[ «СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ХРОНИЧЕСКОГО АЦИДОЗА РУБЦА ПРОДУКТИВНЫХ КОРОВ В УСЛОВИЯХ ПРИРОДНОТЕХНОГЕННОЙ ПРОВИНЦИИ ЮЖНОГО УРАЛА ...»
1
ФГБОУ ВПО «УРАЛЬСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ»
На правах рукописи
ФЕДИН АНТОН ЮРЬЕВИЧ
СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ХРОНИЧЕСКОГО АЦИДОЗА РУБЦА
ПРОДУКТИВНЫХ КОРОВ В УСЛОВИЯХ ПРИРОДНОТЕХНОГЕННОЙ ПРОВИНЦИИ ЮЖНОГО УРАЛА
06.02.01 – диагностика болезней и терапия животных, патология, онкология и морфология животных Диссертация на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук
Научный руководитель: доктор ветеринарных наук, профессор Гертман Александр Михайлович Троицк – Содержание Введение 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ Роль экологических факторов в развитии незаразной 1. патологии животных Состояние обменных процессов у животных на территориях 1. экологического неблагополучия Химизм рубцового пищеварения и его связь с патологией 1. желудочно-кишечного тракта жвачных Лечение ацидоза рубца 1.4 Применение энтеросорбентов и их сочетаний с другими 1. химиотерапевтическими препаратами при лечении незаразной патологии
2 СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Материалы и методы исследований 2.1 Результаты исследований 2.2 Мониторинг объектов окружающей среды ООО 2.2. «Заозёрный» Варненского района Челябинской области Результаты диспансеризации молочных коров в 2.2. ООО «Заозёрный» Анализ кормового рациона коров в зимнестойловый период Морфологические и биохимические показатели 2.2. крови коров в динамике зимне-стойлового периода Показатели рубцового пищеварения коров в 2.2. динамике зимне-стойлового периода Способы лечения хронического ацидоза рубца у 2. продуктивных коров Состояние морфо-биохимических показателей 2.3. крови коров, больных хроническим ацидозом рубца, на фоне проведённого лечения Состояние показателей обмена белковых 2.3. соединений больных ацидозом рубца коров на фоне проведённого лечения Состояние показателей обмена минеральных 2.3. соединений и углеводов на фоне проведённого лечения Состояние показателей процессов рубцового 2.3. пищеварения на фоне проведённого лечения Экономическая оценка проводимых ветеринарных3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Незаразная патология крупного рогатого скота имеет широкое и повсеместное распространение. На Южном Урале одной из причин патологии этой группы является ухудшение экологической обстановки в результате прогрессирующего насыщения окружающей среды токсическими элементами (А.И. Сердюк, 1985; Г.П. Грибовский, 1996; М.И.Рабинович и др., 1999; Ю.Г. Грибовский, 2000; И.А. Лыкасова и соавт., 2011;
А.Р. Таирова и соавт., 2011; А.М. Гертман и соавт., 1999-2013). Челябинская область занимает первое место в Российской Федерации по объёму отходов производства и третье место по объёмам выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (В.А. Бакунин, 2010). Техногенному прессингу подвержены территории Среднего и Южного Урала, Зауралья (С.Н. Кошелев, 2007; А.П.
Жуков, 2009; И.М. Донник и соавт., 2013; И.А. Шкуратова и соавт., 2013 и др.). Множественные токсиканты, выбрасываемые предприятиями Челябинской области и Республики Казахстан во внешнюю среду по розе ветров распространяются на огромные расстояния, в последующем оседают, аккумулируются и попадают в пищевую цепь (М.И. Рабинович, 1999; F.A.
Barrar, 1974; C.C. Bidappa, 1987). Токсиканты попадают в организм животных преимущественно с кормами и водой, что приводит к нарушению обменных процессов (А.Г. Бондарев, 1984; А.Ю. Федин, 2012).
Одной из часто встречающихся форм нарушения обменных процессов у животных на территориях, подверженных техногенному влиянию и содержащихся на высококонцентратных рационах в сочетании со скармливанием кислых сочных кормов низкого качества, нетехнологическим применением свёклосахарной патоки, является ацидоз рубца (И.И.
Калюжный и др., 2006; А.М. Гертман, А.Ю. Федин и соавт., 2010; Е.Л.
Харитонов, 2011; А.Ю. Федин, 2013; М.Я. Тремасов, К.Х. Папуниди и соавт., 2014). Ацидоз рубца поражает до 75 % лактирующих коров различных возрастных и продуктивных периодов. По мнению P.A. Mullena (1976;
цитировано по И.И. Калюжному, 2007), ни одно животное не может достичь взрослого состояния, не переболев ацидозом рубца. Экономический ущерб складывается из снижения продуктивности, перерасхода кормов, преждевременной выбраковки, вынужденного убоя, падежа животных, затрат на лечение.
На этом основании изучение этиологии, патогенеза ацидоза рубца на территории экологического неблагополучия является актуальной проблемой, в связи с чем возникает необходимость поиска новых подходов к разработке информативных способов диагностики, лечения и возможной профилактики отмеченной патологии, тем более что вопросы терапии хронически протекающего ацидоза рубца коров на этих территориях совсем не разработаны.
Степень разработанности проблемы. Вопросы лечения ацидоза рубца в доступной литературе не систематизированы. Так, И.П. Кондрахин, В.И. Левченко (2005) для лечения ацидоза рубца рекомендуют использовать натрия гидрокарбонат, а также ферментные препараты. И.И. Калюжный (2007) предлагает промывание рубца 1 %-ым раствором хлорида натрия, 2 %ым раствором гидрокарбоната натрия, с последующей дачей внутрь 200 г дрожжей, 1-2 л молока и содержимого рубца здоровых коров с целью заселения его симбионтами. В последнее время при лечении ацидотического состояния пищеварительного тракта рекомендуют антацидные препараты (магний-, алюминий-, кальцийсодержащие) (С.В. Бельмер и др., 2004; Ю.Н.
Алёхин, 2010). Применение цеолитов и цеолитсодержащих минералов в сочетании с дрожжевой культурой И-сак в специальной литературе не освещено. Поэтому изучение вопросов по применению вермикулита в сочетании с дрожжевой культурой И-сак1026 при хроническом ацидозе рубца крупного рогатого скота на техногенно загрязнённой территории является актуальным научным направлением.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - разработка и внедрение способа лечения хронического ацидоза рубца продуктивных коров путём комплексного введения в кормовой рацион минерального энтеросорбента вермикулита и дрожжевой культуры И-сак 1026.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи.
Провести локальный мониторинг объектов окружающей среды хозяйства (почва, водоисточники, кормовые культуры) и установить содержание в них токсических и эссенциальных элементов.
Изучить морфологические и биохимические изменения крови коров при хроническом ацидозе рубца в динамике зимне-стойлового периода.
Определить показатели, характеризующие процессы рубцового пищеварения (рН, количество инфузорий, общее количество летучих жирных кислот и их фракционный состав) в динамике зимне-стойлового периода, и выявить период максимального изменения показателей рубцового пищеварения продуктивных коров, характеризующих хронический ацидоз рубца.
Изучить влияние комплексного лечения хронического ацидоза рубца на морфологические и биохимические показатели крови коров, а также показатели рубцового пищеварения.
ветеринарных мероприятий.
Предмет и объект исследования. Объектом исследования служил крупный рогатый скот чёрно-пёстрой породы (продуктивные коровы).
Предмет исследования – терапевтический эффект природного минерала вермикулита в сочетании с дрожжевой культурой И-сак 1026.
Научная новизна результатов исследования. Исследованиями установлено положительное терапевтическое влияние сочетанного применения природного минерала вермикулита и дрожжевой культуры Исак1026 при хроническом ацидозе рубца. Внесены дополнения в вопросы этиологии, и патогенеза ацидоза рубца у продуктивных коров в условиях техногенного прессинга. Доказана роль качественных изменений состава кормов и токсических элементов в развитии хронического ацидоза рубца и их негативного влияния на состояние обменных процессов в организме коров. На основании результатов производственных опытов разработан и предложен принципиально новый научно обоснованный способ лечения хронического ацидоза рубца коров в зоне экологического неблагополучия, который позволил снизить в крови уровень кадмия на 29,3 % (Р 0,001), никеля – на 40,9 % (Р 0,001), свинца – на 13,3 (Р 0,001) и на этом фоне повысить водородный показатель рубцового содержимого на 24,9 % (Р 0,001), количество инфузорий – на 64,0 % (Р 0,001), общее содержание ЛЖК – на 31,4 %(Р 0,001) при нормализации их процентного соотношения.
Теоретическая значимость работы. По результатам исследований на уровне региона обобщена информация о наличии потенциально опасных элементов в объектах окружающей среды хозяйства (почва, водоисточники, кормовые культуры). Материалы исследований позволяют на более раннем этапе диагностировать у коров ацидоз рубца и соответственно использовать рекомендуемые способы лечения. Результаты исследований явились основанием для разработки методических рекомендаций «Способ лечения хронического ацидоза рубца в условиях природно-техногенной провинции с избытком никеля и свинца».
предложены методические рекомендации по лечению хронического ацидоза рубца, утверждённые начальником отдела ветеринарии при Министерстве сельского хозяйства Челябинской области. Применение полученных данных позволит в условиях природно-техногенной провинции экономически обосновано и эффективно лечить хронически протекающий ацидоз рубца у продуктивных коров (Информационный листок № 74-029-13 «Лечение хронического ацидоза рубца коров в условиях природно-техногенной провинции Южного Урал»). Результаты исследований используются в практической работе ветеринарных специалистов ООО «Заозёрный»
Варненского района Челябинской области (Приложение), а также в педагогическом процессе на кафедре диагностики и терапии животных УГАВМ.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности.
Диссертация соответствует паспорту специальности 06.02.01 – «Диагностика болезней и терапия животных, патология, онкология и морфология животных» по следующим пунктам:
п. 2. Вопросы клинической ветеринарии, принципы, методы и технологии обследования, общей, специальной и инструментальной диагностики болезней животных, частная синдроматика (кардио-, нейро-, гепато-, нефропатология, желудочно-кишечные, респираторные, репродуктивные расстройства).
п. 3. Этиология, патогенез незаразных болезней, патологических и стрессовых состояний, патология обмена веществ у животных.
п. 4. Принципы и методы общей и частной лекарственной, физиотерапии и профилактики незаразных болезней, научные основы диспансеризации продуктивных и мелких домашних животных.
Апробация результатов исследования. Основные материалы диссертационной работы доложены на Международной научно-практической конференции «Инновационные подходы в ветеринарии, биологии и экологии» (г. Троицк, 2009 г.), конференции «Современные проблемы диагностики, лечения и профилактики болезней животных и птиц» (г.
Екатеринбург, 2010 г.), Международной научно-практической конференции «Кадровое и научное обеспечение инновационного развития отрасли животноводства» («Учёные записки», Т. 203, г. Казань, 2010 г.), Международной научно-практической конференции, посвящённой 95-летию сельскохозяйственного образования на Урале «Актуальные проблемы науки и агропромышленного комплекса в процессе европейской интеграции» (г.
Пермь, 2013); опубликованы в журнале «Ветеринарный вестник» (г.
Екатеринбург, 2012 г.) и сборнике «Учёные записки» (Т. 211,.г. Казань, г.).
рекомендации по лечению хронического ацидоза рубца внедрены в ООО «Заозёрный» Варненского района, в ряде хозяйств Челябинской области, государственная академия ветеринарной медицины», ФГБОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина», ФГБОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины им. Н.Э.
Баумана», ФГБОУ ВПО «Оренбургский аграрный университет», ФГБОУ ВПО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия»
(Приложение.
