Морфологический состав крови и оксидантноантиоксидантная система у коров при использовании растительной композиции из сабельника и клюквы

Введение. Интенсификация технологии молочного скотоводства сопровождается увеличением частоты встречаемости патологических состояний у животных и снижением их резистентности. Снижение резистентности у них происходит за счет развития иммуносупрессивных состояний, вызванных технологическим стрессом [1].

В результате развития у коров на фоне стрессиндуцированной технологии ведения животноводства состояния стресса, характеризующегося активацией перекисного окисления липидов (ПОЛ), возрастает функциональная нагрузка на систему антиоксидантной защиты и происходит ее дестабилизация, выраженная в несостоятельности отдельных звеньев антиоксидантной системы. Накопление в организме коров конечных и промежуточных токсических продуктов ПОЛ негативно отражается на активности мембраносвязанных ферментов, структуре и функции митохондрий, рибосом и эндоплазматического ретикулума. Вследствие этого нарушается обеспечение пластической и энергетической функций организма, при этом развитие процессов общего звена адаптации сопровождается усилением неспецифического патогенетического звена большинства заболеваний.

Прямое иммуносупрессивное действие стресса заключается в угнетении факторов клеточного и гуморального иммунитета за счет на- копления в организме продуктов ПОЛ, а именно за счет нарушения высокоактивными продуктами перекисного окисления липидов структур клеточных мембран фагоцитов и снижения ферментативной активности неспецифических гуморальных факторов иммунитета белковой природы из-за окисления SH-групп [2].

Реакция на стрессовое воздействие сопровождается у коров нейрогормональными изменениями и реализуется через гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось (ГГН) и вегетативную нервную систему [3, 4]. Усиление активности гипоталамо-гипофизарно-надпочечни-ковой оси является определяющим фактором при реализации процессов адаптации у сельскохозяйственных животных в условиях стресса. Вследствие активизации ГГН происходит увеличение содержания в крови животных гормонов адреналина, кортикотропина и глюкокортикоидов, которые при оптимальных адаптационных возможностях мобилизуют энергетические и пластические резервы организма. Пластические соединения в первую очередь мобилизуются из тканей селезенки, костного мозга, лимфатических желез и тимуса, воздействие на которые кортикотропина и кортизола вызывает изменения в морфологических показателях крови [4].

Для поддержания морфологического состава крови у коров на определенном уровне и в определенных соотношениях клеток, отражающего физиологическое состояние организма, степень его реактивности и устойчивости к действию внешней среды, требуется дополнительное применение средств адаптогенного действия [5].

В настоящее время в промышленном животноводстве все чаще используются кормовые добавки комплексного действия различного происхождения. Наиболее перспективным является растительное сырье, так как оно обладает меньшей токсичностью, лучшей усвояемостью и его можно применять длительный срок без побочных эффектов по сравнению с синтетическими препаратами [6]. Поиск сырья для таких добавок и исследование его фармакологического действия являются актуальной задачей.

В качестве сырья для создания препарата адаптогенного действия, на наш взгляд, можно использовать растительную композицию из сабельника болотного и дикорастущей клюквы, учитывая разный механизм действия входящих в композицию антиоксидантов.

Сабельник является источником полифе-нольных соединений, обладающих антиоксидантным и стресспротекторным действием [7-9]. Согласно современным исследованиям, в состав фенольных соединений сабельника болотного Comarum palustre L. входят фенолкарбоновые кислоты, кумарины, флавоноиды и дубильные вещества. Учеными клинически было доказано, что препараты на основе сабельника также обладают иммуномодулирующим эффектом [10].

Плоды клюквы обладают антиоксидантным действием, которое обусловлено содержанием в них резвератрола, антоцианов, витамина С и других соединений антисвободно-радикального действия [7, 11]. В научной литературе отмечается, что введение клюквы в рацион коров положительно влияет на морфологические показатели крови [12]. Ягоды клюквы содержат большую концентрацию витамина С - около 1220 мг% [7]. Известно, что витамин С способствует усилению фармакологического действия полифенольных соединений и защите полифенолов от окисления [13]. Поэтому плоды клюквы в составе растительной композиции будут снижать негативное окислительное воздействие, вызываемое изменениями окружающей среды (изменение температуры, pH, концентрации кислорода и интенсивности света), на полифенолы, тем самым сохраняя структуру этих соединений и их фармакологические свойства [11].

