Введение к работе
Актуальность. Среди заболеваний новорожденных телят в первые дни жизни часто регистрируется омфалит примерно у120% у телят нормотрофиков и до 60% -у гипотрофиков (Гирин В А , 1982, Кашин А С , Гречкин А П , 2003, Риихикоски У, 1986 , Frei С et al, 1997) Как правило, первые клинические признаки пупочного сепсиса проявляются уже на 8-20 час жизни новорожденного, а локально-воспалительного процесса - на 2-3 сутки (Золотарев А И, 2002, Frerkmg Н, Aeikens Т , 1978, Lischer С J , Sterner А, 1994, Stark К D et al, 1997) При этом гибель телят может доходить до 10,5% (Алехин Ю Н, 2000) Одним из основных факторов риска развития этого заболевания считается недостаточность колост-рального иммунитета (Donovan G A et al, 1998, Dittenhoffer С, 2005)
Первые часы и дни жизни новорожденного характеризуются комплексом адаптивных реакций жизненно важных систем с реализацией генетически детерминированной стратегии биохимической адаптации (Хочачка П, Сомеро Дж, 1988, Савельева Г М с соавт, 2004), обеспечивающей переход организма новорожденного из одного гомеостатического состояния в другое (Озернюк Н Д, Нечаев С К, 2002)
Особенности протекания биохимических процессов в организме новорожденных телят во многом определяются специфическими условиями метаболизма в начале постнатального периода развития (Тупицька О М с соавт, 1997, Фенченко Н Г с соавт, 2004, Gaal Т et al, 2006) Адаптивные перестройки у животных в первые дни жизни, отражающие изменения характера его метаболизма, в первую очередь обусловлены состоянием регуляторних систем, действие которых направлено на поддержание антиоксидантного и иммунного статуса на ранних стадиях развития, что позволяет новорожденному быстро осуществить специфические приспособительные реакции (Черешнев В А с соавт, 2002, Varga J et al, 2001, Blome R M et al, 2003, Smith L M et al, 2004)
Нарушение процессов становления метаболического и окислительного статуса у новорожденных животных, развитие иммунодефицитного состояния часто становится причиной повышенной восприимчивости к заболеваниям в неонатальный период (Плященко С И с соавт, 1990, Lorenz 1, 2004, Batchelder С A et al, 2007), что составляет одну из самых острых проблем современной ветеринарной медицины
Решение этих вопросов тесно связано с такой фундаментальной общебиологической проблемой, как образование свободнорадикальных форм кислорода, пероксид-ной модификацией липидов и белков, состоянием системы антиоксидантной защиты (Зенков НК с соавт, 2001, Ahola Т et al, 2004, Negre-Salvayre А, 2007) и может быть весьма полезным для выяснения сложных многоуровневых взаимоотношений различных метаболических звеньев при неонатальной патологии
В случаях несовершенной компенсации метаболических изменений в неонатальный период, не соответствия их адекватному течению адаптационных процессов и развитие у новорожденных телят иммунодефицитного состояния повышается риск развития бактериальных и вирусных инфекций (Мельничук Д О с соавт, 2002, Besser ТЕ et al, 1990) Поэтому в устойчивости телят к неонатальным болезням
-3- \
\ I.
\ '
существенная роль принадлежит состоянию метаболического статуса у новорожденного и его адаптивным изменениям в первые дни жизни (Редкий М И с соавт, 2005, Gutzwiller A, Blum J W, 1996)
Заболевания молодняка в первые дни жизни связывают с дефицитом микроэлементов (Самохин В Т, 2002, Kume S et al, 1998), неадекватным формированием метаболической системы кислотно-основного гомеостаза (Калюжный И И, 1998, Мельничук Д О с соавт, 2000, Каверин Н Н, 2005), развитием оксидатив-ного стресса и недостаточностью системы антиоксидантной защиты организма после рождения (Рецкий МИ, 1997, Зенков НК с соавт, 2001, Каверин НН, 2005, Saugstad О D , 2001, Gupta S et al, 2005), нарушением пассивного переноса молозивных иммуноглобулинов и формирования колострального иммунитета (Воронин Е С, 2002, Артемьева С С , 2006, Olson D Р et al, 1981, Weaver D М et al, 2000), что считают и одним из основных факторов риска развития омфалита у новорожденных телят (Donovan G A et al, 1998, Dittenhoffer С , 2005)
Однако до настоящего времени состоянию антиоксидантного статуса как совокупности процессов свободнорадикального окисления и состояния системы антиоксидантной защиты в этиологии и патогенезе такого распространенного заболевания новорожденных телят как омфалит не уделялось достаточного внимания, что не позволяло разработать научно обоснованные способы профилактики этого заболевания В тоже время изучение закономерностей становления антиоксидантного статуса и его роли в этиологии и патогенезе омфалита является необходимым этапом исследований, направленных на разработку научно обоснованных способов профилактики этого заболевания Это и определило общую направленность работы и методологических подходов