диссертации опубликовано 8 научных статей, в том числе 2 из них в рецензируемых изданиях ВАК РФ. В совместных публикациях 81 % материала принадлежит автору.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
Избыточное содержание токсических элементов в объектах окружающей среды (почва, водоисточники, кормовые культуры) оказывает негативное влияние на течение обменных процессов в организме животных.
Высокий уровень токсикантов в организме коров приводит к глубоким изменениям обмена веществ всех видов и в сочетании с погрешностями кормления животных провоцирует развитие у них хронического ацидоза рубца.
сочетании с дрожжевой культурой И-Сак1026 позволяет снизить уровень токсических элементов в организме коров, восстановить процессы пищеварения в рубце и на этом фоне повысить молочную продуктивность.
Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения результатов исследований, выводов, практических предложений, списка использованной литературы, который включает 317 источников, в том числе 37 на иностранном языке, приложения.
Работа изложена на 209 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 22 таблицами и 14 рисунками.
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Роль экологических факторов в развитии незаразной патологии Незаразные болезни – это заболевания сельскохозяйственных животных, возникающие в результате неправильного их кормления, содержания, ухода и хозяйственного использования. В этиологии незаразных болезней решающую роль играет сочетание внутренних и внешних неспецифических факторов, неблагоприятно действующих на организм продуктивности, преждевременной выбраковки, вынужденного убоя, падежа животных, затрат на лечение и профилактические мероприятия (Г.Г.Щербаков, 2002).
Роль экологических факторов в возникновении заболеваний незаразной этиологии очень велика, поэтому такие учёные, как А.А. Кабыш (1954), В.В. Ковальский (1967), С.А. Ивановский (1977), Ю.Г. Покатилов (1978; 1981; 2000), А.М. Хакимова (1979), В.Т. Самохин и др. (1981), А.А.
Эленшлегер (1982; 2005), сошлись во мнении, что именно антропогенный фактор и аномальные территории, которые формировались в период становления земной коры с избытком или недостатком ряда химических элементов, прямым образом влияют на развитие у животных незаразной патологии.
промышленности превышен в 5 раз (В.А. Бакунин, 2002).
По данным В.В. Степанюка (2000), А.А. Кабыша (2004), М.И.
Рабиновича и соавт. (2007), Ю.Г. Грибовского, Д.Ю. Нохрина, Н.А.
Давыдовой, А.Н. Торчицкого (2009), Челябинская область является лидером в Российской Федерации по объёму производства отходов и занимает третье место по объёмам выбросов отходов в атмосферу. На территории Челябинской области насчитывается более 600 промышленных предприятий и организаций, которые выбрасывают в атмосферу загрязняющие вещества.
Наибольший вред окружающей среде наносят предприятия энергетики, а также комбинаты чёрной и цветной металлургии.
По данным Г.Н. Подтёсова (2007), областные предприятия, выбрасывающие токсические вещества в атмосферу, непосредственно влияют на биосферу. При сжигании нефти и бензина в окружающую среду поступает не менее 50 % всего выброса свинца, что является главной составляющей в глобальном цикле данного элемента. Это свидетельствует о приоритетном накоплении свинца в объектах окружающей среды, которые оказывают многостороннее токсическое действие на организм животного, вызывая самую разнообразную незаразную патологию (Ю.Г. Грибовский, 1997).
Основными загрязнителями окружающей среды техногенного происхождения на Южном Урале является ПО «Маяк», а также предприятия чёрной металлургии (Челябинский, Магнитогорский, Златоустовский, Чебаркульский, Ашинский и другие предприятия), цветной металлургии (Верхнеуфалейский, Карабашский, Кыштымский медеплавильные комбинаты, «Южуралзолото» города Пласта, Миасса, Златоуста и др.), по добыче и переработке редкоземельных металлов (Карачайское месторождение, Челябинский цинковый завод).
Значительное количество органических веществ выбрасывается в окружающую среду животноводческими комплексами (Красногорский, Родниковский, Красноармейский свинокомплексы, Дубровский - по откорму молодняка крупного рогатого скота, Сосновская, Аргаяшская, Челябинская, Чебаркульская птицефабрики).
Серьёзными загрязнителями окружающей среды региона являются тепловые электростанции, работающие на бурых углях высокой зольности (Троицкая, Южноуральская и Аргаяшская ГРЭС).
Автомобильный транспорт является основным загрязнителем растительного покрова свинцом и никелем вдоль автомагистралей.
Токсиканты преимущественно попадают в организм животных с кормом и водой, что приводит к нарушению у них обменных процессов, острому или хроническому отравлению, и является негативным результатом влияния человека на окружающую среду различными химическими веществами интенсификации (А.Г. Бондарев, 1984).
металлы». Это группа химических элементов, имеющих плотность более г/см и относительную массу более 40. По степени опасности тяжёлые металлы подразделяются на 3 класса (С.А Ушаков, Я.Г.Кац, Е.М. Лаптева и др., 2001):
I класс - мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, селен, цинк, фтор.
II класс - бор, кобальт, никель, молибден, сурьма, медь, хром.
III класс - барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций.
По данным А.П. Виноградова (1950), И.М. Трахтенберга и др.
(1994), В.В. Степанюка (2000), термин «тяжёлые металлы» можно использовать лишь тогда, когда мы говорим о концентрациях элементов с относительной массой более 40, оказывающих токсическое действие на организм животных и человека.
хозяйственной деятельностью человека, может вызвать техногенные геохимические аномалии (Я.М. Аммосова, Д.С. Орлов, Л.К. Садовникова, 1989; В.Б. Ильин, 1991; В.В. Степанюк, 2000).
По данным Ю.Е. Саета, Б.А. Ревича и соавт. (1990), вблизи нормативные показатели в 14-50 раз, цинка - в 30-400, хрома - в 11-46, никеля - в 8-63 раза.
Множественные токсиканты, выбрасываемые промышленными предприятиями Челябинской области, разносятся ветрами на огромные расстояния, в последующем оседают, аккумулируются и попадают с кормом и водой в пищевую цепь (М.И. Рабинович, 1999; F.A. Barrar, 1974; C.C.
Bidappa, 1987).
По мнению М.Я. Школьника (1974), Ю.А. Алексеева (1984; 1987), В.А. Алексеенко (2000), антропогенные процессы связаны с интенсивным производством и использованием высокотехнологичных соединений, не имеющих природных аналогов, часто приводящие к непланируемым изменениям эколого-геохимической обстановки, а также к неожидаемым изменениям среды существования современных организмов, включая человека.
В.А. Ковда (1989) считает, что этиология незаразных патологий связана не только с природными, но и с антропогенными изменениями геохимической обстановки в экологических системах, которые возникают в результате хозяйственной деятельности человека и изменяют круговорот макро- и микроэлементов в природе.
Гололобовым (1960), А.А. Кабышем (1967), Ю.Г. Грибовским (1997) и другими, показали, что специфические незаразные болезни – эндемии, биогеохимических провинциях, где в объектах внешней среды (вода, почва) установлены весомые отклонения от нормативных показателей по железу, меди, никелю, свинцу и другим элементам.
Кроме этого, высокий уровень токсических элементов воздействует на организм животных, тем самым усугубляет недостаток жизненно необходимых макро- и микроэлементов (А.В. Воробьёв, 1968; А.М. Гертман, 1997; М.И. Рабинович, 1999; J.K. Piotrowski, D.O. Coleman, 1980).
Ведущая роль в изучении биогеохимических провинций на Южном Урале принадлежит А.А. Кабышу (1967), который отмечал, что изучение причин возникновения эндемических болезней целесообразно вести с обязательным учётом физиологического и патологического действия химических элементов на живой организм.
По данным А.А. Кабыша и соавт. (1995), на территории Южного Урала выделено 14 разновидностей биогеохимических провинций, возникших как в результате развития земли, так и под влиянием антропогенного воздействия на окружающую среду. В этих провинциях автором описаны специфические заболевания - остеодистрофия, сухой некроз конечностей, разрыв мочевого пузыря, уролитиаз, коллагеноз, болезнь Бехтерева, беломышечная болезнь, дисбактериоз, диатезы, борный энтерит, никелевая экзема, паракератоз.
По данным А.И. Сердюка (1985), Г.П. Грибовского (1996) отмечено, что на территории биогеохимических провинций имеют место объективные предпосылки контактов живых организмов с загрязнёнными объектами хронических токсикозов, а получаемые продукты питания представляют серьёзную опасность для человека.
По данным И.М. Донник, Н.А. Верещак и И.А. Шкуратовой (2009) установлено, что состояние естественной резистентности организма животных напрямую зависит от биогеохимических провинций, так как иммунная система реагирует на неблагоприятное воздействие задолго до проявления клинических признаков болезни. А.Т. Татарчук (2000) установил, что длительные токсические нагрузки ведут к снижению фагоцитарной, лизоцимной и бактерицидной активности крови животных.
В исследованиях P.P. Huchtson (1989) показано, что иммунитет животных угнетается при низком уровне цинка и избытке железа, марганца и кобальта.
В работах М.И. Рабиновича, А.М. Гертмана (2002), К.Х. Папуниди, А.М. Гертмана (2004) на фоне аномального содержания токсических элементов (кадмия, свинца, никеля) в объектах окружающей среды изучены и описаны такие незаразные болезни у молодняка как бронхопневмония, рахит. Аналогичные результаты были представлены в научных трудах А.М.
Гертмана и соавт. (2006-2010), в которых описано развитие у взрослого скота остеодистрофии, гепатоза, ацидоза рубца у высокопродуктивных коров; о снижении факторов неспецифических факторов защиты организма животных и птицы указано в работах А.М. Гертмана, Н.Ф. Уфимцевой (2011), А.М.
Гертмана, М.В. Шмакова и др. (2013).
Приведённые литературные данные показывают, что высокий уровень солей тяжёлых металлов в объектах окружающей среды является одной из причин развития самой разнообразной незаразной патологии, развивающейся на фоне снижения неспецифических факторов защиты.
1.2 Состояние обменных процессов у животных на территориях По мнению В.И. Розенгарта, Р.А. Зарембского, Ю.Е. Вельпа (1989), обмен веществ - это совокупность превращений веществ и энергии, происходящих в живых организмах, и обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой. В процессе обмена поступившие в организм вещества путём химических изменений превращаются в собственные вещества тканей и конечные продукты, которые выводятся из организма. При этих химических превращениях освобождается и поглощается энергия.
В работах Б.С. Кубанцева (1994), Б.Н. Сафронова (1995), R. Hyge (1978), P.B. Stephene (1980), W.B. Beisel (1982), W.P.H. Duffus (1989) подтверждено, что причиной нарушения обмена веществ является антропогенное загрязнение окружающей среды. Нередко избыток одних элементов сопровождается недостатком других, что приводит к дисфункции обменных процессов в организме (Ф.Я. Беренштейн, 1958; Ю.М. Бала, 1965;
М.А. Риш, Р.А. Доминов, 1967).
Пороговая чувствительность животных к химическим веществам зависит от уровня их содержания в природной среде обитания, техногенной миграции тяжёлых металлов: свинца, никеля, кобальта, железа, ртути, мышьяка и др. Всё это вызывает у животных глубокий тератогенез с явными признаками задержки развития уже с ранних этапов эмбриогенеза (Н.И.
Лебедев, 1990).
В пищеварительном тракте животного тяжёлые металлы могут вступать в реакции с органическими соединениями, образуя хелаты, которые ингибируют или наоборот стимулируют адсорбцию минеральных веществ (Л.В. Абгарян, 1985; В.И. Георгиевский, 1990).