Цель исследования - изучение влияния использования растительной композиции из сабельника болотного и клюквы дикорастущей в кормлении высокопродуктивных коров со стрес-синдуцированными нарушениями в условиях промышленного комплекса на показатели адаптационных процессов, включая оксидантноантиоксидантную систему, гормон кортизол и морфологические показатели крови у коров.

Задачи: изготовить растительную композицию на основе сабельника болотного и клюквы дикорастущей путем перемешивания компонентов и повторного их измельчения до размера частиц около 5–7 мм; изучить гематологические показатели и оксидантно-антиоксидантный статус у коров, содержащихся в условиях промышленного комплекса; влияние растительной композиции на морфологические показатели и лейкоцитарную формулу крови высокопродуктивных коров при промышленном стрессе; на антиоксидантный статус и показатель кортизола у высокопродуктивных коров в условиях промышленного стресса.

Объекты и методы. Исследования выполнялись в период с 2018 по 2024 г. на базе промышленного комплекса ООО «Маслово», в лабораториях кафедры биотехнологии и химии имени профессора Н.Е. Павловской и в условиях инновационного научно-исследовательского испытательного центра ФГБОУ ВО Орловский ГАУ им. Н.В. Парахина. Схема проведенного эксперимента представлена на рисунке.

Схема проведенного эксперимента Scheme of the experiment

Для коррекции нарушений в оксидантноантиоксидантном статусе и гематологических показателях крови у исследуемых коров было изучено влияние скармливания в течение 21 суток растительной композиции из измельченной высушенной травы сабельника болотного и измельченных плодов дикорастущей клюквы из расчета 1 г каждого растительного компонента на 1 кг живого веса (т. е. общая доза – 2 г растений на 1 кг веса), изготовленной следующим способом: растительные компоненты перемешивали и повторно измельчали до размера частиц около 5–7 мм.

Растительное сырье из сабельника болотного и плоды клюквы дикорастущей заготавливали на территории Республики Коми. Свежий сабельник сушили на открытом воздухе в тени, а плоды дикорастущей клюквы замораживали при температуре –18 °С и влажности 50–55 %, далее ягоды хранили при тех же температурных и влажностных параметрах.

Объект исследования – коровы голштинизи-рованной породы, содержащиеся в стрессогенных условиях промышленного комплекса ООО «Маслово».

Были сформированы 2 группы по 10 голов в каждой: 1-я – контрольная группа коров, получавших основной рацион хозяйства (ОР), 2-я – опытная группа, в которой дополнительно к основному рациону коровам давали композицию из 1 г измельченной высушенной травы сабельника болотного и 1 г плодов клюквы дикорастущей, в общей дозе 2 г на 1 кг живого веса (ОР+С+К).

Все группы животных формировались с учетом их физиологического состояния по принципу пар-аналогов. Условия ухода, кормления и содержания у исследуемых коров были одинаковыми.

Для оценки состояния высокопродуктивных коров анализировали кровь и сыворотку крови. Кровь для исследований отбирали у коров в утренние часы перед кормлением из яремной вены, соблюдая все правила асептики и антисептики.

Для изучения оксидантного статуса у исследуемых коров определяли содержание малонового диальдегида (МДА) в сыворотке крови с помощью метода Э.Н. Коробейниковой (1989) по реакции с тиобарбитуровой кислотой. Антиоксидантный статус животных оценивали по уровню основного антиоксиданта плазмы крови – церулоплазмина (ЦП) с помощью экспресс-метода по Э.В. Тэну (1981). Кортизол определяли в лаборатории «Vet Union» (г. Москва).

Гематологические показатели (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты, содержание гемоглобина, гематокрит, средний объем эритроцитов, среднее содержание гемоглобина в отдельном эритроците, средняя концентрация гемоглобина в одном эритроците, моноциты, базофилы, эозинофилы, лимфоциты, нейтрофилы) определяли в цельной крови с помощью гематологического анализатора DH36-Vet.

Полученные опытные данные статистически обработаны и представлены в статье в виде M±SD, где М – среднее арифметическое, SD – среднеквадратичное отклонение. Достоверность отличий между средними величинами в разных группах животных устанавливали с помощью критерия Стьюдента.

