Воздействие микроэлементного комплекса «Хелавит А» на физиологические и биохимические параметры голштино-фризской породы коров на территории Нижней Волги

Астраханская область – регион с экстремальными климатическими условиями. Его отличие – резкая континентальность, а также недостаточное содержание йода, в некоторых районах селена, кобальта, меди, цинка. При этом бора и кальция в основных компонентах наземных экосистем – в избытке. На фоне этого у многих жителей области и животных наблюдается нарушение важных функций организма, возникают определенные патологические состояния, например, гипотиреоз и гипомикроэлементоз. Незначительный уровень содержания йода в среде отмечается в распоряжении Правительства Астраханской области №52-Пр. от 06.03.2009 г. «О профилактике йоддефицитных заболеваний на территории Астраханской области». В последние годы в регионе регистрируется рост количества заболеваний щитовидной железы у людей и животных, а протекают они гораздо тяжелее. Такие данные зафиксированы, в частности, в рамках эпидемиологических исследований йоддефицитных заболеваний проекта «Тиромобиль». Его проводили эндокринологи научного центра РАМН [7]. При этом ветеринарные специалисты каждый год выявляют большое количество патологий щитовидной железы у животных. Самым распространенным состоянием является гипотиреоз. Среди эндемической патологии у крупного рогатого скота он занимает одно из лидирующих мест [4].

Гипотиреоз является одной из ведущих причин появления яловости у коров, агалактии у свиноматок. Что касается птиц – то в данном случае он приводит к снижению яйценоскости [10]. Таким образом, у всех животных и птиц гипотериоз приводит к снижению продуктивных и репродуктивных функций [2]. Гипотиреоз необходимо корректировать лечением в том случае, когда концентрация тироксина в сыворотке крови животных ниже 40-50 нМ/л [1].

Один из важных и активно исследуемых сейчас микроэлементов – это селен. Его низкий уровень в плазме крови, согласно ряду исследований, связан с повышенным риском развития аутоиммунных заболеваний щитовидный железы [8]. Указанный элемент принимает участие в дейодировании тиреоидных гормонов. Так, во многих научных работах по изучению крупного, мелкого рогатого скота и птиц указывается, что сочетание дефицита селена и йода приводит к ещё более выраженному гипотиреозу, чем недостаток только йода [6]. А высокий уровень кальция в крови приводит к снижению уровня йода, что впоследствии вызывает патологические изменения паращитовидной железы.

Дефицит цинка в рационе крупного рогатого скота приводит к паракератозу – поражению кожи и нарушению обмена веществ [5]. Всасывание питательных веществ значительно ухудшается, а у жвачных животных это вызывает снижение пищеварительной функции. Недостаток цинка в организме можно определить по следующим признакам – это замедление роста, затвердение суставов, снижение репродуктивных показателей, повышение слюноотделения.

Нехватка кобальта (гипокобальтоз) в организме коров отличается нарушением эритропоэза и белкового обмена, костной дистрофией и истощением. При недостатке кобальта у крупного рогатого скота снижается синтез витамина В12 [3, 9]. Это ведет к нарушению обменных процессов в организме и снижению продуктивности (уменьшение количества удоя).

Материал и методы исследований. Объект данного исследования – 10 бычков в возрасте 5-9 месяцев. Важно отметить, что они выращивались в Володарском и Камызякском районах Астраханской области, а в сыворотке крови отмечено дефицитное содержание тироксина.

Гистологический анализ щитовидной железы выполнялся по общепринятым методам с окраской гематоксилин – эозином и Ван-Гизон. Препараты щитовидной железы изучались под микроскопом Оlympus SZX7, с его же помощью выполнены гистологические срезы. Биохимический анализ крови был проведен на аппарате Mindray BS-480.

Результат исследований.

Паращитовидная железа состоит из отдельных фолликулов разной величины и формы (последняя в основном удлиненная) (Рисунок 1). Между этими фолликулами расположено довольно небольшое количество ретикулярной ткани, насыщенной кровеносными сосудами. Полости фолликулов, отграниченные эпителием, заполнены коллоидом (белковым веществом).

На препаратах коллоид имел вид гомогенной массы, выполняющей полость фолликула (Рисунок 2).

Рисунок 1 – Щитовидная железы бычка 9 месяцев. Увеличенный фолликул

Рисунок 2 – Щитовидная железа бычка 7 месяцев. Фолликулы различной величины и формы

Гипофункция (состояние невысокой активности) характеризовалось рядом признаков: значительная часть фолликулов была довольно крупных размеров; эпителий был низким, кубическим или плоским; а вот митозы в эпителиальных клетках отсутствовали. Коллоид, в свою очередь, оказался густым, почти не вакуализированным. Он хорошо окрашивался как кислыми, так и основными красками. Таким образом, аккумуляция коллоида проходит неравномерно, часть фолликулов сильно растянута, а остальные – маленькие и содержат мелкие разрастания из гиперплазированных клеток.

