Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 12
1.1. Гомеостаз, стресс, адаптация: причинно-следственная связь 12
1.2. Адаптивная технология содержания крупного рогатого скота: сущность и совершенствование 21
1.3. Коррекция адаптивных, продуктивных и воспроизводительных функций организма сельскохозяйственных животных новыми биогенными соединениями 28
1.4. Биологическая роль «Полистима», «Пермаита», «Пермамика», «Сувара» в организме жвачных животных 40
2. Собственные исследования 47
2.1. Материалы и методы исследований 47
2.2. Результаты собственных исследований 61
2.2.1. Особенности морфофизиологического статуса у бычков, выращивае мых при пониженных температурах среды с дальнейшим содержанием по интенсивной технологии с назначением «Полистима», «Пермаита» и «Сувара» 61
2.2.1.1. Клинико-физиологическое состояние и рост тела 62
2.2.1.2. Гематологический и биохимический профиль 66
2.2.1.3. Структурно-функциональное становление надпочечников и семенников 72
2.2.1.4. Качество мяса 79
2.2.2. Особенности морфофизиологического статуса у бычков, выращиваемых при повышенных температурах среды с дальнейшим содержанием по интенсивной технологии с назначением «Полистима», «Пермаита» и «Сувара» 82
2.2.2.1 . Клинико-физиологическое состояние и рост тела 83
2.2.2.2. Гематологический и биохимический профиль 87
2.2.2.3. Структурно-функциональное становление надпочечников и семенников 93
2.2.2.4. Качество мяса 98
2.2.3. Особенности морфофизиологического статуса у бычков, выращиваемых при пониженных температурах среды с применением «Пермамика» и «Сувара» с дальнейшим содержанием по интенсивной технологии 101
2.2.3.1. Клинико-физиологическое состояние и рост тела 103
2.2.3.2. Гематологический и биохимический профиль 106
2.2.3.3. Структурно-функциональное становление надпочечников и семенников 112
2.2.3.4. Качество мяса 118
2.2.4. Особенности морфофизиологического статуса у бычков, выращиваемых при повышенных температурах среды с применением «Пермамика» и «Сувара» с дальнейшим содержанием по интенсивной технологии 121
2.2.4.1. Клинико-физиологическое состояние и рост тела 122
2.2.4.2. Гематологический и биохимический профиль 126
2.2.4.3. Структурно-функциональное становление надпочечников и семенников 131
2.2.4.4. Качество мяса 137
2.2.5. Особенности физиологического и гинекологического статуса у телок, содержащихся в разных режимах адаптивной технологии 139
2.2.5.1. Физиологическое и гинекологическое состояние телок, выращиваемых при пониженных и повышенных температурах воздуха с последующим содержанием по интенсивной технологии с назначением «Поли-стима», «Пермаита» и «Сувара» 139
2.2.5.2. Физиологическое и гинекологическое состояние телок, выращиваемых при пониженных и повышенных температурах воздуха с применением «Пермамика» и «Сувара» с последующим содержанием по интенсивной технологии 143
2.2.6. Корреляционный анализ адаптогенеза бычков, содержащихся в разных условиях адаптивной технологии 147
2.2.6.1, Корреляция адаптивных процессов у бычков, выращиваемых в условиях пониженных и повышенных температур с дальнейшим содержанием по интенсивной технологии при комбинированном назначении «Поли-стима» и «Сувара» 147
2.2.6.2. Корреляция адаптивных процессов у бычков, выращиваемых в усло виях пониженных и повышенных температур при комбинированном применении «Пермамика)) и «Сувара» с дальнейшим содержанием по интенсивной технологии 162
2.2.7. Экономическая эффективность сочетанного назначения бычкам «Полистима» с «Суваром» и «Пермамика» с «Суваром» при адаптивной технологии выращивания, доращивания и откорма 179
3. Обсуждение результатов исследований 183
4. Выводы 196
5. Предложения производству 199
6. Список литературы 200
7. Приложения 231
- Гомеостаз, стресс, адаптация: причинно-следственная связь
- Материалы и методы исследований
- Структурно-функциональное становление надпочечников и семенников
- . Клинико-физиологическое состояние и рост тела
Введение к работе
Ведение животноводства в современных условиях неизбежно сопровождается антропогенными вмешательствами в эволюционно сложившиеся цепи питания, среду обитания животных, биологические циклы их развития, отношения с сообществом вирусов и бактерий (B.C. Бузлама, 2000; A.M. Смирнов и соавт., 2001; Б.Д. Кальницкий и соавт., 2001; Т.Г. Михеева, 2001; Е.С. Воронин и соавт., 2002; Н.С. Шведова, Г.И. Боряев, Ю.Н. Федоров и соавт., 2004). При этом имеют место перенапряжение функций систем-детерминантов адаптации, нарушение их координации, изменение механизма биохимических реакций, приводящие к развитию стресса в организме и его вредных последствий: интенсификации процессов свободно-радикального окисления; угнетению клеточного и гуморального звеньев естественного иммунитета; возникновению иммуно-дефицитного состояния организма (А.Г. Шахов и соавт., 2000; Э.Н. Гизитдино-ва, 2001; Т.В. Гарипов и соавт., 2003 и др.).