Результаты и их обсуждение. В ходе гематологических исследований у коров, получавших только основной рацион, были выявлены отклонения от нормы в содержании эритроцитов, показателях среднего содержания гемоглобина в эритроците и средней концентрации гемоглобина в эритроците, а также уровнях нейтрофилов и эозинофилов, а в сыворотке крови

Таблица 1

Морфологические показатели крови у коров контрольной (ОР) и опытной (ОР+С+К) групп при технологическом стрессе (ООО «Маслово»)

Morphological parameters of blood cows in control (OР) and experimental (ОР+С+К) groups under technological stress (Ltd “Maslovo”)

Показатель	Референтные значения [14]	Группа животных
		контрольная (ОР)		опытная (ОР+С+К)
		1-е сутки опыта	21-е сутки опыта	1-е сутки опыта	21-е сутки опыта
Гемоглобин, г/л	90–115	101,84±1,5	103,07±0,52	102,48±1,38	110,52±1,03*
Эритроциты, 1012/л	5,5–8,5	5,16±0,1	5,11±0,09	5,15±0,07	5,77±0,1*
Лейкоциты, 109/л	4,0–12,0	9,53±0,13	9,64±0,09	9,68±0,11	9,29±0,07*
Тромбоциты, 109/л	260–700	348,80±15,84	362,60±14,77	369,50±10,97	369,00±8,69
Гематокрит, %	24–46	26,70±1,62	27,60±1,11	26,70±0,64	30,70±0,64*
Средний объем эритроцитов, фл.	40,0–60,0	51,78±3,5	54,04±2,61	51,86±1,72	53,21±1,04*
Среднее содержание гемоглобина в эритроците, пг	11,0-17,0	19,74±5,7	20,18±5,81	19,9±0,37	19,16±0,3*
Средняя концентрация гемоглобина в эритроците, г/дл	30,0–36,0	38,29±11,27	37,40±10,84	38,4±1,04	36,01±0,72*

Примечания : р < 0,05 относительно контрольной группы коров, получающих только основной рацион (ОР).

Из таблицы 1 видно, что у исследуемых коров обеих групп в начале эксперимента содержание эритроцитов было ниже нормы, у коров, получающих только основной рацион, оставалось таковым на протяжении всего эксперимента.

• У коров опытной группы, получающих дополнительно к основному рациону растительную

установлено высокое содержание малонового диальдегида и низкое содержание церулоплазмина, что подтверждало наличие окислительного стресса.

Введение дополнительно к основному рациону коров композиции из сабельника болотного и плодов клюквы дикорастущей положительно отразилось на морфологии крови исследуемых животных опытной группы. Отмечалось положительное влияние растительной смеси на уровень моноцитов, эозинофилов, нейтрофилов и эритроцитов, а также на следующие показатели: гематокрит, средний объем эритроцитов, среднее содержание гемоглобина в эритроците, средняя концентрация гемоглобина в эритроците. Морфологические показатели крови у коров контрольной (ОР) и опытной (ОР+С+К) групп представлены в таблице 1.

смесь из сабельника и клюквы, к 21-м суткам опыта отмечалось повышение количества эритроцитов на 40 % (р < 0,05), относительно контрольной группы коров (ОР), что соответствовало нижней границе референтных значений.

Уровни гемоглобина и лейкоцитов у коров обеих группы на начало эксперимента находи- лись в пределах референтных значений. Однако к концу эксперимента у коров опытной группы наблюдалось увеличение содержания гемоглобина на 6 % (р < 0,05) и снижение лейкоцитов на 4 % (р < 0,05) относительно контрольной группы коров, получавших только основной рацион (ОР).

Среднее содержание гемоглобина в эритроците в начале эксперимента в обеих группах было выше нормы. При введении в рацион коров опытной группы композиции из сабельника болотного и дикорастущей клюквы среднее содержание гемоглобина в эритроците к 21-м суткам снижалось на 6 % (р < 0,05), тогда как у коров контрольной группы этот показатель оставался все еще выше нормы.

Средняя концентрация гемоглобина в эритроците у коров, получающих только основной рацион, на протяжении всего эксперимента находилась выше нормальных значений. При введении в рацион коров опытной группы композиции из сабельника болотного и дикорастущей клюквы средняя концентрация гемоглобина в эритроците к концу эксперимента приближалась к верхней границе нормы и составила (36,01 ± 0,72) г/дл, что на 4 % (р < 0,05) ниже данного показателя у коров контрольной группы.