Минеральные вещества могут взаимодействовать между собой и с другими питательными и биологически активными веществами по типу синергизма или антагонизма. Последние осуществляются в самом корме, пищеварительном тракте, а также в процессе тканевого и клеточного метаболизма. На метаболизм оказывают влияние такие факторы, как состав и уровень протеина в рационе, содержание жира, углеводов, кормовых добавок, витаминов (Р.Н. Одынец, 1974).
T.G. Thiemann (1998) установил, что нарушение гемопоэза, белкового и минерального обменов вызвано длительным воздействием солей тяжёлых металлов на организм животных.
состояние «отрицательного» баланса в функционировании обмена веществ.
Дефицит энергетических и пластических веществ компенсируется посредством «распада тканей» собственного организма на фоне усиления влияния регулирующих биологически активных соединений. Если не происходит алиментарной компенсации, то развивается определённый патологический процесс, инициированный нарушенным обменом веществ.
патогенетическим механизмом таких заболеваний, как ацидоз рубца, гепатоз, кетоз, алиментарное бесплодие, метаболические иммунодефициты (А.В.
Жаров, 1980; А.В. Жаров, И.П. Кондрахин, 1983; В.В. Влизло, 1994; А.А.
Мацинович, 2005).
Оптимальное течение интенсивных процессов обмена веществ в организме высокопродуктивных коров происходит при поступлении с кормом в их организм протеина, углеводов, липидов, витаминов, микро- и макроэлементов в оптимальных количествах и в строго определённом соотношении между собой в соответствии с физиологической потребностью (В.А. Аликаев и соавт., 1982; А.А. Алиев, 1997). Известно, что кормление играет решающую роль в процессе производства молока. Результаты производства молока более чем в 50 % определяются кормлением, а расходы на кормление животных составляют до 60-70 % всех затрат производства.
Применение силосного, силосно-концентратного, сенажно-концентратного типов кормления коров не обеспечивает их высокой и устойчивой молочной продуктивности, сохранения здоровья и нормального срока эксплуатации (А.Г. Нежданов, С.В. Шабурин, 2010).
Снижение резистентности организма в природно-техногенной зоне осложняется действием различных стресс-факторов (загазованность помещений, вакцинации, высокая концентрация поголовья и др.), что ведёт к нарушению обмена веществ (В.Т. Самохин и др., 1974; С.М. Сулейменов и соавт., 2001; C.E. Dent, 1970; K. Kelley, 1984).
Результаты зарубежных исследований свидетельствует о том, что при разработке новых систем кормления, должны прогнозироваться не только количество обменной энергии, поступающей в метаболический фонд животных, но и содержание отдельных наиболее важных субстратов нутриентов, с учётом потребности животного в них (Б.Д. Кальницкий, 1978;
Б.Д. Кальницкий, Е.Л. Харитонов, 2008; A. Chady, 2000; L. Hoffman, 2001).
Для разработки или совершенствования систем кормления жвачных и физиологически обоснованной оценки питательности кормов и рационов необходима дополнительная информация не только о качественном, но и количественном превращении основных компонентов отдельных кормов в различных участках пищеварительного тракта, органов и тканей в субстраты - нутриенты конечных реакций метаболизма - продукции, теплопродукции и побочные компоненты обмена веществ (Б.Д. Кальницкий, 1988; Е.Л.
Харитонов, 2011).
По мнению P.L. Agett (1987), для нормального течения обмена веществ животным необходимы как минимум девять микроэлементов (железо, медь, марганец, йод, цинк, хром, селен, молибден, кобальт), которые участвуют в катаболической, структурной и регуляторной функциях. В процессе реализации этих функций они взаимодействуют с ферментами, прогормонами, а также с предсекреторными гранулами и биологическими мембранами, участвуя во всех видах обмена веществ. Уровни обмена, на которых это происходит, столь фундаментальны, что признаки недостаточности многих микроэлементов оказываются крайне изменчивыми и на первый взгляд кажутся неспецифическими.
При анализе теплопродукции у коров в начальный период лактации B.D. Kalnitsky, E.L.
использование в энергетическом обмене высокомолекулярных жирных кислот при существенном снижении окисления ацетата, что связано с мобилизацией резервных источников энергии и низким уровнем потребления корма в период раздоя.
А.А. Оножеев (2000) установил, что основной причиной нарушения обмена веществ у животных является недополучение организмом витаминов, питательных и минеральных веществ с кормом.
Вследствие неадекватного поступления в организм кальция, ассимиляционные и диссимиляционные процессы в организме животных.
Нередко, встречающиеся патологии могут явиться основой нарушения обмена микроэлементов (А. Bunch et al.,1973; H. Zalewski, 1973).
Об изменении показателей обмена белковых соединений на территории Южного Урала имеются научные работы А.Р. Таировой (1998;
2011), Н.Н. Семенца (1998), И.Н. Буренковой (1995; 1999), А.М. Гертмана, сопровождающееся снижением в сыворотке крови содержания общего белка, постальбуминов), увеличение глобулиновой фракции белков в условиях техногенеза изучено И.А. Шкуратовой и соавт. (2001). Кроме того в исследованиях И.Н. Буренковой (1998), Н.Н. Семенца (1998), И.А. Лобовой (1999), неблагополучия имеет место повышение в сыворотке уровня общих липидов, холестерина, билирубина. О развитии гипогликемии на фоне высокого уровня содержания в крови солей тяжёлых металлов (никель, свинец, кадмий) указывают работы И.А. Шкуратовой и соавт (1999), А.М. Гертмана, Т.С. Самсоновой (2008-2012), А.П. Жукова (2009). Наряду с этим А.Р.
Таирова (2000) приводит данные о том, что в крови коров техногенной провинции на фоне снижения общего уровня сахара имеет место увеличение концентрации пировиноградной и молочной кислот, что сопровождается увеличением коэффициента лактат/пируват. М.Г. Коломийцева, Р.Д. Габович (1970) считают, что избыток или недостаток цинка в рационах ведёт к малоподвижностью суставов, а также снижением активности щелочной фосфатазы. О нарушении показателей обмена минеральных соединений в зоне техногенных выбросов приводятся данные И.Н. Богачёвой (1997), А.Р.
Таировой (1998), М.И. Рабиновичем (1999), И.А. Лыкасовой (1999), К.Х.
Папуниди и соавт. (2000), И.А. Шкуратовой (1999; 2000), Л.Н. Аристарховой, Н.А. Верещак и соавт. (2001), И.М. Донник (2003), А.М. Гертманом, Д.М.
Максимович, С.С. Шакировой, В.И. Ишменевым (2007), А.М. Гертманом, Д.М. Максимович, Т.С. Кирсановой, В.И. Ишменёвым, Л.А. Сырчиной (2008).
У животных на территориях экологического неблагополучия в результате химического и радиоактивного загрязнения отмечают снижение неспецифических факторов защиты (И.М. Донник, 1997; 2003; 2007; 2013).
Таким образом, анализ литературных данных позволяет заключить, нормативных данных, что проявляется изменением показателей обмена белков, жиров, углеводов и минеральных веществ, и это явление оказывает негативное влияние на течение процессов пищеварения у жвачных.
1.3 Химизм рубцового пищеварения и его связь с патологией желудочнокишечного тракта жвачных Рубец – первый и самый объёмистый (около 80 % ёмкости) преджелудок четырёхкамерного желудка жвачных, в котором корм подвергается механической, химической и биологической обработке. При участии микроорганизмов-симбионтов в рубце происходит гидролиз углеводов и белков, катаболизм жиров, биосинтез витаминов и образование газов (Н.К. Шишков, 1986; Е.Л. Харитонов, 2011).
субклинических форм заболеваний гарантируют продуктивное здоровье животных. При этом особое внимание следует обращать на дисфункцию преджелудков, как на один из ранних симптомов патологий в органах пищеварения, заболеваемость которыми составляет около 40 % от всех болезней (В.П. Иноземцев и соавт., 1997).
осуществляемых микрофлорой преджелудков и обуславливающих характер определяются многими факторами (Т.Н. Болтушкина и др., 2008). По мнению Б.В. Тараканова и соавт. (2002), к ним относятся состояние животного, состав кормов, а также соотношение отдельных групп микроорганизмов в рубце.
метаболические процессы в рубце зависят от морфологии органов пищеварения и химического состава тканей желудка, которые до некоторой продуктивности.
Кроме этого В.Д. Пьянов, Н.С. Софронов, Г.А. Бутрова (1974) считают, что процессы рубцового пищеварения тесно связаны с условиями содержания, уровнем и типом кормления, физической формой и вкусовыми качествами корма, сезоном года, температурой окружающей среды, физиологическим состоянием и индивидуальными особенностями животных.
микроорганизмов, то есть создание оптимальных для их жизнедеятельности условий.
По данным И.И. Калюжного, Н.Д. Баринова, А.Г. Смолянинова (2006) причиной ухудшения общего состояния здоровья коров является концентрированных кормов в их рационах. Высокое содержание крахмала жизнедеятельность микроорганизмов, участвующих в переваривании кормов (М.П. Кирилов, В.С. Зотеев, 2006; М. Кирилов, В. Виноградов и др., 2008).
Процесс адаптации крупного рогатого скота, завезённого из Голландии в зону Южного Урала, происходит через изменение рубцового сильнейшие сдвиги в состоянии рубцового пищеварения (А.Ш. Каримова, 2008; И.М. Донник, И.А. Шкуратова и др., 2011; А.П. Жуков, 2013).
Слизистая оболочка рубца взрослых животных лишена желёз и имеет на поверхности множество сосочков (длиной до 1 см), особенно хорошо развитых в вентральной части мешка. На дорсальной части мешка сосочки слаборазвиты, так как они контактируют с газами. Посредством сосочков питательные вещества попадают в кровь. Общее кровоснабжение желудок жвачных получает от чревной артерии, отходящей из вентральной стенки аорты. Артерии сложного желудка сопровождаются соответствующими венами, которые впадают в воротную вену печени. В иннервации желудка жвачных принимают участие оба пищеводных ствола блуждающего нерва и единичные стволы солнечного сплетения (Н.В. Курилов, А.П. Кроткова, 1971).
В рубце жвачных обитает огромное количество разнообразных микроорганизмов. В 1 мл содержимого рубца находится до 100 млрд.
микроорганизмов (1010 бактерий, 1010 простейших и 109 грибов). Только свежая масса бактерий составляет в зависимости от объёма рубца 3-7 кг (А.М. Лапотко, А.Л. Зиновенко, 2008).
При анализе видоспецифичности инфузорий выше отмеченными авторами выявлено наибольшее распространение инфузорий родов Entodinium и Diplodinium, вырабатывающих целлюлозолитические ферменты.
В расщеплении крахмала принимают участие бактериальные ферменты, ответственные за разные этапы расщепления макромолекул.
Промежуточным продуктом расщепления клетчатки является дисахарид целлобиоза, который, в свою очередь, расщепляется до глюкозы.
захватывать и переваривать зёрна крахмала, при этом большая часть субстрата накапливается в виде гликогена или амилопектина, которые затем сбраживаются в течение длительного времени с почти постоянной скоростью.
За сутки в зависимости от вида корма в рубце жвачных может образовываться до 1000 л газов: диоксид углерода (до 60-70 %), метан (до 40азот, ацетон, ЛЖК и небольшое количество водорода, сероводорода и кислорода.
Севастьянова (1978), М.П. Кирилов, В.С.Зотеев и др. (1984), Е.Л. Харитонов (2011) констатируют, что при содержании коров на рационах с высоким уровнем клетчатки в содержимом рубца повышается содержание уксусной и пропионовой кислот, вместе с этим возрастает количество жира в молоке, а на фоне рационов с преобладанием сахара и крахмала уровень уксусной и пропионовой кислот в рубце коров снижается.
