На первом этапе был проведён локальный мониторинг объектов внешней среды с целью определения содержания в них солей токсических и эссенциальных элементов.
На втором этапе проанализирован кормовой рацион на содержание в нём энергии, питательных веществ, макро-, микроэлементов и токсических веществ. При постановке коров (n=296) на зимне-стойловое содержание в хозяйстве была проведена комплексная диспансеризация, в результате которой выявлены больные гепатозом коровы. Из числа больных животных была сформирована опытная группа в количестве 10 голов, живой массой 500-550 кг на 2-3-м месяце лактации со среднесуточным удоем 15,0-15,9 кг молока. У них в динамике были проведены клинические и биохимические исследования, взяты пробы паренхимы печени для гистологического исследования.
На третьем этапе параллельно этой группе с целью разработки способа лечения гепатоза было сформировано 4 группы больных животных: одна контрольная и три опытных по 10 голов в каждой. Следует отметить, что чёткая схема лечения гепатоза в хозяйстве отсутствует. Больных коров контрольной группы лечили по традиционной схеме хозяйства, а именно внутривенным введением 5 %-го раствора глюкозы в дозе 250-300 мл один раз в 15 дней.
Первой опытной группе животных внутримышечно вводили селенсодержащий препарат габивит-Se в дозе 15-20 мл на голову двукратно с интервалом в 7 дней на весь период лечения; второй - к основному рациону в смеси с концентратами ежедневно задавали природный минерал вермикулит Потаненского месторождения из расчёта 0,10-0,15 г/кг массы тела 1 раз в день в течение 15 дней с интервалом 15 дней; третьей опытной группе осуществляли сочетанное применение минерального сорбента вермикулита с селенсодержащим препаратом габивит-Se в течение всего периода лечения. Следует указать, что симптоматическое лечение, а именно введение глюкозы, осуществлялось во всех экспериментальных группах. Продолжительность третьего этапа составила 90 суток.
Кровь для исследований брали на 1-е (фон), 30-е, 60-е и 90-е сутки из ярёмной вены в утренние часы до кормления. Подготовку проб крови для исследований проводили по общепринятой методике, описанной В.И. Волгиным (1974).
Взятие проб почвы осуществляли по методике, предложенной Д.С. Орловым (1991). Для установления уровня содержания тяжёлых металлов в пробах почвы и водоисточников использовали метод, предложенный В.Н. Майстренко и др. (1996).
Рис. 1 - Схема эксперимента
Взятие проб кормов проводили по методике Е.А. Петуховой и др. (1989). Содержание тяжёлых металлов в исследуемом материале определяли на атомно-абсорбционном спектрофотометре AАS-3 с микропроцессорным измерителем «Микон».
В пробах кормов определяли содержание сухого вещества, воды, сырого и переваримого протеина, сырого жира, сырой клетчатки, безазотистых экстрактивных веществ, кальция, фосфора и каротина (Е.А. Петухова и др., 1989).При расчёте кормового рациона для лактирующих коров пользовались нормами потребности животных в питательных веществах, макро-, микроэлементах, каротине. Анализ кормового рациона проводили по методике, рекомендованной А.П. Калашниковым и др. (2003).
Комплексная диспансеризация животных была проведена по методике, описанной И.Г. Шарабриным (1975).
Состояние белкового обмена оценивали по содержанию в сыворотке крови общего белка, белковых фракций. Общий белок определяли рефрактометрическим методом на рефрактометре «RL-2» (И.П. Кондрахин и др., 2004). Белковые фракции определяли нефелометрическим экспресс-методом (Б.И. Антонов и др., 1991). Активность АсАТ и АлАТ исследовали по методу Райтмана и Френкеля при помощи набора «Био-ла-тест» (В.В. Меньшиков, 1987). Концентрацию мочевины и креатинина в сыворотке крови определяли по методу А.И. Карпищенко и др. (2012).
Концентрацию глюкозы в крови устанавливали по цветной реакции с ортотолуидином (А.И. Карпищенко и др., 2012), молочной кислоты - колориметрически модифицированным методом Баркера и Саммерсона, пировиноградной кислоты - модифицированным методом Фреедмана и Хаугена (И.П. Кондрахин и соавт, 2004), активность 1,6 дифосфатальдолазы - колориметрическим методом Брунса в модификации В.И. Товарницкого и Е.Н. Волуйской (А.И. Карпищенко и др., 2012).
