Содержание к диссертации
Введение
1.1. Актуальность проблемы
1.2. Цель исследований
1.3. Научные задачи и объекты работы
1.4. Научная новизна
1.5. Теоретическое и практическое значение работы
1.6. Основные положения диссертации, выносимые на защиту
1.7. Апробация работы
1.8. Публикации
1.9. Структура и объем диссертации"
2. Обзор литературы
2.1. Понятие о системе иммунитета
2.2. Неспецифические факторы противомикробной защиты
2.2.1. Кожно - слизистые барьеры
2.2.2. Лимфатический барьер
2.2.3. Кровяной барьер
2.2.3.1 .Фагоцитоз
2.3. Иммунология репродукции
2.4. Иммунитет новорожденных
2.5. Стимуляция иммунологической реактивности организма животных
3. Собственные исследования
3.1. Место и материалы исследований
3.2. Методы исследований
3.3. Результаты собственных исследований
3.3.1. Динамика показателей естественной резистентности организма свиноматок при беременности, лактации и влияние на них "Риботана" и "Полифага" -59-
3.3.2. Динамика показателей естественной резистентности организма поросят в раннем постнатальном онтогенезе и влияние на них "Риботана" и "Полифага" -100-
3.3.3.Влияние "Риботана" и "Полифага" на динамику живой массы и сохранность поросят -140-
4. Анализ и обсуждение полученных данных -143-
Выводы -154-
Практические предложения -156-
Список использованной литературы
- Теоретическое и практическое значение работы
- Неспецифические факторы противомикробной защиты
- Стимуляция иммунологической реактивности организма животных
- Динамика показателей естественной резистентности организма свиноматок при беременности, лактации и влияние на них "Риботана" и "Полифага"
Теоретическое и практическое значение работы
Результаты исследований представляют определенный вклад в физиологию иммунной системы организма свиней, расширяя и дополняя имеющиеся знания. Полученные данные могут быть использованы для совершествования лечебно-профилактических и противоэпизоотических мероприятий на свиноводческих фермах и комплексах, в научно-исследовательских работах по изучению динамики показателей естественной резистентности организма других видов животных. Наиболее эффективный способ сочетанного применения "Риботана" и "Полифага", выявленный в ходе работы, рекомендуется для дальнейшего использования в свиноводстве с целью повышения естественной резистентности организма животных и сохранности поросят. Полученные данные по динамике показателей естественной резистентности организма свиней при различных физиологических состояниях могут быть применены (и уже использовались) для написания монографий, учебников и научных трудов. 1. Беременность (супоросность) сказывается на снижение естественной резистентности организма свиноматок. 2. Естественная резистентность организма поросят подчиняется возрастным физиологическим особенностям. 3. Иммунокорректоры «Риботан» и «Полифаг», введенные свиноматкам и поросятам, оказывают на их организм иммуностимулирующий эффект разный. 4.Изменение уровня показателей естественной резистентности организма поросят положительно отражается на величинах их живой массы и сохранности. Материалы диссертации доложены на 46-й научной конференции профессорско-преподавательского состава, сотрудников и аспирантов (Самарская государственная сельскохозяйственная академия-Кинель, 1999); на расширенном заседании кафедры физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных Самарской государственной сельскохозяйственной академии (2001). По теме диссертации опубликованы три научные работы, в том числе, одна-в журнале "Ветеринария" (№3, 2000), две-в материалах 46-й научной конференции Самарской государственной сельскохозяйственной академии (1999).
Диссертация состоит из нескольких разделов: введения, обзора литературы, трех глав результатов собственных исследований, анализа и обсуждения полученных данных, выводов, практических предложений и списка использованной литературы.