Известно, что адаптационные и компенсаторные реакции организма запускаются под влиянием физиологических и патологических стимулов, Ответ организма на действие последних выражается в повышении расходования энергии с усиленным распадом веществ и реконструкцией структур. На начальных этапах адаптационных и компенсаторных реакций включаются адаптивные механизмы регуляции гомеостаза. Снижается содержание белка, гликогена, усиливается тучноклеточная реакция с дегрануляцией клеток и выделением биогенных аминов, возрастает активность оксиредуктаз и гидролаз, повышается интенсивность синтеза РНК в клетках на существующих структурах (срочная адаптация с усилением синтеза ферментных и структурных белков). В более поздние сроки происходят репликация ДНК, долгосрочная (радикальная) адаптация, обеспечивающие гипертрофию существующих структур, соматическую полиплоидию с расширением энергетической и материальной базы клеток, особенно нейроэндокринной и лимфоидной тканей. В итоге полностью или час-
тично восстанавливается гомеостаз организма на новом уровне энергетических, метаболических, нейрогормональных и иммунных отношений, в том числе с развертыванием рекомбинационных преобразований (А.В. Жаров, В.П. Шишков, 1998; А.И. Кузнецов, Г.А. Ручкина, 2003; В.Ф. Лысов, В.И. Максимов, Н.Р. Игламов, 2004; Т.Е. Костина, В.В. Пономарев, 2004 и др.).
Поэтому непременным атрибутом конкурентоспособности отечественного сельскохозяйственного производства А.В. Черекаев (1994), Б.П. Мохов, В.Ф. Красота (1998), А.Ф. Кузнецов, М.С. Найденский, А.А. Шуканов, Б.Л. Белкин (2001), А.Р. Таирова (2001), Н.И. Родионова (2002), А.Т. Мысик (2005) считают разработку и внедрение в агропромышленный комплекс нового поколения высокоэффективных технологий (адаптивно-ландшафтные системы в земледелии, энергосберегающие технологии в животноводстве и экологически безопасные методы в переработке сельскохозяйственной продукции).
Актуальность темы. За последние 12-15 лет системы содержания сельскохозяйственных животных претерпели существенные изменения, особенно в аспектах, касающихся сохранения их продуктивности и здоровья. В среду обитания продуктивных животных, в технологии их получения, выращивания и использования внедрились факторы, с которыми они ранее не встречались. Прежде всего обращает на себя внимание образовавшийся устойчивый повышенный фон в почве, кормах, воде тяжелых металлов, галогенов, диоксинов, азотистых веществ. При всем их разнообразии эти ксенобиотики объединяет одно свойство: постоянно поступая в организм в субтоксических количествах, они нарушают обмен веществ. Это в конечном итоге ведет к снижению защитных сил организма (Г.К. Волков, 1994; Л.К. Эрнст, 1996; Е.С. Воронин, 1999; Р.Г. Шаяхметов, К.Х. Папуниди, В,Г. Софронов и соавт., 2003 и др.).
В этих условиях, как отмечают М.Я. Тремасов и соавт. (2000), П.Я. Гущин и соавт. (2004), В.Ф. Фурдуй (2004) и другие, невозможно обеспечить получение жизнеспособного приплода и выращивание высокорезистентного молодняка сельскохозяйственных животных без учета воздействия на них окружающей
7 среды и особенностей реакции организма на нее. При этом, не зная адаптивных возможностей той или иной породы или группы животных, их устойчивости к экологическим факторам, нельзя правильно организовать научно обоснованную систему содержания. Ее экологическая организация подразумевает создание таких условий среды обитания, которые повышают адаптивные способности и стресс-резистентность животных, позволяют реализовать их потенциальные продуктивные и репродуктивные функции или смягчают отрицательные последствия технологического стресса.
В ракурсе изложенного выше здоровье животного надо рассматривать как состояние, при котором оно полностью адаптировано к условиям внешней среды. Вряд ли в обозримом будущем нам удастся адаптировать животных к изменяющимся условиям окружающей среды, поэтому ее следует оптимизировать по отношению к физиологическим требованиям организма (B.C. Ярных, 1987; А.А. Шуканов и соавт., 1989; М.М. Шакуров, 1994; А.В. Кушнир и соавт., 2003; Ф.С. Нагайцев, 2003).
В связи с этим в системе ветеринарного обеспечения защиты здоровья животных требуется соблюдение нового принципа - э коло го-адаптивного, основанного на использовании антиоксидантов, иммунотропных средств, адаптоге-нов, витаминов, микро-, макроэлементов и т.д., характеризующихся высокой профилактической и лечебной эффективностью и экологической безвредностью для организма (СВ. Фролова, Н.А, Любин, 1997; Б.Л. Белкин, Р.И. Торма-сов, 1998; А.В. Скальный, А.В. Кудрин, 2000; В.Л. Сусликов, 2000; А.Ф. Кузнецов и соавт., 2001; Ф.Г. Набиев и соавт., 2004; Г.Ф. Кабиров, Н.З. Хазипов, Г.П. Логинов, 2004 и др.).
Следовательно, разработка и испытание отечественных иммунокорректо-ров нового поколения, способствующих совершенствованию функциональных систем организма человека и животных в среде их обитания, является актуальной проблемой современной биологической науки и биотехнологии.