Со слюной в полость рубца поступают бикарбонаты. За счёт слюны поддерживается объём жидкости, постоянство рН и ионного состава содержимого преджелудка. За сутки в рубец поступает около 300 г NaHCO3.
В ней также содержится значительное количество мочевины и аскорбиновой кислоты, имеющих важную роль для симбиотной микрофлоры (В.Г.
Скопичев, 2004).
Работами А.Л. Бегучева (1974), Л.К. Эрнста, В.В. Крюкова (1982) установлено, что смена кормов в рационе приводит к перестройке соотношения отдельных видов популяции микроорганизмов рубца, а, следовательно, к изменению направленности биохимической деятельности микрофлоры преджелудков. С этой точки зрения несомненный интерес представляют рационы животных, различающиеся уровнями энергии и протеина, соотношениями различных источников энергии и форм азота, включёнными добавками и биологически активными веществами.
Метаболические процессы в преджелудках, их направленность и интенсивность находятся под постоянным нейрогуморальном контролем организма - хозяина и подвержены изменениям в зависимости от внутренних и внешних факторов (С.З. Гжицкий, В.И. Скороход и др., 1961; И.А.
Даниленко, Е.П. Туркевич, В.А. Каплан и др., 1971).
А. Орт, В. Кауфман (1964), Н.В. Курилов, А.М. Матеркин (1971), Б.В. Тараканов (1993) считают, что кормление животных - основной фактор, определяющий эффективность трансформации питательных веществ корма и продуктивность микробной популяции рубца. Поэтому очевидно, что при организации кормления следует учитывать не только уровень питания самого животного, но и микрофлоры его преджелудков. Эти уровни питания могут не совпадать, и пренебрежение пищевыми потребностями микрофлоры приводит к снижению эффективности использования корма.
Известно, что эндогенный азот, поступающий в желудок жвачных, включает азот белков слюны, слущенного эпителия стенок желудка, крови и сычужного сока (S. Voigt, К. Krawielitzw, M. Gabel,1998).
По мнению многих исследователей (М.И. Камардин, М.И.
Конашинский, 1984; В.В. Митюшин, 1984) в организме коров при погрешностях кормления наблюдают нарушение электролитного равновесия и, в частности, ионов натрия и хлора. Всё это приводит к накоплению в организме животного кислых продуктов за счёт неполного сбраживания легкоусвояемых углеводов, нарушений процессов ассимиляции и диссимиляции, снижению щелочного равновесия крови.
Развитию патологического процесса способствует витаминная недостаточность. По данным В.В. Митюшина (1984), недостаток витаминов А, Д, группы В снижает сопротивляемость организма животных к заболеваниям. Недостаток каротина в питании коров увеличивает проницаемость эпителиальных барьеров для микроорганизмов (В.В. Букас и др., 2004).
Для поддержания высокой продуктивности коровам скармливают большое количество концентратов, что приводит к развитию ацидоза рубца, гепатоза, кетоза, токсикозов, метаболических иммунодефицитов, ламинита, смещению сычуга, нарушению воспроизводства, снижению жирности молока (А.В. Жаров, 2004).
Руминит - это воспаление слизистой оболочки рубца, протекающее преимущественно хронически; оно является следствием ацидоза рубца. Чаще болеет крупный рогатый скот на интенсивном откорме, при быстрой смене рациона из грубых кормов на рацион с высоким удельным весом концентрированных кормов, при длительном скармливании сахарной свёклы, кукурузы, силоса, барды, жома и др. (А.Я. Рябиков, В.М. Шестаков и др., 2009).
При длительно протекающем ацидозе у животных регистрируют пододерматиты (ламиниты). Ряд исследователей считают, что в патогенезе ламинита основную роль играет гистамин (И.С. Панько и соавт., 1982; В.П.
Рыженко и др., 1995; В.А. Молоканов, Д.В. Малов, 2007; O. Becvar, I. Lilek, 2002,).
содержимого при вскрытии часто отмечаются гнойно-некротические очаги в печени и поражения конечностей. На отдельных фермах наблюдается обратная тенденция, болезнь проявляется после поражения конечностей. В большинстве хозяйств гнойно-некротические поражения конечностей отмечаются у 20-25 % коров (С.И. Джупина, 1999; В.А. Мищенко и соавт., 2004; 2005; С.П. Борознов, А.А. Мацинович, 2006).
Таким образом, приведённые литературные данные убедительно свидетельствуют о том, что патологии рубцового пищеварения разного генеза являются начальным звеном в развитии различной незаразной патологии не только органов пищеварения, но и других систем организма.
Кроме того, ацидоз рубца коров в условиях природно-техногенной провинции остаётся мало изученным заболеванием, а, следовательно, характеризуется отсутствием способов его лечения, что и представляет значительный научный интерес для ветеринарной практики.
Вследствие ацидоза рубца ежегодно происходит выбытие 25-30 %, а в некоторых хозяйствах и до 40 % высокопродуктивных коров, а средний срок эксплуатации животных составляет 2,3-3,0 лактации (В.А. Мищенко и соавт., 2004; 2005; В. Влизло, 1998; С.П. Борознов, А.А. Мацинович, 2006;
А.Д. Субботин, 2007). Ацидоз рубца (молочнокислый ацидоз рубцового пищеварения, зерновая интоксикация, «пшеничная» болезнь) – широко распространённое заболевание крупного рогатого скота и других жвачных, характеризующееся усиленной продукцией в рубце молочной кислоты и смещением кислотно-щелочного равновесия в организме. Это происходит изза поедания большого количества кормов, содержащих много легкоперевариваемых углеводов (ячменя, ржи, овса, сахарной свёклы, картофеля, арбузов, патоки и др.) и недостаточного количества грубых кормов.
По данным И.С. Панько и соавт. (2003), длительное скармливание пшеницы приводило к возникновению атонии рубца из-за повышения вязкости рубцового содержимого, снижения переваримости питательных веществ. В тоже время в рационе сухостойных коров концентрированных кормов не должно быть более 1-2 кг.
Наряду с этим В.А. Мищенко, Н.А. Ерёменко, Д.К. Павлов (2004) сообщают, что развитию ацидоза способствуют свободный доступ животных к корму после голодания, резкая смена рационов и нарушение режима кормления, отсутствие периода адаптации к новому, чаще зерновому корму, переход от ручного кормления к механизированному, другие технологические изменения.
У крупного рогатого скота симптомы ацидоза весьма разнообразны.
Вначале у животных отмечается потеря аппетита, движения рубца слабые или иногда полностью отсутствуют, температура тела ниже нормы. Через 4- суток из-за развивающегося воспаления в слизистой оболочке сычуга симптомы могут усиливаться. В этот период у больных отмечается тахикардия, диарея, олигурия и анурия. Гипогликемия свидетельствует об ацидозе рубца и токсическом поражении печени, что приводит к болезням конечностей. При исследовании содержимого рубца выявляется ацидоз I и II степеней. Низкий уровень натрия в исследованных пробах объясняется метаболическим ацидозом. Известно, что в организме крупного рогатого скота цинк выступает в роли активатора более чем 30 различных ферментов, участвующих в процессе метаболизма нуклеиновых кислот (генетического материала), белков (протеина) и углеводов. Недостаток цинка приводит к паракератозу, долгому незатягиванию ран, неправильному развитию рогового слоя копытец. Всё это свидетельствует о том, что у обследованных высокопродуктивных коров развилась тяжёлая форма хронического микроэлементоза на фоне ацидоза рубца (В.А. Мищенко, Н.А. Ерёменко, Д.К. Павлов, 2004.).
Для лечения больных ацидозом коров применяют 3 %-ый раствор гидрокарбоната натрия в количестве 0,5-1 л и антибиотики в дозе 5-10 тыс.
ЕД/кг массы тела. После этого рекомендуется дача внутрь до 200 г дрожжей, 1-2 л молока и содержимого рубца, полученного от здоровых животных (Г.Г.
Щербаков, А.В. Коробов и др., 2002).
Введение в рацион лактирующих коров кормов из бобовых культур способствует нормализации рубцового метаболизма, активизации микробиологических процессов в рубце и обеспечивает повышение количества инфузорий на 123 тыс./мл, целлюлотической активности - на 3, %, уровня ЛЖК - на 0,83 ммоль/л и одновременное снижение концентрации аммиака на 3,6 ммоль/л. Содержание уксусной кислоты при этом возрастало на 2,1 %, пропионовой снижалось на 1,4 % (А.С. Даминов, З.Т. Ражамуродов, 2004).
Исследованиями A.M. Белобороденко (1987), Л.И. Юрченко и др.
(1987), Г.В. Шилова и др. (2000) установлено, что введение в рацион дозированного количества сапропеля нейтрализует кислую среду в рубце и оказывает благотворное влияние на организм животных, повышает их репродуктивность и качество продукции, а также обеспечивает нормализацию обмена веществ.
По схеме, предложенной И.П. Кондрахиным, В.И. Левченко (2005), при лечении ацидоза рубца первоначально осуществляют его промывание через желудочный зонд (60-160 л воды) не позднее 24 часов, затем в рубец вводят растворы щелочей (гидроокиси натрия – 60 г на 15 л воды), содержимое рубца от здоровых особей, назначают симптоматическое лечение (витамины, сердечные средства).
В.А. Лочкарев (1992) рекомендует через гильзу троакара в разные слои рубцового содержимого вводить 3 л 1 %-го раствора перманганата калия и 2-2,5 л натрия гидрокарбоната. Процедура проводится через 2-3 часа, затем гильза вынимается и место присыпается трицилином.
По данным Я.Т. Хмелькова, Е.Г. Яковлевой (2005), на фоне применения оптикора коровам увеличилось сокращение рубца – на 50,8 %, длительность активной фазы руминации – на 52,4 %, показатель рН рубцового содержимого – на 8,4 %, численность инфузорий - на 70,8 %.
Кроме того, в биогеохимических провинциях при лечении отмеченной патологии автор рекомендует сочетанное применение солей дефицитных микроэлементов и препарата оптикор в дозе 0,4 г/кг живой массы, курсами по 2-3 недели.
В профилактике ацидоза рубца заслуживают внимания данные, приводимые И.И. Калюжным (2007). Он рекомендует для предупреждения развития ацидоза рубца у жвачных животных избегать скармливания им повышенного количества кормов с высоким уровнем легкоусвояемых углеводов, в частности зерновых злаковых в период молочно-восковой спелости зерна, а при кормлении коров кислым силосом вводить в состав рациона достаточное количество грубого корма (сено, солома). Рацион скота должен включать не менее 14–20 % грубых кормов, не более 40 % концентратов от общей питательности рациона, что предупредит развитие ацидоза рубца. Для профилактики заболевания можно давать животным антибиотики. Особое внимание И.И. Калюжный требует уделять режиму кормления животных, соблюдению структуры рациона и качеству объёмистых кормов.
Таким образом, необходимо отметить, что лечение ацидоза рубца не имеет чёткой схемы, а применяемые методы не всегда эффективны при групповом лечении животных. В связи с этим, разработка способов лечения ацидоза рубца с применением минеральных энтеросорбентов в сочетании с другими препаратами на техногенно-загрязнённых территориях является первоочередной задачей.
1.5 Применение энтеросорбентов и их сочетаний с другими химиотерапевтическими препаратами при лечении незаразной Обогащение рационов минеральными сорбентами в районах техногенного загрязнения способствует снижению содержания токсических элементов в организме животных и получаемой продукции (И.М. Донник, И.А. Шкуратова, Н.А. Верещак, А.Д. Шушарин, 2007).
Энтеросорбция — метод, основанный на связывании и выведении из желудочно-кишечного тракта с лечебной и профилактической целью эндогенных и экзогенных веществ, надмолекулярных структур и клеток.