Объем диссертации составляет ЩО машинописных страниц, данная работа содержит схему опыта, 21 таблицу и 13 рисунков. Список использованной литературы включает 219 источников, в том числе 54 зарубежных. На этом фоне глубокие количественные и качественные изменения претерпевают микробный биоценоз и связанные с ним пищеварительные и иммунные процессы под влиянием различных экзо - или эндогенных токсических факторов и воздействий. Дисбактериоз (кишечный дисбиоз) организма приобретает свое стадийное развитие за счет увеличение количества нормальных условно-патогенных симбионтов и уменьшения или исчезновения бифидобактерий (А.Ф. Белибин, 1967; О.П. Марко, 1974 цитировано по В.В. Чиркину с соавторами, 1999). На этом фоне проявляются и интенсивно размножаются штаммы с гемолитической активностью и другими патогенными свойствами, способствующие развитию ферментопатий, аллергизации кишечной стенки, значительному повышению функциональной нагрузки на иммунную систему. Развивающиеся нарушения кишечного барьера и особенно иммунные являются благоприятным фактором не только для увеличения численности активизированной условно-патогенной флоры, но и расселенения ее за пределы обычных мест обитания -в лимфу, кровь, внутренние органы (В.В. Чиркин с соавторами, 1999).
Снижение показателей неспецифической резистентности организма (бактерицидной, лизоцимной активности сыворотки крови, фагоцитарной активности нейтрофилов) при выращивании молодняка в условиях интенсивных технологий способствует проявлению иммунодефицита (A.M. Петров, 1989). Их компенсация у новорожденных поросят происходит за счет клеточных и гуморальных факторов молозива (С.С. Абрамов и другие, 1990).
Вакцины, антибиотики, и химиотерапевтические препараты, применяемые для профилактики и лечения болезней поросят, не всегда дают желаемые результаты, так как к ним адаптировалось большинство микроорганизмов, а ряд антибиотиков обладает иммуносупрессивным свойством. Механизм действия неспецифических иммунокорректоров существенно шире, чем принято считать, они значительно повышают эффективность традиционной профилактики и терапии многих болезней (В.М. Земсков, 1997). Поэтому разработка и применение новых иммунокорректирующих препаратов в настоящее время заслуживает особого внимания.Этим продиктована актуальность использования в ходе нашей работы иммуностимуляторов "Риботана" и "Полифага".
Неспецифические факторы противомикробной защиты
Современные представления о сущности иммунитета исходят из принципа единства и целостности организма. Наряду с факторами специфической защиты организм использует и неспецифические. Защитные приспособления организма представляют результат, с одной стороны, эволюционного развития вида, с другой - активного приспособления каждого индивида к условиям внешней среды. Для проникновения в подходящие для его размножения клетки и ткани микробу необходимо преодолеть немало защитных барьеров. Сугубо условно эти барьеры можно отнести к трем видам: кожно - слизистый, лимфатический, кровеносный. Если возбудителю и удается преодолеть эти защитные преграды, восприимчивая клетка макроорганизма будет бороться с вторгшимся микробом. Защитные силы и средства организма против инфекции многочисленны и многообразны. Ведя борьбу за свое спасение, организм использует не только специальные средства и силы защиты, но также изменяет уровень обмена веществ и определенных физиологических процессов (Я.Е. Коляков, 1986).
Кожно - слизистые барьеры выдерживают первую атаку микроба -агрессора. Неповрежденные кожа и слизистые оболочки не только механическая преграда, но и стерилизующий фактор в отношении многих видов микроорганизмов. Кожа и слизистые оболочки покрыты слоем эпителиальных, постоянно обновляющихся клеток, преграждающих путь микробам. Вместе с тем, при постоянно происходящем слущивании эпителия удаляется и осевшая на нем вредная микрофлора. Чистая кожа относительно быстро расправляется с некоторыми видами бактерий. Бактерицидное действие кожи связывают с веществами, выделяемыми потовыми и сальными железами, а также содержащимися в коже жирными кислотами.
Выраженными барьерными свойствами обладают также конъюнктива, слизистая оболочка носа. Особый интерес представляет бактерицидное вещество лизоцим в связи с его способностью растворять (лизировать ) некоторые виды бактерии, преимущественно из группы кокков.
