Коррекция показателей обмена минеральных и белковых соединений у коров - первотёлок в условиях биогеохимической провинции

Агропромышленный комплекс Российской Федерации успешно выполняет главную и ответственную задачу по обеспечению населения экологически чистыми продуктами питания, среди которых приоритетное место отведено производству молока и мяса. Планомерное улучшение генофонда стада позволяет значительно повысить продуктивность, качественный и количественный состав производимой продукции.

Известно, что территория Южного Урала является биогеохимической провинцией с избытком или недостатком отдельных макро-, микроэлементов, что оказывает прямое влияние на течение обменных процессов [4].

Ведение молочного животноводства на отдельных территориях имеет особенности в силу геохимических аномалий. Повсеместное распространение болезней обмена веществ наносит значимый экономический ущерб сельскохозяйственному производству, а наиболее серьезные изменения, связанные с нарушением обменных процессов, выявляются у коров-первотелок. Это обстоятельство диктует необходимость поиска новых эффективных комплексных схем коррекции нарушенных обменных процессов [2].

В связи с этим, проведение исследований, направленных на изучение показателей, характеризующих основные виды обмена веществ, позволяют более глубоко раскрыть патогенез ряда заболеваний незаразной этиологии, а разработка схемы коррекции является актуальным научным направлением [3].

Целью работы являлась разработка схемы коррекции показателей обмена минеральных и белковых соединений у коров-первотёлок в условиях биогеохимической провинции.

Материал и методы исследований . Настоящие исследования проведены на базе КФХ Шумаков Троицкого района Челябинской области, хозяйство занимается производством молока и выращиванием зерновых культур. Материалом исследования служили коровы-первотёлки голштино-фризской породы в количестве 16 голов после отела. Из общего количества нетелей (n=99 голов) отелилось 16 голов.

Следует отметить, что в хозяйстве коррекция обменных процессов не проводится. В начале экспериментального исследования была проведена полная комплексная диспансеризация, определены основные физиологические показатели (Т0, П, Д, ДР), взята кровь, а у отдельных животных – пробы рубцового содержимого, мочи. По результатам контрольного доения проведён анализ молочной продуктивности.

Животные были разделены на две группы (n=8). Коровам-первотелкам контрольной группы коррекционная терапия не проводилась, они содержались на рационе, принятом в хозяйстве, а опытная дополнительно к рациону получала подсолнечный жмых в количестве 1500 г на голову в сутки, соли дефицитных микроэлементов (сульфат меди – 400 мг/кг, сульфат кобальта – 1400 мг/кг, сульфат марганца – 1800 мг/кг, сульфата цинка – 1100 мг/кг). Количество эссенциальных микроэлементов в минеральной подкормке рассчитывали на основании обеспеченности рациона и содержании их в организме животных. Минеральную подкормку в рацион опытной группы вводили в течение 30 дней, перерыв 14 дней; препарат Юберин внутримышечно в дозе 10 мл/кг живой массы в течении 5 дней (повторно через 14 дней) согласно наставлению. Продолжительность эксперимента составила 60 дней.

Исследование морфобиохимических показателей крови, рубцового содержимого, мочи осуществлялось унифицированными, принятыми в ветеринарной практике методами [5].

Во всех пробах (почва, водоисточники, кормовые культуры, кровь) определяли содержание эссенциальных микроэлементов и солей тяжёлых металлов на атомно-абсорбционном спектрофотометре ААS-3 с микропроцессорным измерителем «Микон».

Полученный материал подвергали статистической обработке с помощью критерия достоверности по Стъюденту и после этого результаты сравнивали с нормативными, которые приводит И.П. Кондрахин [5] и Г.П. Грибовский [1].

Результат исследований.

Исследованиями образцов почвы с различных полей хозяйства, где выращивались кормовые культуры установили снижение эссенциальных микроэлементов (кобальт, марганец, медь, цинк) и высокий уровень никеля.

Так, в образце почвы, где выращивалась кормовая культура ячмень, уровень кобальта был на 17,7; марганца на 13,4; меди на 22,1; цинка на 16,8 % соответственно ниже значений ПДК (предельно допустимой концентрации), а уровень никеля превышал ПДК на 12,2 % соответственно. Аналогичные результаты исследования были получены в образцах почвы с других полей хозяйства.

