Зависимость молочной продуктивности от параметров внешнего облучения и исхода лучевого поражения сельскохозяйственных животных

В результате применения ядерного оружия и при чрезвычайных ситуациях на предприятиях ядерного топливного цикла продуктивные животные подвергаются воздействию ионизирующих излучений, что может привести к изменению физиологического статуса организма и, как следствие этого, к снижению качества и количества продукции животноводства. Для минимизации доз внутреннего облучения ограничивают выпас животных и при стойловом содержании они подвергаются только тотальному y-облучению. В этом случае первостепенное значение приобретает оценка их потенциальной продуктивности с учётом полученной дозы ионизирующей радиации и определение целесообразности дальнейшего хозяйственного использования [1]. Результатом тотального облучения животных может быть лучевая болезнь различной степени тяжести. При лучевой болезни лёгкой степени гибели животных, как правило, не наблюдается, а лучевое поражение характеризуется только изменениями в системах кроветворения и иммунобиологической реактивности организма. Гибель при лучевой болезни средней степени

Саруханов В.Я.* – ст. научн. сотр., к.б.н.; Кобялко В.О. – вед. научн. сотр., к.б.н.; Епимахов В.Г. – ст. научн. сотр., к.б.н. ФГБНУ ВНИИРАЭ.

тяжести не превышает 10-20%, тогда как при лучевом поражении тяжёлой степени могут погибнуть все облучённые животные, а повреждения в критических системах носят более выраженный характер. Таким образом, интегральным показателем биологической эффективности ионизирующих излучений является гибель облучённых животных, которая отражает тяжесть лучевого поражения и зависит от дозы и мощности тотального радиационного воздействия [2, 3]. Нами определены параметры кривой гибели облучённых животных, что позволяет судить о тяжести лучевого поражения в зависимости от дозы и мощности тотального облучения [4]. Изучение мясной продуктивности в зависимости от тяжести лучевого поражения показало, что качество мяса животных в латентный период острой лучевой болезни не отличается от мяса необлучён-ных сельскохозяйственных животных. Потери живой массы при лучевой болезни средней и тяжёлой степени жвачных животных значительно не различаются [5, 6]. В то же время вопрос о потерях молочной продуктивности животных в зависимости от тяжести лучевого поражения изучен недостаточно. В литературе имеются единичные экспериментальные данные, посвящённые этому вопросу, а он представляет практический интерес. В связи с этим цель настоящего исследования состояла в определении зависимости молочной продуктивности сельскохозяйственных животных от тяжести лучевой болезни путём обобщения и анализа экспериментальных данных, полученных на лактирующих животных.

Материалы и методы

Для оценки зависимости молочной продуктивности сельскохозяйственных животных от степени тяжести лучевой болезни были использованы экспериментальные данные, полученные при остром двустороннем облучении 17 коров и 12 контрольных животных. Все животные были клинически здоровы, получали полноценный рацион и содержались в условиях вивария [7-9]. Схема экспериментов на коровах представлена в табл. 1.

Таблица 1

Схема экспериментов на коровах

Кроме того, в исследовании использовали данные, полученные на лактирующих козах, облучённых в диапазоне доз от 1 до 4 Гр (источник ⁶⁰Co) [10, 11]. Дозу радиационного воздействия (LD 15 ) рассчитывали с помощью программы Probit analysis 2006, используя экспериментальные данные, полученные на 86 козах и 118 овцах с живой массой 40,0±5,0 кг (мощность дозы 4,5 Гр/ч) [12, 13].

Результаты и обсуждение

Облучение коров в дозе 1 Гр не приводило к клиническому проявлению лучевой болезни. Лучевое поражение характеризовалось только незначительным изменением концентрации лейкоцитов в крови. Лактация и живая масса животных изменялись незначительно по сравнению с контрольными значениями. При облучении коров в дозе 3,5 Гр наблюдалось снижение концентрации лейкоцитов в крови на 20-70%, однако живая масса подопытных животных значительно не изменялась. Гибель животных составила около 14,0%. По клинико-гематологическим показателям была диагностирована лучевая болезнь средней степени тяжести. Суточные удои в первую неделю снизились на 15-20%, а в последующие сроки исследования имело место незначительное снижение лактации (не более чем на 8%) по сравнению с контрольными животными. Содержание жира и сухого обезжиренного молочного остатка колебалось на уровне контрольных значений. Органолептические показатели молока также не нарушались. Только у одной коровы в разгар болезни наблюдались клинические признаки геморрагического мастита [7]. Увеличение дозы до 6,5 Гр приводило к гибели всех экспериментальных животных в течение 20 суток. В течение первых суток лактация снизилась на 30%. В последующие сроки исследования, с 5 по 15 сутки, наблюдалось монотонное снижение лактации. Продукция молока к окончанию исследования перед гибелью животных полностью прекратилась (рис. 1). По органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям молоко было непригодно для потребления во все сроки исследования [4].