Реальные условия существования условно- патогенных и патогенных микроорганизмов как специфических микробиоценозов крупных, относительно стабильных хозяйственных группировках или популяциях животных, прежде всего на промышленных животноводческих предприятиях, определяются как микробизм, или стойловая микрофлора. Инфекция молодняка- болезни, распространенные преимущественно среди животных раннего возраста, которым свойственна повышенная возраст-специфическая восприимчивость и реактивность за счет того, что молодой организм впервые после угасания материнского иммунитета встречается со многими возбудителями в составе микробизма. Животные раннего возраста- группа риска для специфического ряда массовых вирусных и бактериальных инфекций, сопровождающихся пневмоэнтеритами и характерных для крупных формирований молодых животных с целью откорма. Типичные инфекции молодняка : рота-,корона-, аденовирусные инфекции, эшерихиозы. Пищеварительный тракт животных служит воротами проникновения для возбудителей многих важнейших как локальных, так и генерализованных инфекций; в частности, у свиней, ввиду особенностей их поведения, содержания и кормления, большинство инфекций передается именно алиментарным путем. Через органы пищеварения проникают патогенные микроорганизмы, как правило, устойчивые к неблагоприятным факторам внешней среды (учетам фекально-оральной или кормовой передачи инфекций), не инактивирующиеся в кислой среде и в присутствии гидролитических ферментов, имеющие короткий цикл размножения (В.В. Марков с соавторами, 2000).
В.В. Чиркин с соавторами (1999) рассматривают влияние дисбиоза на иммунною систему организма человека. Толстая кишка, по - своему внешнему виду и анатомическому строению, которое в значительной мере обусловлено ее функциональными особенностями - в связи с уменьшением процесса всасывания (всасывается, главным образом вода) слизистая оболочка ее гладкая, без ворсин и пейеровых бляшек, но как и тонкая кишка, содержит либеркюновы железы, выделяющие кишечный сок, и солитарные лимфатические фолликулы. Следует отметить, что в червеобразном отростке находится большое количество пейеровых бляшек, что дает основание называть его кишечной миндалиной.
В толстой кишке находится 1-5x10п микроорганизмов в 1 мл ее содержимого. В каловых массах примерно 30 % приходится на микроорганизмы, что составляет 10 п на 1 мл. Микробный пейзаж представлен на 95 % анаэробами - бифидо - и молочнокислыми бактериями и аэробами -кишечной палочкой, энтерококками. Количество бифидобактерии составляет примерно 70-80 %. В качестве конечного продукта своего метаболизма они выделяют органические кислоты, создающие в кишечнике кислую среду и подавляют тем самым рост и размножение патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Особенно высоко чувствительны к закисленню среды стафилококки с плазмокоагулирующей и гемолитической активностью. На этой основе облигатные сапрофитные бактерии поддерживают в кишечнике здорового организма микробный гомеостаз - колонизационную резистентность. Анаэробные бифидобактерии и бактероиды контролируют состав условно патогенной микрофлоры, представленной клебсиеллами, энтеробактером, протеем, стафилококками и другими, которые при определенных условиях могут заселять не только толстую кишку, но и весь желудочно - кишечный тракт и служить источником эндогенной интоксикации.. Они играют большую роль в образовании витаминов для макроорганизма : образуют тиамина в 7 раз, фолиевой кислоты в 4,5 раза, никотиновой кислоты в 2 раза больше, чем постоянная их спутница -сапрофитная кишечная палочка. Инактивация в кишечном содержимом энтерокиназы и щелочной фосфатазы также совершается при непосредственном участии бифидо - и лактобактерий.
