Шкуратова И.А., Исаева А.Г. Уральский НИВИ, г. Екатеринбург
Бейкин Я.Б. МУ "Клинико-диагностический центр", г. Екатеринбург
Кривоногова А.С. Уральская ГСХА, г. Екатеринбург
Жизнеспособность организма невозможна без нормального функционирования всех его систем, в том числе и иммунной [8]. Активность иммунной системы и резистентность организма зависят от многих факторов: генетических, возрастных и физиологических особенностей организма, условий кормления и содержания, сезона года, воздействия микроорганизмов, стрессов и многих других факторов [4, 10].
Длительное воздействие экологических и технологических факторов, угнетающих или стимулирующих иммунную систему, приводит к снижению естественной резистентности организма и развитию иммунодефицитных состояний [2,4,5, 6, 7].
Основная цель развития молочного животноводства - повышение продуктивности скота при наименьших экономических затратах. Однако, с повышением уровня продуктивности у коров часто отмечают нарушение обменных процессов, снижение воспроизводительной функции, естественной резистентности и иммунологической реактивности, что приводит к преждевременной выбраковке особо ценных животных [1,3,5,10].
Большую актуальность приобретает необходимость проведения исследований для оценки иммунного статуса животных, особенно высокопродуктивных, для ранней диагностики иммунопатологии и своевременной организации мероприятий по коррекции выявленных нарушений.
В связи с этим, целью исследований являлось изучение показателей иммунной системы коров с высоким уровнем продуктивности в зависимости от физиологического состояния, генотипа, сезона года для возможной разработки системы коррекции имму-нодефицитных состояний.
Материалы и методы исследований. Работа выполнена в Уральском научно-исследовательском ветеринарном институте РАСХН, МУ "Клинико-диагностический центр" г. Екатеринбурга и Уральской ГСХА. Экспериментальные исследования проводили в племенных сельскохозяйственных предприятиях молочного направления, расположенных в зоне Среднего Урала. Фермы подбирали с учетом возможного воздействия экологических факторов, а также однотипности технологии кормления, содержания животных, их породности, продуктивности. Объектом исследования были голш-тинизированные коровы черно-пестрой породы уральского типа в возрасте от 4 до 6 лет.
Группы животных формировали по принципу аналогов в зависимости от уровня продуктивности (с удоем за лактацию менее 5 тыс. кг, 5-6 тыс. кг, 6-7 тыс. кг, свыше 7 тыс. кг), физиологического состояния (I и II половины лактации; 3 триместре беременности), степени голштинизации - с долей прилития голштинской породы до кровности гА (75%) и 7/8 (86%). Исследования проводили в разные сезоны года (зимний, весенний, летний, осенний).
Гематологические и иммунологические исследования проводили по общепринятым методикам. Определяли показатели клеточного иммунитета: содержание Т-лимфоцитов (Е-РОЛ) в реакции спонтанного розеткообразования с эритроцитами барана. Фагоцитарную активность нейтрофилов определяли методом опсо-но-фагоцитарной реакции с использованием культуры золотистого стафилококка. Для характеристики гуморального звена использовали определение В-лимфоцитов (М-РОЛ) методом спонтанного ро-зеткообразования с эритроцитами мыши. Определяли соотношение Т и В-лимфоцитов (индекс Т/В).
Два раза в год в опытных хозяйствах проводили клиническое обследование животных. При оценке клинического статуса животных для определения основной симптоматики незаразной патологии учитывали следующие показатели: внешний вид и упитанность; состояние слизистых оболочек и кожного покрова, лимфатических узлов, состояние органов дыхания и пищеварения, печени и опорно-двигательного аппарата.
Всего отобрано и исследовано более 3,5 тыс. проб крови, выполнено около 13 тыс. анализов, обследовано более 5 тыс. голов животных. Статистическую обработку цифровых данных проводили с использованием стандартных прикладных программ для ПК.
Результаты исследований. Сельскохозяйственные организации в настоящее время имеют стабильно развивающие экономические показатели животноводства. В них сформировано высокопродуктивное с хорошим генотипом поголовье крупного рогатого скота. Все хозяйства имеют статус племенных репродукторов. Однако, несмотря на достаточно высокий уровень ведения животноводства, и ветеринарного обслуживания, среди поголовья коров и молодняка неуклонно прогрессируют различные патологии, приводящие к преждевременной выбраковке [1,3, 9]. Из года в год предприятия вынуждены увеличивать затраты на приобретение лекарственных средств. Ранняя диагностика заболеваний, в том числе обусловленных дефектами иммунной системы, позволила бы более эффективно применять комплекс лечебно-профилактических средств [1,2,4,9].