Цель и задачи исследований. Целью данного исследования являлась сравнительная оценка становления метаболического и антиоксидантного статуса у здоровых и заболевших омфалитом новорожденных телят, их взаимосвязи с формированием колострального иммунитета и разработка способа профилактики омфалита у новорожденных
Для достижения цели были поставлены следующие основные задачи
изучить закономерности изменения метаболического и антиоксидантного статуса в первые дни жизни и их роль в формировании колострального иммунитета у новорожденных телят,
провести сравнительную оценку состояния антиоксидантного и иммунного статуса здоровых и заболевших омфалитом новорожденных телят,
обосновать и оценить эффективность профилактики омфалита с использованием антиоксидантов
Научная новизна. Установлено, что ранний постнатальный период развития телят сопровождается явлениями окислительного стресса Преимущественное значение в защите от активных форм кислорода в течение первых суток жизни принадлежит комплексу супероксиддисмутаза - каталаза, а позднее глутатионо-вому и неферментативному звеньям системы антиоксидантной защиты Показано, что от состояния метаболического и антиоксидантного статуса зависит формирова-
ниє колострального иммунитета у новорожденных животных Впервые установлено, что у заболевших омфалитом новорожденных телят, по сравнению с оставшимися здоровыми, более значительно выражены явления оксидативного стресса, развивающиеся вследствие дисбаланса в системе свободнорадикальное окисление -антиоксидантная защита, окислительной модификации белков, дефицит микроэлементов, входящих в состав основных антиоксидантных ферментов Это приводит к нарушению формирования колострального иммунитета Впервые установлено, что совместное применение антиоксидантного препарата Селеданта и Тривита нормализует состояние антиоксидантного и иммунного статуса у новорожденных и профилактирует развитие у них омфалита
Новизна проведенных исследований подтверждена патентом РФ № 2301060 «Способ профилактики омфалита у новорожденных телят» и положительным решением о выдаче патента «Способ профилактики омфалофлебита у новорожденных телят» от 06 07 2007
Практическая значимость. Изучение значения антиоксидантного и иммунного статуса в возникновении омфалита у новорожденных телят позволяет углубить и систематизировать современные представления об их роли в возникновении этой патологии неонатального периода Полученные данные можно использовать для оценки риска и прогнозирования развития омфалита, разработки фармакологических средств его профилактики и лечения у телят
Результаты научных исследований включены в «Методические рекомендации по диагностике, терапии и профилактике нарушений обмена веществ у продуктивных животных» (рассмотрены и одобрены секцией «Патология, фармакология и терапия», протокол № 2 от 08 07 2005, утверждены Бюро Отделения ветеринарной медицины Россельхозакадемии, протокол № 3 от 06 10 2005)
Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены на Международной научно-практическая конференция «Актуальные проблемы патологии и морфологии животных», посвященной 100-летию со дня рождения проф А А Авророва (Воронеж, 2006), 1-ой Международной научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патологии, фармакологии и терапии» (Воронеж, 2006), Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы ветеринарии в современных условиях» (Краснодар, 2006), Первом съезде ветеринарных фармакологов России (Воронеж, 2007), а также на ежегодных отчетных сессиях ВНИВИПФиТ в 2005-2007 г г
Публикации. Основные материалы диссертации изложены в 12 статьях, опубликованных в различных изданиях, в том числе 2 в журналах, рекомендованных ВАК РФ, и 1 патенте
На защиту выносятся следующие положения:
1. Ранний постнатальный период развития телят сопровождается явлениями окислительного стресса Преимущественное значение в защите от активных форм кислорода в течение первых суток жизни принадлежит комплексу супероксид-дисмутаза-каталаза, а позднее глутатионовому и неферментативному звеньям системы антиоксидантной защиты
-
У телят, заболевших омфалитом, по сравнению с оставшимися здоровыми, в первые дни после рождения более выражены явления оксидативного стресса и недостаточность ферментативного звена системы антиоксидантной защиты, что сопровождается нарушением формирования колострального иммунитета
-
Применение телятам через 0,5-1 час после рождения Селеданта и Тривита способствует повышению потенциала их антиоксидантного и иммунного статуса и снижению заболеваемости омфалитом.