Определение общих липидов в сыворотке крови осуществляли с сульфофосфованилиновым реактивом в модификации Цёльнера-Кирша (И.П. Кондрахин и соавт., 2004), общего холестерола - методом Илька, общего билирубина - диазометодом Йендрашика-Клеггорна-Грофа (А.И. Карпищенко и др., 2012). Концентрацию малонового диальдегида, церулоплазмина, активность каталазы определяли фотометрически (И.П. Кондрахин и соавт., 2004; А.И. Карпищенко и др., 2012), ретинола - спектрофотометрически по Бессей в модификации А.А. Анисимовой, токоферола - спектрофотометрически в модификации Фридемана (А.И. Карпищенко и др., 2012).
При убое больных гепатозом коров были взяты кусочки печени. Материал фиксировали в 12%-ом нейтральном формалине и жидкости Карнуа, обезвоживали в спиртах восходящей крепости, уплотняли в парафине. Срезы для общего обзора толщиной 5-7 мкм окрашивали гематоксилин-эозином и по Ван-Гизону (О.В. Волкова, 1971). Гистопрепараты исследовали под микроскопом Carl Zeiss Yena.
Полученные цифровые данные подвергали биометрической обработке с определением достоверности по таблице Стьюдента.
Результаты исследований
2.1 Мониторинг объектов окружающей среды ООО «Хлебинка» Верхнеуральского района Челябинской области
Исследованиями было установлено, что в поверхностном пахотном слое почвы всех образцов отмечался высокий уровень железа, превышающий предельно допустимую концентрацию (ПДК) с поля однолетних трав - на 64,4 %, многолетних трав - на 66,1, силосных культур - на 74,5 и зерновых культур - на 70,3 %. Кроме высокого уровня никеля и кадмия, в почвах однолетних трав был выявлен высокий уровень свинца, который превышал ПДК на 21,9 %.
Содержание химических элементов в почве имело прямую связь с содержанием их в кормовых культурах, произрастающих на этих почвах. Все исследуемые образцы корма содержали в высоких концентрациях соли железа, свинца, никеля, кадмия на фоне дефицита меди, цинка, кобальта и марганца. В сене и сенаже уровень железа, никеля и кадмия был, соответственно, выше максимально допустимого уровня (МДУ) на 45,4 %, на 36,7 и на 60,0 % и на 8,3 %, на 116,7, на 100,0 %. При этом в указанных кормах дефицит меди, кобальта, цинка и марганца составлял 68,7 %, 30,0, 44,2, 36,7 % и 77,0 %, 30,0, 53,4, 47,9 %, соответственно. Аналогичное содержание токсических элементов было выявлено в образцах зернофуража и соломы. Уровень железа в концентратах превышал МДУ на 20,2 %, кадмия - в 2,4 раза, в соломе, соответственно, - на 19,9 и 20,0 %.
Во всех исследуемых образцах из водоисточников выявлен высокий уровень железа, который превышал ПДК в 3,2-3,6 раза. Все исследуемые образцы содержали повышенный уровень никеля, свинца и кадмия относительно ПДК.
Таким образом, объекты окружающей среды (почва, водоисточники, кормовые культуры) хозяйства содержат высокий уровень железа и токсических элементов (никель, кадмий, свинец) при дефиците эссенциальных (медь, кобальт, цинк, марганец).
2.2 Анализ кормового рациона коров в зимне-стойловый период
Кормление животных в хозяйстве осуществляется за счёт собственных кормов (сено, сенаж, дерть зерновых) и закупаемых кормовых средств (жмых). Проведённый зоотехнический анализ показал, что применяемые в кормлении коров корма второго и третьего класса. Органолептические показатели соответствовали таковым доброкачественным и пригодным к скармливанию. При анализе установлено наличие в рационе значительного количества белка (белковый перекорм) и железа, на фоне недостаточной обеспеченности коров легкопереваримыми углеводами, макро-, микроэлементами и каротином. В течение суток в организм коров с кормами в среднем поступает 214,0 мг свинца, 217,8 мг никеля, 20,5 мг кадмия.
Таким образом, применяемый в хозяйстве рацион несбалансирован по комплексу нутриентов, что сопровождается нарушением течения всех обменных процессов, и на этом фоне может развиваться самая разнообразная незаразная патология.
