Микроэлементный статус высокопродуктивных коров при различном физиологическом состоянии в условиях повышенной техногенной нагрузки

Полный текст

Введение

Задача повышения продуктивности и устойчивости сельскохозяйственных животных к различным заболеваниям является приоритетной для развития животноводства. Решение данной проблемы связано с поддержанием интенсивного обмена веществ высокопродуктивных животных, для чего необходимо обеспечить полноценное кормление, содержащее биологически активные компоненты в оптимальном соотношении [1—4]. Значительную роль в поддержании и интенсификации обменных и регуляторных процессов в организме животных играют микроэлементы, являющиеся их активными участниками [5—9].

При ведении животноводства на техногенно загрязненных территориях сельскохозяйственные животные подвергаются хроническому воздействию факторов физической, химической и биологической природы. Техногенные биогеохимические зоны, как правило, образуются по соседству с крупными промышленными предприятиями и рудными разработками. Промышленные выбросы накладывают отпечаток на все биологические объекты, находящиеся в зоне предприятия, и на состояние здоровья продуктивных животных [10—13].

В свою очередь, дисбаланс микроэлементов в организме животных оказывает негативное влияние на функциональное состояние органов и систем, генетический потенциал и воспроизводительную функцию, устойчивость к различным заболеваниям, способность реагировать на изменяющиеся условия среды [14, 15]. Для более полного изучения обеспеченности организма высокопродуктивных животных микроэлементами и диагностики нарушения обмена веществ, особенно в условиях антропогенной нагрузки, необходимо проведение биохимических исследований крови [16].

Цель исследования — и зучение микроэлементного статуса у высокопродуктивных коров при различном физиологическом состоянии в условиях экологического неблагополучия.

Материалы и методы исследований

Исследования проведены на 40 клинически здоровых коровах (в возрасте 2…5 лет) из двух животноводческих комплексов Воронежской области, один из которых (хозяйство 2) находится в зоне крупного химического предприятия с факельными выбросами в атмосферу. Отбор проб крови животных обоих хозяйств проводили за 2 недели до отела, через неделю и месяц после отела.

В цельной крови определяли содержание железа, меди, цинка и марганца атомно-абсорбционным методом на спектрофотометре Shimadzu AA-6300. Подготовку проб проводили методом мокрого озоления при повышенном давлении в микроволновой системе MARS-5. Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием программы Statistica v6.1, оценку достоверности — п о критерию Стьюдента. Достоверность разницы между показателями рассчитывали по методу Манна — У итни.

Результаты исследований и обсуждение

Анализ проведенных исследований содержания микроэлементов в цельной крови коров хозяйства 1 не показал зависимости изменения их содержания до и после отела (таблица).

Содержание микроэлементов в цельной крови коров хозяйств 1 и 2

Показатели	Группы
	Хозяйство 1	Хозяйство 2
За две недели до отела
Железо, мМ/л	4,19±0,034	3,94±0,043***
Медь, мкМ/л	11,9±0,60	12,2±0,86
Цинк, мкМ/л	36,7±1,71	39,6±1,92
Марганец, мкМ/л	3,1±0,16	2,6±0,31
Через неделю после отела
Железо, мМ/л	4,22±0,051	4,03±0,072*
Медь, мкМ/л	13,2±0,74	13,6±0,74
Цинк, мкМ/л	32,8±1,49	35,7±1,41
Марганец, мкМ/л	2,8±0,17	2,4±0,12*
Через месяц после отела
Железо, мМ/л	4,18±0,069	3,98±0,087*
Медь, мкМ/л	12,7±0,29	13,2±0,85
Цинк, мкМ/л	34,7±1,16	38,4±2,87
Марганец, мкМ/л	3,0±0,15	2,5±0,23*

*—  Р < 0,05; *** —  Р < 0,001 —  относительно хозяйства 1.

