CC BY
37
УДК 636.22/28.086.7:619:616.097.3
ВЛИЯНИЕ СКАРМЛИВАНИЯ СЕЛЕНИЗИРОВАННОГО ТОПИНАМБУРА НА УРОВЕНЬ ЕСТЕСТВЕННОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ ТЕЛЯТ НА ТЕРРИТОРИИ С ПЛОТНОСТЬЮ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ 137С8 25-35 Ки/КМ2
Е.В. Крапивина, М.В. Игнатенко, Д.В. Иванов
Поглотительная способность нейтрофилов крови у телочек, содержавшихся в хозяйстве с плотностью загрязнения почв 137Сб 25-35 Ки/км2 , была ниже референтных значений. Скармливание животным в этих условиях селенизированного топинамбура в дозе 2 г/кг живой массы в течение 37 суток способствовало повышению поглотительной активности нейтрофилов крови до нормативных значений и обеспечивало увеличение адаптационного резерва не только поглотительной способности, но и кислородозависимой микробицидности нейтрофилов.
Ключевые слова: телята, кормовая добавка, естественная резистентность.
В результате аварии на Чернобыльской АЭС в Российской Федерации наиболее загрязненной радиоактивными изотопами 137С8 оказалась Брянская область [1]. Инкорпорированные продукты ядерного деления оказывают как прямое воздействие на организм, так и опосредованное через нарушение эндокринной регуляции обменных процессов [2]. Индуцируемые длительным излучением в малых дозах изменения иммунологической реактивности и факторов неспецифической резистентности в большинстве своих проявлений носят характер стрессорных реакций адаптационного синдрома [3]. При длительной стимуляции адаптивных процессов, что наблюдается при длительном низкоинтенсивном воздействии ионизирующего излучения, возможно истощение компенсаторных возможностей организма [4].
Организм молодняка особенно чувствителен к стрессам, прежде всего к окислительным, приводящим к появлению свободных радикалов, повреждающих мембраны клеток. В результате этого уровень антиоксидантов в организме снижается. Для обеспечения потребности организма в биологически активных веществах, обладающих антиоксидантными свойствами в рационы животных вводят различные добавки. Для Брянской области, с «субоптимальным» уровнем селена [5], особенно актуальны антиоксиданты, содержащие селен. Известно, что при их использовании существенно снижается активность процессов переоксидации липидов [6, 7, 8]. Одним из основных факторов, определяющих уровень естественной резистентности, является функциональная активность нейтрофилов. В ООО «Агротерра», с использованием селенсодержащих удобрений, получена новая кормовая добавка - селенизированный топинамбур с концентрацией селена 500 мкг/кг. Влияние скармливания селенизированного топинамбура в рационах на естественную резистентность организма телят не изучено.
Цели и задачи исследований. Целью исследований явилось изучение влияния скармливания селенизированного топинамбура на уровень естественной резистентности организма телочек.
Материалы и методы исследования.
Научно-хозяйственный эксперимент был проведен на базе Новозыбковской государственной сельскохозяйственной опытной станции Всероссийского научно-исследовательского института агрохимии на МТФ «Рудня» с. Деменка Новозыбковского района Брянской области (плотность загрязнения почв 137С8 25-35 Ки/км2). Было сформировано 2 группы тёлочек черно-пестрой породы 5-недельного возраста по 10 голов в каждой группе. Первая группа (контрольная) получала основной хозяйственный рацион. Тёлочки Щопытной) группы получали ежедневно в течение 37 суток с основным рационом добавки селенизированного топинамбура в количестве 2 г/кг живой массы.