Энтеросорбция относится к наиболее древним методам эфферентной терапии.
Энтеросорбция используется в медицине и ветеринарии для лечения острых и хронических заболеваний, сопровождающихся токсикозами, нарушениями пищеварения, иммунного статуса, метаболизма липидов, желчных кислот и других видов обмена.
Энтеросорбенты — лечебные препараты различной структуры, осуществляющие связывание экзо- и эндогенных веществ в желудочнокишечном тракте благодаря адсорбции, ионообмена, молекулярно-ситовым и каталитическим свойствам. Обладая большой активной поверхностью, минералы выраженно сорбируют аммиак, сероводород, метан, углекислый газ, углеводороды, фенолы, эндо- и экзотоксины, тяжёлые металлы, радионуклиды и некоторые микроорганизмы (Н.И. Петункин, 1991; В.Н.
Николаев, 1990; I. Wallace, 1990).
В настоящее время известно около 40 видов минералов. Цеолиты – это микропористые каркасные алюмосиликаты кристаллической структуры, содержащие каналы и пустоты, занятые крупными ионами и молекулами воды. Они обладают значительной свободой движения, что приводит к ионному обмену и обратимой дегидратации (С.Г. Кузнецов, 1994).
Цеолитовые туфы разных месторождений различают по цвету, прочности, физико-химическим свойствам. Действие минералов проявляется в первую очередь в желудочно-кишечном тракте животных. Одной из функций является регуляция состава и концентрации электролитов пищеварительного тракта, а через них минерального обмена и кислотнощелочного состояния в организме животных. Вторым важнейшим механизмом действия является способность к иммобилизации ферментов желудочно-кишечного тракта, что повышает их активность и стабильность, способствует улучшению переваримости питательных веществ корма на 2- %, усвоению азота, кальция и фосфора, а также аминокислот корма (З.Ш.
Шершеналиева, 1990; R.K. Iler, 1990).
В.С. Бутин (1990) отметил специфическое влияние минералов на микроорганизмы рубца, желудка и кишечника: цеолиты снижают процессы брожения и гниения в пищеварительном тракте животного. Это происходит за счёт выбросов свободных радикалов кислорода.
Применение цеолитов в техногенных провинциях Южного Урала нормализовало количество тяжёлых металлов в крови, мясе и молоке коров (М.И. Рабинович, 1999).
В исследованиях П.С. Новожилова (2002), Н.Н. Максимюка (2006), B.S. Wostman (1996) отмечено, что при использовании природных цеолитов из организма можно вывести токсины, повысить продуктивность животных, поднять рентабельность производства, существенно улучшить условия окружающей среды.
Так, М.П. Семененко, В.А. Антипов и др. (2011) сообщают, что использование «Приминкора» не только способствует нейтрализации микотоксинов и ксенобиотиков в желудочно-кишечном тракте, но и оказывает разностороннее влияние на обменные процессы организма животных, обеспечивая коррекцию морфологических и биохимических показателей крови, а также стимулируя рост, развитие и их продуктивность.
Н.Н. Максимюк, П.С. Новожилов (2002) указывают, что природные цеолиты имеют выраженную сорбционную способность к большой группе токсических соединений, обладая при этом высокой избирательностью при экстракции из водной среды ионов различных элементов.
На Южном Урале в последние годы в условиях природнотехногенных провинций достаточно высокий фармакологический и терапевтический эффект получен от применения следующих минералов:
Полисорб, цеолит, вермикулит, глауконит, витартил (М.И. Рабинович, А.М.
Гертман, 2006). По результатам исследований А.Р. Таировой (1999), М.И.
Рабиновича (2000), И.М. Самородовой (2000) известно, что Полисорб-ВП обладает уникальными сорбирующими свойствами, обеспечивающими эффективность применяемых препаратов и по своей сорбционной способности значительно превосходит активированный уголь.
В работах В.А. Молоканова и соавт. (2006) при лечении диспепсии новорождённых телят высокий терапевтический эффект был получен от применения Полисорба-ВП в сочетании с антигистаминной сывороткой.
В качестве минерального энтеросорбента широкое применение получил вермикулит, который представляет собой класс минералов из группы гидрослюд. Вермикулит состоит из перемежающихся слюдяных листов, разделённых между собой двойными слоями воды (Р.Я. Ахтямов, 1999).
По данным А.М. Гертмана, Д.М. Максимович (2002), в ряде хозяйств Челябинской области выявлена достаточно высокая способность вермикулита снижать влияние тяжёлых металлов (никель, свинец, кадмий) на организм продуктивных коров. Применение вермикулита сопровождалось снижением в крови подопытных животных уровня свинца на 86,5 %, никеля на 81,1, кадмия – на 26,1 %.
вермикулита на техногенно-загрязнённых территориях поддерживать высокий биологический ресурс у продуктивных коров.
Исследования, выполненные Н.П. Смоляковой (2003; 2006), свидетельствуют о том, что вермикулит, введённый в рацион супоросных свиноматок, позволяет снизить в крови животных уровень никеля и свинца, активизировать гемопоэз, обмен белковых соединений, а также стимулирует неспецифические факторы защиты организма. В научных работах А.М.
Гертмана, Т.С. Самсоновой (2013) приводятся данные о положительном влиянии вермикулита в сочетании с другими химиотерапевтическими препаратами и методами симптоматической терапии в условиях техногенной провинции при гепатозе, ацидозе рубца, остеодистрофии. По данным К.Х.
Папуниди, А.М. Гертмана (2005), при лечении бронхопневмонии телят на территориях экологического неблагополучия был получен эффект от применения вермикулита в дозе 0,1 г/кг массы в сочетании с антимикробным препаратами широкого спектра действия. А.М. Гертман, М.В. Шмаков (2013) при лечении гастроэнтеритов телят послемолочного периода использовали вермикулит в сочетании с энронитом на фоне симптоматического лечения (подкожно - кофеин и внутривенно - 5 %-ый раствор глюкозы).
симптоматической терапии в условиях природно-техногенной провинции Нагайбакского района оказало положительный эффект при лечении остеодистрофии высокопродуктивных молочных коров (А.М. Гертман, В.И.
Ишменев и др., 2009).
В сообщения, приводимых С.В. Бабичем (2003), отмечено, что в зоне промышленных выбросов г. Магнитогорска применение цеолита и глауконита позволяет получать экологически безопасную продукцию по отношению к тяжёлым металлам, способствует улучшению технологических свойств молока при переработке его в масло и творог.
Исследованиями М.Г. Зухрабова, К.Х. Папуниди и др. (1997) было выявлено, что введение в рацион свиноматок цеолита Майнинского месторождения оказывает выраженное влияние на общее состояние больных остеодистрофией животных, а применение цеолита в рационе поросятамотъёмышам сопровождается нормализацией нарушенного минерального обмена, повышением продуктивности, усилением гемопоэза и энергии роста.
рубцового пищеварения: повышает показатели рН на 0,2-0,3 единицы, количество сухого вещества микроорганизмов в рубцовом содержимом - на 4,2-5,0 %, концентрации ЛЖК - на 6,9-11,7 % (Н.В. Боголюбова, 2001).
А.А. Замятин (2000), Ф.А. Сунагатуллин (2000), А.Н. Галатов (2002) доказали сорбционные, ионообменные и каталитические свойства глауконита - цеолитсодержащего минерала Каринского метосрождения. Авторы в опытах на птице, овцах и свиньях доказали, что глауконит повышает их резистентность, продуктивность, увеличивает живую массу, улучшает мясные качества и приводит к снижению затрат кормов на единицу продукции. В животноводстве глауконит применяют в качестве кормовой добавки и как сорбент ряда тяжёлых металлов (А.Н. Галатов, В.Н.
Половников, 2000; А.М. Гертман, 2001). Т.С. Кирсанова (2003; 2005) рекомендует промышленным предприятиям, товарным и фермерским хозяйствам, занимающимся выращиванием молодняка крупного рогатого скота в экологически неблагополучной зоне, использовать глауконитовый концентрат в дозе 0,15 г на 1 кг живой массы для получения более высоких среднесуточных приростов, которые повышаются на 36,2-49,5 %.
применения глауконита при лечении остеодистрофии молочных коров в никелевой провинции Южного Урала (А.М. Гертман, В.К. Сапёров и др., 2001).
В условиях Брединского района Челябинской области получен терапевтический эффект от применения витартила при гастроэнтеритах телят (П.Г. Филиппов, 2008). Аналогичные результаты у цыплят-бройлеров при отмеченной патологии были получены при сочетанном применении витартила и энрофлона (А.М. Гертман, Н.Ф. Уфимцева, 2009).
Таким образом, литературные данные свидетельствуют о том, что природные минералы обладают достаточно высокими ионообменными, сорбционными и пролонгирующими свойствами. Применение природных минералов сопровождается детоксикацией организма животных и на этом фоне применение химиотерапевтических препаратов и методов симптоматической терапии позволяет рекомендовать их при лечении незаразной патологии в природно-техногенных провинциях.
2 СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Тема диссертации является разделом плана научноисследовательской работы кафедры диагностики и терапии животных Уральской государственной академии ветеринарной медицины «Разработка методов ранней диагностики незаразной патологии в условиях техногенных провинций Южного Урала», включённой в государственную программу «Разработать новые средства профилактики и терапии массовых нарушений обмена веществ и других незаразных заболеваний сельскохозяйственных животных», которая имеет номер Государственной регистрации (08.04.Разработать новые средства, способы и методы диагностики, высокоэффективные экологически безопасные фармакологические средства повышения резистентности, профилактики и терапии массовых незаразных болезней высокопродуктивных животных на основе данных молекулярных, биохимических, физиологических и структурно-функциональных исследований; ГНУ ВНИВИПФиТ Россельхозакадемии, г. Воронеж).
Работа по изучению вопросов диагностики и лечения хронического ацидоза рубца высокопродуктивных молочных коров чёрно-пёстрой породы проводилась в период с 2009 по 2012 гг. на базе ООО «Заозёрный»
Варненского района Челябинской области, кафедре диагностики и терапии животных, а также в межкафедральной лаборатории ФГБОУ ВПО «УГАВМ». Отдельные исследования по разгонке летучих жирных кислот рубцового содержимого проведены в ГНУ «Всероссийский научноисследовательский институт физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных» (г. Боровск).
В соответствии с поставленными задачами экспериментальные исследования проводились в три этапа, каждый из которых имел несколько серий опытов.
На первом этапе был проведён локальный мониторинг объектов внешней среды хозяйства (почва, водоисточники, кормовые культуры) с целью определения содержания в них солей токсических и эссенциальных элементов. Всего было происследовано 18 образцов почвы, 12 водоисточников, 20 - корма.
На втором этапе проанализирован кормовой рацион на содержание в нём энергии, питательных веществ, макро-, микроэлементов и токсических веществ. При постановке коров (n=632) на зимне-стойловое содержание (октябрь – ноябрь) в хозяйстве была проведена комплексная диспансеризация скота, в ходе которой было установлено, что изменение показателей рубцового пищеварения имеет 49,3 % коров. С целью изучения причин развития хронического ацидоза рубца была сформирована опытная группа коров в количестве 10 голов в возрасте 4,5-5 лет, живой массой 550-600 кг. У животных этой группы в динамике зимне-стойлового периода (ноябрьапрель) были проведены клинические исследования, взяты пробы крови для проведения морфологических и биохимических исследований, а также пробы рубцового содержимого для определения показателей, характеризующих процессы пищеварения. Все исследования проводили на протяжении дней с интервалом 30 суток. При этом было установлено, что на 120-е сутки экспериментальных исследований выявлено хроническое течение ацидоза рубца.