В этой связи целью нашей работы явилось исследование становления фи-
8 зиологических систем у бычков и телок, содержащихся по адаптивной технологии с применением «Полистима», «Пермаита», «Пермамика», «Сувара», и корреляционных отношений в этих условиях.
Исходя из поставленной цели, для решения были выдвинуты следующие задачи исследований:
Изучить особенности воздействия «Полистима», «Пермаита», «Перма-мика» и «Сувара» на совершенствование некоторых функциональных систем у крупного рогатого скота в разных режимах адаптивной технологии содержания.
Оценить характер изменений клинико-физиологических и ростовых параметров у бычков под влиянием испытуемых биогенных соединений.
Определить динамику гематологического, биохимического, иммунологического профиля и морфометрических показателей структур надпочечников и гонад.
Выявить характер и силу корреляции между исследуемыми структурно-функциональными параметрами и становлением изучаемых физиологических систем организма в зависимости от экспериментальных условий.
Провести органолептическую, физико-химическую и спектрометрическую экспертизу качества мяса.
Рассчитать экономическую эффективность комбинированного применения бычкам «Сувара» соответственно с «Полистимом» и «Пермамиком».
Установить влияние испытуемых биогенных веществ на физиологическое состояние телок в постнатальном периоде онтогенеза.
Разработать практические предложения по оптимизации адаптивной технологии содержания крупного рогатого скота с учетом онтогенетических особенностей совершенствования функциональных систем организма.
Научная новизна. Впервые теоретически обоснована целесообразность комбинированного применения «Сувара» соответственно с «Полистимом» и «Пермамиком» бычкам и телкам, выращенным в раннем постнатальном онтогенезе при пониженных и повышенных температурах среды с последующим
9 содержанием по интенсивной технологии. Выявлены онтогенетические особенности в динамике отдельных показателей физиологии дыхания, кровообращения, крови, обмена веществ, иммунной и эндокринной систем, размножения и лактации у крупного рогатого скота.
Выявлено, что количество и характер взаимосвязей между изучаемыми морфофизиологическими показателями и становлением функциональных систем у подопытных животных существенно изменялись на различных этапах их жизнедеятельности, которые адекватно отражают происходящие в организме процессы срочной и длительной адаптации.
Проведена комплексная оценка эффективности использования бычкам и телкам «Полистима», «Пермаита», «Пермамйка», «Сувара» с учетом биогеохимических особенностей Чувашского Присурья. Экспериментально доказана индифферентность испытуемых биогенных соединений к органолептическим, физико-химическим и спектрометрическим параметрам мяса.
Новизна полученных научных данных подтверждена патентом РФ на изобретение № 2137480 (зарегистр. 20.09.1999 г.) и приоритетом изобретения №2003100177/13(000043) от 04.01.2003 г.
Практическая значимость. Разработаны научно обоснованные схемы комбинированного применения бычкам и телкам «Полистима» с «Суваром» или «Пермамйка» с «Суваром», содержавшимся в разных режимах адаптивной технологии, и определены их экономические аспекты, способствовавшие совершенствованию функциональных систем организма и, как следствие, более полной реализации наследственного потенциала адаптивных, продуктивных и репродуктивных его функций, а также производству экологически чистой мясной и молочной продукции.
Результаты исследований внедрены через Чувашский центр научно-технической информации (информлистки №№ 82-025-02, 82-035-02, 82-101-03.-Чебоксары, 2002-2003).
Реализация результатов исследований. Научные разработки и положе-
10 ния работы включены в учебник для вузов РФ «Гигиена животных» (М, 2001); используются в учебном процессе ГОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И.Я. Яковлева», ФГОУ ДПОС «Чувашский институт переподготовки и повышения квалификации руководящих кадров и специалистов агропромышленного комплекса», ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана» и в производственной деятельности сельскохозяйственных предприятий разных типов и форм собственности Чувашской Республики.
Апробация работы. Основные научные положения диссертации доложены на І-Ш Международных научных симпозиумах (С.-Пб., Россия, 2001, 2003, 2005); I съезде физиологов СНГ (Сочи, 2005); XVIII-XIX съездах физиологического общества им. И.П. Павлова (Казань, М., 2001; Екатеринбург, 2004); Международных (С.-Пб., 2002, 2004, 2005; Казань, 2003, 2005); Всероссийских (Орел, 2000; С.-Пб., 2002, 2005; М., 2003; Казань, 2004; Ижевск, 2004); региональных (Чебоксары, 2001-2003; Казань, 2002) и республиканских (Казань, 2004; Чебоксары, 2005) научно-производственных конференциях; заседаниях Чувашского отделения физиологического общества России им. И.П. Павлова (Чебоксары, 2001-2005); научных сессиях аспирантов и. докторантов ГОУ ВПО «ЧГПУ им. И.Я. Яковлева» (Чебоксары, 2000-2005); расширенном заседании кафедры зоологии и экологии ГОУ ВПО «ЧГПУ им. И.Я. Яковлева» (Чебоксары, 2006).
Выводы и рекомендации работы были экспонированы на Всероссийских выставках - ярмарках «Регионы - сотрудничество без границ» (Чебоксары, 2001-2005).
