Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы
1.1. Нарушения минерального обмена у животных
1.1.1. Распространенность нарушений минерального обмена 13
1.1.2. Этиология нарушений минерального обмена 15
1.1.3. Биологическая роль минеральных веществ и содержание их в почве на территории Республики Башкортостан 19
1.1.4. Патологические изменения органов и систем у животных при нарушениях минерального обмена 34
1.1.5. Формирование естественной резистентности организма животных 48
1.2. Применение биологически активных веществ при нарушениях мине рального обмена 60
2. Материалы и методы исследования 84
3. Результаты исследования 111
3.1. Биогеоценоз и нарушения минерального обмена у животных 111
3.1.1. Связь содержания микроэлементов в биогеоценотической цепи "почва-корм" и прогноз микроэлементного состава кормов 112
3.1.2. Обеспеченность животных микроэлементами в биогеоценозах 121
3.1.3. Влияние фасциолезной инвазии на развитие вторичной остеодис-трофии крупного рогатого скота 122
3.2. Нарушения минерального обмена и его коррекция в лесостепном биогеоценозе 128
3.2.1. Клинические, биохимические, иммунологические и морфологические показатели 128
3.2.2. Клинические и патоморфологические изменения костной ткани у коров 142
3.2.3. Патоморфологические изменения печени и других компактных органов у коров
3.2.4. Влияние препаратов йода и кобальта, иммуномодуляторов на биохимические, морфологические и иммунологические показатели 157
3.2.4.1. Влияние препаратов йода на факторы неспецифической защиты крови у коров 157
3.2.4.2.Влияние амилоидина на клинико-физиологические, морфологические и биохимические показатели, неспецифические факторы защиты 163
3.2.4.3. Влияние хлорида кобальта на биохимические и морфологические показатели, неспецифические факторы защиты крови коров в пастбищный период 170
3.2.4.4. Влияние хлорида кобальта совместно с кайодом на биохимические и морфологические показатели, неспецифические факторы защиты крови коров в пастбищный период 179
3.2.4.5. Влияние продолжительности применения кайода на биохимические и морфологические показатели, неспецифические факторы защиты крови коров в стойловый период 188
3.2.4.6. Влияние продолжительности подкормки хлоридом кобальта на морфологические и биохимические показатели, неспецифические факторы защиты крови коров 196
3.2.4.7. Влияние продолжительности подкормки кайодом совместно с хлоридом кобальта на морфологические, биохимические показатели и неспецифические факторы защиты крови коров в стойловый период 202
3.2.4.8. Влияние кайода в комплексе с миксофероном и Т-активином на пероксидазную активность нейтрофилов крови телят 209
3.2.4.9.Влияние препаратов йода в комплексе с Т-активином и левамизолом на пероксидазную активность телят 212
3.3. Нарушения минерального обмена крупного рогатого скота и его коррекция в лесостепном биогеоценозе Белебеевской возвышенности 117
3.3.1. Клинические, биохимические и морфологические показатели коров 217
3.3.2. Коррекция минерального обмена у крупного рогатого скота органически связанным йодом (БАД) 238
3.3.2.1. Влияние органически связанного йода (БАД) на биохимические показатели и неспецифические факторы защиты стельных коров и новорожденных телят 238
3.3.2.2. Влияние органически связанного йода (БАД) на белковую картину и неспецифические факторы защиты телят 243
3.4. Нарушения минерального обмена крупного рогатого скота и его коррекция в степном биогеоценозе 249
3.4.1. Клинические, биохимические и морфологические показатели крупного рогатого скота 249
3.4.2. Коррекция минеральной недостаточности у крупного рогатого скота полисолями микроэлементов 265
3.4.2.1. Биохимические и морфологические показатели крови при подкормке коров полисолями микроэлементов 265
3.4.2.2. Влияние полисоли микроэлементов на лизосомалыю-катионные белки, лейкограмму и гуморальные факторы защиты 272
3.4.2.3. Влияние полисоли микроэлементов на морфологические и биохимические показатели крови телят 279
3.4.2.4. Влияние полисоли микроэлементов на лейкограмму, перок-сидазную активность и факторы неспецифической защиты телят 285
3.4.2.5. Влияние полисоли микроэлементов на лизосомалыюкатионные белки нейтрофилов телят 291