Помимо этого, существование облигатной кишечной микрофлоры является не только важным, но и необходимым условием нормальной работы иммунного аппарата толстой кишки и всего иммунного гомеостаза. Об этом свидетельствуют глубокие его нарушения у безмикробных животных гнотобионтов, выращиваемых в стерильных условиях. У них отмечают лимфопению, нейтропению, снижение фагоцитарной активности нейтрофиллов, перитонеальных макрофагов, уровней серомукоида и церулоплазмина, IgA и IgG. В то же время киллерная активность клеток селезенки, а также концентрация сывороточного IgM достоверно повышена. В экспериментах по селективной или тотальной деконтаминации - уничтожению анаэробной и аэробной кишечной микрофлоры у обычных экспериментальных животных - также наблюдается угнетение хемотаксиса перитонеальных макрофагов, их бактерицидной и цитотоксической активности, пролиферации клеток лимфатических узлов в ответ на митогены. Активный характер взаимодействия организма и его облигатной микрофлоры подтверждается наличием и определенной динамикой нормальных антибактериальных антител. В поддержании двусторонних, устойчивых физиологических отношений большое значение имеют нормальная перистальтика кишки и эвакуация кишечного содержимого, мукопротеиновое покрытие кишечного эпителия, ритмичное поступление в кишечник соляной кислоты (HCL), желчных кислот, пищеварительных ферментов. Местные регуляторные влияния на микробный биоценоз обусловлены продуктами лимфоидного аппарата толстой кишки: лактоферрином, лизоцимом, интерферонами, комплементом, секреторным IgA (В.В. Чиркин с соавторами, 1999).
Стимуляция иммунологической реактивности организма животных
Необходимость стимуляции иммунных реакций вызвана у сельскохозяйственных животных различными проявлениями иммунодефицита. Развитие иммунологической недостаточности может быть связано с различными нарушениями иммунологического равновесия : уменьшением количества иммунокомпетентных клеток, нарушением их дифференциации и кооперации, изменением активности различных субпопуляций, угнетением процессов фагоцитоза и т.д. А.Т. Семенюта (1981, 1983), А.В. Селиванов и др.(1987) также отмечают, что многие заболевания сельскохозяйственных животных имеют в своей основе врожденные или приобретенные дефекты иммунной системы. С.С. Абрамов, И.Г. Арестов, И.М. Карпуть (1990) указывают, что иммунные дефициты у животных (иммунная недостаточность ) характеризуются тем, что организм не в состоянии реагировать полноценным иммунным ответом на чужеродные антигены. Авторы считают, что иммунные дефициты бывают врожденные (первичные), возрастные (физиологические) и приобретенные (вторичные). В зависимости от того, какого компонента иммунной системы не хватает или он слабоактивен, иммунные дефициты делят на следующие . 1. Недостаточность клеточного иммунитета (Т- системы лимфоцитов). 2. Недостаточность гуморального иммунитета (В - системы лимфоцитов). 3. Недостаточность системы фагоцитов (макро - и микрофаги). 4. Недостаточность системы комплемента. 5. Комбинированная иммунная недостаточность. У более старших животных иммунная недостаточность обусловлена недостатком образования Т- лимфоцитов . М.С. Жаков, И.М. Карпуть (1981), Ю.Н. Федоров, М.Ю. Горбунова (1982), указывают на то, что синдесмохориальная плацента крупного рогатого скота практически не проницаема для антигенов, вследствие чего полностью отсутствует антигенная стимуляция иммунной системы плода. Поэтому, к моменту рождения завершается лишь антигеннезависимая фаза становления иммунной системы, что ограничивает иммунологическую реактивность новорожденного животного. Кроме того, активное функционирование иммунной системы в первые дни жизни тормозится колостральными антителами в силу действия механизма обратной связи регуляции иммунитета. Часто сами колостральные антитела не обеспечивают полноценной защиты новорожденных из-за иммунобиологической недостаточности материнского организма. Таким образом, в первые два-три дня жизни организм новорожденного животного не в состоянии самостоятельно обеспечивать адекватную иммунологическую защиту, и даже условно - патогенные возбудители способны вызвать у них тяжелую патологию ( так называемые факторные инфекции ).
По мнению И. М. Карпуть, Л.М. Пивовар и И.З. Севрюк (1992), новорожденные животные защищены от патогенов колостральным иммунитетом. Активные клеточные иммунные реакции развиваются раньше, чем гуморальные, с первых дней жизни. Способность же к активному антителогенезу начинает проявляться с одно- двухнедельного возраста, но остается низкой до окончательного выведения из организма материнских антител.
В.Г. Квачев, А.Ю. Кассич (1991) считают, что при разработке эффективных способов профилактики и ликвидации болезней сельскохозяйственных животных сегодня нельзя обойтись без оценки их иммунологического статуса и поиска способов коррекции иммуно дефицитных состояний.