Научные положения, выносимые на защиту:
1. Онтогенетические особенности роста и развития, гематологического, биохимического и иммунологического профиля, морфометрического состояния структур надпочечников и семенников, а также качество мяса у бычков корре-
11 лируют с температурными и технологическими факторами в взаимосвязи с использованием «Полистима», «Пермаита», «Пермамика» и «Сувара».
Функциональные системы, обеспечивающие процессы роста и развития, размножения и лактации у телок, коррелируют с разработанными нами схемами использования изучаемых биогенных соединений в разных режимах адаптивной технологии их содержания.
Выявленные корреляционные отношения между исследуемыми структурно-функциональными параметрами и становлением некоторых физиологических систем у подопытных животных выражают разную степень адапти-рованности организма к моделируемым экспериментальным условиям.
Внедрение научно обоснованных схем совместного применения бычкам и телкам «Сувара» соответственно с «Полистимом» и «Пермамиком» в условиях адаптивной технологии способствует более полной реализации генетически обусловленного резерва приспособительных, продуктивных и воспроизводительных функций организма, что подтверждается соответствующими экономическими расчетами.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 39 работ, в том числе 21 в научных и научно-технических журналах, рекомендованных ВАК России для публикации основных результатов диссертационных исследований на соискание ученой степени доктора наук; из них 1 монография, 1 патент РФ на изобретение и 1 положительное решение заявки на патент.
Структура и объем диссертации. Работа включает следующие разделы: введение (7 с), обзор литературы (34), собственные исследования (135), обсуждение результатов исследований (12), выводы (3), предложения производству (1), список литературы (30) и приложения (10 с).
Диссертация изложена на 240 страницах компьютерного исполнения, содержит 59 таблиц и 53 рисунка. Список литературы включает 334 источника, в том числе 36 зарубежных.
Гомеостаз, стресс, адаптация: причинно-следственная связь
Основная идея современного системного анализа гомеостаза гласит, что постоянство внутренней среды позволяет биосистеме осуществлять жизненные процессы с меньшими затратами энергии. Тем самым биосистема при ограниченной энергетической мощности может расширить пределы жизненной активности и получить преимущества в борьбе за существование. Чем выше уровень организации систем организма, тем в большей мере окупаются накладные расходы на содержание гомеостатических механизмов и тем более выражен гомеостаз (В.П. Нефедов и соавт., 1991).
В поддержании гомеостаза и его регуляции важнейшая роль принадлежит нервной системе, железам внутренней секреции, особенно гипоталамо-гипофизарной и лимбической системам мозга (Д.П, Горизонтов, 1981; А.Н. Голиков, 1985). Причем поддержание гомеостаза высшего уровня организации биосистем может обеспечиваться за счёт его нарушения на нижних уровнях. Это свойство гомеостаза получило в своё время развитие в работах В.А. Шид-ловского (1982), где оно рассматривалось в терминах мультипараметрического поддержания постоянства внутренней среды организма.
В настоящее время выделяют несколько уровней и видов гомеостаза: цито-генетический, соматический, онтогенетический, филогенетический, биоценоти-ческий и адаптивный (Баевский, 2001). При длительном и сильном действии неблагоприятных факторов у животных могут возникнуть многосистемные возбуждения (стресс-реакции), что нередко приводит к ослаблению резистентности организма, потере продуктивности животных, а иногда и к их гибели. Г. Селье впервые употребил термин "стресс" для обозначения "состояния неспецифического напряжения в живом организме, проявляющегося в реаль 13 ных морфологических изменениях в различных органах, и особенно в эндокринных железах, контролируемых гипофизом". В настоящее время стрессом принято считать ту форму проявления адаптивных реакций, которая связана с включением нейро-эндокринного звена, вызывающего мобилизацию всех систем организма как выражение крайнего напряжения защитных сил (П.Д. Горизонтов, 1981).
Для выяснения механизмов неспецифической реакции необходима оценка тонких молекулярных стрессорных изменений, зарождающихся и протекающих в клетках и мембранах. Идею существования общего для разных видов воздействия неспецифического механизма стресса отражает понятие синдрома липо-лероксидации (B.C. Бузлама, М.И. Редкий, 2000; В.В. Абрамченко, 2001).
Для первой стадии стресс-реакции (стадия тревоги) характерна мобилизация антиоксидантов (витаминов Е, А и других каротиноидов, локализованных в мембранах, витамина С, карнозина, ансерина, биогенных аминов, тиолов, находящихся в цитоплазме), ферментов-антиокислителей, а также мембранных механизмов, предотвращающих одноэлектронное восстановление кислорода. Емкость антиокислительного буфера (АОБ) начинает возрастать, препятствуя образованию вредных для жизнедеятельности продуктов липопероксидации (J.K. Miller et al., 1993; В.З. Ланкин и соавт., 2001).
К началу второй стадии (стадия адаптации, или резистентности) значительно увеличивается уровень АОБ, всё ещё сдерживающего накопление токсических перекисей. Именно в этот момент может происходить кратковременное повышение резистентности стрессированного организма (А.П. Журавлёв, В.Т. Пантюшенко, 1989; Е. Lissi, 1995).