При формировании подопытных групп подбор животных проводили по принципу аналогов с учетом породности, возраста, живой массы, идентичности физиологического состояния, кормления и содержания [9, 10]. В экспериментах использовали клинически здоровых животных. Животных контрольной и опытных групп содержали в одинаковых зоотехнических условиях. Кормление подопытного поголовья осуществляли согласно общепринятым нормам [11]. Уровень 137С8 в кормах составил: комбикорм - 415,5 ± 56,5 Бк/кг, молоко - 200,6 ± 27,2 Бк/кг, трава зеленая - 2443 ± 300,3 Бк/кг. Перед началом и после окончания эксперимента из яремной вены (утром до кормления) брали кровь для анализа у 4 животных из группы.
Количество лейкоцитов в крови подсчитывали в камере Горяева, лейкоцитарную формулу -
в мазках, окрашенных по Романовскому-Гимза. Фагоцитарный показатель (ФП, %) рассчитывали как процент нейтрофилов, способных к поглощению частиц латекса, фагоцитарный индекс (ФИ, у.е.) - среднее число частиц латекса, поглощенных одним активным нейтрофилом, абсолютный фагоцитоз крови (АФ, 107л) - общее количество частиц латекса, поглощаемое нейтрофилами в литре крови [12]. Функционально-метаболическую активность нейтрофилов оценивали по результатам реакции восстановления нитросинего тетразолия (+НСТ, %) [13,14]. Индекс активации нейтрофилов (ИАН) вычисляли согласно инструкции "Риакомплекс" по использованию НСТ-тест набора. Поглотительную способность нейтрофилов (ФП, %, ФИ, у.е., АФ, 109/л) и активность их оксидазных систем (+НСТ, %, ИАН) оценивали в двух состояниях: базальном (баз.) - в свежевзятой крови стабилизированной гепарином, и стимулированном (стим.) - после внесения в пробы крови зимозана, что моделирует условия бактериального заражения и характеризует адаптационные резервы поглотительной и микробицидной способности нейтрофильных гранулоцитов [15]. Показатель резерва оксидазной способности нейтрофилов периферической крови (ПР) и коэффициент их метаболической активации (К) рассчитывали по Пахмутову И.А., Ульяновой М.С.[16]. Кислородонезависимую микробицидность нейтрофилов периферической крови оценивали по содержанию в них катионных белков по методу В.И.Жибинова [17], рассчитывая средний цитохимический коэффициент (СЦК) по формуле, предложенной Н.А.Макаревичем [18].
Полученные цифровые данные обработаны методом вариационной статистики. Для выявления статистически значимых различий использован критерий Стьюдента-Фишера [19]. В качестве значений физиологической нормы принимали интервалы соответствующих показателей, приведенные в литературе [12, 20, 21,].
Результаты исследований. Анализ влияния скармливания селенизированного топинамбура на способность нейтрофилов крови телочек поглощать чужеродный материал (табл. 1) показал, что абсолютное количество нейтрофилов всех ядерных форм крови животных обеих групп существенно не различалось в течение опытного периода, и было ниже нормативных значений.
Значения фагоцитарного показателя в базальных условиях у животных подопытных групп в начале опыта несколько превышали значения физиологической нормы, без существенных межгрупповых различий. Через 37 суток опытного периода количество нейтрофилов крови, способных к поглощению чужеродного материала в крови у телят 2 группы было достоверно выше на 148,77%, чем у контрольных животных. Следует отметить, что выпаивание телятам таурина (8е-содержащая аминокислота, обладающая антиоксидантными и мембраностабилизирующими свойствами) в течение 30 дней вызывало повышение значения фагоцитарного показателя только на 17,20%, (р<0,05) [22]. Возможно, скармливание селенизированного топинамбура обусловило повышение чувствительности (реактивности) нейтрофилов крови телят к активирующим их факторам. Через 37 суток опытного периода у животных опытной группы значение ФП в стимулированных зимозаном условиях было достоверно выше на 157,25%, чем у животных контрольной группы, что свидетельствует о более высоком адаптационном резерве этого защитного механизма у животных, получавших селенизированный топинамбур.