The content of trace elements in whole blood of cows farms № 1 and 2

Indicators	Groups
	Farms № 1	Farms № 2
Two weeks before calving
Fe, mM/l	4.19±0.034	3.94±0.043***
Cu, mM/l	11.9±0.60	12.2±0.86
Zn, mM/l	36.7±1.71	39.6±1.92
Мg, mM/l	3.1±0.16	2.6±0.31
One week after calving
Fe, mM/l	4.22±0.051	4.03±0.072*
Cu, mM/l	13.2±0.74	13.6±0.74
Zn, mM/l	32.8±1.49	35.7±1.41
Мg, mM/l	2.8±0.17	2.4±0.12*
One month after calving
Fe, mM/l	4.18±0.069	3.98±0.087*
Cu, mM/l	12.7±0.29	13.2±0.85
Zn, mM/l	34.7±1.16	38.4±2.87
Мg, mM/l	3.0±0.15	2.5±0.23*

* P < 0.05; ***— Р<0.001 —  relative to farm no 1.

Установлено, что концентрация железа и марганца на протяжении всего периода исследования находилась в пределах физиологической нормы для этих элементов (3,6…5,4 и 2,7…3,6 мкМ/л соответственно), а меди и цинка меньше нижней границы (14…19 и 43…74 мкМ/л соответственно). Так содержание меди было меньше на 15,0 % за 2 недели до отела, на 5,7 % через неделю после отела и на 9,3 % через месяц после отела, цинка — н а 14,7, 23,7 и 19,3 % соответственно.

При исследовании содержания микроэлементов в цельной крови коров хозяйства 2 не установлена зависимость их концентрации от физиологического состояния (см. табл.). Из полученных результатов видно, что содержание железа в ходе исследования находилось в пределах нормативных значений, а меди, цинка и марганца не достигало нижней границы нормы. Так, содержание меди было меньше на 12,9 % за 2 недели до отела, на 2,9 % через неделю после отела и на 5,7 % через месяц после отела, цинка —  на 7,9, 17,0 и 10,7 %, а марганца —  на 3,7, 11,1 и 7,4 % соответственно.

Сравнительный анализ содержания микроэлементов в крови коров двух хозяйств показал, что концентрация железа у животных хозяйства 2 была достоверно ниже на протяжении всего периода исследования, а марганца —  через неделю и месяц после отела. Достоверных различий концентрации меди и цинка в крови коров этих хозяйств не выявлено.

Следует отметить, что содержание марганца в крови животных хозяйства 2 было меньше нижней границы физиологической нормы, тогда как у животных хозяйства 1 оно находилось в ее пределах.

Анализ полученных результатов показал недостаточную обеспеченность высокопродуктивных коров медью, цинком и в одном хозяйстве марганцем, а также меньшее содержание железа и марганца у животных из хозяйства с повышенной техногенной нагрузкой. В связи с этим возникает необходимость регулярного проведения биохимических исследований крови для контроля уровня этих элементов, особенно в условиях повышенной антропогенной нагрузки на животноводческие комплексы.

Заключение

Полученные данные исследования крови высокопродуктивных коров двух хозяйств не показали четкой зависимости содержания микроэлементов от физиологического состояния животных (до и после отела). Анализ результатов показал пониженный уровень меди и цинка у животных обоих хозяйств на протяжении всего исследования. При сравнении концентрации микроэлементов в крови коров двух хозяйств установлено, что содержание железа у животных хозяйства 2 было ниже на протяжении всего исследования, а марганца через неделю и месяц после отела. Полученные данные свидетельствуют о необходимости регулярного мониторинга уровня микроэлементов в крови высокопродуктивных животных, особенно в условиях повышенной техногенной нагрузки.

Об авторах

Олег Сергеевич Дрожжин

Всероссийский научно-исследовательский ветеринарный институт патологии, фармакологии и терапии

Email: icrsa@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0354-8149

кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории токсикологии, оценки рисков безопасности сырья и продуктов биологического происхождения

Российская Федерация, 394087, г. Воронеж, ул. Ломоносова, д. 114 б

Валерий Валерьевич Шипилов

Всероссийский научно-исследовательский ветеринарный институт патологии, фармакологии и терапии

Автор, ответственный за переписку.
Email: vnivipat@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0730-3680

инженер по наладке и испытаниям лаборатории токсикологии, оценки рисков безопасности сырья и продуктов биологического происхождения

Российская Федерация, 394087, г. Воронеж, ул. Ломоносова, д. 114 б

Список литературы