Среди современных подходов к борьбе с иммунодефицитами в животноводстве можно выделить три основных направления : 1. разработка оптимальных технологий содержания животных, ограничивающих отрицательное воздействие окружающей среды; 2. селекционная работа, направленная на выведение линий и пород животных с высоким иммунологическим статусом; 3. фармакологическая иммунокоррекция на основе применения иммуномодуляторов. Формирование последнего связано с открытием большой группы веществ, способных направленно воздействовать на иммунную систему (Е.В. Гущина и др., 1992; В.И. Колесников, 1993; A.M. Никитенко с соавт., 1984; В.Д. Соколов и др., 1992; Ю.А. Федоров, 1988).
В условиях современного животноводства иммунопрофилактика играет важную роль в обеспечении эпизоотологического благополучия (Е.А. Маринин с соавторами, 1993).
Однако, в некоторых случаях под влиянием неблагополучных факторов внешней среды у животных снижается иммунологическая реактивность и, как следствие этого (несмотря на применение вакцин), у них отмечается частичный или полный иммунодефицит (А.Т. Семенюта, И.К. Колесников, 1983; Я.Е. Коляков, 1986).
Большая роль в стимуляции иммунитета отводится иммуномодуляторам. Среди биологических иммуномодуляторов прежде всего нужно назвать липополисахаридные комплексы, выделеннные из различных микроорганизмов - Е. coli, S. typhimurium, Вас. prodigiosum и другие (Е.В. Ермольева, Г.Е. Вейсберг, 1976; А.В. Никитин, СМ. Навашин, 1983). Иммунорегулирующим действием обладают вакцины БЦЖ и выделенный из нее мурамилдипептид, Corynebacterium parfum, вирусы оспы овец и птиц. Иммуностимулирующее действие присуще не только отдельным микроорганизмам или их структурным компонентам, но и некоторым продуктам их метаболизма.
Динамика показателей естественной резистентности организма свиноматок при беременности, лактации и влияние на них "Риботана" и "Полифага"
Динамика общего количества эритроцитов (млн/мкл) крови свиноматок При анализе полученных результатов у холостых животных (за 7 дней до искусственного осеменения) показатель количества эритроцитов крови составил 6,48 ± 0,02 (Табл.1). Холостые свиноматки служили контролем для сравнения в периоды беременности и лактации. В 15-й день супоросности количество эритроцитов крови составило 6,73 +0,08 . Этот результат выше на 3,86% (р 0,05 ) в сравнении с холостыми свиноматками. В 45 - й день супоросности количество эритроцитов крови составило 6,71 ±0,14. Этот показатель был не достоверен по отношению к холостым свиноматкам и не достоверен в сравнении с предыдущим 15 - ым днем исследования. В 70 - й день супоросности количество эритроцитов крови было 6,52 ±0,12. Этот результат не достоверен по отношению к холостым свиноматкам, и не достоверен в сравнении с 45-м днем исследования. В 100-й день супоросности количество эритроцитов крови составило 6,13 ±0,09. Этот показатель ниже на 5,4% (р 0,01) в сравнении с холостыми свиноматками и ниже на 5,98% (р 0,01) по отношению к предыдущему 70-му дню исследования. В 110-й день супоросности количество эритроцитов крови первой группы было ниже на 6,02% (р 0,01) по отношению к холостому периоду исследования, и было ниже на 0,65% (р 0,05) в сравнении с предыдущим 100-м днем супоросности. В ПО день исследования у 4-й группы данный показатель был наибольшим по отношению к 1-й группе - на 6,9% (р 0,05). Результат не достоверен у 2-й и 3-й группы . В день опороса (в процессе родов) количество эритроцитов крови свиноматок 1-й группы было ниже на 7,25% (р 0,01) в сравнении с холостыми свиноматками, и было ниже на 1,31 % ( Р 0,05) по отношению к предыдущему 110-му дню супоросности. В день опороса у 4-й группы данный показатель был наибольшим и составил 5,66% в сравнении с 1-й группой (р 0,05). Результат не достоверен у 3-й группы и достоверен у 2-й группы (р 0,05). В 3-й день подсосного периода количество эритроцитов крови свиноматок 1-й группы было ниже, чем в день опороса. У 4-й группы в сравнении с 1-й группой оно было наибольшим и составило 5,26% (р 0,05). Результат не достоверен у 3-й группы и достоверен у 2-й группы (р 0,05). В 30-й день подсосного периода количество эритроцитов крови продолжало возрастать по отношению к 3-му дню подсосного периода. Результат не достоверен у 2-й, 3-й, и 4-й, групп. В 40-й день исследования ( на 5-й день после отъема поросят) количество эритроцитов крови возросло по отношению к 30-му дню подсосного периода и было близким к холостому периоду исследования. Результат не достоверен у 2-й, 3-й, 4-й групп. Таким образом, из таблицы 1 следует, что общее количество эритроцитов крови супоросных свиноматок - по 70-й день исследования -было выше, чем у не осемененных. Этот показатель до 45- дневной супоросности возрос на 3,55% по отношению к холостому периоду.