На последней, третьей стадии стресса (стадия истощения) происходит постепенное расходование АОБ, вплоть до снижения его ниже нормального уровня. Параллельно этому вырывается из-под контроля процесс липопероксидации. На этой стадии в наибольшей степени отмечается разобщение и дисбаланс окислительных и регуляторных механизмов. Длительная активация перекисно 14 го окисления липидов (ПОЛ) при снижении емкости АОБ запускает реакцию стресс-реализующих систем. Высокий уровень гуморальных продуктов этих систем (катехоламинов и кортикостероидов) в крови при тяжелом стрессе сопровождается вторичной активацией ПОЛ, продукты которого обеспечивают нарушение структуры и функции биологических мембран, повреждение структуры и функции клеток и клеточное опустошение тканей (В.Е. Каган, 1981; Абрамова Ж.И. и др., 1985; Б. Першин,1996; В.В. Абрамченко, 2001).
Эти изменения приводят к физиологическому проявлению стресса, описанному ещё Г.Селье: вялости; ослаблению реакции на внешние раздражители; снижению устойчивости к ним; воспалению и изъязвлению слизистых желудка и кишечника; потере массы тела и т.д. (Ю.Б. Кудряшов, 1999).
Необходимо подчеркнуть, что в физиологических условиях свободноради-кальное ПОЛ протекает на крайне низком уровне, что исключает накопление его конечных токсических продуктов (свободных радикалов жирных кислот, липопероксидов, альдегидов, кетонов, оксикислот) в концентрациях, опасных для жизнедеятельности организма (В.Н. Калмыков, В.И. Петровский, 1988).
Активация ПОЛ является одним из важных звеньев в реакциях стресса и в адаптации организма к воздействию факторов внешней среды (P.P. Фархутди-нов, Н.Т. Бикбулатов, 1983). Для борьбы с этим интенсивнейшим окислением клетка в процессе эволюции выработала антиоксидантную систему (АОС). С помощью последней обеспечивается механизм поддержания свободноради-кального окисления (СРО) на уровне, необходимом для нормального течения окислительных процессов (Ж.И. Абрамова и соавт., 1985), В её состав входят: гидрофильные и гидрофобные органические вещества с редуцирующими свойствами; ферменты, поддерживающие стабильность этих веществ; антилерок-сидные ферменты. Система ингибирования аутоокисления в клетке состоит из неферментативного и ферментативного звеньев защиты.
Материалы и методы исследований
Индивидуальный домик построен в виде сплошных стенок из досок, который обит снаружи рубероидом для защиты от воздействия атмосферных осадков, оборудован шторкой, кормушкой для грубых кормов и минеральных добавок. Он имеет следующие размеры, м: длину - 2,0; ширину - 1,2; высоту передней стенки - 1,2; задней - 1,1. К домику пристроен вольер, выполненный из штакетника с фасадной стороны по его длине (2,0), глубиной - 1,5 м.
Неотапливаемое помещение легкой конструкции типа павильона представляет собой брусчатый каркас, обшитый досками (фанерой) в виде сплошных стенок следующих размеров, м: длиной 3,0; шириной 6,0; высотой передней части 1,6; задней 1,4. К павильону пристроен вольер из штакетника по его ширине (6,0) глубиной 5,0 м. На внутренней стороне ограждения вольера оборудованы 10 колец для фиксации ведер при выпаивании телятам жидкого корма. В передней стене павильона сделаны два окна и дверь. Внутри павильона прикреплены корытца для скармливания сочных и концентрированных кормов (А.А. Шуканов и соавт.,1989).
Комплекс по производству молока СХПК им. В.И. Чапаева, где содержали подопытных бычков и телочек, включает два коровника на 200 коров привязного содержания. Они построены по одному типовому проекту из кирпича исостоят из родильного отделения, телятника, доильного и молочного помещений, а также других зданий и сооружений основного и вспомогательного назначений. Коровники оборудованы стойлами, кормушками, поилками, привязями и снабжены системами вентиляции, канализации и отопления. Телятники типовые длиной 88, шириной Юме кирпичными стенами, дощатыми полами и потолками. Они оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией с естественной тягой воздуха, системами канализации и отопления.