Таблица 1
Влияние селенизированного топинамбура на поглотительную способность нейтрофилов
крови телочек
Показатели Группа 1 взятие 2 взятие
(п=4) Перед началом опыта Через 37 суток
Нейтрофилы, 109/л 1, п=4 1,83±0,26 2,13±0,45
2, п=4 2,14±0,56 2,08±0,12
ФП баз., % 1, п=4 15,88±1,12 30,00±2,14а
2, п=4 12,88±0,82* 74,63±5,46а*
ФП стим.,% 1, п=4 21,63±0,97а 32,75±1,29а
2, п=4 22,63±1,15а 84,25±4,46а*
ФИ баз., у.е. 1, п=4 3,13±0,11 6,28±0,56а
2, п=4 3,04±0,03 8,74±0,96а
ФИ стим., у.е. 1, п=4 3,42±0,13 4,97±0,53а
2, п=4 3,43±0,09 8,82±0,29а*
АФ баз., 109/л 1, п=4 0,93±0,18 4,11±1,09
2, п=4 0,89±0,28 14,33±3,12*
АФ стим., 109/л 1, п=4 1,30±0,06 3,32±0,78
2, п=4 1,74±0,53 15,69±1,91 а*
ФЧ баз., у.е. 1, П=4 0,49±0,03 1,93±0,28а
2, П=4 0,39±0,03 6,73±1,21А*
ФЧ стим., у.е. 1, П=4 0,74±0,06А 1,64±0,22А
2, П=4 0,77±0,04а 7,47±0,59а*
Примечание: - р<0,05 к предыдущему исследованию; * - р<0,05 к 1 группе
Фагоцитарный индекс нейтрофилов крови в базальных условиях у подопытных животных соответствовал нормативным значениям и существенно не различался у животных контрольной и опытной групп. Через 37 суток опытного периода установлено достоверное повышение фагоцитарного индекса в стимулированных зимозаном условиях у телят 1 и 2 группы на 45,30 и 157,10% соответственно по сравнению с начальным периодом, однако без достоверно значимой разницы по сравнению с величиной этого показателя в базальных условиях. Это указывает на проявление максимально возможной интенсивности поглощения чужеродного материала уже в базальных условиях и отсутствие резерва этого защитного механизма организма. При этом фагоцитарный индекс в стимулированных условиях у животных опытной группы был выше на 77,69% (р<0,05) по сравнению с контрольными.
В начале опытного периода величина абсолютного фагоцитоза крови в базальных условиях у животных обеих групп соответствовала значениям физиологической нормы без существенных межгрупповых различий. Через 37 суток опытного периода величина АФ в этих условиях у животных опытной группы была выше на 248,74% (р<0,05), чем у контрольных. Это указывает на повышение реактивности нейтрофилов крови по отношению к активирующим факторам у животных, получавших селенизированный топинамбур уже в базальных условиях. Перед началом опыта значение АФ после стимуляции нейтрофилов зимозаном в крови животных обеих групп существенно не различалось. Через 37 суток опытного периода АФ нейтрофилов крови в этих условия у животных, получавших селенизированный топинамбур, был достоверно выше, чем у телят контрольной группы на 372,59%.
Фагоцитарное число нейтрофилов крови телят в базальных условиях перед началом опыта было ниже нормативных значений, а через 37 суток достоверно повысилось на 293,91 и 1625,60% в крови животных контрольной и опытной групп соответственно. Через 37 суток опытного периода у животных, получавших селенизированный топинамбур, ФЧ в стимулированных условиях было существенно выше (на 355,49% р<0,05), чем у телят контрольной группы.
Результаты анализа показателей, характеризующих микробицидную активность нейтрофилов крови (табл. 2) свидетельствуют о том, что относительное количество НСТ-позитивных нейтрофилов крови в базальных условиях у животных обеих групп существенно не различалось и превышало нормативные значения в течение всего опытного периода, что свидетельствует о наличии в этот период в организме подопытных животных факторов, стимулирующих активность кислородозависимых систем микробицидности нейтрофилов крови. По данным И.А. Пахмутова и М.С. Ульяновой [16], у здоровых телят до 3-месячного возраста количество нейтрофилов, проявляющих НСТ-активность в спонтанной пробе (базальный уровень), составляет 10,20±4,5%, а в активированной пробе (при стимуляции) 50,60±4,30%.