Динамика общего количества лейкоцитов (тыс/мкл) крови свиноматок Из данных таблицы 2 видно, что у холостых животных (за 7 дней до искусственного осеменения) показатель количества лейкоцитов крови составил 12,1 ± 0,27. Холостые свиноматки служили контролем для сравнения в периоды беременности и лактации. В 15-й день супоросности количество лейкоцитов крови составило 12,46 ± 0,24. Этот результат не достовере в сравнении с холостыми свиноматками. В 45-й день супоросности количество лейкоцитов крови составило 12,49 ±0,21. Этот показатель был не достоверен по отношению к холостым свиноматкам и не достоверен в сравнении с предыдущим 15-м днем исследования. В 70- й день супоросности количество лейкоцитов крови было 13,22 ±0,25. Этот результат был больше на 9,26% (р 0,01) по отношению к холостым свиноматкам, и больше на 5,84% (р 0,05) в сравнении с 45 днем исследования. В 100-й день супоросности количество лейкоцитов крови составило 13,10±0,26. Этот показатель больше на 8,26% в сравнении с холостыми свиноматками (р 0,05), и не достоверен по отношению к предыдущему 70 63 ти дневному периоду исследования. В 110-й день супоросности количество лейкоцитов крови свиноматок 1-й группы было выше на 8,84%(р 0,05) по отношению к холостому периоду исследования, и было больше на 0,53% (р 0,01) в сравнении с предыдущим 100-м днем супоросности. В 110-й день исследования у 4-й группы данный показатель был наибольшим по отношению к 1-й группе - на 6,07 %(р 0,05). Результат не достоверен у 2-й, 3-й групп . В день опороса (в процессе родов) количество лейкоцитов крови свиноматок 1-й группы было больше на 9,92 % (р 0,01) в сравнении с холостыми свиноматками и было недостоверным по отношению к предыдущему 110-му дню супоросности. В день опороса у свиноматок 4-й группы данный показатель был наибольшим и составил 5,34 % в сравнении с 1-й группой (р 0,05). Результат не достоверен у 2- й, 3- й групп. В 3-й день подсосного периода количество лейкоцитов крови уменьшилось по отношению ко дню опороса. В сравнении с 1- й группой результат не достоверен у 2- й, 3- й, 4- й групп. В 30-й день подсосного периода количество лейкоцитов крови продолжало уменьшаться по отношению к 3- му дню подсосного периода. В сравнении с 1- й группой результат не достоверен у 2- й, 3- й, 4- й групп. В 40-й день исследования (на 5-й день после отъема поросят) количество лейкоцитов крови уменьшилось по отношению к 30- му дню подсосного периода и было близко к холостому периоду исследования. В сравнении с 1- й группой результат не достоверен у 2- й, 3- й, 4- й групп. Итак, при изучении динамики общего количества лекоциитов крови свиноматок было установлено, что у беременных и лактирующих свиноматок данный показатель был выше, чем у холостых. К 70-му дню исследования оно возросло на 9,26 % в сравнении с холостыми животными.
