Содержание к диссертации
Введение
Глава I Обзор литературы 12
1.1 Причины возникновения и способы предупреждения диареи новорожденных телят 12
1.1.1 Этиология диареи новорожденных телят 12
1.1.2 Профилактика диареи новорожденных телят 17
1.2 Применение в ветеринарии микрокапсулированных препаратов 20
1.3 Полигуанидины в ветеринарии 27
1.3.1 Механизм биоцидного действия ПГМГ 27
1.3.2 Лечебные и профилактические свойства ПГМГ 29
1.4 Свойства и применение пектинов 32
Заключение 35
Глава II Материалы и методы 36
Глава III Результаты собственных исследований 40
3.1 Получения микрокапсул ПГМГ ГХ в пектине 40
3.2 Определение размеров микрокапсул ПГМГ ГХ в пектине и их морфологических особенностей методом электронной микроскопии 44
3.3 Определение количества полигексаметиленгуанидина гидрохлорида в микрокапсулах in vitro 50
3.4 Клинико-физиологические показатели здоровых новорожденных телят и в условиях применения микрокапсулированного ПГМГ ГХ в пектине 55
3.5 Морфогематологические показатели у клинически здоровых новорожденных телят 58
3.6 Морфогематологические показатели у новорожденных телят в условиях эксперимента 65
3.6.1 Лейкоцитарные показатели у новорожденных телят в условиях эксперимента 66
3.6.2 Эритроцитарные показатели у новорожденных телят в условиях эксперимента 73
3.6.3 Тромбоцитарные показатели у новорожденных телят в условиях эксперимента 81
3.7 Биохимические показатели здоровых новорожденных телят и в условиях эксперимента 88
3.8 Оценка микроклимата и разработка технологии снижения общей микробной загрязненности воздуха в телятнике-профилактории 105
3.9 Определение экономической эффективности использования микрокапсулированного ПГМГ ГХ в пектине и санации воздуха животноводческих помещений 111
Глава IV Обсуждение полученных результатов 114
Заключение 124
Выводы 124
Практические предложения 126
Список литературы 127
Приложения 149
- Применение в ветеринарии микрокапсулированных препаратов
- Определение количества полигексаметиленгуанидина гидрохлорида в микрокапсулах in vitro
- Эритроцитарные показатели у новорожденных телят в условиях эксперимента
- Оценка микроклимата и разработка технологии снижения общей микробной загрязненности воздуха в телятнике-профилактории
Введение к работе
Актуальность исследования. В настоящее время, в условиях импортозамещения, остро стоит вопрос об увеличении собственного поголовья скота, повышения его молочной и мясной продуктивности. В основе решения этой задачи лежит планомерное получение здоровых телят от здоровых коров и своевременная и эффективная профилактика их болезней. Особенно важно следить за здоровьем новорожденных телят, когда на их ещё неокрепший организм оказывает негативное влияние большое количество патогенных факторов различной этиологии. У телят в новорожденный период велик риск возникновения диарейного синдрома, что приводит к замедлению в росте и развитии, дополнительным расходам на лекарственные препараты и корм.
В тяжелых случаях, возникающих довольно часто, диарея приводит к потере до 100% новорожденных телят. Как средство эффективной профилактики диарейного синдрома нами предлагается микрокапсулы полигексаметиленгуанидина гидрохлорида (ПГМГ ГХ), оболочкой для которого служит пектин.
ПГМГ ГХ обладает биоцидным действием против грамположительных и грамотрицательных бактерий (включая микобактерии туберкулёза), различного рода грибов (плесневых, дрожжеподобных, дерматофитов и др.). ПГМГ гидрохлорид одновременно воздействуют не только на аэробную и анаэробную микрофлору, но и подавляет вирусы. Гуанидиновые соединения широко распространены в природе и находят применение в качестве биологически активных веществ: лекарств, антисептиков, фунгицидов (К.М. Ефимов, 2005; Е.В. Баскаков, 2007; И.А. Коломенцев, 2010; М.Н. Павлов, 2012; И.А. Брусенцев, 2015 и др.).
Пектин известен своими разнообразными биологически ценными свойствами: является сорбентом, освобождая организм новорожденного теленка от эндотоксинов, при этом благодаря своей желеобразной структуре препятствует обезвоживанию организма, оказывает стимулирующее действие на обмен веществ, повышает неспецифическую резистентность организма здоровых животных, оказывает противовоспалительное действие, является перспективным антимикробным средством не оказывающим негативного влияния на нормальную микрофлору кишечника (Э. Н. Ямаев, 2002; И. А. Сычев, 2008).