Комплексная диспансеризация коров с высокой продуктивностью (свыше 5 тыс.кг молока за лактацию) выявила клинические признаки патологических процессов, в том числе: у 69% изменение шерстного покрова (матовость, задержку линьки, алопеции в области шеи, позвоночного столба, крестца), у 60-80% признаки ос-теодистрофии (увеличение суставов, их деформация, рассасывание последних хвостовых позвонков, искривление позвоночного столба, подвижность рогового чехла вокруг продольной оси, деформация и рудиментация ребер, остеолизис хвостовых позвонков), у 49% нарушения сердечно-сосудистой системы, у 60% акушерско-гинеко-логические заболевания. В среднем, у 25-40% коров выявлена патология печени, проявляющаяся ее увеличением и, в ряде случаев, болезненностью, у 42% патология выделительной системы.
Проведенная для сравнения диспансеризация поголовья коров с более низким удоем - 3,5-4,5 тыс. кг молока за лактацию выявила у них меньшую ( на 35%) заболеваемость данной патологией. То есть, среди специфических клинических признаков у коров с удоем свыше 5 тыс.кг наиболее часто отмечали повреждения нарушения строения костей, увеличение размеров и болезненность печени, болезни репродуктивной системы.
Для оценки количественного состава иммуногематологических показателей в зависимости от физиологического состояния были подобраны четыре группы высокопродуктивных коров: первой и второй половины лактации, первой и второй половины сухостойного (последнего триместра беременности) периода.
При исследовании коров установлено, что гематологические показатели в разные физиологические периоды достоверно не отличались, однако иммунологические показатели с началом лактации значительно изменялись, в основном в сторону снижения.
Уже во второй период лактации количество Т-клеток и соотношение Т/В-лимфоцитов были ниже в среднем на 15%, показатели фагоцитоза (фагоцитарная активность нейтрофилов, фагоци- 2 тарный индекс) - на 5-10% по сравнению с первым периодом (интенсивного молокоотделения - раздоя). Еще более низкие значения отмечены у коров в первую половину сухостойного периода.
По сравнению с 1-м и 2-м периодами лактации, содержание в крови Т-лимфоцитов соответственно было ниже - на 19,3% и - 15%, соотношение Т/В-лимфоцитов - на 18,3% и 15,3% соответственно, поглотительная способность нейтрофилов - на 13,8% и 10,3%, фагоцитарная активность нейтрофилов - на 13,9% и 5%. Количество В-лимфоцитов у животных на протяжении всех физиологических периодов находилось примерно на одинаковом уровне - 1,37±0,05*109/л - 1,40±0,04*109/л.
Несмотря на однотипность подобранных для исследования молочных ферм, в разных сельскохозяйственных предприятиях уровень функционирования иммунной системы коров в отдельные периоды лактации и стельности существенно отличался (в 1,5 - 2 раза), что может быть связано с погрешностями в кормлении и содержании.
Наличие технологического стресса в результате раздоя в течение первого периода лактации, а также повышение нагрузки на организм в сухостойный период за счет беременности оказывало отрицательное влияние на иммунные показатели крови. Во время второй половины сухостойного периода в связи с адаптационной реакцией организма коров к предстоящим родам, было отмечено некоторое повышение количества показателей клеточного иммунитета.
Таким образом, у коров во всех опытных стадах наиболее низкие количественные показатели иммунной системы выявлены именно в период первой половины сухостоя, который является наиболее критичным в функционировании иммунной системы, что обусловлено действием на организм животных комплекса факторов. Данная тенденция была более выражена у коров с продуктивностью свыше 7 тыс. кг.
У коров с продуктивностью более 5 тыс. кг за лактацию установлено варьирование иммунологических значений в разные сезоны года, как в сторону снижения (осенне-зимний период), так и в сторону повышения (весенне-летний).
Однако, наиболее заметные положительные изменения преимущественно в клеточном звене иммунитета отмечены в летний период. В данный сезон года содержание Т-лимфоцитов у коров достоверно (P<0,01) превышало показатели зимнего периода, в среднем на 34%, весеннего - на 24%, осеннего - на 11%. Значение индекса Т/В-лимфоцитов было выше на 24%, 18% и 20% соот-ветс-твенно. В летний период у коров фагоцитарная активность нейтро-филов значительно не отличалась от весенних значений, однако зимой и осенью отмечено снижение данного показателя на 10-14%. В этот же период отмечена наименьшая поглотительная способность нейтрофилов.
При исследовании гуморального звена иммунитета отмечено, что наименьшее содержание В-лимфоцитов в крови выявлено зимой, в летний период происходило повышение данного показателя - на 15%.