Исследование водоисточников хозяйства свидетельствует о том, что они содержат микроэлементы значительно ниже значений ПДК, за исключением железа, уровень которого выше ПДК на 24,3 %.

При химическом анализе кормов установлено, что все пробы корма содержат низкий уровень эссенциальных микроэлементов и высокий никеля.

Анализ кормового рациона коров– первотёлок свидетельствовал о том, что в нём имеет место дефицит сахара, переваримого протеина, микроэлементов (меди, цинка, кобальта и марганца).

Обобщая полученный материал, необходимо отметить, что территория землепользования хозяйства является биогеохимической провинцией, так как объекты внешней среды (почва, водоисточники, кормовые культуры) содержат дефицитное количество микроэлементов и высокое – никеля. На содержание никеля могут оказывать влияние выбросы двух электростанций (Троицкая, Южноуральская ГРЭС).

В ходе проведённой диспансеризации основные физиологические показатели экспериментальных животных находились в пределах следующих значений: То – 38,7±0,17; П – 112,4±0,10; Д – 32,2±0,09; ДР – 1 в 2'.

Полученные данные дают основание предполагать, что у исследуемых животных имеет место учащение сердечных сокращений, несколько учащён ритм дыхательных движений при снижении моторной функции рубца. Общими клиническими признаками для всех животных, находящихся в эксперименте, была низкая упитанность, сухость кожи, ломкость волоса, остеолизис 13-го ребра и последних хвостовых позвонков.

При аускультации сердечной мышцы у отдельных животных была выявлена тахикардия, сердечные тоны ослаблены. У девяти из шестнадцати голов имела место желтушность видимых слизистых оболочек. При перкуссии печень болезненна, топографические границы увеличены. При глубокой перкуссии почек у четырех коров-первотелок была выявлена их болезненность, отёки в области головы.

При исследовании мочи и мочевого осадка от этих животных установлено наличие белка, следы крови, цилиндрический плоский эпителий. В поле зрения микроскопа значительное количество эритроцитов и лейкоцитов.

При исследовании рубцового содержимого от коров, которые имели изменения со стороны печени, было установлено снижение активной реакции среды на 9,8 %, количества инфузорий на 69,4 %, общего количества ЛЖК на 28,9 %. Инфузории под микроскопом малоподвижны, представлены мелкими и средними формами.

Таким образом, анализ полученных данных свидетельствует о том, что у исследуемых животных имеет место нарушение моторно-секреторной функции рубца и на этом фоне развитие гипотонии преджелудков.

Фоновые морфологические показатели крови у коров–первотёлок до проведения коррекции характеризовались снижением общего количества эритроцитов и гемоглобина на 15,1 и 14,5 % соответственно относительно нормативных данных, что даёт основание предполагать развитие гипохромной анемии. Известно, чем выше дыхательная функция крови, тем выше течение обменных процессов и наоборот. Исследованием установлено снижение общего количества лейкоцитов на 22,7 %, данное явление, как правило, наблюдается при снижении неспецифических факторов защиты. Учитывая зону территориального расположения хозяйства, нельзя не принимать во внимание состояние показателей обмена минеральных соединений. Содержание макроэлементов в сыворотке крови у коров-первотёлок были ниже нормативных данных по общему кальцию на 23,1, неорганическому фосфору на 33,5, магнию на 16,5 % соответственно. Щелочной резерв плазмы крови был на 39,2 % ниже нормы, что даёт основание предполагать развитие общего ацидотического состояния. Кроме того, был выявлен дисбаланс микроэлементного состава. Так, уровень меди на 28,0, цинка на 34,5, кобальта на 87,5 и марганца на 95,2 % соответственно ниже нормативных данных. Кроме того, у новотельных коров выявлена гипогликемия, так как в сравнении с нормативными данными уровень глюкозы был ниже на 36,7 % при высокой ферментативной активности 1,6 дифосфата альдолазы и уровня молочной кислоты. Полученные данные свидетельствуют о преобладании анаэробного пути гликолиза, что способствовало усиленному распаду липидов и использовании их на энергетические нужды на фоне выявленной гипогликемии. Активизация процессов пероксидации липидов подтверждается повышенным содержанием малонового диальдегида и возрастанием ферментативной активности каталазы.