Новиков А.И., Потиевский Э.Г., Rabbani G.H. и др. отмечают, основываясь на данных экспериментальных исследований и клинических наблюдений еще одно новое качество пектина – выраженное антидиарейное действие.
Помимо диарейного синдрома так же крайне острой проблемой является условно патогенная микрофлора в воздухе профилакториев, это особенно актуально для новорожденных телят, так как массовые отёлы традиционно приходится на зимне-весенний период, когда в животноводческих помещениях устанавливается низкая температура и высокая влажность. Данные условия способствуют активному развитию условно-патогенной микрофлоры в воздухе животноводческих помещениях.
Всестороннее изучение микрокапсулированного ПГМГ ГХ в пектине и его влияние на физиолого-биохимический статус новорожденных телят, с целью обоснованных рекомендаций профилактического применения нового препарата в скотоводстве, является актуальным и имеет научно-практическое значение.
Степень разработанности темы.
Современные технологии предусматривают получение микрокапсул с заданными физическими и структурно-механическими характеристиками, такими как размер капсул, толщина и проницаемость оболочки, устойчивость к воздействию ферментов и температуры. Важной характеристикой микрокапсул является соотношение оболочки к внутреннему содержимому (ядру) капсул.
Биополимерные микро- и нанокапсулы, а также гидрогелевые наночастицы (НЧ) являются перспективными носителями биологически активных веществ (БАВ) и лекарственных соединений. Включение БАВ в такие микро- и наноконтейнеры позволяет снизить их токсичность, получать новые лекарственные формы с контролируемой кинетикой высвобождения, высокой стойкостью при хранении и т. д. Перспективными материалами для создания носителей БАВ являются полисахариды (пектин, хитозан, альгинат, каррагинан) и белки (протамин сульфат, альбумин), так как они биосовместимы и нетоксичны (В. А. Агабеков, 2014). А.Н. Красковский, К. С. Гилевская, В. И. Куликовская и др. (2014) отмечают, что природный биодеградируемый и биосовместимый полисахарид пектин является одним из перспективных материалов для создания микро- и наноконтейнеров для биологически активных веществ.
Сообщение об использовании в нанотехнологиях
полигексаметиленгуанидинов отражены в исследованиях И.С. Михаловского, В.А. Тарасевич, В.Е. Агабекова и др. (2014). Триглицеридные наноструктуры с серебром, стабилизированные ПГМГ разработаны и изучены ими, как дисперсные дезинфицирующие средства избирательного действия. В Витебской ордена «Знак почета» государственной академии ветеринарной медицины проведены бактериологические исследования указанных образцов (И. С. Михаловский, В. А. Тарасевич, В. Е. Агабеков, Г. Б. Мельникова, М. В. 2014).
Основной целью капсулирования указанных биологически активных
препаратов являлась их транзитная доставка в орган – мишень, например в
различные отделы кишечника. При этом микрокапсулы выполняют роль
контейнеров, обеспечивающих эту доставку с заданной фармакологической
направленностью, а именно с целью устранения условно-патогенных и
патогенных бактерий, вирусов, грибов и других микроорганизмов и паразитов,
вызывающих массовые по охвату и тяжелые по течению заболевания
сельскохозяйственных животных, коррекции их физиологического и
биохимического статуса.
По данным ряда авторов, в ветеринарной медицине успешно используются микрокапсулированные пробиотики и нанокапсулированные БАВ, с целью коррекции физиологического и биохимического статуса, нормализации обмена
веществ и повышения интенсивности роста животных (О.Б. Сеин, А.А. Кролевец, М.Ю. Смахтин, Д.В. Трубников и др., 2013).
Исходя из выше изложенного, нами были разработаны новый микрокапсулированный препарат ПГМГ ГХ в пектине и способ санации воздуха животноводческих помещений, сочетанное применение которых направленно на предупреждение диарейного синдрома у новорожденных телят в производственных условиях.
Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования являлась разработка микрокапсулированного препарата ПГМГ ГХ в пектине и изучение его влияния на клинико-физиологический и биохимический статус новорожденных телят в комплексной профилактике диарейного синдрома.
