Effect of biologically active substances on hematological status of cows

Full Text

Введение

Развитие промышленности потенцирует техногенное воздействие выбросов и токсических продуктов на внешнюю среду, тем самым представляя угрозу для здоровья и благополучия сельскохозяйственных животных. В результате экологического неблагополучия в почве, воде, кормах, воздухе накапливаются различные токсические химические вещества. Большую опасность в этой связи приобретают отходы, обладающие длительным периодом разложения и высокой проникающей способностью в почву и водные ресурсы [1—4]. Разведение сельскохозяйственных животных на территориях, которые примыкают к промышленным предприятиям, приводит к накоплению в их организме многочисленных ксенобиотиков. При этом возникают различные изменения метаболического профиля, развивается иммуносупрессия, и как следствие —  снижение устойчивости организма животных к вирусным и бактериальным инфекциям, появление патологий с неясной этиологией [2, 5—9]. Следует отметить, что в настоящее время для повышения устойчивости сельскохозяйственных животных к техногенным нагрузкам используют лекарственные препараты, преимущественно растительного или животного происхождения, обладающие антистрессовыми, адаптогенными и иммуностимулирующими потенциалами [6, 10—15]. Поиск новых средств и методов, купирующих развитие патологического состояния, а также создающих условия для повышения устойчивости коров к неблагоприятному техногенному воздействию, представляется актуальным.

Цель исследований —  изучить влияние Аминоселеферона-Б на гематологические показатели и белковый метаболизм коров с иммунным дефицитом при техногенной нагрузке, вызванной продуктами переработки химической промышленности по производству минеральных удобрений.

Материал и методы исследования

Исследования проводили на предприятиях АПК Нижнедевицкого района Воронежской области. В границах выбранного района расположено предприятие по изготовлению минеральных удобрений. Мониторинг региональным экологическим надзором Воронежской области почвы и водоемов вблизи данного объекта установил превышение предельно допустимых концентраций содержания тяжелых металлов.

Перед проведением исследований мы отобрали коров в период сухостоя (за две недели до отела) и разделили их методом конвертов на две группы по 10 голов в каждой. Животным контрольной группы (n = 10) подкожно вводили 0,9 % раствор натрия хлорида в дозе 10 см³ на голову, трижды, с интервалом 48 ч. Животным опытной группы (n = 10) подкожно инъецировали тканевой препарат Аминоселеферон-Б, в дозе 10 см³ на голову, трижды, с интервалом 48 ч. Аминоселеферон-Б относится к тканевым препаратам и создан на основе аминоселетона (продукта криофракционирования селезенки крупного рогатого скота) и α- и γ-интерферонов бычьих рекомбинантных [8, 10].

Иммунный статус коров характеризовался снижением функциональной активности компонентов клеточного и гуморального иммунитета [8]. От 5 коров из каждой группы до проведения исследования и через 10 суток после завершения опыта отбирали пробы венозной крови для проведения морфо-биохимических исследований. Для выявления патологических процессов в организме животных и эффективности проводимых профилактических мероприятий изучали наиболее информативные показатели крови [16—19]. Маркерные показатели гематологического статуса (эритроциты —  RBC; гемоглобин —  HBC; лейкоциты —  WBC; палочкоядерные нейтрофилы — B NEU; сегментоядерные нейтрофилы — S NEU; эозинофилы — E OS; моноциты — M ON; лимфоциты — L YM) и белкового метаболизма (общий белок — T P; альбумины — A lb; глобулины — G lob; альфа-глобулины — α -Glob; бета-глобулины — β -Glob; гамма-глобулины — γ -Glob) определяли по общепринятым методикам клинической ветеринарии.

Все расчеты делали на персональном компьютере с помощью статистической программы STATISTICA 8.0 и Microsoft Excel, StatSoft, USA. Достоверность разницы показателей между показателями контрольной и опытной групп рассчитывали по методу Манна —  Уитни (^*р < 0,05).

Результаты исследования и обсуждение

Результаты исследования морфологических показателей крови животных опытной и контрольной группы, находящихся в зоне техногенной нагрузки, приведены в табл. 1. При анализе крови у коров обеих групп установлено, что количество эритроцитов, гемоглобина, лейкоцитов, моноцитов и лимфоцитов было ниже физиологических параметров в среднем на 9,0; 2,4; 10,0; 35,0 и 21,5 % соответственно, при сравнении с референсными значениями, согласно данным [9]. Следует также отметить, что уровень палочкоядерных нейтрофилов было выше оптимальных величин в 2 раза, сегментоядерных —  на 30,7 %, эозинофилов — на 35,0 % (табл. 1).