По данным Шумерлинской станции по борьбе с болезнями сельскохозяйственных животных, этот комплекс является благополучным по инфекционным и инвазионным болезням крупного рогатого скота. В первых четырех сериях опытов у 5 бычков из каждой группы на 1-, 30-, 60-, 90-, 120-, 180-, 360- и 540-й день жизни изучали показатели роста тела, клинико-физиологического состояния, гематологической и биохимической картины. У бычков, убитых в 30-, 120- и 540-дневном возрасте, определяли орга-нолептические, физико-химические свойства мяса и морфометрические параметры структур надпочечников и семенников. В последних четырех сериях у 5 телочек и первотелок из каждой группы по периодам опытов изучали показатели роста тела, клинико-физиологического и гинекологического состояния. Исследования поводили с применением следующих тестов:1) клинико-физиологических - определение температуры тела ртутным термометром, числа ударов пульса и дыхательных движений в 1 мин и сокращений рубца в 2 мин, изучение состояния носового зеркальца, кожи, волосяного покрова, видимых слизистых оболочек глаз, носовой полости, подчелюстных, предлопаточных и коленной складки лимфатических узлов и проведение визуального осмотра конечностей общепринятыми в клинической практике методами, массы тела, ее среднесуточного прироста и коэффициента роста по данным ежемесячных и по периодам опытов взвешиваний, возраста при осеменении, продолжительности стельности и сервис-периода, молочной продуктив 59 ности и жирности молока общепринятыми в зоотехнии методами; 2) гематологических - определение в крови уровня гемоглобина гемометром Сали, подсчет количества эритроцитов и лейкоцитов в камере Горяева (А.А. Кудрявцев, Л.А. Кудрявцева, 1973); 3) биохимических - определение в сыворотке крови уровня общего белка рефрактометром ИРФ-22 (A.M. Ахмедов, 1968), белковых фракций экспресс-методом (С.А. Карпюк, 1962); 4) гистологических - проведение морфометрической оценки структур надпочечников (ширина зоны коркового и мозгового веществ и степень васку-ляризации) и семенников (диаметр семенных канальцев, их просвет и высота сперматогенного эпителия), для чего органы после извлечения взвешивали на аналитических весах (АДВ-200М), далее фиксировали в растворе Карнуа с последующей обработкой и заливкой в парафин по стандартной методике (Б. Ро-мейс, 1954). Срезы толщиной 4...6 мкм окрашивали гематоксилин-эозином. Морфометрию изучаемых эндокринных желез осуществляли с использованием светового микроскопа "Микмед-2", винтового микрометра "МОВ-Ы5х", оку-лярной счетной сетки на 64 мм . Фотографирование микропрепаратов производили с использованием микрофотонасадки МФН-11; 5) экологических - определение в мясе содержания тяжелых металлов (свинец, кадмий, мышьяк, медь, цинк, ртуть) при помощи аналитического комплекса на базе спектрометра "Спектроскан", характеристика метеорологических условий атмосферного воздуха по данным Чувашской гидрометеообсерва-тории, измерение температуры и относительной влажности воздуха в помещениях аспирационным психрометром MB - 4М, недельными термографом М-16 и гигрографом М-21, скорости его движения шаровым кататермометром, содержание в воздухе углекислого газа по Гессу, аммиака универсальным газоанализатором УГ-2 (А.Ф. Кузнецов и соавт., 1999); 6) ветеринарно-санитарной экспертизы - проведение оценки мяса пробой варки для определения запаха, прозрачности и вкуса бульона, а также по органолептическим (внешний вид, запах, консистенция, степень обескровливания) и биохимическим (величина рН и амино-аммиачного азота, реакции на пе-роксидазу и с сернокислой медью) свойствам согласно "Правилам ветеринарно-санитарной экспертизы мяса и мясных продуктов" (М., 1988); 7) математических - расчет коэффициента корреляции между морфо физиологическими параметрами по формуле: где А и Б - коррелируемые ряды вариант, dA и dn - отклонения вариант от средних значений этих рядов, т.е. разность между каждым значением варианты ряда и средней арифметической величиной данного ряда (Б.А. Ашмарин, 1978; В. Боровиков, 2003); оценка эффекта адаптивных перестроек на основе общего числа связей, средней и суммарной величины коэффициентов корреляции по формуле; A = (n-2X) N, где А - степень адаптированности, у.е., п - число связей с коэффициентом корреляции 0,5 и более, Y;Kk сумма коэффициентов корреляции без учета знака, N - количество параметров в плеяде (P.M. Баевский и соавт., 2001); 8) экономических - определение эффективности комбинированного на значения бычкам соответственно «Полистима» и «Пермамика» с «Суваром» в условиях адаптивной технологии по общепринятой методике экономических расчетов (И.Н. Никитин и соавт., 1998), цифровой материал опытов обработан методом вариационной статистики (Е.В. Монцевичюте-Эрингене, 1964) с использованием программного комплекта статистической обработки «Microsoft Excel-2003». Отдельные фрагменты работы выполнены совместно с кандидатами биологических наук Гайнетдиновым Ф.М. и Шукановым Р.А.
Структурно-функциональное становление надпочечников и семенников
Существенная роль в реализации адаптивных реакций организма принадлежит надпочечникам. Так, продуцируемые ими гормоны (адрено- и минерало-кортикоиды) регулируют обмен веществ, водно-солевой баланс и другие процессы в организме. Являясь компонентами нейрогуморальной системы в составе гипоталамо-гипофизарного и симпато-адреналового комплексов, они тесно связаны с адаптивными морфо-физиологическими эффектами.
Визуальный осмотр надпочечников у бычков показал, что они представляют собой парные органы красно-коричневого цвета. Правый надпочечник имеет сердцевидную, левый - бобовидную форму, которые расположены медиально у переднего конца почек и покрыты соединительнотканной капсулой. В наружном слое отмечены кровеносные и лимфатические сосуды. Её внутренний слой имеет соединительные тяжи. Каждый надпочечник состоит из коркового и мозгового веществ. Корковой вещество включает три зоны: клубочко-вую, пучковую и сетчатую. Наружная часть коркового вещества (клубочковая зона) образована из скоплений адренокортикоцитов, напоминающих по форме клубочки. Они умеренно васкуляризованы и имеют светлую цитоплазму.