Для этого были поставлены следующие задачи:
-разработать микрокапсулированный препарат ПГМГ ГХ в пектине;
-изучить физико-химические свойства и морфологические особенности микрокапсул ПГМГ ГХ в пектине;
-определить количество действующего вещества (ДВ) ПГМГ ГХ в микрокапсулах;
-изучить влияние микрокапсулированного ПГМГ ГХ в пектине на клинико-физиологические, морфогематологические, биохимические показатели новорожденных телят в производственных условиях;
-обосновать экономическую эффективность применения
микрокапсулированного ПГМГ ГХ в пектине новорожденным телятам для профилактики диарейного синдрома;
-предложить производству комплекс профилактических мероприятий направленных на сохранность новорожденных телят.
Научная новизна. Разработан способ получения микрокапсул ПГМГ
гидрохлорида в пектине (Пат. РФ №2561586). Впервые методом растровой
электронной микроскопии определены размеры и морфологические
особенности микрокапсул ПГМГ ГХ в пектине. Проведены
фотоколориметрические исследования по определению массовой доли действующего вещества (ПГМГ ГХ) микрокапсул в водных растворах in vitro.
Впервые в производственных условиях применён препарат микрокапсул
ПГМГ ГХ в пектине новорожденным телятам. Изучено влияние
микрокапсулированного гидрохлорида полигексаметиленгуанидина в пектине на общие клинико-физиологические, гематологические и биохимические показатели новорожденных телят в условиях профилактических мероприятий и проведена их сравнительная оценка с указанными показателями у животных в возрастной динамике контрольной группы.
Разработанный в ходе экспериментальных исследований способ санации воздуха животноводческих помещений, включающий устройства для его осуществления (Пат. РФ №№ 2561531, 128065, 136681) и микрокапсулы ПГМГ ГХ в пектине, предлагаются производству к сочетанному применению, в целях предупреждения диарейного синдрома у новорожденных телят.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные знания о влиянии микрокапсулированного ПГМГ ГХ в пектине на физиолого-биохимический статус новорожденных телят, дополняют теоретическую базу для организации рациональных мер профилактики расстройств пищеварения у молодняка крупного рогатого скота.
Исследования раскрывают физико-химические свойства микрокапсул ПГМГ ГХ в пектине, доказывают эффективность сочетания выбранных компонентов, способных локально и пролонгировано действовать в желудочно-кишечном тракте новорожденных телят. Представленные знания могут стать основой перспективных научных направлений в научно-исследовательской работе, организаций биологического и ветеринарного профиля.
Результаты исследований, помимо практического применения в
производстве, можно использовать в учебном процессе для студентов при
изучении дисциплин «Морфология и физиология сельскохозяйственных
животных», «Физиология и этология животных», «Биохимия»,
«Фармакология», аспирантам и научным сотрудникам в НИУ и ВУЗах, при написании монографий, методических и учебных пособий.
Методология и методы исследования. В процессе выполнения работы
были проведены лабораторные и производственные опыты, в ходе которых
применялись общие (анализ, синтез и сравнение) и экспериментальные
(наблюдение, сравнение, методики физико-химических, клинико-
физиологических, морфогематологических, биохимических, экономических исследований) методы, с использованием растровой электронной микроскопии, фотоколориметрии, современных гематологического и биохимического анализаторов.
Полученный цифровой материал подвергнут биометрической обработке с применением общепринятых статистических констант.
Основные положения, выносимые на защиту:
-способ получения микрокапсул ПГМГ ГХ в пектине;
-оценка физико-химических свойств, определение размеров и
морфологических особенностей микрокапсул ПГМГ ГХ в пектине;
-влияние микрокапсулированного ПГМГ ГХ на клинико-физиологические, биохимические и морфогематологические показатели новорожденных телят в производственных условиях.
Степень достоверности и апробация результатов. Все исследования осуществлены на современном уровне, методически правильно, выполнены на сертифицированном оборудовании. Полученные данные биометрически обработаны с использованием ПК. Научные положения, выводы и практические предложения, сформулированные в диссертации, отвечают целям и задачам исследования, соответствуют полученным результатам и логически завершают собственные исследования.