Таблица 1. Результаты исследования крови коров подопытных групп

Морфологические показатели крови	Контроль	Опыт
RBC, 1012/л	4,5±0,31	4,6±0,22
	4,6±0,27	5,6±0,18*
HBC, г/л	96,4±1,34	96,8±1,54
	96,2±2,15	120,6±2,23*
WBC, 109/л	4,0±0,39	4,1±0,32
	4,1±0,31	6,6±0,68*
BNEU,%	10,6±0,47	10,9±0,39
	10,4±0,24	4,5±0,34*
SNEU,%	45,6±1,76	45,9±1,54
	44,6±1,56	32,5±1,95*
EOS,%	11,4±1,18	10,2±1,37
	10,9±1,17	4,2±0,98*
MON,%	1,2±0,47	1,4±0,59
	1,5±0,39	3,8±0,20*
LYM,%	31,2±1,46	31,6±1,12
	32,6±2,34	55,0±2,51*

Примечание. ^*р < 0,05.

Table 1 Blood parameters of experimental cows

Morphological blood parameters	Control	Experiment
RBC, 10 12 /l	4.5±0.31	4.6±0.22
	4.6±0.27	5.6±0.18*
HBC, g/l	96.4±1.34	96.8±1.54
	96.2±2.15	120.6±2.23*
WBC, 10 9 /l	4.0±0.39	4.1±0.32
	4.1±0.31	6.6±0.68*
BNEU,%	10.6±0.47	10.9±0.39
	10.4±0.24	4.5±0.34*
SNEU,%	45.6±1.76	45.9±1.54
	44.6±1.56	32.5±1.95*
EOS,%	11.4±1.18	10.2±1.37
	10.9±1.17	4.2±0.98*
MON,%	1.2±0.47	1.4±0.59
	1.5±0.39	3.8±0.20*
LYM,%	31.2±1.46	31.6±1.12
	32.6±2.34	55.0±2.51*

Note. *р < 0,05.

Эти результаты указывали на то, что под влиянием техногенной нагрузки у коров происходило снижение функционального состояния кроветворной системы, интенсивности дыхательной и защитной функции крови.

На 10 день после последней инъекции у коров группы контроля морфологические анализы крови практически не изменились. Применение коровам опытной группы аминоселеферона-Б способствовало повышению в крови уровня эритроцитов на 21,7 %, лейкоцитов —  на 61,0 %, гемоглобина —  на 25,4 %, лимфоцитов — на 68,7 %, моноцитов — в  2,5 раза, снижению в крови содержания палочкоядерных нейтрофилов на 56,7 %, сегметноядерных нейтрофилов —  на 27,1 % и эозинофилов —  на 61,5 % по сравнению с животными группы контроля. Выявленные изменения находились в пределах оптимальных величин.

Таким образом, исследование показало, что применение аминоселеферона-Б коровам с признаками иммунного дефицита и находящихся в зоне техногенной нагрузки способствовало оптимизации морфологических показателей крови. У них достоверно возрастало количество эритроцитов, гемоглобина, лейкоцитов, моноцитов, лимфоцитов и снижался уровень нейтрофилов и эозинофилов, что привело к улучшению состояния защитных систем организма. Активизация системы кроветворения в направлении интенсификации процессов гемопоэза является адаптационной реакцией организма животного к неблагоприятным факторам внешней среды, обеспечивает реализацию защитных функций крови и способствует повышению иммунного статуса.

Показатели белкового обмена коров до применения препарата (табл. 2) говорили о низком уровне общего белка в сыворотке крови у опытных животных. В начале исследования концентрация общего белка в сыворотке крови у животных первой и второй опытных групп была ниже нормы в среднем на 4,7 %. Динамика общих глобулинов и альбуминовой фракции крови у животных подопытных групп имела незначительные колебания в пределах физиологических параметров. Сдвиг в белковом спектре крови у коров относительно оптимальных величин наблюдался за счет снижения уровня α-глобулинов в среднем на 11,7 %, γ-глобулинов —  на 14,2 % и повышения β-глобулинов —  на 43,5 %, что указывало на наличие у животных воспалительных процессов, дисбаланса белкового метаболизма и иммунодефицитного состояния.

Таблица 2. Метаболизм белков коров подопытных групп

Показатели белкового обмена	Контроль	Опыт
TP, г /л	68,9±1,88	68,4±1,80
	70,2±1,69	80,5±1,22*
Alb,%	45,9±1,89	44,2±1,09
	44,2±1,36	40,2±0,89*
Glob,%	54,1±1,01	55,9±0,89
	55,8±0,67	59,8±0,45*
В том числе
α-Glob,%	10,4±0,39	10,8±0,53
	10,3±0,84	13,3±0,35*
β-Glob,%	22,8±0,96	23,1±0,92
	24,3±0,55	15,2±0,47*
γ-Glob,%	20,9±1,69	22,0±1,21
	21,2±0,63	31,3±0,54*

Примечание. *р < 0,05.