Таблица 16
Влияние селенизированного топинамбура на микробицидную активность нейтрофилов
Показатели Группа Перед началом опыта Через37 суток
+НСТбаз., % 1, П=4 71,25±3,45 53,25±3,42А
2, П=4 78,88±4,07 53,25±2,71А
+НСТстим., % 1, П=4 81,25±2,49 63,88±0,32А
2, П=4 81,00±0,68 71,63±2,38*А
ИАН баз. 1, П=4 0,95±0,04 0,65±0,05А
2, П=4 1,16±0,12 0,63±0,05А
ИАН стим. 1, П=4 1,45±0,09 0,91±0,01А
2, П=4 1,51±0,07 0,98±0,05А
К 1, П=4 0,12±0,04 0,17±0,05
2, П=4 0,03±0,04 0,25±0,06А
ПР 1, П=4 1,15±0,05 1,22±0,07
2, П=4 1,04±0,05 1,36±0,10А
СЦК 1, П=4 1,26±0,08 0,59±0,09а
2, П=4 1,27±0,05 0,65±0,15а
Примечание: - р<0,05 к предыдущему исследованию; * - р<0,05 к 1 группе
Через 37 суток опытного периода отмечено снижение числа НСТ-позитивных клеток в
стимулированных зимозаном условиях на 21,38 и 11,57% (p<0,05) у телят 1 и 2 групп соответственно, при этом содержание НСТ-позитивных клеток в стимулированных условиях достоверно превышало их количество в базальных условиях, что указывает на появление адаптационного резерва этого защитного механизма. Количество НСТ-позитивных нейтрофилов у животных опытной группы было выше на 12,13% (р<0,05), чем у контрольных.
Индекс активации нейтрофилов (ИАН) крови в базальных условиях у телочек обеих групп опыта превышал нормативные значения без существенных межгрупповых различий. Коэффициент метаболической активации и показатель резерва нейтрофилов крови у подопытных животных были значительно ниже нормативных значений. Через 37 суток опытного периода в крови телят опытной группы отмечено достоверное увеличение коэффициента метаболической активации и показателя резерва нейтрофилов крови на 733,33 и 30,77% (р<0,05) соответственно.
На уровень кислородонезависимой микробицидности нейтрофилов крови (СЦК) скармливание селенизированного топинамбура не оказало существенного влияния.
Таким образом, поглотительная способность нейтрофилов крови у телочек, содержавшихся в хозяйстве с плотностью загрязнения почв 137Cs 25-35 Ku/км2 , была ниже референтных значений. Скармливание животным в этих условиях селенизированного топинамбура в дозе 2 г/кг живой массы в течение 37 суток способствовало повышению поглотительной активности нейтрофилов крови до нормативных значений и обеспечивало увеличение адаптационного резерва не только поглотительной способности, но и кислородозависимой микробицидности нейтрофилов.
The absorption capacity of blood neutrophils from heifers, kept on the farm with the density of soil contamination 137Cs 25-35 Ku/km2 was below reference values. Feeding the animals in these conditions selenized topinambur at a dose of 2 g/kg body weight for 37 days improved the absorptive activity of blood neutrophils to the normative values and provided an increase in adaptive reserves not only the absorptive capacity, but also oxygen neutrophils microbicidal activity.
The key words: calves, feed supplement, natural resistance.
Список литература
1. Маркина З.Н., Курганов А.А., Воробьев Г.Т. Радиоактивное загрязнение продукции растениеводства Брянской области. Брянск: БГСХА, 1997. 241 с.
2. Василенко И.Я. Биологическое действие продуктов ядерного деления. Отдаленные последствия поражений // Радиобиология, 1993. в.3. С. 442451.