3.4.2.6. Профилактика нарушений минерального обмена откормочного молодняка крупного рогатого скота 294
4. Обсуждение результатов 300
Выводы 341
Практические предложения 345
Библиографический список 346
Приложения
- Биологическая роль минеральных веществ и содержание их в почве на территории Республики Башкортостан
- Связь содержания микроэлементов в биогеоценотической цепи "почва-корм" и прогноз микроэлементного состава кормов
- Нарушения минерального обмена крупного рогатого скота и его коррекция в лесостепном биогеоценозе Белебеевской возвышенности
- Нарушения минерального обмена крупного рогатого скота и его коррекция в степном биогеоценозе
Введение к работе
Актуальность проблемы. Одним из важных экологических факторов для нормального физиологического функционирования животных является корм. Количество и качество корма, поедаемого животными, предопределяет их состояние здоровья, продуктивность и воспроизводительную способность. Недостаток и низкое качество корма приводит к алиментарной дистрофии животных, снижению естественной резистентности и к различным заболеваниям. При интенсивном ведении животноводства большое значение приобретает качество корма, особенно его сбалансированность по минеральным веществам. Известно, что минеральные вещества в организме животных выполняют разнообразную функцию. Основоположник биогеохимии академик В.И.Вернадский (1965) особую роль в процессах жизнедеятельности отводил микроэлементам. Недостаток или, наоборот, избыток микроэлементов в рационе кормления животных вызывает у них нарушение обмена веществ (Ковальский В.В., 1974, 1983; Ка-быш А.А., 1967; Судаков Н.А., 1967; Урманов Э.А., 1967; Ивановский С.А., 1967; Уразаев Н.А., 1978; Мусина Н.Ю., 1986; Ахмадеев А.Н., Колесников И.М., Лысов В.Ф., и др., 2002). Так, при дефиците микроэлементов и витаминов, необходимых для нормальной жизнедеятельности, в печени возникает белковая, жировая, углеводная или минеральная дистрофия, а в тяжелых случаях некроз. Нарушение обменных процессов приводит к возникновению и распространению гепатозов, что способствует снижению общей неспецифической резистентности животных (Блюгер А.Ф., 1984; Жаров А.В., 1990; Подымалова С.Д., 1993).
Болезни животных, связанные с нарушениями минерального обмена, широко регистрированы и наносят большой экономический ущерб животноводству многих стран (Кабыш А.А.,1967; Судаков Н.А., 1967,1989; Васильева Е.А., 1982; Шарабрин И.Г, Данилевский В.М., Беляков И.М., Замарин Л.Г.,1983; Уразаев Н.А,-1978, 1986; Федоров А.И., Жаков М.С., Карпуть И.М.,1986; Кондрахин И.П., Лизогуб Н.Л., 1997; Жаров А.В., 1995, 1999; Ивановский С.А., 1967,1978; Уразаев Н.А, Вакулин А.А., Никитин А.В. и др.., 1996; Степановских А.С.,1997; Сиразет-
7 динов Ф.Х., Аминева С.А., Кудашев А.К., Мусина Н.Ю, 1997; Самохин В.Т.,
2003; Эленшлегер А.А, 2005). Эти болезни носят, как правило, массовый характер и обычно связаны с неблагоприятной обстановкой в природных и антропогенных биогеоценозах. Структуру кормовых дисэлементозов определяет дефицит или, наоборот, избыток не одного ингредиента, например йода, а целого комплекса струмотропных факторов (J, S, Си, Zn, Мп, Со, Мо) в их различных соотношениях.
В различных регионах страны поступление микроэлементов обеспечено на 30-70%. По результатам исследований по содержанию макро- и микроэлементов было выделено 7 зон на территории Республики Башкортостан в основном йодной, кобальтовой, цинковой и фосфорной недостаточности, а также частично медной, марганцевой, молибденовой и избыточного содержания кальция. (Судаков Н.А., Ивановский С.А., Урманов З.А.,1967).
Вполне очевидно, что добавление в корма недостающих элементов необходимо для нормального самочувствия и даже существования животных и человека (Виноградов А.П., 1952; Беренштейн Ф.Я., 1966; Кабыш А.А., 1967; Судаков Н.А., 1967; Олль Ю.К, 1967; Мусина Н.Ю., 1986; Лебедев Н.И.,1990; Родионов В.И., Битюков В.А., Буланкин А.Л., 1982; Ковальский В.В., 1983; Фен-ченко Н.Г., Уельданов Р.Н., 1984; Кальницкий Б.Д., 1985; Ongosakul М., 1985; Ивановский С.А., Ивановская Г.И., 1990; Grys S., 1992; Sklan D., Melamed D., Friedman A., 1994; Самохин B.T., 2003; Эленшлегер A.A.,2005).