Апробация работы. Основные результаты исследований диссертации
доложены, обсуждены и одобрены на ежегодных, научно-практических
конференциях: Международной научно-практической конференции
«Актуальные проблемы агропромышленного производства» (Курск, 2013); IV
Всероссийской конференции «Образовательный, научный и инновационный процессы в нанотехнологиях» (Курск, 2013); Региональном форуме «Молодежь. Наука. Инновации - 2013» (Курск, 2013); IV съезде ветеринарных фармакологов и токсикологов России «Актуальные вопросы ветеринарной фармакологии, токсикологии и фармации» (Москва, 2013); VI Всероссийской научной конференции «Образовательный, научный и инновационный процессы в нанотехнологиях» (Курск, 2015); II Международной научно-практической конференции «Ветеринарно-санитарные аспекты качества и безопасности сельскохозяйственной продукции» (Воронеж, 2017); Международной научно-практической конференции «Научное обеспечение агропромышленного производства» (Курск, 2018); и ежегодных отчетах аспирантов факультета ветеринарной медицины Курской ГСХА им. И.И. Иванова (2013-2016).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 14 научных статей, в том числе 4 в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получены 2 патента РФ на изобретения, 2 патента РФ на полезные модели.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 159 страницах машинописного текста и включает введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, собственные исследования, обсуждение полученных результатов, выводы, предложения производству, список литературы, приложения. Работа иллюстрирована 36 таблицей, 48 рисунками. Список литературы включает 181 источник, в том числе 27 иностранных авторов.
Применение в ветеринарии микрокапсулированных препаратов
Учеными постоянно ведутся поиски новых химиотерапевтических средств, способов и технологий, направленных на устранение условно патогенных и патогенных бактерий, вирусов, грибов и других микроорганизмов и паразитов вызывающих массовые по охвату и тяжелые по течению заболевания сельскохозяйственных животных, коррекции их физиологического статуса [10, 12, 24, 33, 34, 37, 47, 57, 62, 67, 154].
Одним из таких современных подходов является применение нано материалов, то есть материалов, имеющих размеры до 100 нм. Г.А. Кутузовой (2013) были изучены фармакотоксикологические свойства нано частиц железа, кремния и золота размером 15–30 нм и определено влияние вышеуказанных экспериментальных нано материалов на морфологические, культуральные свойства условно-патогенных микроорганизмов, некоторые факторы их патогенности, чувствительность к антибиотикам. Нано материалы всех изученных химических элементов адгезируют в виде кластеров на поверхность бактериальных клеток, а нано железо в восстановленной форме поступает в цитоплазму. Изучен процесс адгезии различных штаммов Escherichia coli на поверхности кремниевых пластин. С помощью цитологических и гистологических методов исследовано in vitro и in vivo действие нано частиц на клетки и ткани макроорганизма. Из всех изученных нано частиц только золото не обладало повреждающим действием, стимулировало приток макрофагов к месту своего введения, активизировало их, подавляло воспалительный процесс в ранах, обеспечивало освобождение от условно-патогенных бактерий и заживление первичным натяжением [62]. Полученные данные позволили теоретически обосновать ранозаживляющий эффект нано частиц золота, которые эффективно подавляют размножение условно-патогенных бактерий за счёт адгезии на клеточных стенках, снижают выделение факторов патогенности, повышают чувствительность к антибиотикам. Одновременно они стимулируют клеточные механизмы защиты и пролиферативные процессы в ранах.
На основе нано частиц золота разработан лекарственный препарат для лечения ран у животных, на который получен Патент РФ на изобретение N 2431481 «Лекарственный препарат для лечения ран у животных». Препарат успешно прошёл испытание на лабораторных, мелких непродуктивных животных с открытыми гнойными ранами и на сельскохозяйственных животных с кастрационными и спонтанно полученными ранами [63]. Помимо влияния нано материалов на условно патогенные и патогенные микроорганизмы, исследования их ранозаживляющих свойств, ведется работа по созданию микрокапсулированных биоцидов широкого спектра действия, таких как «Биопаг-Д», а также противопаразитарных препаратов, в частности против стронгилятоза крупного рогатого скота [17, 18, 89, 91, 92, 93, 102].
Творческим коллективом сотрудников Курской ГСХА им. проф. И.И. Иванова, Курского НИИ АПП и Центра доклинических исследований Белгородского государственного университета, проведено исследование микрокапсул Биопага-Д и фенбендазола физико-химическими методами [89, 91].
«Биопаг-Д» при относительной безопасности для животных и человека обладает высокой активностью против всех известных возбудителей бактериальной, грибковой и вирусной природы, в том числе наиболее опасных инфекций [94, 96].