Аккумулированный коллоид приводит к уплотнению железы, имеющей в разрезе желатиноподобный вид (это называется коллоидный зоб или диффузный нетоксический зоб). Функция железы при данной форме зоба, как правило, не нарушена. Но болезнь может развиться при недостаточной потребности в гормонах щитовидной железы, которая в свою очередь инициирует выброс тиротропина (гормона гипофиза). Следствием этого процесса становится увеличение щитовидной железы, разрастание узлов и их диффузные изменения.

Выше мы говорили о том, что недостаток йода и селена – это ведущая причина возникновения эндемического зоба. На появление этого дефицита в организме непосредственно влияют экзогенные и эндогенные условия, которые способствуют перерастанию эндемического зоба в реальное заболевание. Материалы изучения естественной резистентности при недостатке йода и селена должны быть фундаментальной физиологобиогеохимической основой для создания научно-доказанной системы выращивания, профилактики зобной болезни и лечения животных Нижней Волги. Мы исследовали физиологическое состояние крупного рогатого скота при дефиците йода, селена, цинка и кобальта после лечения животных микроэлементным препаратом «ХЕЛАВИТ А».

«Хелавит A» – это добавка кормовая минеральная для обогащения рационов сельскохозяйственных животных микроэлементами с целью повышения продуктивности. В 1 л препарата, согласно инструкции, содержится, г: железа – 20,0; марганца – 14,0; меди – 2,0; цинка – 18,0; кобальта – 0,24; селена – 0,22; йода – 0,52. Форма у данных микроэлементов доступная, что способствует эффективному усвоению организмом.

В ходе работы мы выполнили сравнительный анализ изменения физиолого-биохимических показателей сыворотки крови, факторов естественной резистентности, а также содержания тироксина в сыворотке крови крупного рогатого скота. В рамках исследования коров разделили на две группы: первая, адаптированная, была контрольной, а вторая – опытная, здесь показатели тироксина и микроэлементного состава в сыворотке крови были ниже физиологической нормы. Коровам из второй группы вводили препарат «Хелавит А» (10 мл на голову) путём добавления в кормовую смесь раз в сутки в течение 10 дней. Для гематологического исследования кровь из яремной вены брали до начала опыта утром натощак, а затем на 1, 3, 5, 7, 10 сутки.

Изучая форменные элементы крови животных, мы выявили у коров в опытной группе повышенный уровень лейкоцитов. Наиболее выражено это было в первые сутки опыта: с 3,59±0,74 тыс./мкл; 10 /л до 5,63±2,00 тыс. мкл; 10 /л. Далее этот показатель был в пределах нормы. Кроме того, нами было зафиксировано снижение уровня гемоглобина с 12,9±0,6 г/100 мл до 10,02±0,4 г/100 мл (1-е и 2-е сутки опыта) при одновременном увеличении (Р<0,05) количества эритроцитов с 9,21±0,27 до 11,27±0,38 млн/мкл; 10 /л (1-е сутки опыта). Отмечено также увеличение количества лимфоцитов и моноцитов до физиологической нормы, что свидетельствует о повышении защитных сил организма.

Полученные данные говорят о положительном влиянии активизации щитовидной железы на гемопоэз.

Подчеркнём: даже однократное использование «Хелавита А» поспособствовало восстановлению физиолого-биохимических показателей сыворотки крови животных. Например, показатель резервной щелочности крови увеличился в 1,22 раза, а к седьмым суткам окончательно пришёл в норму. Замечено также небольшое увеличение уровня глюкозы в сыворотке крови коров из опытной группы. Через сутки после начала исследования её уровень был 3,43± 0,08 ммоль/л. Затем он находился в пределах физиологической нормы (Таблица 1).

Таблица 1 – Показатели крови у крупного рогатого скота под влиянием препарата «Хелавит А»

Наименование параметров	Исходные данные	1 сутки опыта	3 сутки опыта	5 сутки опыта	7 сутки опыта	10 сутки опыта
Каротин мг/л	0,07±0,01	0,066±0,7	0,09±0,06	0,11±0,012	0,11±0,1	0,21±0,01
Общий белок г/100 мл	7,59±0,1	7,62±0,17	7,57±0,17	7,63±0,15	7,7±1,1	7,7±1,3
Резервная щелочность плазмы, об.% СО2	37,4±3,76	45±2,7	46,65±2,2	47,97±1,59	50,49±1,49	50,5±1,22
Кальций общий в сыворотке: мг/100мл.	14,41±0,90	12,84±0,68	10,96±0,68	11,11±0,54	11,07±0,47	11,2±0,3
Фосфор неорган. в сыворотке: мг/100 мл.	4,8±0,43	4,74±0,33	5,08±0,37	4,75±0,23	4,9±0,20	4,53±0,3
Сахар общий: моль/л.	0,816±0,20	3,43±0,08	2,56±0,27	2,42±0,28	2,38±0,27	2,30±0,18
Тироксин нМ/л	29,07±2,1	48,7±0,5	56,01±0,1	56,3±0,4	57,1±1,6	56,63±1,5
Бактериальная активность %	46,6±0,5	-	-	-	-	49,5±1,6