Максимальное количественное значение иммунокомпе-тентных клеток (Т- и В-лимфоцитов), индекса Т/В-лимфоцитов, фагоцитарной активности и поглотительной способности нейтрофилов в летний период, вероятно, связано с введением в рацион животных витаминной зелёной массы, повышением уровня солнечной инсоляции.
В то же время можно отметить, что на фоне повышения показателей клеточного иммунитета в летний период, у животных не наблюдалось подобной динамики в гематологических показателях. Количество эритроцитов и лейкоцитов в разные сезоны года у коров достоверно не изменялось. Однако, содержание гемоглобина у животных было минимальным в летний и осенний периоды -95,12±2,27 - 98,08±1,16 г/л, что достаточно парадоксально. Вероятно снижение окислительно-восстановительных реакций у животных связано с тем, что в дождливые холодные летние месяцы животные не получают достаточного уровня инсоляции, а растительные корма в силу этого обеднены питательными веществами (каротином, протеином и др.) В 2006-2008 годах на Урале были отмечены крайне неблагоприятные погодные условия в летне-осенний период. В это время было увеличено количество пасмурных дней с низкой ночной и дневной температурой [3,7].
Ряд авторов [1,5,10] сообщают, что после летнего периода у животных должны нормализоваться иммуногематологические показатели. Однако, у коров с высоким уровнем молочной продуктивности 5-7 тыс. кг из всех исследуемых хозяйств осенью отмечали довольно низкие показатели Т-лимфоцитов, индекса Т/В-лимфоцитов, фагоцитарной активности и поглотительной способности ней-трофилов, количества моноцитов. То есть, восстановления функционирования иммунной системы и окислительно - восстановительных реакций у животных в условиях короткого дождливого лета не происходило.
Таким образом, приведенные количественные значения иммуногематологических показателей высокопродуктивных коров в разные сезоны года свидетельствуют о выраженной иммунной недостаточности в осенне-зимний период, сопровождающейся снижением активности клеточного звена иммунитета.
Для оценки состояния иммунной системы животных с разным генотипом иммуногематологические исследования проводили в 3 предприятиях. В каждом было сформировано по две группы коров. В первую группу включили животных с долей кровности по голштинской линии 3/4, во вторую — с кровностью 7/8.
Исследованиями выявлена тенденция снижения резистентности коров с повышением доли кровности по голштинской линии. Данная закономерность прослеживается во всех опытных хозяйствах, но наиболее достоверные различия иммуногематологических показателей установлены в стадах с высокой долей кровности (7/8 или 86%). Количество Т-лимфоцитов у коров было ниже - на 34%, содержание В-лимфоцитов - на 17%, индекс Т/В-лимфоцитов - на 22%, фагоцитарная активность нейтрофилов - на 15%, абсолютное количество лимфоцитов (АКЛ) - на 9% (P<0,05). Даже в одном и том же хозяйстве у животных с разным уровнем голштинизации выявлены достаточные различия в показателях резистентности организма.
То есть, высококровные по голштинской породе коровы (доля кровности 86%) имели более низкие иммунологические показатели, что связано, вероятно, с их меньшими адаптационными возможностями. Увеличение антигенной нагрузки не вызывает у них своевременную элиминацию антигенов и состояние иммунопатологии нарастает (в данном случае за счет низкого количества Т-лимфоцитов) [2, 4].
Выводы и обсуждение. Проведенными исследованиями установлено, что у 60-80% животных с продуктивностью, превышающей среднюю, выявлены клинические признаки патологических процессов: увеличение печени, признаки остеодистрофии , патологии выделительной системы (у 42%), сердечно-сосудистой системы (у 49%) и акушерско-гинекологические заболевания (у 60%).
Показатели иммунной системы у данных животных в разные периоды лактации и беременности были существенно ниже, чем аналогичные показатели коров с обычной продуктивностью (около 3 тыс. кг молока за лактацию). Наиболее низкие значения иммунологических показателей выявлены в третий триместр беременности, который является наиболее критичным в функционировании иммунной системы. Данная тенденция была более явно выражена у коров с очень высокой продуктивностью - свыше 7 тыс. кг за лактацию.
Сезонная динамика иммуногематологических показателей у коров с уровнем продуктивности более 5 тыс. кг молока за лактацию характеризовалась нарастанием уже с начала осеннего периода иммунной недостаточности, сопровождающейся снижением активности клеточного звена иммунитета, достигая самых низких показателей в зимний и весенний период.
Высококровные по голштинской линии коровы (доля кров-ности 86%) имели более низкие (на 15-25%) значения показателей иммунной системы по сравнению с животными с меньшей долей кровности, что свидетельствует о снижении адаптационных возможностей у них.