В исследуемых пробах крови количество тромбоцитов у опытной группы коров оставалось сопоставимым с показателями контрольной группы на всех этапах эксперимента. Согласно современным исследованиям, при усилении перекисного окисления липидов происходит активация сосудисто-тромбоцитарного гемостаза и ускорение процессов свертывания крови [15, 16]. Однако биологически активные компоненты растительного происхождения могут модулировать данный процесс, в частности за счет проявления антисвободнорадикальных свойств [8, 17], которыми обладают препараты на основе сабельника болотного [8]. Этим фактом можно объяснить стабильность тромбоцитарных показателей в течение 21 дня эксперимента в опытной группе коров.

Таким образом, на основании анализа полученных экспериментальных показателей и литературных данных по исследованию изучаемой нами темы можно сделать вывод, что повышение количества эритроцитов и гемоглобина в крови коров опытной группы является одним из признаков оптимизации метаболических процессов в организме. Увеличение гематокрита у коров, получающих растительную композицию из сабельника болотного и клюквы, показывает, что смесь стимулирует гемопоэз.

Относительное снижение лейкоцитов в крови коров опытной группы (установленное ранее как высокое) к концу эксперимента показывает, что у животных происходит восстановление функции иммунной системы и повышение их естественной резистентности.

При развитии стресс-реакции у коров происходят изменения в лейкоцитарной формуле, которые выражаются в нейтрофилезе и эозино-пении. При промышленном стрессе отмечается динамика белых клеток крови, при этом увеличивается количество сегментоядерных нейтрофилов из-за нарушения функционирования костного мозга и выброса в кровь низко дифференцированных нейтрофилов со слабой фагоцитарной активностью [18].

Изменения в лейкоцитарной формуле при использовании растительной композиции из сабельника болотного и клюквы дикорастущей в контрольной и опытной группах представлены в таблице 2.

Согласно анализу таблицы 2, в крови коров обеих групп в начале опыта содержание нейтрофилов было выше нормы. При этом у коров контрольной группы данная тенденция сохранялась весь период эксперимента. При введении дополнительно к основному рациону композиции из сабельника болотного и клюквы дикорастущей уровень нейтрофилов в крови коров опытной группы нормализовался и к концу эксперимента составил (35,40 ± 0,92) %, что на 15 % (р < 0,05) было ниже, чем в контрольной группе.

Количество эозинофилов на протяжении всего опыта в крови высокопродуктивных коров контрольной группы и в начале эксперимента у коров опытной группы было ниже нормы. В литературных источниках отмечается, что снижение содержания эозинофилов говорит об усилении деятельности коры надпочечников и функционального напряжения в организме [19]. Введение в рацион коров опытной группы композиции из сабельника и клюквы способствовало к 21-м суткам опыта увеличению эозинофилов на 40 % (р < 0,05) относительно контрольной группы коров (ОР), что приблизило их количество к нижней границе нормы. Увеличение эозинофилов у коров опытной группы косвенно указывает на снижение напряжения в организме животных.

Таблица 2

Сравнительный анализ лейкоцитарной формулы крови у коров контрольной (ОР) и опытной (ОР+С+К) групп при технологическом стрессе (ООО «Маслово»), %

Comparison analysis of leukocyte profile of blood cows in control (OР)

and experimental (ОР+С+К) groups under technological stress (Ltd “Maslovo”), %

Показатель	Референтные значения [14]	Группа животных
		контрольная (ОР)		опытная (ОР+С+К)
		1-е сутки опыта	21-е сутки опыта	1-е сутки опыта	21-е сутки опыта
Лимфоциты	40–65	51,60±1,50	51,20±1,72	53,50±1,5	55,0±1,34*
Нейтрофилы	30–36	41,00±11,84	41,40±11,95	40,50±1,43	35,40±0,92*
Эозинофилы	6–8	3,20±1,08	3,10±0,83	3,40±0,66	5,20±0,98*
Моноциты	2–7	3±1,18	2,4±0,92	1,40±0,49	2,9±0,98*
Базофилы	0,1–2,0	1,2±0,4	1,3±0,46	1,20±0,4	1,40±0,49

Содержание лимфоцитов у коров обеих групп на начало эксперимента находилось в пределах нормы. При введении в рацион опытной группы коров растительной композиции к концу эксперимента отмечалось увеличение содержания лимфоцитов на 7 % (р < 0,05) относительно контрольной группы, что, по мнению Д.И. Березиной, косвенно может указывать на снижение синтеза кортикостероидов и повышение активности процессов адаптации [20].