За клубочковой зоной находится пучковая, клетки которой расположены в виде параллельных прядей, идущих к центру железы. Их ядра хорошо заметны, цитоплазма окрашена равномерно. Рядом с пучковой зоной находится сетчатая, состоящая из клеточных тяжей, расположенных рыхло. Они хорошо васкуляризованы. В центре надпочечников расположено мозговое вещество, состоящее из крупных многоугольньгх клеток в виде гранул, границы которых не всегда четко выражены. Клеточные структуры мозгового вещества умерено васкуляризованы. Установлено, что масса надпочечников у бычков второй и третьей групп, выращенных в условиях пониженных температур на фоне ОР с назначением соответственно «Пермаита» и «Сувара» с «Полистимом», на протяжении исследований была выше, чем таковая сверстников интактной группы (табл. 21). Так, 30-дневные опытные животные превосходили по данному параметру ин-тактных сверстников соответственно на 0,3 и 0,8 г, 120-дневные - 0,3 и 1,1, 540-дневные - на 0,3 и 0,4 г (Р 0,05). Аналогичная закономерность отмечена в динамике ширины коркового вещества у подопытных бычков. Так, если в их 30-дневном возрасте она была практически одинаковой (в первой, второй, третьей группах соответственно 0,95±О,О1; 0,92±0,01; 1,01±0,01 мм), то в 540-дневном возрасте ее превышение у животных второй и третьей групп составило 0,09 (Р 0,05) и 0,19 мм (Р 0,05) (1,40±0,01 против соответственно 1,49±0,01 и 1,59±0,01 мм). Динамика ширины мозгового вещества в основном соответствовала характеру изменений таковой коркового вещества. Так, у 30-дневных животных сравниваемых групп она была почти равной (2,07±0,04; 2,08±0,05; 2,12±0,05 мм). Однако к концу исследований опытные животные превосходили по этому показателю контрольных сверстников соответственно на 0,12 (Р 0,05) и 0Д4 мм (Р 0,05; 0,90±0,05 против 1,02 0,04 и 1,04±0,05 мм; рис. 4, 5). 21. Морфометрические показатели надпочечников Рис. 4. Зоны надпочечников у 540-дневных бычков интактнои группы (Микмед-2, ув. 26, гематоксилин-эозин) js адФ. у ЖД Рис. 5. Зоны надпочечников у 540-дневных бычков третьей группы (Микмед-2, ув. 26, гематоксилин-эозин) Выявлено, что ширина клубочковой зоны коры надпочечников у бычков всех групп неуклонно увеличивалась от начала опыта к его концу (соответственно от 0Д6±0,01 до 0,25±0,01; от 0,16±0,01 до 0,26±0,01; от 0Д9±0,01 до 0,27±0,01 мм). Иная закономерность обнаружена в динамике ширины пучковой и сетчатой зон коркового вещества надпочечников. Ширина пучковой зоны у 30-дневных подопытных животных равнялась 0,29±0,10 - 0,30±0,10 мм. Затем к их 120-дневному возрасту она несколько уменьшилась и составила 0,27±0,01 -0,28±0,01 мм, а к 540-дневному возрасту заметно увеличилась (0,65±0,01 0,68±0,02 мм). В то же время, если ширина сетчатой зоны у 30-дневных бычков сравниваемых групп также была минимальной (0,47±0,01 - 0,52±0,01 мм), то в 120-дневном возрасте она, наоборот, увеличивалась до 0,82±0,01 - 0,93±0,01 мм с дальнейшим заметным уменьшением к 540-дневному возрасту (0,50±0,02 -0,64±0,02 мм). Разница в изученных морфометрических параметрах структур надпочечников во все сроки исследований была недостоверной, за исключением таковой в ширине клубочковой зоны, а также коркового и мозгового веществ у 120- и 540-дневных животных третьей группы (Р 0,05). Следовательно, совместное назначение бычкам «Сувара» с «Полистимом» в условиях адаптивной технологии сопровождалось увеличением весовых и отдельных морфометрических показателей структур надпочечников. В то же время морфологический эффект при сочетанном применении «Пермаита» с «Полистимом» был невыразительным. Из данных табл. 22 следует, что, если параметры массы гонад у 30-дневных подопытных животных были примерно одинаковыми (9,5±0,12 -10,2±0Д2 г; Р 0,05), то в последующие сроки исследований они стали рельефнее у бычков второй и третьей групп, выращенных с назначением соответственно «Пермаита» и «Сувара» совместно с «Полистимом». Так, бычки опыт 77 ных групп в возрасте 120 дней превосходили по массе семенников интактных сверстников соответственно на 4,2 и 7,2 г, в возрасте 540 дней - на 16,1 и 27,8 г (Р 0,05). В то же время различие в показателях массы гонад у бычков второй и третьей групп на всем протяжении опыта было менее выразительным. При анализе динамики коэффициента роста гонад у подопытных животных установлено, что он был максимальным в 120-дневном возрасте (6,21 -6,52), минимальным в 540-дневном (4,05 - 4,09). Отсюда следует, что наиболее интенсивный рост семенников имел место от 30- до 120-дневного возраста бычков, который в последующем по мере их взросления постепенно замедлялся, достигая наименьшего значения к концу заключительного откорма.