Таким образом, с целью ранней диагностики иммуноде-фицитных состояний у коров с повышенным уровнем продуктивности, необходимо проводить не реже одного раза в год комплексную диспансеризацию и иммунологический мониторинг, тестируя основные показатели клеточного и гуморального иммунитета.
Животным с высоким уровнем продуктивности и степенью голштинизации необходимо применять комплекс мероприятий, повышающих их адаптационные способности к окружающим условиям за счет полноценного рациона, применения биологических добавок, моциона и препаратов - иммунокорректоров.
Список литературы:
Резюме.
Изучены иммуногематологические показатели коров с высоким уровнем продуктивности в разные периоды лактации, беременности, сезона года, позволяющие проводить раннюю диагностику иммунопатологических состояний и своевременную лечебно-профилактическую коррекцию. В промышленном регионе проведена оценка иммунной системы коров в зависимости от уровня продуктивности и от степени чистопородности. Выявлены наиболее критичные периоды в функционировании иммунной системы у коров с молочной продуктивностью, превышающей средние данные.
Ключевые слова: иммунопатология животных, клиническое обследование, иммунный статус, экология, продуктивность, сезон года, диспансеризация.
Сведения об авторах:
Шкуратова Ирина Алексеевна, доктор биологических наук, профессор, директор ГНУ Уральский НИВИ РАСХН; 620142, Свердловская область, г. Екатеринбург, ул. Белинского 112 а; тел.: 8 (343) 257-78-71.
Бейкин Яков Борисович, доктор медицинских наук, профессор, главный врач МУ "Клинико-диагностический центр"; 620142, Россия, Свердловская обл., г. Екатеринбург, ул. Декабристов, д. 38; (343) 257-37-69.
Кривоногова Анна Сергеевна, кандидат биологических наук, доцент кафедры инфекционной и незаразной патологии ФГ-БОУ ВПО "Уральская государственная сельскохозяйственная академия"; 620075, Свердловская область, г. Екатеринбург, ул. Карла Либкнехта, 42; тел.: 8 (343)371-33-63, 8(952) 651-29-34.
Ответственный за переписку с редакцией: Исаева Альбина Геннадьевна, кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник отдела мониторинга болезней животных ГНУ Уральский НИВИ РАСХН; 620142, Свердловская область, г. Екатеринбург, ул. Белинского 112 а; тел.: 8 (343) 257-78-71 ГНУ Уральский НИВИ РАСХН; 620142, Свердловская область, г. Екатеринбург, ул. Белинского 112 а; тел.: 8 (343) 257-78-71; e-mail: isaeva.05@bk.ru.
UDC 636.083.37:636.084.52
IMMUNE STATUS OF FARM ANIMALS, DEPENDING ON PRODUCTIVITY, SEASON, PHYSIOLOGICAL STATE AND GENOTYPE
Shkuratova I.A., Isaeva A.G., Beykin Ya.B., Krivonogova A.S.
Summary. Authors studied parameters of immune system of cows with a high level of productivity, depending on the physiological state of the genotype, season of the year for the possible development of a system of correction of immunodeficient conditions.
It is established that hematologic parameters in different physiological periods did not differ significantly, but starting with immunological parameters lactation varied significantly, primarily towards decrease.
Complex clinical examination and immunological monitoring, testing the basic parameters of cellular and humoral immunity should be carried out at least once a year in cows with higher levels of productivity for early diagnosis of immunodeficiency.
Keywords: immunopathology of animals, clinical examination, immune status, ecology, productivity, season of the year, examination.
References:
Author affiliation:
Shkuratova Irina A., D.Sc. in Biology, professor, director of the Urals Scientific-Research Veterinary Institute; 112 a, Belinskogo st., Yekaterinburg, Sverdlovsk area, 620142; ph.: 8 (343) 257-78-71.
Beykin Yakov B., D.Sc. in Medicine, professor, chief doctor of Clinical Diagnostic Center; 38, Dekabristov st., Yekaterinburg, 620142; ph.: (343) 257-37-69.
Krivonogova Anna S., Ph.D. in Biology, docent of the department of infectious and non-infectious pathology of Urals State Agricultural Academy; 42, Karla Libknekta st., Yekaterinburg, Sverdlovsk area, 620075; ph.: 8 (343) 371-33-63, 8(982) 651-29-34.
Responsible for correspondence with the editorial board: Isaeva Albina G., Ph.D. in Biology, Senior scientific researcher of the department of animal diseases' monitoring of the Urals Scientific-Research Veterinary Institute; 112 a, Belinskogo st, Yekaterinburg, Sverdlovsk area, 620142; ph.: 8 (343) 257-78-71.; e-mail: isaeva.05@bk.ru.
http://vetkuban.com/num2_20139.html