Широкий спектр биоцидного действия ПАГов обусловлен наличием в повторяющихся звеньях макромолекул полимеров гуанидиновых группировок, являющихся активным началом некоторых природных и синтетических лекарственных средств и антибиотиков [96]. Удачное сочетание биоцидных, токсикологических и физико-химических свойств делает Биопаг-Д перспективным для использования в ветеринарии, как в виде самостоятельных дезинфицирующих средств, так и в качестве биоцидных добавок и вспомогательных веществ [93].
Фенбендазол (панакур, сепкур, оксилур) 5-фенилтио-2 бензимидазолкарбамат, имеет широкий спектр антигельминтного действия. На эффективность антигельминтных препаратов оказывает влияние их биодоступность и фармакокинетика, которые отличаются у разных животных [8]. Самая важная особенность микрокапсул – их небольшой размер, позволяющий построить огромную рабочую поверхность [89].
Главное преимущество в их применении – контролируемое освобождение веществ в определённом месте и времени [67].
Сделан анализ микрокапсул фенбендазола и «Биопага-Д» методом конфокальной, атомно-силовой и электронной микроскопии. Сравнительные исследования нативных и микрокапсулированных фенбендазола и Биопага-Д были проведены на электронном микроскопе ООО «Mеждисциплинарный нанотехнологический центр» Курского государственного университета. Образцы микрокапсул сфотографированы с различным увеличением на атомно-силовом сканирующем электронном микроскопе, совмещенном с конфокальным OmegaScope AIST-NT. Результаты позволяют говорить о том, что использование конфокальной и электронной микроскопии в исследованиях микрокапсул является вполне достоверным методом определения структуры поверхности оболочки капсул. Исследование нанокапсулированного фенбендазола методами АСМ показало, что размер нанокапсул менее 1 м, что подтверждается данными конфокальной и электронной микроскопии, частицы имеют достаточно узкое распределение по размерам. Полученные данные свидетельствуют, что форма исследуемых структур не идеальна, но в общем они представляют собой самоподобное, самостоятельно образующееся упорядоченное множество. Следовательно, в водных растворах микрокапсул фенбендазола и Биопага-Д с различными концентрациями есть самоорганизация. Таким образом, исследуемые структуры действительно являются фракталами, так как фрактальные размерности равны не целым числам. Поскольку в водном растворе микрокапсул при их достаточно низкой концентрации обнаружены фрактальные композиции, они обладают самоорганизацией. Образование микрокапсул происходит спонтанно за счет не ковалентных взаимодействий, и это говорит о том, что для них характерна самосборка. Следовательно, микрокапсулированный фенбендазол, как и микрокапсулированный «Биопаг-Д», обладает супрамолекулярными свойствами [89, 93]. В настоящее время исследователями проведены клинические испытания, установлена дозировка микрокапсулированного фенбендазола и разработана схема лечения стронгилятоза крупного рогатого скота с его применением [92].
По данным ряда авторов, в ветеринарной медицине успешно используются микрокапсулированые пробиотики и нано капсулированные биологически активные препараты, с целью коррекции физиологического статуса, нормализации обмена веществ и повышения интенсивности роста животных [117, 118, 119].
Челноков В. А. (2013) изучил физиологический и биохимический статус у молодняка крупного рогатого скота при использовании микрокапсулированного препарата «ВетСел». Установлена биологическая эффективность данного препарата, направленная на нормализацию обмена веществ и повышение интенсивности роста животных. Показано, что препарат «ВетСел» оказывает положительное влияние на эритропоэз, обмен белков и углеводов, обладает антиоксидантными и ростостимулирующими свойствами.
Отличие результатов исследований Челнокова В.А. от результатов, полученных другими авторами, заключается в том, им проведены комплексные исследования физиологических и биохимических параметров у молодняка крупного рогатого скота при использовании микрокапсулированного препарата «ВетСел», также выявлено преимущество микрокапсулированного препарата по сравнению с пробиотиком «Ветом 1.1» и селенсодержащим препаратом «Сел-Плекс», используемых в традиционных формах [142].
В. А. Агабеков (2014) предлагает к использованию в фармакологии микрокапсулы, полученные путем формирования мультислойной оболочки (протамин/пектин) на карбонатных ядрах с их последующим растворением, пригодных для введения не менее 50 мас.% противоопухолевых веществ иматиниба метансульфоната или доксорубицина гидрохлорида [1].