3. Самбур М.Б.,Мельников О.Ф., Тимченко С.В. и др. Динамикасостояниясистемы иммунитета крыс в процессе адаптации к однократному и фракционированному воздействию малых доз внешнего гаммаоблучения.// Радиац. биология. Радиоэкология, 1994. т.34. в.1. С.5563.
4. Васин М.В. Классификация средств профилактики лучевых поражений как формирование концептуального базиса современной радиационной фармакологии. // Радиационная биология. Радиоэкология, 1999. т.39. №23. С.212222.
5. Голубкина, Н.А. Потребление селена жителями Брянской области в районах радиоактивного заражения. // Вопросы питания, 1994.№ 4.С. 3 5.
6. Галочкин, В.А., Кузнецова Т.С. Антиоксидантный статус организма свиноматок и их потомства при использовании минеральных и органических форм селена. // Вестник РАСХН, 2000.№ 2.51 54.
7. Раднов, А.А., Жиркова Т.Л.Влияние введения в рацион подсвинков ДАФС 25 и Целловиридина на качество свинины. // Зоотехния, 2008.№ 6.С. 1516.
8. Сафонов В.А. Препараты селена в коррекции пероксидного статуса и воспроизводительной функции коров. // Вестник РАСХН, 2011.№ 3. С. 64.
9. Овсянников, А.И. Основы опытного дела в животноводстве. // М.: Колос, 1976.304 с.
10. Викторов, П.И. Методика и организация зоотехнических опытов.М.: Агропромиздат, 1991.112 с.
11. Нормы и рационы кормления с.х. животных. Справочное пособие. Издание переработанное и дополненное. // Под ред. Калашникова А.П. и др. Москва, 2003. 456 с.
12. Чумаченко В.Е., Высоцкий А.М., Сердюк Н.А., Чумаченко В.В. Определение естественной резистентности и обмена веществ у сельскохозяйственных животных. Киев: Урожай, 1990. 136 с.
13. Шубич М.Г., Медникова В.Г. КБТтест у детей в норме и при гнойнобактериальных инфекциях. // Лаб. дело, 1978. № 1. С. 663666.
14. Шубич М.Г., Нестерова И.В., Старченко В.М. Тест с нитросиним тетразолием в оценке иммунологического статуса детей с гнойносептическими заболеваниями. // Лаб. дело, 1980. № 7. С. 342344.
15. Хаитов Р.Б., Пинегин Б.В., Истамов Х.И. Экологическая иммунология. М.: ВНИРО, 1995. 219 с.
16. Пахмутов И.А., Ульянова М.С. Оценка функциональной активности нейтрофилов крови животных. // Ветеринария, 1984. № 3. С. 6869.
17. Жибинов В.И. Применение лизосомальнокатионного теста. // Ветеринария, 1983. № 8. С. 3031.
18. Макаревич Н.А. Лизосомальнокатионный тест для оценки уровня резистентности организма крупного рогатого скота. //Ветеринария, 1988. № 5. С.2628.
19. Плохинский Н.А. Биометрия. Изво Сибирского отделения АН СССР, Новосибирск, 1961.362 с.
20. Методы ветеринарной клинической лабораторной диагностики: Справочное издание. // И.П. Кондрахин и др.. М.: КолосС, 2004.520 с.
21. Карпуть И.М. Гематологический атлас сельскохозяйственных животных. Мн.: Ураджай, 1986. 183 с.
22. Харитонов, Л.В., Великанов В.И., Шумов И.С. Влияние таурина на становление еспецифической резистентности у телят. // Проблемы биологии продуктивных животных, 2008.№3С. 60 67.
Об авторах
Крапивина Е.В. - доктор биологических наук, профессор Брянской ГСХА, , академик МАНЭБ, [email protected]
Игнатенко М.В. - аспирантка Брянской ГСХА.
Иванов Д.М. - кандидат биологических, ветеринарный врач учебной ветеринарной клиники,
наук.
