментальные исследования. 2004. N° 3. С. 126 - 127.
7. Коровин А.В. Адаптационные и продуктивные особенности коров молочных пород в условиях промышленного комплекса: дис. ... канд. с.-х. наук. Кинель, 2015. 193 с.
8. Иванюк В.П., Кривопушкина Е.А., Бобкова Г.Н. Средства, корректирующие иммунный статус, стрессы и продуктивность животных. Брянск: Издательство Брянский ГАУ, 2019. 54 с.
9. Кручинкина Т.В., Гаврилов Ю.А. Влияние йодсодержащего препарата на естественную резистентность глубокостельных коров и их потомство // Дальневосточный аграрный вестник. 2017. № 4. С. 126 - 131.
10. Топурия Г.М., Топурия Л.Ю. Иммунокоррекция в ветеринарной медицине // Международный научно-исследовательский журнал. 2014. № 12 - 2 (31). С. 106 - 110.
Иванюк Василий Павлович, доктор ветеринарных наук, профессор Бобкова Галина Николаевна, кандидат биологических наук ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет» Россия, 243365, Брянская область, Выгоничский р-н, с. Кокино, ул. Советская, 2а E-mail: [email protected]; [email protected]
Influence of blood biochemical parameters of deeply pregnant cows on the immunobiochemical status of calves
Ivanyuk Vasily Pavlovich, Doctor of Veterinary Sciences, Professor Bobkova Galina Nikolaevna, Candidate of Biologу Bryansk State Agrarian University
2a, Sovetskaya St., Kokino, Vygonichsky district, Bryansk region, 243365, Russia E-mail: [email protected]; [email protected]
The purpose of the research is to identify the degree of changes in the biochemical parameters of the blood of deep-bed cows and to establish their influence on the immunobiochemical profile of the blood of newborn calves. The study was conducted in JSC «Rodina» of the Zhukovsky district, Bryansk region in the period 2019 - 20, on the basis of the state institution of the Bryansk region «Dubrovskaya zonal veterinary laboratory». After evaluating the results of biochemical tests of dry cows, we formed two groups of animals with 5 heads in each and two groups of calves (n = 10) born from these cows. The experimental group contained cows where the blood serum indicators clearly did not meet the standard values. In the control group, they were stable and provided optimal implementation of the physiological and biochemical processes fixed in the genotype. Calves born from mothers of experimental and control groups were subjected to further research. Immunobiochemical blood parameters were determined three times on days 5, 10 and 15 of life. As a result of the research, the authors established the relationship between changes in the biochemical parameters of the blood of deep-bed cows and their influence on the immunobiochemical profile of the blood of newborn calves. In the blood of calves of early postnatal ontogeny, born from cows whose biochemical parameters of blood serum (calcium, phosphorus, carotene, total protein, reserve alkalinity) clearly did not correspond to the standard values, the concentration of total protein, cholesterol, glucose significantly decreases, but the activity of enzymes ALT, AST, alkaline phosphatase, alpha-amylase increases. An immunodeficiency condition develops in the T-and B-cell links of the immune system, and indicators of natural resistance to various adverse environmental factors decrease.
Keywords: cows, calves, blood, resistance.
-♦-