Определение количества полигексаметиленгуанидина гидрохлорида в микрокапсулах in vitro
Определение количества полигексаметиленгуанидина гидрохлорида в микрокапсулах осуществлялось в межфакультетской научно исследовательской лаборатории Курской ГСХА по методике разработанной в лаборатории контроля качества продукции Института Эколого технологических проблем г. Москва [96].
По полученным результатам определения массовой доли действующего вещества (ПГМГ ГХ) строили калибровочный график, на оси абсцисс которого откладывали значения концентраций в фотометрируемых образцах, на оси ординат - величины оптической плотности. По калибровочному графику находили содержание основного вещества в фотометрируемом образце. Затем вычисляли по формуле (рис. 12) массовую долю основного вещества (Х) в процентах: где С - концентрация полигексаметиленгуанидина гидрохлорида, определённая по калибровочному графику в фотометрируемом образце мкг/см3; р - разведение, равное в данном случае 25 000; m - масса анализируемой пробы, мкг. За результат анализа принимали среднее арифметическое трёх параллельных определений, абсолютное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 1,0%. Допускаемая относительная погрешность результатов анализа ±6,5% при доверительной вероятности 0,95. На первом этапе проведено определение концентрации ПГМГ ГХ в водных растворах и построение градуировочного графика. Приготовленный нами раствор представлял собой прозрачную жидкость по внешнему виду не отличающуюся от дистиллированной воды.
На втором этапе исследований проведен анализ влияния оболочки капсулы на искажение данных фотометрического определения количества ПГМГ ГХ. Для этого было проведено построение градуировочного графика с нативным пектином (рис.13).
Процедура пробоподготовки для пектина была следующей: навеску пектина 0,5 г разводили в 0,5 л дистиллированной воды, перемешивали полученный раствор в магнитной мешалке, подогревали до 39С0 в течение получаса до полного растворения пектина. Внешне раствор имел желтоватую окраску, опалисцировал, не имел конгломератов и включений. Далее полученный 0,1% раствор пектина исследовался по вышеуказанной методике
На третьем этапе проводилось исследование микрокапсулированного ПГМГ ГХ в пектине–ядро/оболочка 1:1. Процедура пробоподготовки следующая: навеску 1г микрокапсулированного ПГМГ ГХ разбавляли в 0,5 л дистиллированной воды, перемешивая раствор в магнитной мешалке, подогревая до 39С0 в течение 30 мин. Внешне раствор имел желтоватую окраску, опалисцировал, имел взвесь из мелких полупрозрачных частиц, налипающих на поверхность колбы.
Следующим этапом нашей работы являлось сравнение показателей калибровочных кривых микрокапсулированного ПГМГ ГХ с раствором из нативных ПГМГ ГХ и пектина 1:1.
Пробоподготовка осуществлялась по вышеуказанной методике. Внешне раствор нативных ПГМГ ГХ и пектина имел желтоватую окраску, опалисцировал, не имел конгломератов и включений.
Исходя из полученных данных, можно сделать заключение, что нативный пектин не оказывает влияние на фотометрическое определение концентрации полигексаметиленгуанидина гидрохлорида (ПГМГ ГХ) в водном растворе. Его оптическая плотность в данных концентрациях находится в пределах от 3,6 до 9,6 единиц (рис. 14). Значения калибровочных графиков нативного ПГМГ ГХ и раствора нативных ПГМГ ГХ и пектина близки, что говорит об отсутствии значительного взаимодействия компонентов, оказывающего влияние на измерение. Их оптическая плотность в данных концентрациях находится в пределах от 151,3/148,6 до 673/657 единиц. В водном растворе микрокапсулированного ПГМГ ГХ в пектине (ядро/оболочка–1:1) выход свободного ПГМГ ГХ составил около 60% от показателей базового градуировочного графика (рис.15), это дает основание считать, что 40% ПГМГ ГХ находится в микрокапсулированном связанном состоянии. Его оптическая плотность в данных концентрациях находится в пределах от 78,0 до 366,6 единиц.
Таким образом, можно считать, что при даче новорожденному теленку внутрь с водой, молоком или молозивом микрокапсулированного препарата 60% свободного ПГМГ ГХ будут являться активной дозой, а остальные 40% постепенно выходя из капсул, обеспечат биоцидный пролонгирующий эффект в полости кишечника. Полученные результаты исследований следует учитывать при подборе дозировки и разработке схемы применения микрокапсулированного ПГМГ ГХ в пектине для профилактики острых расстройств пищеварения у новорожденных телят.