На третьем этапе параллельно этой группе с целью разработки эффективного способа лечения хронического ацидоза рубца в феврале в одной из групп коров (n=50) были выявлены животные с характерными клиническими признаками ацидоза рубца. Диагноз был подтверждён результатами исследования рубцового содержимого. Из 50 исследованных животных хронический ацидоз рубца регистрировался у 32 (64,0 %) коров.
Больные ацидозом животные были разделены на 4 группы (три опытные и одна контрольная) по 8 голов в каждой. Следует отметить, что все подопытные животные были по второй лактации, в возрасте 4,5-5 лет, живой массой 550-600 кг. Контрольная группа животных содержалась на рационе, принятом в хозяйстве. Лечение хронического ацидоза рубца в хозяйстве не разработано и не осуществляется.
Всем животным, больным ацидозом рубца, начиная с марта по апрель (120-е -180-е сутки зимне-стойлового содержания), назначали разные методы лечения ацидоза рубца. Первой опытной группе животных к основному рациону в смеси с концентратами ежедневно однократно задавали природный минерал вермикулит в дозе 0,1 г/кг живой массы в течение дней с интервалом 15 дней; второй - в смеси с концентратами ежедневно однократно вводили дрожжевую культуру И-Сак1026 в сухом виде по 5 г на голову; третьей - в смеси с концентратами назначали вермикулит в сочетании с дрожжевой культурой И-Сак1026 в течение всего периода лечения.
Продолжительность третьего этапа эксперимента - 60 дней.
Вермикулит – природный минерал Потаненского месторождения Челябинской области из класса гидрослюд, структура которого состоит из перемежающихся слюдяных листов, разделённых между собой двойными слоями воды. В его состав входят соединения кремния, алюминия, железа, марганца, магния, кальция и калия, которые являются щелочными элементами, что позволяет нейтрализовать кислоты, накапливаемые при ацидозе рубца, восполнить недостаток эссенциальных элементов, которые всасываются стенкой кишечника, вступая в обмен веществ (Р.Я. Ахтямов, 1999) и вывести из организма больных животных соли токсических металлов.
Дрожжевая культура И-Сак разработана компанией «Оллтек», как пробиотик для жвачных, регулирующий рубцовое пищеварение. Он представляет собой живые культуры пивных дрожжей — Saccharomyces, не содержащие генетически модифицированных организмов и cerevisiae не вступающие в реакцию с другими компонентами корма. И-Сак1026, потребляя кислород, оптимизирует среду для роста и активной деятельности бактерий, расщепляющих питательные вещества - клетчатку, молочную кислоту, крахмал и сахар. Препарат нормализует кислотно-щелочной баланс в рубце, что особенно актуально при скармливании большого количества концентрированных кормов и силоса.
Взятие проб почвы осуществляли по методике предложенной Д.С.
Орловым (1991). Взятие проб кормов проводили по методике Е.А. Петуховой и др. (1989). Для определения содержания тяжёлых металлов в пробах почвы и водоисточников использовали метод, предложенный В.Н. Майстренко и др.
(1996).
Содержание тяжёлых металлов в исследуемом материале (почва, водоисточники, кормовые культуры, кровь) определяли на атомноабсорбционном спектрофотометре ASS-3 с микропроцессорным измерителем «Микон». За основу взят ГОСТ 30178-96 «Атомно-абсорбционный метод определения токсических элементов».
Полученные данные сравнивались с нормативными, которыми являлись: временный максимальный допустимый уровень (МДУ) некоторых химических элементов и госсипола в кормах сельскохозяйственных животных; предельно допустимые концентрации (ПДК) в почве и воде;
СанПиН 2.3.2.566-96; СанПиН 2.3.21078-01.
межкафедральной лаборатории ФГБОУ ВПО «УГАВМ». В пробах кормов определяли содержание сухого вещества, воды, сырого и переваримого протеина, сырого жира, сырой клетчатки, безазотистых экстрактивных веществ (Е.А. Петухова и др., 1989). При расчёте кормового рациона для лактирующих коров пользовались данными потребности животных в питательных веществах и макро-, микроэлементах, каротине. Анализ кормового рациона проводили по методике, предложенной А.П.
Калашниковым и др. (2003).
Комплексная диспансеризация животных проведена во второй половине зимне-стойлового содержания по методике, описанной И.Г.
Шарабриным (1975).
Кровь для исследований брали на 1-е (фон), 30-е и 60-е сутки из ярёмной вены в утренние часы до кормления. Пробы крови и её подготовку для биохимических и морфологических исследований проводили по Гематологические показатели оценивали по количеству эритроцитов, лейкоцитов и содержанию гемоглобина, а также выводили лейкоцитарную осуществляли по общепринятой методике меланжерным способом в счётной камере Горяева. В мазках, окрашенных азур-эозином по РомановскомуГимза, выводили лейкограммы на основании подсчёта 200 клеток (А.М.
Смирнов в соавт., 1978).
Концентрацию гемоглобина устанавливали гемиглобинцианидным методом (И.П. Кондрахин и др., 2004). Гемоглобин, взаимодействуя с железосинеродистым калием, окисляется в метгемоглобинцианид, интенсивность окраски которого прямо пропорциональна количеству гемоглобина.
содержанию в сыворотке крови общего белка и белковых фракций. Общий белок определяли рефрактометрическим методом на рефрактометре «RL-2».
исследуемого вещества. В сыворотке крови величина рефракции, в первую очередь, зависит от количества белков в исследуемой пробе (И.П. Кондрахин и др., 2004).
Белковые фракции определяли нефелометрическим экспрессметодом (Б.И. Антонов и др., 1991). Принцип метода заключается в том, что различные белковые фракции сыворотки крови способны осаждаться фосфатными растворами определённой концентрации. При этом образуется очень мелкая взвесь и раствор мутнеет. По степени мутности растворов установленной с помощью фотоэлектроколориметра судили о концентрации белков в исследуемой пробе.
аланинаминотрансферазы (АлАТ) исследовали по методу Райтмана и Френкеля при помощи набора «Био-ла-тест» (В.В. Меньшиков, 1987).
Принцип метода заключается в том, что в результате действия ферментов образуется щавелевоуксусная кислота, которая впоследствии переходит в пировиноградную. При добавлении 2,4-динитрофенилгидрозона в щелочной среде образуется окрашенный гидрозон пировиноградной кислоты, интенсивность окраски которого определяли фотометрированием. Расчёт активности ферментов производили по калибровочному графику (В.Г. Колб, В.С. Камышников, 1982).
Концентрацию мочевины в сыворотке крови определяли по методу И.П. Кондрахина и соавт. (2004). Принцип основан на том, что мочевина с диаметилмоноаксимом в присутствии тиосемикарбазида и ионов железа в кислой среде образует окрашенное соединение, интенсивность окраски которого пропорциональна концентрации мочевины в сыворотке крови.
Содержание общего кальция проводили методом Е.П. Вичева, А.В.
Каракашева (А.А. Покровский, 1969). Принцип основан на том, что водные растворы флуорексона в сильно щелочной среде не флуоресцируют, но в этих же условиях с кальцием флуорексон образует флуоресцирующие комплексы. Комплекс индикатора с металлом менее прочен, чем комплекс металла с трилоном Б, поэтому по мере добавления трилона Б к раствору, содержащему металл и индикатор, происходит постоянный переход ионов металла к трилону Б. При титровании трилоном Б в точке эквивалентности отмечается резкое затухание флуоресценции.
Неорганический фосфор определяли в безбелковом фильтрате крови с ванадат-молибденовым реактивом по Пулсу в модификации В.Ф.
Коромыслова и И.А. Кудрявцевой (И.П. Кондрахин и др., 2004). Принцип метода состоит в том, что фосфор в безбелковом фильтрате даёт лимонножёлтое окрашивание с ванадат-молибденовым реактивом. Степень окраски измеряют на фотоэлектроколориметре.
Концентрацию магния определяли биотестами, приготовленными Чехословацкой фирмой «Лахема», согласно инструкции. Принцип метода карбоксанилида (Магона) образует с магнием в щелочной среде окрашенный комплекс, который определяли фотометрически.
Определение концентрации калия и натрия в плазме крови проводили методом пламенной фотометрии (И.П. Кондрахин и др., 2004).
При сгорании металлов возникает излучение, интенсивность которого зависит от концентрации элементов, содержащихся в растворе. На пути излучения ставятся светофильтры, пропускающие волну определённой длины. Свет, прошедший через светофильтр, попадает на селеновый фотоэлемент, где преобразуется в электрический ток, измеряемый гальванометром. Между концентрацией вещества, содержащегося в исследуемом растворе и отклонением шкалы гальванометра имеется определённая зависимость, которая устанавливается путём анализа стандартных растворов с содержанием известного количества калия и натрия при определённом давлении газа и воздуха.
Резервную щёлочность определяли диффузионным методом в сдвоенных колбах по И.П. Кондрахину и соавт. (2004). Метод заключается в вытеснении серной кислотой бикарбонатов из крови в виде углекислого газа с последующим поглощением его раствором едкого натра. По титрованию судят о количестве щёлочи, связанной с выделившимся из крови углекислым газом, следовательно, о количестве бикарбонатов сыворотки крови.
Концентрацию глюкозы в крови устанавливали по цветной реакции с ортотолуидином (В.Г. Колб, В.С. Камышников, 1962). Глюкоза при нагревании с ортотолуидином в растворе уксусной кислоты даёт окрашенное соединение, интенсивность которого пропорциональна концентрации глюкозы.
Концентрацию молочной кислоты определяли по реакции с параоксидифенилом (И.П. Кондрахин и др., 2004). Из молочной кислоты в присутствии серной, фосфорной кислот и солей меди образуется уксусный альдегид, который, реагируя с параоксидифенилом, даёт фиолетовоокрашенные продукты.
модифицированному методу Фреедмана и Хаугена (И.П. Кондрахин и соавт., 2004). Пировиноградная кислота при добавлении 2,4динитрофенилгидрозина превращается в 2,4-динитрофенилгидрозон пировиноградной кислоты, который очищается от примесей гидрозонов и других кетокислот последовательной экстракцией содовым раствором. 2,4динитрофенилгидрозон образует со щёлочью соединение коричневокрасного цвета, интенсивность которого определяют на фотометре.
Взятие рубцового содержимого производили зондом Монроэ и шприцом Жанэ. Нажимая пальцами на массетеры, зевник вводили в ротовую полость коров как можно ближе к углу рта и фиксировали за рогами тесёмками. Зонд смазывали вазелином и вводили на корень языка, осторожно продвигая в просвет пищевода, слегка двигая вперёд и назад, чтобы вызвать у животного акт глотания. Для лучшего извлечения рубцового содержимого голову животного максимально опускали вниз, затем с помощью шприца Жанэ откачивали содержимое рубца в мерный стакан. Пробы содержимого рубца старались брать из определённой его глубины, не допуская попадания в образец слюны, которая имеет щелочную реакцию. Образец содержимого рубца сразу же после взятия фильтровали через 4 слоя марли. Полученную жидкость вносили в пробирку (флакон), ставили в холодильник. Пробы консервировали хлороформом из расчёта 6-8 капель на 20 мл содержимого.
Транспортировали пробы в термосе со льдом. Пробы, предназначенные для определения количества инфузорий, после взятия консервировали 10 %-ым раствором формалина из расчёта 5-6 капель на 20 мл содержимого. От формалина простейшие становятся неподвижными, предотвращается дальнейшее их развитие и лизис (Н.В. Курилов, 1985; В.И. Левченко, 2004).