На начало эксперимента содержание моноцитов в обеих группах находилось в пределах нормы. К 21-м суткам эксперимента в обеих группах уровень моноцитов также оставался в пределах референтных значений. Однако внутри опытной группы наблюдались изменения в количестве моноцитов, заключающиеся в увеличении их в 2 раза на 21-й день опыта относительно начала эксперимента.

Изменения в морфологических показателях крови у коров обеих групп в начале эксперимента были вызваны окислительным стрессом у животных, что было подтверждено многократным повышением количества малонового диальдегида в сыворотке крови и снижением уровня церулоплазмина относительно нормальных значений. Применение растительной композиции из сабельника болотного и плодов клюквы дикорастущей в кормлении коров способствовало нормализации оксидантно-антиоксидантной системы, т. е. снижению нарушений, вызванных окислительным стрессом. Влияние предлагаемой композиции на оксидантноантиоксидантный статус и содержание кортизола у коров контрольной и опытной групп представлено в таблице 3.

Анализ таблицы 3 показал, что к концу эксперимента (21-е сутки) уровень малонового диальдегида в крови коров контрольной группы, не получавших растительную композицию, оставался высоким и был выше в 7,2 раза относительно верхней границы нормы, равной 0,4 мкмоль/л, и выше в 9,5 раза нижней границы нормы, равной 0,3 мкмоль/л, соответственно. При этом уровень церулоплазмина был ниже на 0,33 и 0,79 мкмоль/л относительно нижнего (1,6 мкмоль/л) и верхнего (1,84 мкмоль/л) диапазонов нормы.

К 21-м суткам опыта у коров, получавших помимо основного рациона растительную композицию из сабельника болотного и клюквы дикорастущей, уровень малонового диальдегида был ниже в 5,6 раза (p < 0,05), чем в контроле, и составил (0,51 ± 0,15) мкмоль/л. Уровень церулоплазмина у коров опытной группы (ОР+С+К) к концу эксперимента составил (2,2 ± 0,13) мкмоль/л, что на 31 % (р < 0,05) выше, чем в контрольной группе.

При окислительном стрессе у коров обеих групп отмечалось увеличение содержания кортизола в сыворотке крови. Данный показатель у коров контрольной группы к концу эксперимента приближался к верхней границе нормы (90 нмоль/л) и составил (88,1 ± 3,2) нмоль/л. На конец эксперимента у коров опытной группы при введении дополнительно к основному рациону растительной смеси из сабельника и клюквы уровень кортизола составил (61,18 ± 0,58) нмоль/л, что ниже на 30,6 % (р < 0,05) таковых значений у коров контрольной группы.

Таблица 3

Показатели оксидантно-антиоксидантного статуса и кортизола у высокопродуктивных коров контрольной (ОР) и опытной (ОР+С+К) групп при технологическом стрессе (ООО «Маслово»)

Indicators of oxidant-antioxidant status and cortisol levels in highly productive cows in control (OР) and experimental (ОР+С+К) groups under technological stress (Ltd “Maslovo”)

Показатель	Референтные значения	Группа животных
		контрольная (ОР)		опытная (ОР+С+К)
		1-е сут опыта	21-е сут опыта	1-е сут опыта	21-е сут опыта
МДА, мкмоль/л	0,3–0,4	2,15±0,21	2,86±0,11	2,24±0,25	0,51±0,15*
ЦП, мкмоль/л	1,6–1,84	1,72±0,16	1,51±0,83	1,48±0,04	2,2±0,13*
Кортизол, нмоль/л	26–90	88,3±1,52	88,1±3,2	85,1±0,37	61,18±0,58*

Заключение. Введение в рацион коров растительной смеси из сабельника болотного и дикорастущей клюквы способствует нормализации лейкоцитарной формулы у животных, что позволяет предположить положительное влияние предлагаемой добавки на иммуносупрессивное состояние. При использовании предлагаемой добавки также наблюдается снижение окислительного стресса у коров при промышленном содержании, подтверждающееся уменьшением содержания малонового диальдегида и повышением активности антиоксиданта церулоплазмина.