При изучении состояния показателей белкового обмена у коров– первотёлок было установлено снижение содержания общего белка сыворотки крови на фоне низкомолекулярной фракции альбуминов, что вероятно связано со снижением детоксикационной функции печени. Изменения в протеинограмме сопровождались увеличением защитных белков класса в— и Y—глобулинов, что вероятно связано с поражением гепатоцитов печени. Это подтверждается высокой активностью ферментов переаминирования. При этом имеет место высокая активность основных ферментов переаминирования аминотрансфераз. Уровень аланинаминотрансферазы (АлАТ) был в 1,1 раза, а аспартатаминотрансферазы (АсАТ) в 2,6 раза соответственно выше нормативных данных.

Кроме того, установлено, что уровень конечных продуктов азотистого обмена - мочевины и креатинина содержится в крови экспериментальных животных в превышающих на 85,0 % и в 2,4 раза референсных значений.

Обобщая полученные данные, необходимо отметить, что у коров-первотелок имеет место нарушение всех видов обмена веществ, а также процессов рубцового пищеварения.

Коррекционная терапия в ходе эксперимента оказала положительное влияние на морфо-биохимические показатели крови коров-первотелок.

На фоне проведенных терапевтических мероприятий через 60 дней эксперимента в опытной группе была выявлена активизация процессов гемопоэза. Уровень эритроцитов, лейкоцитов и гемоглобина крови на 34,8 (Р<0,05); 30,0 (Р<0,05); 20,3 % (Р<0,01) был соответственно выше в сравнении с показателями животных контрольной группы. Выявленные закономерности на наш взгляд связаны с введением в рацион дефицитных микроэлементов в составе минерального премикса, так как все входящие элементы (медь, цинк, кобальт, марганец) стимулируют кроветворение, эритропоэз, участвуют в процессах гемопоэза, образовании гемоглобина. Кроме этого, значительную роль в стимуляции отводится витамину В12 – кобальтсодержащего комплексного соединения. Нормализация гематологических показателей крови сопровождалась активизацией обмена минеральных соединений. Результаты представлены на рисунках 1, 2.

Рисунок 1 – Состояние показателей обмена минеральных соединений коров-первотелок на фоне проведенной коррекции (M±m; n=8, мг/л)

Сочетанное применение минерального премикса и препарата Юберин способствовало активизации обмена макроэлементов. К концу эксперимента уровень общего кальция был на 18,4 (P<0,01), неорганического фосфора на 9,8 (Р<0,05), магния на 20,4 % (Р<0,05), щелочного резерва на 34,8 % (Р<0,01) соответственно выше в сравнении с животными контрольной группы.

Данное явление вероятно связано с нормализацией микроэлементного состава крови в целом, и с обменом марганца, в частности, который в качестве кофактора обладает специфическим действием в нормализации кальциево-фосфорного обмена. Повышение общего кальция и магния – элементов, обладающих свойствами оснований, сопровождалось нормализацией кислотно-щелочного равновесия.

Микроэлементный состав на фоне проведенного лечения представлен на рисунке 2.

Данные рисунка 2 свидетельствуют о том, что применение минерального премикса в опытной группе коров-первотелок сопровождалось нормализацией показателей обмена эссенциальных микроэлементов. К концу эксперимента уровень меди увеличился на 91,1 % (Р<0,001), цинка на 54,2 % (Р<0,001), кобальта в 5 раз (Р<0,001), марганца в 7 раз соответственно в сравнении с животными контрольной группы. Кроме того, в крови опытной группы коров происходило снижение солей никеля. Так, через 60 дней эксперимента его уровень был на 7,2 % (Р<0,05) ниже, чем у коров в контрольной группе. На наш взгляд сульфаты в составе минерального премикса обладают детоксикационными свойствами и переводят токсические соединения в менее токсические.

Коррекционная терапия позволила стабилизировать показатели обмена белковых соединений, которые представлены на рисунке 3.

