Влияние оксидативного стресса у крупного рогатого скота на иммунную защиту
Автор: Ибишов Д.Ф., Поносов С.В.
Статья в выпуске: 1 т.249, 2022 года.
Бесплатный доступ
Диагностика стрессового состояния у коров позволяет своевременно оказать лечебное воздействие и сохранить высокую продуктивность животного. В статье поясняется необходимость проведения комплексного исследования животных. При изучении процессов адаптации было установлено, что крупный рогатый скот при интенсивной технологии производства молока испытывал влияние стресс-факторов. У исследуемых животных произошло достоверное уменьшение лимфоцитов на 25 %, и увеличение МДА в 2,3 раза по сравнению с нормой. Повышение активности оксидативных процессов было исследовано на основании анализа концентрации малонового диальдегида и антиоксидантной активности плазмы крови. Изменения вышеуказанных показателей свидетельствуют о снижении стресс-реакции в организме животных.
Крупный рогатый скот, оксидативный стресс, иммунитет
Короткий адрес: https://sciup.org/142234664
IDR: 142234664 | DOI: 10.31588/2413_4201_1883_1_249_75
Текст научной статьи Влияние оксидативного стресса у крупного рогатого скота на иммунную защиту
Интенсификация отрасли скотоводства накладывает существенный отпечаток на здоровье животных. Техногенные факторы невозможно исключить из производственного процесса в виду применения современных технологий и способов содержания животных. Производство продукции в условиях действия большого числа внешних раздражителей приводит к напряжению процессов обмена веществ и истощению внутренних резервов организма [13]. Изучением влияния техногенных факторов на организм животного занимались в последние десятилетия большое количество ученых и установили их неблагоприятное влияние на организм животного [3, 6, 10]. Основным направлением снижения влияния негативных внешних воздействий на продуктивный скот является создание благоприятных условий содержания и кормления, а также применения ряда лекарственных препаратов для повышения резистентности организма крупного рогатого скота к действию стресс факторов. На основании исследования было установлено достаточно большое количество внешних стресс факторов, которые постоянно оказывают влияние на организм животного.
Для интенсификации производства молока и молочной продукции требуется большое количество сырья, которое получают путем концентрации большого количества поголовья на ограниченной площади.
К числу факторов, которые также оказывают неблагоприятное влияние на организм животного, относятся тяжелые металлы и другие вещества антропогенного происхождения, которые путем накопления в кормах и воде попадают в организм животного [1, 2, 4]. Донник И.М., Ибишов Д.Ф. установили неблагоприятное воздействие полютантов на плодовитость и продуктивность крупного рогатого скота [5, 7, 8, 12]. Исследование стресс-факторов и поиск путей нивелирования неблагоприятных воздействий на продуктивный скот является важной задачей современной ветеринарии. Вопросы проявления оксидативного стресса представляют интерес для изучения в связи с широким распространением и неблагоприятным воздействием на организм животного. Представленная работа отражает некоторые аспекты проявления стресс реакции у крупного рогатого скота, вызванной влиянием низких температур холодного периода года, на показатели иммунной защиты организма.
Материал и методы исследований. Исследование влияния стресс-факторов на организм крупного рогатого скота проводили на нетелях голштино-фризской породы. В соответствии с методикой опыта была сформирована группа клинически здоровых животных в количестве 9 голов, на которой проводили исследование влияния стресс реакции на состояние иммунной системы. Сыворотку крови получали по общепринятым методикам. В сыворотке крови определяли содержание малонового диальдегида (МДА) и антиоксидантной активности плазмы крови проводили по методике Стальной И.Д. 1977. Содержание Т-лимфоцитов определяли — методом спонтанного розеткообразования с эритроцитами барана по Jondal M. et al. (1972) в модификации Цымбала А.И. и соавт. (1983), В-лимфоцитов – по Цымбалу А.И. и соавт. (1983), «нулевых» клеток — по Jondal M. et al. (1972).
Полученные в ходе эксперимента показатели обрабатывали при помощи статистических методов, при помощи программного обеспечения Microsoft Excel
Результат исследований. В ходе эксперимента установлено влияние различных стресс факторов на организм животного, в частности исследования проводились в зимний период и во время опыта температура в помещении снижалась от физиологической нормы для крупного рогатого скота. Данные сопоставимы с ранее полученными у других ученых, что в большей степени (до 80 %) доказывает появление стресс реакции неблагоприятными условиями питания и содержания [9].