Кроме того, мы исследовали бактерицидную активность сыворотки крови коров. У животных из первой группы она варьировала от 45,8±1,02 % до 46,6± 0,5 %. В сыворотке крови коров второй группы в начале исследования этот показатель составлял 46,6±0,5 %, а уже к 10 дню вырос до 49,5±1,6 %, то есть превысил фоновый уровень на 6 % (Р<0,05) – это практически соответствует среднему уровню бактерицидной активности адаптированных к недостатку йода животных в Астраханской области. Уровень тироксина в сыворотке крови контрольной группы варьировал от 32,03±2,3 нМ/л до 33,5±1,78 нМ/л (не достигал нижнего порога нормы). Введение препарата «Хелавит А» способствовало активизации функции щитовидной железы и увеличению концентрации тироксина к 10 дню опыта почти в 2 раза. Активность выработки гормона отмечена в первые сутки исследования, именно тогда она превысила фоновый показатель в 1,67 раз (Р<0,05) и тенденция к повышению сохранялась. Максимальный уровень тироксина был зафиксирован на 7 сутки эксперимента: он составил 57,1±1,6 нМ/л и в дальнейшем оставался в норме. Содержание кальция в крови у коров опытной группы уменьшалось (Р<0,05). Это привело к нормализации физиологического кальциево-фосфорного отношения. Так, на 10 сутки нашего опыта оно составило 2,5:1. Употребление животными микроэлементного йодсодержащего препарата привело к уменьшению уровня каротина в крови у всех подопытных коров.

Остальные биохимические показатели крови опытных коров за время эксперимента выросли и приблизились к физиологической норме (Таблица 2).

Таблица 2 – Биохимические показатели крови у коров

Биохимические показатели	Исходные данные опыта	Опытная группа, 5 день опыта	Опытная  группа,  10 день опыта
Селен, мкг/л	95,762±0,05	134,783±0,07	156,890±0,05
Цинк, мкг/л	1088.880±0,03	1098,684±0,03	1150,821±0,04
Кобальт, мкг/л	0,200±0,05	5,203±0,027	17,356±0,1

Так, уровень селена в крови у животных в начале опыта был в дефиците. Но уже к пятому дню он значительно вырос, а к завершению эксперимента достиг нормальных показателей. То же касается цинка и кобальта. Стоит заметить, что уровень кобальта до начала введения препарата «Хелавит А» был критически низким. Однако, благодаря добавке, к 10-му дню опыта это значение выросло в 17 раз и почти достигло нормы.

Заключение. Можно сделать вывод, что использование 10 мл препарата «Хелавит А» способствовало стимуляции процесса гемопоэза. Это доказывают полученные в ходе нашего эксперимента данные о содержании форменных элементов крови подопытных животных, а также окислительно-восстановительных процессов в организме. Введение вместе с кормом данного лекарства активизировало защитные силы и улучшило показатели естественной физиологической резистентности организма коров. Кроме того, «Хелавит А» привел в норму уровень тироксина, улучшились продуктивные и репродуктивные показатели. Считаем, что позитивное воздействие препарата «Хелавит А» на физиолого-биохимические параметры крови и щитовидную железу важно для процесса адаптации животных к низкому уровню йода, цинка, кобальта, селена на территории Нижней Волги.

Резюме

Изучено состояние щитовидной железы у молодняка крупного рогатого скота в условиях дефицита йода, селена, кобальта, цинка в Астраханской области. Проведен гистологический анализ и дана характеристика состояния гипофункции железы. В работе представлены результаты биохимических исследований сыворотки крови коров голштино-фризской породы разных возрастных групп, в частности, – гормонов щитовидной железы. Кроме того, разработан и предложен метод коррекции гипотиреоза и гипомикроэлементоза указанных выше элементов. Наши исследования позволяют предполагать, что в кормах и воде Астраханской области отмечается низкий уровень содержания йода, селена, кобальта, цинка. Полученные данные необходимы для создания биогеохимической парадигмы йодного-селено-цинко-кобальтовой недостаточности на территории Нижней Волги, разработки способов и методов профилактики и лечения зобной болезни и гипомикроэлементоза у голштино-фризской породы коров.