Table 2 Protein metabolism in experimental cows

Indicators of protein metabolism	Control	Experiment
TP, g/l	68.9±1.88	68.4±1.80
	70.2±1.69	80.5±1.22*
Alb,%	45.9±1.89	44.2±1.09
	44.2±1.36	40.2±0.89*
Glob,%	54.1±1.01	55.9±0.89
	55.8±0.67	59.8±0.45*
including:
α-Glob,%	10.4±0.39	10.8±0.53
	10.3±0.84	13.3±0.35*
β-Glob,%	22.8±0.96	23.1±0.92
	24.3±0.55	15.2±0.47*
γ-Glob,%	20.9±1.69	22.0±1.21
	21.2±0.63	31.3±0.54*

Note. *р < 0,05.

В условиях техногенеза у коров с иммунодефицитом после введения аминоселеферона-Б увеличилось содержание в крови общего белка на 14,7 % по сравнению с контролем. Фракции альбуминов и общих глобулинов у животных как опытной, так и контрольной групп находились в пределах референтной нормы (см. табл. 2). Применение коровам Аминоселеферона-Б существенно повлияло на белковый спектр крови. По сравнению с контрольными животными у них увеличилось количество общих глобулинов на 7,2 %, α-глобулинов —  на 29,1 %, γ-глобулинов —  на 47,8 % и уменьшилось содержание альбуминов —  на 9,0 %, β-глобулинов —  на 37,4 %. У коров контрольной группы показатели белкового обмена по сравнению с началом опыта не изменились.

Таким образом, нахождение коров в условиях техногенной нагрузки на окружающую среду приводит к уменьшению количества общего белка, изменению фракционного состава крови, что негативно влияет на течение физиологических процессов в организме. Недостаточное содержание в крови α- и γ-глобулиновых фракций свидетельствует об ингибировании факторов естественной резистентности коров.

Заключение

Показано, что нахождение коров в условиях техногенной нагрузки на окружающую среду приводит к уменьшению количества общего белка, изменению фракционного состава крови, что негативно влияет на течение физиологических процессов в организме. Недостаточное содержание в крови α- и γ-глобулиновых фракций свидетельствует об ингибировании факторов естественной резистентности коров. На негативную реакцию организма животных, связанную с воздействием токсинов, указывает значительное увеличение в крови уровня β-глобулинов. Применение Аминоселеферона-Б крупному рогатому скоту с признаками снижения иммунного статуса при техногенной нагрузке на внешнюю среду в зоне выбросов химическим заводом по производству минеральных удобрений способствовало активизации обменных процессов в организме. Препарат оказывал корректирующее действие на морфологические показатели крови, количество общего белка в сыворотке крови и его фракционный состав. Аминоселеферон-Б снижал токсические нагрузки на организм коров, стабилизировал течение белкового обмена и активизировал активность клеток крови. Это подтверждается его позитивным корректирующим действием на морфологические показатели крови и белковый обмен, достоверно увеличивая количество эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, лимфоцитов, моноцитов, общего белка, α-глобулинов, γ-глобулинов и уменьшая содержание нейтрофилов, эозинофилов, β-глобулинов до показателей нормы. Таким образом, Аминоселеферон-Б способствовал повышению естественной резистентности, активизации систем, ответственных за адаптацию коров к неблагоприятным факторам внешней среды, и стимулированию метаболических процессов в организме.

About the authors

Tatiana V. Slashchilina

Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter the Great

Author for correspondence.
Email: stv-8181@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8438-8556

Сandidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, Department of General Zootechnics

1 Michurina st., Voronezh, 394087, Russian Federation

Ivan T. Shaposhnikov

Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter the Great

Email: 36011958@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0190-9083

Doctor of Biological Sciences, Professor, Department of General Zootechnics

1 Michurina st., Voronezh, 394087, Russian Federation

Alexander V. Aristov

Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter the Great

Email: alevas75@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7234-3243

Candidate of Veterinary Sciences, Associate Professor, Head of the Department of General Zootechnics, Dean of the Faculty of Veterinary Medicine and Livestock Technology

1 Michurina st., Voronezh, 394087, Russian Federation

Oksana M. Marmurova

Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter the Great

Email: pfcflf.81@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1726-3769

Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, Department of Veterinary and Sanitary Expertise, Epizootology and Parasitology

1 Michurina st., Voronezh, 394087, Russian Federation

Vladimir N. Kotsarev

Russian Research Veterinary Institute of Pathology, Pharmacology and Therapy

Email: kotsarev53@gmail.com

Doctor of Veterinary Sciences, Leading Researcher

114b Lomonosov st., Voronezh, 394087, Russian Federation

References