Эритроцитарные показатели у новорожденных телят в условиях эксперимента
Анализ полученных данных представленных в таблице 13 и на диаграмме (рис. 23) показывает, что количество эритроцитов у телят в опытной и контрольной группе, на протяжении эксперимента, было в пределах нормы, однако в контроле изучаемый показатель был выше в среднем на 0,87-1,1 1012/л.
Анализ полученных данных представленных в таблице 14 и на диаграмме (рис. 24) показывает, что у телят уровень гемоглобина на всём протяжении эксперимента находился в пределах физиологических границ и достоверно не отличался во всех трёх группах, хотя и имел самые высокие показатели в контроле на всём протяжении эксперимента.
Анализ полученных данных представленных в таблице 15 и на диаграмме (рис. 25) показывает, что у телят гематокритная величина на всём протяжении эксперимента находилась в пределах физиологических границ и достоверно не отличалась во всех трёх группах, хотя и имела самые высокие показатели в контроле, превышая в среднем на 4% гематокритную величину у животных опытной группы в изучаемые периоды жизни.
Анализ полученных данных представленных в таблице 16 и на диаграмме (рис. 26) показывает, что у телят средний объем эритроцитов на всём протяжении эксперимента находился в пределах физиологических границ и достоверно не отличался во всех трёх группах, хотя и имел самые высокие показатели в контроле.
Анализ полученных данных представленных в таблице 17 и на диаграмме (рис. 27) показывает, что у новорожденных телят среднее содержание гемоглобина в эритроците на всём протяжении эксперимента находилось в пределах физиологических границ и не отличалось достоверно во всех трёх группах, хотя показатель был ниже в контроле на седьмые и десятые сутки по отношению к опытной группе и составлял в среднем 12,1+0,97 и 11,46+0,87 пг соответственно.
Анализ полученных данных представленных в таблице 18 и на диаграмме (рис. 28) показывает, что у телят средняя концентрация гемоглобина в эритроците на всём протяжении эксперимента находилась в пределах физиологических границ, и достоверно не отличался во всех трёх группах.
Анализ полученных данных представленных в таблице 19 и на диаграмме (рис. 29) показывает, что у телят широта распределения популяции эритроцитов на всём протяжении эксперимента находилась в пределах физиологических границ, и достоверно не отличалась, отмечался рост этого показателя от первых к седьмым суткам, что обусловливается адаптацией к легочному дыханию.
Оценка микроклимата и разработка технологии снижения общей микробной загрязненности воздуха в телятнике-профилактории
На данном этапе работы исследовались параметры микроклимата в телятнике профилактории молочно-товарного комплекса «Горняк», с целью оценки рисков возникновения острых кишечных расстройств и поиска способов их устранения.
Первым шагом в решении поставленной задачи была оценка исходных параметров микроклимата в телятнике профилактории. Исследования проводились в зимне-весенний период, в присутствии телят. С помощью гигрометра психрометрического ВИТ-1 измеряли показатели относительной влажности и температуры воздуха. Применив метод седиментации по Коху и формулу В.Л. Омелянского для подсчета колония образующих единиц [152] провели оценку общей микробной загрязненности воздуха в помещении. По результатам оценки изучаемых параметров отмечалось увеличение относительной влажности – 78,2±0,3%, при норме 70%. Так же не соответствовала норме температура воздуха в помещении которая была ниже рекомендуемой на 2,7 С и составляла 11,3±0,36. Определение микробной загрязненности выявило более чем двукратное превышение изучаемого параметра - 75 тысяч колония образующих единиц в одном кубическом метре, при максимально допустимом уровне не более 30 тысяч (Рисунок 45).
Очевидно, что данные условия неблагоприятно влияют на здоровье и рост молодняка, в свою очередь они влекут за собой увеличение агрессивности микрофлоры помещения, что значительно увеличивает риск возникновения острых кишечных расстройств.
Для достижения наилучшего профилактического эффекта нами была поставлена задача создания не только внутреннего барьера против развития острых кишечных дисфункций у новорожденных в качестве приёма телятами микрокапсулированного препарата ПГМГ ГХ в пектине, но и исходя из выводов ряда ученых указывающих на факторные инфекции как причину данной патологии создать внешний барьер путем санации воздуха в телятнике профилактории, препятствуя тем самым возможности развития и заноса агрессивных факторов через воздушную среду.