2.3 Результаты диспансеризации молочных коров в ООО «Хлебинка». Клиническое проявление и патоморфологические изменения при гепатозе
В период диспансеризации среди 296 голов молочных коров данного хозяйства у 18 % животных были выявлены клинические признаки гепатоза, у 15,2 % - остеодистрофии, у 4 % - нефрита, нефроза, у 3 % - болезней сердца, у 26 % - изменения со стороны щитовидной железы, а также никелевая экзема, ламинит, поражение глазного яблока. У отдельных животных одновременно отмечались признаки сразу нескольких патологий. И только у 33,8 % из числа обследованных животных не было изменений клинического статуса. Гепатоз молочных коров характеризовался снижением аппетита, нарушением процесса жвачки, частичной гипотонией преджелудков, ослаблением перистальтики кишечника. Отмечалось увеличение перкуторных границ печени, задняя граница определялась за последним ребром, у отдельных животных была выявлена болезненность области печени и иктеричность видимых слизистых оболочек.
При гистологическом исследовании образцов печени в наиболее отдалённых от капсулы участках гепатоциты обнаруживались только на периферии долек, в перипортальной зоне. В центральных участках этих долек большинство гепатоцитов находились в состоянии зернистой дистрофии. Такие клетки были набухшими, в цитоплазме имелась оксифильная зернистость. Ядра некоторых клеток находились в состоянии некробиоза. В результате набухания гепатоцитов они принимали округлую форму, и балки тесно прилегали друг к другу. Поэтому балочное строение долек было слабо выражено.
Таким образом, доминирующей незаразной патологией в ООО «Хлебинка» Верхнеуральского района среди продуктивных коров является жировое перерождение печени, которое проявляется характерными клиническими признаками и характеризуется глубокими морфологическими изменениями.
2.4 Состояние показателей микроэлементного состава крови и обменных процессов у больных гепатозом коров в ООО «Хлебинка»
В крови больных коров уровень железа превышал нормативные данные на 53,7 %, свинца - на 28,0, никеля - на 50,0, кадмия - на 40,0 %. При этом дефицит по содержанию меди составлял 56,0 %, цинка - 58,4, кобальта - 77,5, марганца - 80,0 %.
Содержание общего белка в сыворотке крови было выше нормы на 11,1 %, в-глобулинов - на 38,5 %, г-глобулинов - на 37,0 %, мочевины - на 42,0 %, креатинина - на 15,5 % при высокой активности АсАТ и АлАТ и снижении уровня транспортных белков альбуминов на 22,7 %. У больных гепатозом коров в сыворотке крови был повышен уровень общих липидов на 11,1 %, холестерола - на 4,9 и общего билирубина - на 50,9 %. Показатели обмена углеводов характеризовались снижением уровня глюкозы в крови на 37,0 %, при высокой активности 1,6-дифосфатальдолазы, повышенном содержании молочной и пировиноградной кислот. Кроме этого, у больных гепатозом коров выявлено повышение относительно нормативных данных уровня малонового диальдегида на 80,0 %, церулоплазмина - в 2,1 раза и активности каталазы в 2,1 раза при низкой обеспеченности организма жирорастворимыми витаминами.
Таким образом, у больных гепатозом коров на фоне высокого уровня железа и токсических элементов (свинец, никель кадмий), выражены изменения показателей обменов белков, жиров и углеводов, свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты при низком уровне жирорастворимых витаминов.
Способы лечения гепатоза высокопродуктивных коров
3.1 Динамика показателей обмена минеральных соединений на фоне проведённого лечения
На фоне проводимого лечения в крови животных опытных групп отмечали нормализацию уровня микроэлементов, наиболее выраженную на 90-е сутки эксперимента.
В крови животных 3-й опытной группы на 90-е сутки лечения уровень железа был ниже на 33,2 % (Р<0,001) в сравнении с контролем. В этой же группе выявлено снижение содержания токсических элементов (свинец, кадмий никель). Так, уровень свинца в крови коров 1-й опытной группы был ниже на 8,5 %, во 2-й - на 16,2 (Р0,05), в 3-й - на 16,9 % (Р0,05) относительно контроля. На фоне комплексного лечения уровень никеля и кадмия в этот период был, соответственно, ниже на 33,6 % (Р<0,01) и 17,8 % (Р<0,001), чем в крови животных контрольной группы. Однако, следует отметить, что уровень никеля и кадмия к концу лечения всё же несколько превышал нормативные данные.
Наряду с этим, к концу экспериментального периода при комплексном лечении в крови животных уровень меди, цинка, кобальта и марганца был, соответственно, выше в 2,1 раза, 2,1, 2,0 и 2,0 раза по сравнению с животными контрольной группы.
Таким образом, лечение вермикулитом в сочетании с селенсодержащим препаратом на протяжении всего экспериментального периода способствовало снижению в крови уровня токсических элементов и повышению эссенциальных.