Рисунок 2 – Состояние показателей обмена минеральных соединений коров-первотелок на фоне проведенной коррекции (M±m; n=8)

Рисунок 3 – Состояние показателей обмена белковых соединений у коров–первотелок на фоне проведенной коррекции (M±m; n=8)

Сочетанное применение минеральной подкормки, подсолнечного жмыха препарата Юберин в опытной группе коров-первотелок позволило активизировать показатели обмена белковых соединений. Так, уровень общего белка сыворотки крови в опытной группе коров был на 14,4 % (Р<0,05) выше в сравнении с животными контрольной группы, при одновременном увеличении сывороточных белков альбуминов на 25,5 % (Р<0,01). Кроме этого, произошло перераспределение белков класса глобулинов. В опытной группе коров уровень α-глобулинов увеличился на 22,5 % (Р<0,01) при снижении белков класса β- и γ-глобулинов, уровень которых был на 15,7 и 23,6 % (Р<0,01) соответственно ниже контрольных величин. Полученные данные дают основание считать, что на фоне терапевтических мероприятий происходит нормализация белково-синтетических функций печени. Это заключение подтверждает снижение в опытной группе коров основных ферментов переаминирования АсАТ и АлАТ на 24,4 (Р<0,01); 23,7 % (Р<0,01) соответственно.

Кроме того, происходила нормализация показателей конечных продуктов азотистого обмена. Так, на фоне проведенных терапевтических мероприятий в сыворотке крови опытной группы коров-первотелок снизился уровень креатинина и мочевины на 45,5 (Р<0,001); 28,5 % (Р<0,01) соответственно в сравнении с животными контрольной группы. Нормализация обмена белковых соединений, на наш взгляд, связана с коррекцией кормового рациона минеральной подкормкой и выраженным терапевтическим эффектом применения подсолнечного жмыха в сочетании с Юберином. Следует отметить, что при проведении контрольного доения на 30-е сутки эксперимента молочная продуктивность коров-первотелок в опытной группе была на 9,1 % выше, чем у животных контрольной группы, а к концу эксперимента (60 дней) молочная продуктивность была на 18,9 % выше в сравнении с животными контрольной группы.

Заключение. Кормовой рацион коров-первотелок, не сбалансированный по основным элементам питания, высокая молочная продуктивность коров-первотелок, отсутствие витаминноминеральных добавок, гиподинамия, являются основными причинами нарушения обменных процессов. При комплексной коррекции показателей обмена минеральных и белковых соединений положительный эффект получен от применения комплекса различных препаратов.

Исследованиями в условиях биогеохимической провинции установлено, что у 17,3 % коров-первотелок от числа отелившихся имеет место нарушение обменных процессов.

Итоги проведенной диспансеризации, результаты клиникоморфологических исследований позволяют выявить у коров-первотелок следующую незаразную патологию: анемию, остеодистрофию, гепатиты, гепатозы, нефриты, нефрозы, микроэлементозы.

Комплексная коррекция у коров-первотелок путем включения в рацион подсолнечникового жмыха, препарата Юберин и дефицитных микроэлементов оказывает положительное влияние на показатели обмена минеральных и белковых соединений, что сопровождается повышением молочной продуктивности.

В условиях биогеохимической провинции, когда объекты внешней среды содержат высокий уровень токсических элементов в схему коррекции целесообразно включать циклами минеральные сорбенты.

В представленной работе проведен мониторинг объектов внешней среды, который позволил сделать заключение о том, что территория землепользования фермерского хозяйства является биогеохимической провинцией, в объектах которой содержание эссенциальных микроэлементов имеет дефицитное состояние при избытке солей никеля. Комплексная диспансеризация, морфобиохимическое исследование крови убедительно свидетельствует об изменении течения обменных процессов у коров-первотелок. Существенные изменения в крови претерпевают показатели обмена минеральных и белковых соединений которые значительно ниже рекомендуемых референсных значений. Комплексная коррекция нарушенных видов обмена путем введения в состав рациона подсолнечникого жмыха, препарата Юберин и дефицитных микроэлементов способствует нормализации изучаемых показателей и на этом фоне отмечается повышение молочной продуктивности.