Рис. 1. Молочная продуктивность облучённых коров.

Аналогичные результаты были получены в эксперименте на лактирующих козах. При лучевой болезни лёгкой степени (доза облучения 1 Гр) не наблюдалось гибели животных, снижения удоя и изменения органолептических, физико-химических и микробиологических показателей молока. При облучении в дозе 2 Гр надои снижались на 15-20% по сравнению с контрольными животными, а органолептические, физико-химические и микробиологические показатели молока находились в пределах контрольных значений. Облучение коз в дозе 4 Гр приводило к развитию лучевой болезни тяжёлой степени с гибелью всех подопытных животных. Со вторых суток после облучения изменились цвет и запах молока, а также имело место его сгущение, то есть изменялись его органолептические и физико-химические свойства. Лактация уже в первые сутки после облучения в летальной дозе уменьшалась на 30%. В последующие сроки исследования имело место снижение этого показателя в 1,5-2 раза. Перед гибелью продукция молока полностью прекратилась (рис. 2).

Рис. 2. Молочная продуктивность облучённых коз.

Анализ экспериментальных данных показал, что снижение лактации жвачных животных (коровы, козы) зависит от тяжести лучевого поражения организма, выражением которой может быть показатель гибели облучённых животных. Следовательно, для прогноза минимальных потерь молочной продуктивности необходимо определить параметры облучения, вызывающие потенциальную гибель 15% животных. В нашей работе было установлено, что гибель облучённых животных в значительной степени зависит от параметров облучения и живой массы животных, которая отражает физиологическое состояние животных [2, 4, 10, 14]. Овцы и козы являются жвачными животными и имеют аналогичные физиологические показатели. Это подтверждается рассчитанными значениями LD 15 / 60 , при которой снижение молочной продуктивности может быть минимальным. Величина значений этого показателя для коз и овец (с аналогичной живой массой) оказалась схожей и составила 2,02 (1,82-2,17) и 2,12 (1,9-2,35) Гр (мощность дозы 4,5 Гр/ч). Это даёт основание предположить, что зависимость гибели облучённых овец (живая масса 40,0±5,0 кг) от параметров облучения можно использовать для прогноза потерь молочной продуктивности коз с аналогичной живой массой. Зависимость гибели облучённых овец от дозы и интенсивности тотального облучения справедлива в диапазоне мощностей доз от 0,02 до 6,6 Гр/ч. Следовательно, её можно использовать на территориях с радиационным фоном 0,02 Гр/ч и более, который может регистрироваться на радиоактивно загрязнённых территориях.

Заключение

Таким образом, молочная продуктивность жвачных животных (коровы, козы) зависит от тяжести лучевого поражения организма, выражением которой может быть гибель облучённых животных. При лучевой болезни лёгкой степени гибели, как правило, не наблюдается, а лактация, также как и качество молока, не изменяются. Радиационное поражение средней степени тяжести (вероятная гибель до 15%) сопровождается снижением лактации на 20%. Качество молока при лучевой болезни средней степени в ряде случаев может снижаться за счёт развития геморрагического и субклинического маститов. Радиационное поражения тяжёлой степени характеризуется монотонным снижением лактации до полного её прекращения, а молоко непригодно для пищевых целей. Следовательно, проведённые исследования показывают, что изменение молочной продуктивности может быть критерием тяжести лучевого поражения при тотальном облучении животных. Таким образом, для прогноза минимальных потерь молочной продуктивности необходимо определить параметры облучения, вызывающие 15% гибель животных. Дозы радиационного воздействия, которые могут привести к минимальным снижениям лактации, без значительного изменения качества молока (LD15/60) для коз и овец имеют аналогичные значения. Нами были рассчитаны параметры зависимости гибели облучённых овец от дозы и интенсивности тотального облучения, которая справедлива в диапазоне мощностей доз от 0,02 до 6,6 Гр/ч. Следовательно, зависимость гибели овец от параметров облучении можно использовать для оценки молочной продуктивности при тотальном облучении коз в диапазоне мощностей доз от 0,02 до 6,6 Гр/ч.