Для решения данной задачи нами были разработаны и предложены устройства позволяющие создавать пролонгированный санирующий эффект и не требующие внешних энергетических затрат (Пат. РФ №№ 136681, 128065).
Эффект обеспечивается комбинированным биоцидным воздействием однохлористого йода и паров скипидара на микрофлору помещения в активной фазе и бактериостатическим в пассивной – со стабильным длительным испарением скипидара. Благодаря этому, осуществляется постоянное санирующее и дезодорирующее воздействие на воздух животноводческих помещений.
Для более эффективной тепловой конвекции в конструкцию устройства внесен конвектор 5, в виде теплопроводной пластины, расположенный горизонтально в нижнем слое испаряемой жидкости, на котором выполнены конвекционные отверстия 9 и пластинчатые теплоотводы 7 направленные вниз и вверх под углом 45 относительно горизонтальной плоскости конвектора, пластинчатые теплоотводы 7 направленные под углом 45 вниз относительно горизонтальной плоскости конвектора выполняют роль упоров, позволяющих находится конвектору в нижнем слое испаряемой жидкости (рис. 46, 47).
Стеклянную емкость 4 устанавливают в отверстие 8 конвектора 5 (Рис.43) с плотно прилегающими лапками 6 и заполняют однохлористым йодом, в стеклянной емкости 4 при катализирующем действии алюминия происходит экзотермическая реакция с выделением атомарного йода и хлора. Дно камеры испарения 1 выполнено отражающим тепло, оно позволяет препарату в камере испарения 1 интенсивнее выделяться в воздух животноводческого помещения. В конвекторе 5 выполнены отверстия 9 для более эффективного теплового движения испаряемой жидкости и пластинчатые теплоотводы 7, некоторые из них выполняют роль упоров, позволяющих находиться конвектору 5 в нижнем слое испаряемой жидкости и обеспечивающие интенсивную теплоотдачу в горизонтальных и вертикальных плоскостях.
Предлагаемый санатор устанавливается в напольном или подвесном положении и может использоваться в присутствии животных. Камеру (1) наполняли скипидаром из расчёта 0,5 л на устройство. Материал экрана (2), погруженный нижним краем в скипидар, позволяет значительно увеличить испаряющую поверхность, обеспечивая стабильное и эффективное испарение. Стеклянную емкость 4 заполняли однохлористым йодом в объеме 100 мл на устройство. Для начала активной стадии санации после заправки устройства скипидаром и однохлористым йодом в ёмкость 4 погружали алюминиевый пруток (катализатор) диаметром 3-4мм и длинной 30 см в результате чего начинается экзотермическая химическая реакция с выбросом бактерицидных паров. При этом выделяемое тепло способствует более активному испарению скипидара. Сечение и длинна алюминиевого прутка специально подобранны нами в ходе эксперимента и обеспечивают максимально плавное, длительное и полное протекание реакции с оптимальным поддержанием температурного режима в районе 80 0С.
С целью определения эффективности работы испарителя изучалась общая микробная загрязненность воздуха в присутствии новорожденных телят перед обработкой и далее после завершения активной фазы (30-40 мин.) санации на первые, седьмые, и четырнадцатые сутки. Перед санацией количество колониеобразующих единиц в одном кубическом метре воздуха превышало 75 тысяч, при нормативном значении для телятников профилакториев - не более 30 тыс. КОЕ/м3. При использовании санаторов, в расчете одно на 50 м3, показатели общей микробной загрязненности, сразу после завершения активной фазы, составили 120 колониеобразующих единиц в одном кубическом метре воздуха. Через семь дней, в период пассивной фазы (естественное испарение скипидара) уровень общей микробной загрязненности воздуха составил 210 колониеобразующих единиц в одном кубическом метре воздуха. Через две недели с начала санации количество колониеобразующих единиц в одном кубическом метре воздуха не превышало 640.
Анализируя полученные результаты, была составлена диаграмма отражающая динамику уровня микробной загрязненности до и вовремя применения способа санации воздуха в телятнике-профилактории молочнотоварного комплекса «Горняк» (Рис. 48).
Таким образом, мониторинг микроклимата позволил выявить высокий уровень (более чем в два раза превышающий норматив) общей микробной загрязненности, что является одним из очевидных факторов риска возникновения диарейного синдрома у новорожденных телят, и стало необходимостью разработки промышленно применимой технологии снижения общей микробной загрязненности воздуха в телятнике-профилактории (см. приложение 2,3,4,5).