Таблица 1 – Иммунологические показатели крови крупного рогатого скота (n =9; М±м)
Показатель |
Ед.изм. |
Норма |
Фактическое содержание |
Лейкоциты |
109/л |
4,5-12 |
6±0,7 |
Фагоцитарный индекс |
м. т. |
4,3-9,6 |
1,7±0,2 |
Процент фагоцитоза |
% |
48,2-78,4 |
50,6±3,2 |
Фагоцитарное число |
м. т. |
6,45-12,9 |
0,9±0,1 |
Лимфоциты |
% |
40-75 |
30,7±1,2 |
В - лимфоциты |
% |
31,36-38,44 |
22,8±1,2 |
Т - лимфоциты |
% |
27,5-52,7 |
38,8±2,2 |
О - клетки |
% |
8,86-41,14 |
38,2±3,1 |
При исследовании содержания, было установлено несоблюдение технологии, при которой произошло снижение температуры в помещении для крупного рогатого скота ниже нормы. Анализ кормления животных свидетельствовал об отсутствии нарушений в общепринятых нормах, для данной категории животных. Одновременно проводили исследование гематологических показателей для установления содержания малонового диальдегида (МДА) и антиоксидантной активности сыворотки крови, а также вышеназванных иммунологических показателей. МДА является одним из показателей, свидельствующих об окислительном стрессе, который появляется в крови в основном при свободнорадикальном окислении липидов и высших жирных кислот.
В крови исследуемых животных уровень малонового диальдегида составил
– 2,84 мкмоль/л, уровень АОА – 28,57 %. На основании вышеизложенного, а также литературных сведениях следует, что уровень малонового диальдегида в 2,3 раза превышает физиологическую норму (1,01,2 мкмоль/л [11, 14]).
Уровень антиоксидантной активности в соответствии с концентрацией МДА свидетельствует о наличии прооксидантных процессов в организме исследуемых животных, что приводит к формированию окислительного стресса, который в свою очередь приводит к развитию функциональных нарушений в организме крупного рогатого скота.
В ходе изучения показателей иммунной системы установлено, что при нормальном уровне лейкоцитов 6±0,7×109/л, происходит значительное уменьшение концентрации лимфоцитов 30,7±1,2, что ниже на 25 % от физиологической нормы. Анализ соотношения Т-, В–лимфоцитов и О-клеток показывает соответственно 38,8±2,2, 22,8±1,2 и 38,2±3,1, что не соответствует литературным данным. Если содержание Т-лимфоцитов находиться в пределах нормы, то наблюдается резкое снижение В-лимфоцитов на 27 % и увеличение содержания О-клеток на верхней границе физиологической нормы для крупного рогатого скота. Снижение В-лимфоцитов в конечном итоге может привести к снижению гуморального иммунитета и повышению заболеваемости крупного рогатого скота.
Изменения коснулись показателей фагоцитарного индекса, который составляет около 40 % от нормы, и фагоцитарное число ниже нормы на 86 %.
Заключение. Таким образом, при изучении крупного рогатого скота установлено превышение физиологической нормы МДА более чем в 2 раза и снижение уровня АОА на 28,57 %, вызванные неблагоприятным воздействием низких температур окружающего воздуха, привели к снижению концентрации лимфоцитов на 25 %, при перераспределении В–лимфоцитов и О-клеток в пользу последних. Интенсивное формирование О-клеток и снижение В-лимфоцитов, а также снижение показателей фагоцитарного индекса и фагоцитарного числа говорит о влиянии стресс-факторов на организм животного и угнетении клеточного и гуморального иммунитета у крупного рогатого скота.
Резюме
Диагностика стрессового состояния у коров позволяет своевременно оказать лечебное воздействие и сохранить высокую продуктивность животного. В статье поясняется необходимость проведения комплексного исследования животных. При изучении процессов адаптации было установлено, что крупный рогатый скот при интенсивной технологии производства молока испытывал влияние стресс-факторов. У исследуемых животных произошло достоверное уменьшение лимфоцитов на 25 %, и увеличение МДА в 2,3 раза по сравнению с нормой. Повышение активности оксидативных процессов было исследовано на основании анализа концентрации малонового диальдегида и антиоксидантной активности плазмы крови. Изменения вышеуказанных показателей свидетельствуют о снижении стресс-реакции в организме животных.