Структура и объём работы. Диссертация изложена на 198 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, объектов и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов и практических предложений Список использованной литературы содержит 440 источников, из них 254 отечественных и 186 иностранных Иллюстративный материал включает 21 таблицу и 22 рисунка
Исследования проведены в 2005-2007 г г в отделе клинической биохимии в соответствие с планом НИР ГНУ Всероссийский научно-исследовательский ветеринарный институт патологии, фармакологии и терапии РАСХН по государственным заданиям «Изучить роль дисбаланса активных форм кислорода и биологически активных веществ в нарушении обмена веществ, снижении резистентности и возникновении заболеваний продуктивных животных» (№ гос регистрации 01200117018) и «Разработать новые высокоэффективные средства и способы профилактики и терапии массовых незаразных и вызываемых условно патогенными микроорганизмами заболеваний сельскохозяйственных животных, экспресс-методы оценки качества кормов, сырья и продуктов животного происхождения, способы реабилитации животных от техногенных воздействий» (№ гос регистрации 01 9 90 0001257)
Опыты проведены на базе ОАО «Воронежпищепродукт» Новоусманского района Воронежской области совместно с сотрудниками отдела микробиологии, вирусологии и иммунологии, отдела физико-химических методов исследований и отдела патологии размножения и молочной железы у сельскохозяйственных животных, за что автор приносит им благодарность
В качестве объекта исследований служили 170 новорожденных телят За матерями этих телят в течение 1,5 месяцев до отела вели клиническое наблюдение, учитывали отеки молочной железы, тазовых конечностей, подгрудка и наружных половых органов, а также определяли температуру тела, частоту сердечных сокращений
За всеми телятами вели клиническое наблюдение до месячного возраста учитывали состояние слизистых оболочек, мышечного тонуса, рефлекторной возбудимости, наличие сосательного рефлекса, сроки появление уверенной позы стояния, регистрировали температуру тела, частоту сердечных сокращений и дыхательных движений Все животные содержались в одинаковых условиях кормления и ухода в соответствии с зоогигиеническими требованиями
В опытах использовали селенорганический препарат Селедант, содержащий в качестве ДВ алкилзамещенный (4,4)-дипиразолселенид (Селекор) и Тривит содержащий 20 мг - токоферол-ацетата, 30000 ME.- ретинол-ацетата, 40000 ME -витамина Д3 производства ЗАО НПЇТ «Агрофарм»
Для иммунизации стельных коров использовалась поливалентная формолвак-цина против колибактериоза (эшерихиоза) сельскохозяйственных животных «Коли-вак»
Определение содержания в сыворотке крови глюкозы, холестерина, креатини-на, мочевины, кальция, неорганического фосфора, активности у-глутамилтранс-феразы (у-ГТ), аспартат- и аланинаминотрансферазы, щелочной фосфатазы определяли на биохимическом анализаторе «Хитачи-902» (Япония), содержание в крови цинка, меди, марганца, железа — на атомно-адсорбционном спектрофотометре «Perkin Elmer» модель 703 (США) В ряде опытов активность у-ГТ определяли с помощью наборов фирмы «Vital Diagnostics» (Россия)
Для оценки антиоксидантного статуса организма определяли содержание диеновых коньюгатов (D232 /мг липидов), кетодиенов (D278 /мг липидов), малонового ди-альдегида (мкМ/л), флуоресцирующих оснований Шиффа (отн ед /мл сыворотки крови), активность каталазы (мкМ Н202/лхмин), селензависимой глутатионпероксидазы (мМ восстановленного глутатиона/лхмин) с использованием в качестве субстрата пероксида водорода, глутатионредуктазы (мкМ окисленного глутатиона/лхмин), ферроксидазную активность церулоплазмина (мкМ бензохинона/лхмин), содержание восстановленного глутатиона (мМ/л), витамина Е (мкМ/л) (Бузлама В С с соавт, 1997) Активность супероксиддисмутазы (услед/мг гемоглобина) определяли по степени ингибирования аутоокисления адреналина в щелочной среде (Сирота Т В , 1999) Степень окислительной модификации белков плазмы (сыворотки) крови (нМ карбонильных групп/мг белка) определяли по методу Reznick A Z, Packer L, (1994) в модификации Редкого М И и Артемьевой С С (2004), уровень молекул средней массы (Габриэлян Н И с соавт, 1985), сорбционную способность эритроцитов (То-гайбаев А А с соавт, 1988), содержание в крови молочной (мМ/л) (Меньшиков В В с соавт, 1987) и пировиноградной кислот (мкМ/л) (Бабаскин П М, 1976) Содержание белка определяли биуретовым методом (Досон Р С соавт, 1991), общих иммуноглобулинов - методом преципитации сульфатом цинка (Weaver DM et al, 2001) Классы иммуноглобулинов в сыворотке крови телят были определены методом радиальной иммунодиффузии по Манчини и титр антител к Е coh в отделе микробиологии, вирусологии и иммунологии ВНИВИПФиТ
Каждую пробу исследовали в 3-х аналитических повторностях Обработку экспериментальных данных проводили методами математической статистики с использованием компьютерных прикладных статистических программ «Statistica 5 0» и «Microsoft Excel» Достоверность различий оценивали с использованием t-критерия Стьюдента Статистически значимыми считали различия при р<0,05