электрометрическим методом с помощью портативного универсального рНметра «Чеккер». При погружении электрода в раствор возникает разница потенциалов между ионами металла электрода и находящихся в растворе;
если в это время погрузить еще и стандартный электрод с известным и стойким потенциалом, то электродвижущая сила гальванического элемента будет зависеть от концентрации ионов металла.
Подсчёт количества инфузорий проводили в счётной камере Горяева (И.П. Кондрахин и др., 2004). Набирали рубцовую жидкость в лейкоцитарный меланжер до метки «1», а до метки «11» - изотонический раствор натрия хлорида, предварительно окрашенный метиленовым синим.
Получив разведение в 10 раз, заряжали пробу в камеру Горяева. Количество инфузорий подсчитывали в 100 больших квадратах сетки. Общее количество инфузорий в 1 мм3 определяли по формуле:, где х - количество инфузорий, А - количество подсчитанных инфузорий, С - разведение пробы, n - количество квадратов, в которых S - площадь данного квадрата, h - высота камеры.
Общее количество летучих жирных кислот (ЛЖК) определяли в аппарате Маркгама (И.П. Кондрахин и др., 2004). Под воздействием пара происходит отгонка ЛЖК рубцового содержимого с последующим определением их количества путём титрования децинормальным раствором едкого натра.
Хроматографическое исследование ЛЖК проводили в лаборатории ГНУ «НИИ физиологии и биохимии питания животных» (г. Боровск) по методике А.П. Коротковой и Н.И. Митина (И.П. Кондрахин и др., 2004). Под действием высокой температуры (210 °С) кислоты начинают выпариваться, проходя через колонку, заполненную хромосорбом-101, они полностью отделяются одна от другой. Попадая в детектор, ЛЖК, сгорают в пламени чистого водорода, образуя при этом определённый электрический потенциал, который фиксируется самописцем в виде пиков. Чем больше кислоты содержится в исследуемой пробе, тем выше будет высота пика.
обработке с использованием таблиц Р.Б. Стрелкова (Е.К. Меркурьева, Г.Н.
Шангин-Березовский, 1983) на персональном компьютере.
Уровень достоверности вычисляли с использованием стандартного значения критерия достоверности по Стъюденту. Доверительную вероятность (Р) считали статистически достоверной при Р 0,05.
дрожжевой культуры И-Сак при лечении хронического ацидоза рубца молочных коров определяли по «Методике определения экономической эффективности ветеринарных препаратов», утверждённой Департаментом ветеринарии Министерства сельского хозяйства и продовольствия РФ (1998), а также по В.М. Авилову (2000) и Н.А. Севастьяновой (2007).
При расчёте результатов исследований для выражения их в размерности Международной системы (СИ) пользовались формулами и коэффициентами перевода, которые предлагают В.Г. Колб, В.С.
Камышников (1982), Л.Г. Замарин, Г.А. Пахомов (1985), В.М. Холод, Г.Ф.
Ермолаев (1988), И.П. Кондрахин и др. (2004).
2.2.1 Мониторинг объектов окружающей среды ООО «Заозёрный»
промышленного производства, вследствие чего здесь создается крайне неблагоприятная экологическая обстановка. На территории Челябинской организаций, которые выбрасывают в атмосферу загрязняющие вещества.
Регионы с аномальным содержанием веществ, принято называть биогеохимическими провинциями. К настоящему времени выявлено разновидностей биогеохимических провинций, в том числе на Южном Урале – 14, возникшие как в результате развития земли, так и под влиянием антропогенного воздействия на окружающую среду.
А.А. Кабыш (2003; 2004) доказал, что изучение возникновения эндемических болезней целесообразно вести с обязательным учётом физиологического и патологического действия химических элементов на живой организм.
ООО «Заозёрный» является одним из крупнейших хозяйств специализируется по производству зерна и молока. В структуре хозяйства выделяют четыре отделения: «Городище», «Белоглинка», «Ракитное», «Камышенское». Поголовье уральского чёрно-пёстрого крупного рогатого скота в хозяйстве составляет 2776 голов. Отделения «Белоглинка» и «Камышенское» специализируются на выращивании ремонтных тёлок и нетелей, которых потом переводят на отделения «Городище» и «Ракитное», где содержатся лактирующие коровы. Наши исследования проводились на центральном отделении «Городище», где содержатся 632 дойные коровы. На территории отделения имеется три типовых коровника на 200 голов каждый, в которых предусмотрено привязное содержание, а также два телятника, где предусмотрен холодный метод выращивания молодняка.
Варненский район находится в юго-восточной части Челябинской области, граничит с территорией Чесменского и Карталинского районов, с Казахстаном (на востоке). Район не имеет крупных промышленных предприятий, однако является местом локализации многочисленных брошенных военных ракетных частей стратегического назначения. Угроза в экологическом отношении исходит от брошенных военных частей, в которых остались неутилизированные отходы. Речь, в данном случае, идёт о топливе для ракет ПВО типа С-200. Гептил - это очень токсичное вещество первого класса опасности. Эксперты утверждают, что оно в шесть раз ядовитей, чем синильная кислота. При отделении ступеней стратегических ракет гептил разлагается в окружающей среде. Более того, выбрасываемый при запуске ракет гептил оседает в почве и может нанести вред здоровью, к тому же он обладает свойствами высокой летучести и неограниченной растворимости.
Гептил может мигрировать по воде на 100 км (Л.Е. Панин, А.Ю. Перова, 2006).
Кроме того, ООО «Заозёрный» имеет близкое расположение землепользования к Карталинскому району, где с давних времен открытым Великопетровская, Полтавские копи таят в себе потенциальную опасность и оказывают техногенное воздействие на экосистему Варненского района.
Общеизвестно, что отходы, или так называемые хвосты обогащения золотодобывающих и перерабатывающих предприятий, содержат остаточное количество золота и представляют собой определённую опасность.
Измельчённые и перемешанные, имеющие опасные хвосты производства нередко с вредной примесью реагентов и металлов в контакте с водой и окружающую среду. Контроль за состоянием подобных хвостохранилищ непрост и связан с материальными затратами (Х. Йеппесен, 2011).
Освоение месторождений полезных ископаемых рудного или минерального происхождения оказывает комплексное техногенное воздействие на окружающую среду, включающее, в первую очередь, образование значительного количества отходов производства и потребления, представленных вскрышными породами. К этому надо добавить десятки тысяч тонн шламов, содержащих высокотоксичные соединения тяжёлых металлов - свинца, кадмия, меди, ртути и мышьяка и хвостами обогащения полезных ископаемых. Вредное воздействие на экосистему района оказывают также отработанные индустриальные моторные трансмиссионные масла, золотошлаки, отходы от сжигания углов и прочие отходы вспомогательных производств.
Помимо этого, объекты внешней среды Варненского района содержат в дефиците соли кобальта и марганца, а также они подвержены контаминации выбросами мощного асбесто-цементного завода города Джетыгары (Казахстан), а степная зона и постоянные сильные ветра способствуют распространению токсикоэлементов на огромные территории.
Выбросы данного завода на протяжении более 50 лет рассеивают в атмосферу высокотоксичные элементы, такие как никель, свинец и кадмий. В настоящее время на территории Варненского района осуществляется интенсивная разработка Михеевского медного рудника. В этой связи на территории района сложилась крайне неблагоприятная экологическая обстановка. По триаде «почва – растения - животные» токсикоэлементы попадают в организм животных и вызывают развитие самой разнообразной незаразной патологии, которая не поддаётся лечению рекомендованными методами терапии.
В связи с этим возникает необходимость проведения локального мониторинга объектов хозяйства (техногенной зоны) на наличие и степень загрязнённости окружающей среды тяжёлыми металлами, что позволит решить вопросы этиологии и лечения незаразных болезней, регистрируемых на территориях экологического неблагополучия.
Эндемические болезни животных – специфический объективный экологический индикатор негативных изменений биотического круговорота макро- и микроэлементов в агробиоценозе. Развитие незаразных болезней имеет тесную связь с наличием в объектах окружающей среды тех или иных химических соединений. Результаты исследования химического состава образцов почвы ООО «Заозёрный» представлен в таблице 1.
Таблица 1 - Содержание химических элементов в образцах почвы землепользования ООО «Заозёрный» Варненского элемент Фактическое Отклонение Фактическое Отклонение Фактическое Отклонение *Примечание: Н.Г. Рыбальский (1992) элемент Фактическое Отклонение Фактическое Отклонение Фактическое Отклонение *Примечание: Н.Г. Рыбальский (1992) Материалы таблицы 1 свидетельствуют, что в поверхностном пахотном слое почвы всех кормовых культур отмечался высокий уровень железа. Так, в почве, где произрастала кормовая культура овёс, содержание этого элемента превышало ПДК на 97,0 %. Уровень железа, превышавший ПДК на 38,3 %, был выявлен в образцах почвы, засеянных вико-овсяной смесью. Необходимо отметить, что значительное количество кадмия было выявлено в образцах почвы, засеянных кукурузой, где уровень этого поллютанта был выше ПДК на 26,0 %. В образцах почвы, где произрастала вико-овсяная смесь, концентрация никеля превышала ПДК на 21,5 % (рис. 1).
Рис.1 – Содержание токсических элементов в образцах почв хозяйства Уровень эссенциальных микроэлементов - меди, цинка, кобальта, марганца в образцах почвы был ниже значений ПДК на 56,0; 59,8; 74,2 и 77, % соответственно.
находящихся под кормовыми культурами, свидетельствуют о высоком содержании железа, никеля и кадмия, что, на наш взгляд, является одной из элементами.
Токсикохимический анализ водоисточников хозяйства в плане локального мониторинга объектов окружающей среды представляет значительный научный интерес. Результаты химического анализа водоисточников хозяйства представлены в таблице 2.
По данным таблицы 2 установлено, что содержание никеля и железа в пробах воды, взятых из естественного водоёма, где осуществляется поение животных весь пастбищный период, превышает ПДК на 20,0 % и 63, % соответственно. Исследования пробы воды из скважины свидетельствуют о том, что уровень ПДК превышен по железу на 10,0 %. Другие токсические элементы (никель, свинец, кадмий) находятся в пределах нормативных животноводческих помещений, установлен высокий уровень железа и никеля, превышающий ПДК на 20,0 и 10,0 % соответственно. Следует отметить, что содержание эссенциальных микроэлементов (медь, цинк, кобальт и марганец) во всех пробах воды были значительно ниже значений ПДК.
Проведённые исследования позволяют сделать общее заключение о том, что железо и никель являются постоянным источником контаминации организма животных, содержащихся на техногенно-загрязнённой территории.
Содержание химических элементов в образцах почвы имеет прямое отношение к содержанию их в кормовых культурах хозяйства. Результаты химического анализа образцов кормов представлены в таблице 3.
Таблица 2 – Содержание химических элементов в водоисточниках ООО «Заозёрный» Варненского района Челябинской *Примечание: Н.Г. Рыбальский (1992) Таблица 3 – Содержание химических элементов в образцах кормов ООО «Заозёрный» Варненского района Челябинской Химический элемент Фактическое Отклонение к Фактическое Отклонение к Фактическое Отклонение к *Примечание: В.В. Ковальский (1971), Н.Г. Рыбальский (1992) Химический элемент Фактическое Отклонение к МДУ, Фактическое Отклонение к МДУ, Как показывают данные таблицы 3, в кормовых культурах (сено, сенаж, силос, солома, концентрированный корм) имеет место высокое содержание солей никеля и кадмия. Так, уровень никеля в сене кострецовом превышал МДУ на 15,0, в сенаже - на 8,0, в силосе - на 48,7, в соломе – на 5, и в концентрированных кормах - на 23,0 %. Следует отметить, что солома и концентраты содержали свинец в количествах выше значений МДУ. В исследуемых кормах, за исключением силоса кукурузного, было выявлено высокое содержание железа, которое превышало МДУ в сене – на 23,6, в сенаже – на 9,8, соломе - 14,8 и концентратах - на 32,4 %.