Список литературы Влияние оксидативного стресса у крупного рогатого скота на иммунную защиту
- Верещак, Н. А. Оценка показателей иммунной системы и методы коррекции иммунной недостаточности у продуктивных животных и птицы в Уральском регионе / Н.А. Верещак // автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора ветеринарных наук. Уральская государственная сельскохозяйственная академия. – Екатеринбург. – 2007. – С. 41.
- Верещак, Н. А. Иммуноморфологические показатели животных в Уральском регионе / Н. А Верещак // Аграрный вестник Урала. – 2007. – № 3. – С. 26.
- Дерюгина, А. В. Оценка клеточно-метаболических адаптивных реакций организма высокопродуктивных молочных коров при действии технологического стресса / А. В. Дерюгина, М. Н. Иващенко, М. Н.Таламанова, В. А. Петров, А. А. Белов // В сборнике: Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы, сборник статей XV международной научно-практической конференции. – 2020. – С. 64-67
- Донник, И. М. Биологические особенности сельскохозяйственных животных и устойчивость к заболеваниям в разных экологических зонах Уральского региона / И. М. Донник // Проблемы радиоэкологии и программных дисциплин. – Екатеринбург. – 1999. Вып. 2. – С. 214-239.
- Донник, И. М. Состояние здоровья сельскохозяйственных животных в индустриальных территориях / И. М. Донник // Продовольственная безопасность – XXI век: сб. науч. тр. – 2000. – С. 114 – 130.
- Зухрабов, М. Г. Некоторые параметры адаптации высокопродуктивных коров, завезенных на территорию РТ из зарубежных стран к новым условиям содержания / М. Г. Зухрабов, З. М. Зухрабова // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. – Т. 211. – № 3. – С. 258-263.
- Ибишов, Д. Ф. Влияние витадаптина на воспроизводительную функцию коров / Д. Ф. Ибишов // Ветеринария. – 2010. – № 12. – С. 12-13.
- Ибишов, Д. Ф. Возрастные аспекты накопления тяжелых металлов в организме крупного рогатого скота в хозяйствах Пермского края // ВопросыНормативно-правового регулирования в ветеринарии. – Санкт-Петербург: Издательство «Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины», 2010. – С. 196-198.
- Ламонов, С. Стрессоустойчивость и удой / С. Ламонов, С. Погодаев // Животноводство России. – 2005. – № 1. – С. 33.
- Ляпин, О. А. Коррекция стрессов и её влияние на качественные достоинства мяса бычков в условиях интенсивной технологии / О. А. Ляпин, А. А. Торшков, Р. Ш. Тайгузин, В. О. Ляпина // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2020. – № 5 (85). – С. 196– 201.
- Михайлова, И. С. Особенности про - и антиоксидантной системы крупного рогатого скота в постнотальном онтогенезе в биогеохимических условиях Астраханской области / И. С. Михайлова, В. В. Зайцев, В. М. Яралиев, Н. А. Пудовкин, С. Д. Клюкин // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. – Т. 247. – № 3. – С. 150-156.
- Пасько, Н. В. Пероксидное окисление липидов, антиоксидантная система и оксид азота при послеродовых нарушениях сократительной функции матки у коров: автореф. дис. ... канд. биол. наук: специальность 03.00.04 «Биохимия» / Пасько Надежда Валериевна // Всерос. НИИ патологии, фармакологии и терапии РАСХН. – Воронеж, 2009. – 21 с.
- Синельщикова Д. И., Клетикова Л.В. Динамика иммуноглобулинов у коров на фоне применения биологически активной добавки / Д. И. Синельщикова, Л. В. Клетикова // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2021. – № 2 (88). – С. 217-220.
- Pamplona, R. Molecular and structural antioxidant defenses against oxidative stress in animals / R. Pamplona, D. Costantini //American Journal of Physiology – Regulatory, Integrative and Comparative Physiology Published. – 2011. – Vol. 301. – No. 4. – P. 843-863. – DOI:10.1152/ajpregu.00034.2011