. Клинико-физиологическое состояние и рост тела
Из представленных в табл. 26 данных следует, что температура тела подопытных бычков от начала исследований к их концу колебалась от 39,2+0,10 до 38,0±0,05 С. При этом, если характер изменений температуры тела животных изучаемых групп имел волнообразный характер, то число ударов пульса и дыхательных движений по мере их взросления неуклонно уменьшалось по отно 26. Показатели клинико-физиологического состояния и массы тела Группа Возраст,ДНИ Температура тела, С Частота, мин Количествосокращений рубца, 2 мин Масса тела, кг Изученные показатели клинико-физиологического состояния животных сопоставляемых групп были в пределах колебаний физиологической нормы (Р 0,05). На протяжении второй серии опытов у интактных и опытных животных отмечены полный пульс, ритмичное глубокое дыхание, относительно сильные и полные сокращения рубца. Их слизистая оболочка носа была бледно-розового цвета, умеренной влажности, конъюнктива глаз - также бледно-розового цвета с матовым оттенком, волосяной покров - блестящим эластичным, прочно удерживающимся в коже, кожа - упругой, без видимых повреждений, упитанность - средней, поза - естественной, темперамент — живым, поверхностные (предлопаточные, подчелюстные и коленной складки) лимфатические узлы при пальпации - хорошо выраженными и безболезненными, подтверждающие достаточно хорошее клинико-физиологическое состояние бычков.
Анализируя показатели массы тела выявлено, что бычки второй и третьей групп, выращенные в условиях повышенных температур с дальнейшим дора-щиванием и откормом по интенсивной технологии с комбинированным назначением соответственно «Пермаита» и «Сувара» с «Полистимом», превосходили интактных сверстников в течение всего опыта. Особенно значительной была разница в конце периодов выращивания, доращивания и откорма животных. Так, в возрасте 180 дней живая масса опытных бычков была выше соответственно на 10,4 и 17,2 кг, 360 дней - 14,3 и 23,3, 540 дней - на 19,0 и 31,3 кг (Р 0,01 - 0,001), чем таковая в контроле.
При сравнении показателей массы тела в разрезе опытных животных установлено, что в течение исследований она была выше у бычков третьей груп 86 Возраст, дни Рис. 8. Динамика среднесуточного прироста бычков: 1(—);2(— );3(---)групп пы. Причем в их 120- и 180-дневном возрасте разница была достоверной (Р 0,05). Характер изменений среднесуточного прироста массы тела подопытных животных был аналогичным динамике их живой массы (рис. 8). Так, этот ростовой параметр опытных бычков в конце периодов выращивания (180 дней), доращивания (360) и откорма (540 дней) превышал таковой у сверстников контрольной группы соответственно на 5,4 - 8,8 %, 1,8 - 4,4 (Р 0,05), 3,3 (Р 0,05) -6,6 (Р 0,05) %. Различие в среднесуточном приросте массы тела у животных второй и третьей групп на протяжении всего опыта было несущественным (Р 0,05). Характер изменений коэффициента роста бычков, выражающего интенсивность ростовых процессов организма, отражен в табл. 27, из данных которой видно, что у 30-дневных подопытных животных он был примерно одинаковым 27. Динамика коэффициента роста (1,54 - 1,62). В последующие сроки исследований разница в нем постепенно нарастала, достигая наибольшего значения к концу опыта (0,32 - 0,53) в пользу бычков второй и третьей групп. Итак, выращивание бычков раннего возраста при повышенных температурах среды с дальнейшим доращиванием и откормом по интенсивной технологии с назначением испытуемых биогенных соединений сопровождалось более интенсивным их ростом. При этом совместное применение «Сувара» и «Поли-стима» вызвало более выраженный ростостимулирующий эффект, нежели при комбинированном использовании «Пермаита» с «Полистимом». , Гематологический и биохимический профиль При анализе параметров гематологического профиля, представленных в табл. 28, установлено, что уровень гемоглобина в крови по мере взросления животных в первой группе колебался от 103± 1,14 до111±0,73 г/л, во второй-от 105±1,59 до 115±1,00, в третьей группе -от 105±1,83 до 119±0,24 г/л. В течение опыта уровень гемоглобина у бычков опытных групп был заметно выше, чем таковой в контроле, особенно начиная с их 120-дневного возраста. Так, 120-дневные животные второй и третьей групп превышали интактных сверстников по данному гематологическому параметру соответственно на 5,1 в 6,7 %, 180-дневные -6,1 и 8,0, 360-дневные - 6,2 и 7,8 (Р 0,005-0,001), 28. Гематологические показатели Группа Возраст, дня Уровеньгемоглобина,г/л Количество эритроцитов, млн/мкл лейкоцитов, тыс/мкл -дневные - на 7,4 (Р 0,05) и 10,0 % (Р 0,005). При сравнении концентрации гемоглобина в разрезе опытных групп установлено, что в течение исследований она была выраженнее у животных третьей группы, содержавшихся с сочетанным назначением «Сувара» и «Полистима» (Р 0,05).