эссенциальных микроэлементов был выявлен их значительный дефицит относительно значений МДУ в силосе по меди - 68,9 %, цинку - 76,5 %, кобальту - 63,5 и марганцу - 75,4 %.
Таким образом, результаты проведённых исследований позволяют заключить, что объекты окружающей среды (почва, водоисточники, кормовые культуры) хозяйства содержат высокий уровень токсических элементов (никель, железо, кадмий, свинец) при дефиците эссенциальных (медь, кобальт, цинк, марганец). Аномальное содержание токсических элементов в кормовых культурах, а также водоисточниках хозяйства имеет прямое отношение к течению обменных процессов в организме животных и может являться одной из причин развития хронического ацидоза рубца на техногенно-загрязнённых территориях.
2.2.2 Результаты диспансеризации молочных коров в ООО «Заозёрный»
Диспансеризация включала индивидуальный клинический осмотр, выборочное исследование крови, мочи, кала, молока, а также содержимого рубца лактирующих коров.
лактирующих коров. Результаты проведённой диспансеризации позволили установить, что в хозяйстве, расположенном на территории природнотехногенной провинции, существует закономерность по распространению незаразной патологии. Так, у коров ООО «Заозёрный» были выявлены клинические признаки ацидоза рубца (61,7 %), остеодистрофии (18,7 %), гепатоза (14,6 %), миокардиодистрофии (9,5 %), нефрита и нефроза (2,5 %), заболеваний желудочно-кишечного тракта (8,5 %) (рис. 2).
Рис. 2 – Результаты диспансеризации коров хозяйства У отдельных животных одновременно отмечались признаки сразу нескольких патологий. Согласно проведённым исследованиям можно заключить, что у высокопродуктивных животных ацидоз рубца – начальное звено многих незаразных заболеваний. Среди коров только у 10,0 % из числа обследованных животных не было выявлено изменений их клинического статуса.
Диагноз «хронический ацидоз рубца» был поставлен комплексно с учётом условий кормления и содержания животных, результатов оценки качества кормов, анализа рационов, клинической картины, а также содержимого.
Клинически хронический ацидоз рубца у коров проявляется угнетением, ослабленной реакцией на внешние раздражители, переменчивым аппетитом с неполным проеданием корма. У животных ослаблена моторная деятельность рубца, отмечается анемичность видимых слизистых оболочек и кожи, диарея и снижена молочная продуктивность.
Таким образом, проведённая диспансеризация позволяет сделать заключение о том, что доминирующей незаразной патологией среди лактирующих коров во второй половине зимне-стойлового периода является хроническое течение ацидоза рубца, который выступает фактором, сдерживающим молочную продуктивность животных и снижающим экономические показатели хозяйства.
2.2.3 Анализ кормового рациона коров в зимне-стойловый период Известно, что уровень молочной продуктивности крупного рогатого скота зависит от наследственности, физиологического состояния, условий кормления и содержания. Поэтому, огромное значение приобретает организация правильного и полноценного кормления высокопродуктивных молочных коров. Прочная кормовая база определяется как общим производством кормов, так и их качеством, что является основополагающим фактором в кормопроизводстве, а в последующем и получении здорового высокопродуктивного стада. Зоотехническим исследованием образцов кормов было установлено, что они согласно требованиям ОСТ соответствуют параметрам II-III класса. Так, в сене было определено пониженное содержание протеина и каротина, сенаже и силосе – снижение рН и наличие масляной кислоты в больших концентрациях. Эти факторы указывают на более низкую питательную ценность объёмистых кормов.
По данным А.П. Калашникова и др. (2003), рацион лактирующих коров балансируют по 25-35 показателям. Однако среди них никогда не нормировалось содержание токсических элементов, таких как свинец, никель и кадмий. Включение этих элементов в систему исследования является неотъемлемой частью из-за сложной экологической обстановки в зоне Южного Урала. В современных условиях интенсивного использования молочного скота в крайне неблагополучной экологической обстановке Южного Урала свинец, никель и кадмий, попадая с водой и кормами в организм животных, действуют негативно на рубцовое пищеварение, снижают резистентность, молочную продуктивность и продуктивное долголетие коров. С целью оценки уровня и качества кормления животных в хозяйстве, а также установления этиологических факторов ацидоза рубца у лактирующих коров был проанализирован рацион. Рацион представлен в таблице 4. Проведённый анализ рациона показал, что грубые корма в структуре составляют 16,7 %, сочные – 34,4, концентраты – 44,0, патока – 4, %. Патоку вводят в рацион коров без предварительного разведения. Тип кормления концентратный является наиболее оптимальным для высокопродуктивных лактирующих коров в период раздоя (первые 100 дней лактации). Он позволяет обеспечить реализацию генетического потенциала и обеспечивает коров энергией и белками для производства молока.
Уровень кормления – 5,0 ЭКЕ при норме 4,9 ЭКЕ. Количество сухого вещества составляет 4,7 кг при норме 4,4 кг в расчёте на 1 ц живой массы. Уровень сырого протеина – 17,4 % в сухом веществе рациона при норме 17,7 %, а количество переваримого протеина в расчете на 1 ЭКЕ – 118,2 г при норме 102,9 г. Уровень сырой клетчатки в сухом веществе рациона – 20,5 % при норме 19,5 %. Сахаро-протеиновое отношение в рационе – 0,4:1 при норме 0,9-1,1:1, что свидетельствует о недостаточном поступлении простых углеводов в организм коров. Дефицит сахара у жвачных животных может сопровождаться нарушением процессов рубцового пищеварения, так как микроорганизмы, обитающие в преджелудках и участвующие в пищеварении, нуждаются в легко и трудно переваримых углеводах как питательном субстрате.
Таблица 4 - Рацион лактирующей коровы средней живой массой 600 кг, среднесуточным удоем 30-35 кг молока подсолнечный Принятые сокращения: ЭКЕ – энергетические кормовые единицы; ОЭ – обменная энергия; СВ – сухое вещество; СП – сырой протеин;
кормления кукурузный подсолнечный Натрий-калиевое отношение рациона – 0,49:1, при норме 0,2-0,3:1. Кислотнощелочное отношение - 0,77:1, при норме 0,8-0,9:1. Концентрация обменной энергии в 1 кг сухого вещества – 10,7 МДж при норме 11,2 МДж. Затраты корма на единицу продукции 0,8 ЭКЕ при норме 0,7 ЭКЕ. В рационе лактирующих коров выявлен дефицит таких важных минеральных веществ как цинк, магний и марганец при значительном количестве солей тяжёлых металлов: 96,1 мг никеля, 9,5 мг кадмия и 132,5 мг свинца. Токсикоэлементы ежедневно поступают в указанных количествах в организм коров и оказывают негативное влияние на видовой и количественный состав микрофлоры, гидролиз кормовых масс в рубце и течение всех обменных процессов в целом.
Делая общее заключение по результатам кормления коров ООО «Заозёрный» в зимне-стойловый период, мы пришли к выводу, что в условиях напряжённой экологической обстановки основополагающими неблагоприятными факторами являются наличие солей тяжёлых металлов в рационе, а также несбалансированность по сахаро-протеиновому отношению.
2.2.4 Морфологические и биохимические показатели крови коров в Анализ кормового рациона убедительно свидетельствует о том, что токсические элементы (никель, свинец, кадмий), значительно превышающие МДУ, оказывают негативное влияние на течение всех обменных процессов в общем и процессов пищеварения в частности.
Содержание токсических и эссенциальных элементов в крови коров в динамике зимне-стойлового периода представлено в таблице 5.
Из данных таблицы 5 видно, что на протяжении всего зимнестойлового периода в крови молочных коров отмечалось аномальное содержание эссенциальных и токсических элементов по отношению к показателям физиологической нормы (рис. 3).
Таблица 5 – Содержание химических элементов в крови коров в динамике зимне-стойлового периода, мг/л Показатель нормативные * Г.П. Грибовский (1996), И.П. Кондрахин и соавт. (2004) Показатель нормативные * Г.П. Грибовский (1996), И.П. Кондрахин и соавт. (2004) Уровень свинца, никеля и кадмия в крови коров хозяйства на 180-е сутки исследований превышали нормативные величины на 12,0; 66,7 % и в раза, соответственно (рис. 3). Из эссенциальных элементов в крови коров уровень железа был выше нормы на 18,6 %, а кобальта - в 2,25 раза. Высокая концентрация солей кобальта в крови лактирующих коров, вероятно, связана с нарушением процессов рубцового пищеварения, в которых кобальт выполняет регуляторную функцию. Содержание меди, цинка и марганца в крови животных на 180-е сутки исследований было на 56,0; 51,2 и 53,3 %, соответственно, ниже нормативных данных. Аномальное содержание минеральных веществ в крови лактирующих коров приводит к изменениям морфо-биохимических показателей.
Рис. 3 – Содержание токсических элементов в крови коров в динамике Результаты морфологических исследований крови лактирующих коров в динамике зимне-стойлового содержания представлены в таблице 6.
Таблица 6 – Морфологические показатели крови коров в динамике зимне-стойлового периода (М±m; n=10) х1012/л х109/л г/л * Примечание: А.А. Кудрявцев (1953);
х1012/л х109/л г/л * Примечание: А.А. Кудрявцев (1953);
морфологические показатели крови коров на протяжении всего зимнестойлового периода были значительно ниже данных физиологической нормы. Так, на 120-е сутки экспериментальных исследований количество эритроцитов и уровень гемоглобина был ниже нормативных данных на 6,2 и 8,7 %, соответственно. Полученные данные убедительно свидетельствуют о том, что у исследуемых животных имеет место анемия. Выявленные изменения характерны для всех периодов исследования.
Кроме того, в крови лактирующих коров во все периоды исследований установлено уменьшение общего количества лейкоцитов, что даёт основание считать снижение неспецифических факторов защиты организма. Таким образом, высокий уровень токсических элементов (никель, свинец, кадмий), выявленный в крови коров, оказывает негативное влияние на гемопоэз (кроветворение) и является одним из факторов, угнетающих дыхательную и защитную функцию крови. Однако, чтобы сделать окончательное, необходим тщательный анализ лейкограммы. Лейкограмма крови подопытных животных в течение всего зимне-стойлового периода представлена в таблице 7.
Данные таблицы 7 показывают, что в крови коров во все периоды экспериментальных исследований было выявлено высокое содержание клеток эозинофилов. На наш взгляд, это явление связано с сенсибилизацией организма коров солями тяжёлых металлов. Кроме того, в крови коров имеет место высокий уровень содержания сегментоядерных нейтрофилов на всём протяжении экспериментального периода. Наибольшее содержание сегментоядерных нейтрофилов было выявлено на 180-е сутки эксперимента, когда их уровень был на 35,4 % выше нормативных данных. Увеличение количества клеток этого нейтрофильного ряда, на наш взгляд, может быть связано с хронически протекающим воспалительным процессом в органах пищеварения, мочевыделения или в клетках печени (гепатоцитах).
Таблица 7 - Лейкограмма крови коров в динамике зимне-стойлового содержания, % (М±m; n=10) нейтрофилы нейтрофилы * Примечание: И.П. Кондрахин и соавт. (2004) нейтрофилы нейтрофилы * Примечание: И.П. Кондрахин и соавт. (2004) Уменьшение числа моноцитов - гигантских фагоцитарных клеток и незначительное уменьшение количества лимфоцитов, обеспечивающих иммунный ответ, могут быть определёнными маркерами, характеризующими снижение неспецифических факторов защиты в организме лактирующих коров.
«