Исследованиями, проведенными многими авторами, установлено благоприятное воздействие добавок йода и кобальта и других микроэлементов к рациону крупного рогатого скота, что выражается в нормализации состояния организма (Таракулов Я.Х., 1959; Menke G.R., Sarif-Sarban I.R., 1966; Klebanoff S. J., 1967; Павлов В.П., 1970; Конопатов C.K., 1973; Самохин В.Т., 1981; 2003; Коваль М.П., 1983; Ковальский В.В., 1983; Уразаев Н.А., 1986; Ивановский С.А.,1974; Лебедев Н.И., 1990; Мусина Н.Ю., 2001).
В практике кормления сельскохозяйственных животных применяют различные формы и способы компенсации микроэлементов в организме животных.
8 Поэтому изучение и выявление оптимальных способов и форм препаратов микроэлементов на организм животных имеет первостепенное значение в профилактике нарушений минерального обмена.
У крупного рогатого скота нарушения минерального обмена довольно многообразны. Для их выявления необходим комплекс надежных методов, позволяющих без больших затрат установить нарушения минерального обмена у животных. Для диагностики нарушений минерального обмена животных были предложены разнообразные методы: рентгенография (Шарабрин И.Г., 1975), рентгенофотометрия (Ивановский С.А., 1974), измерение электрического сопротивления (Ников СИ., 1967), ультразвуковая дефектоскопия (Самотаев А.А., 2005), экспресс-методика внутрикожных проб (Мовсум-Заде К.К., 1982), исследование биохимических показателей (Ивановский С.А., 1974,1978, Кондрахин И.П., 1989 и др.).
Однако в настоящее время недостаточно исследованы вопросы прогнозирования, особенности клинико-морфологических проявлений и диагностики нарушений минерального обмена у крупного рогатого скота в биогеоценозах. Несмотря на большое количество исследований минерального обмена у крупного рогатого скота, остаются малоизученными обеспеченность их микроэлементами и уровень естественной резистентности организма животных в разных биогеоценозах. Требуется также уточнение методов коррекции минерального обмена. Необходимость исследования данной проблемы особенно важна в Республике Башкортостан вследствие большого разнообразия почвы, растительности и климата на ее территории.
В этой связи прогнозирование обеспеченности животных микроэлементами и научное обоснование системы диагностических исследований для выявления клинического, патоморфологического, гематологического, биохимического и иммунологического статуса, разработка методов коррекции минерального обмена сельскохозяйственных животных являются актуальными для экономики страны.
9 Работа выполнена в рамках тематического плана научных исследований
Башкирского ГАУ и ГНТП Башкирского научного центра РАСХН и АН РБ "Диагностика, профилактика и терапия болезней животных", а также Российского координационного совета межгосударственной НТП "Разработка новых теоретических подходов и принципов профилактики паразитарных болезней животных".
Цель и задачи исследований. Целью исследования является оценка и прогнозирование обеспеченности животных микроэлементами в биогеоценозах на территории Республики Башкортостан, определение состояния минерального обмена и динамики патологии в лесостепной и степной биогеоценозах, разработка методов коррекции минерального обмена у животных, направленных на формирование естественных защитных сил организма. Для реализации цели были поставлены следующие задачи:
Изучить степень и характер взаимосвязи микроэлементов (меди, кобальта, йода, марганца, цинка) в биоценотической цепи "почва- корм - животное".
Обосновать прогнозирование минеральной недостаточности у животных в лесостепной и степной биогеоценозах на территории Республики Башкортостан.
Разработать систему диагностических исследований и тесты для оценки нарушения обмена минеральных веществ.
Изучить особенности нарушений обмена минеральных веществ у животных (клинические, биохимические и иммунологические изменения крови, мочи и молока, патоморфологические изменения печени, костной ткани и других компактных органов) в биогеоценозах с разным уровнем обеспеченности микроэлементами.
Разработать методы коррекции минерального обмена у крупного рогатого скота с целью повышения неспецифической резистентности. Установить степень и характер влияния разных форм, способов и продолжительности применения препаратов йода и кобальта, полисоли и иммуномодуляторов на клинические, биохимические, патологоанатомические и иммунобиологические показатели.
10 Научная новизна результатов. Впервые установлена степень и проведено количественное описание взаимосвязи микроэлементов (йода, меди, кобальта, марганца, цинка) в биогеоценотической цепи "почва - корм - животное". Обоснована возможность прогнозирования обеспеченности микроэлементами животных в лесостепной и степной биогеоценозах Республики Башкортостан. Разработана система диагностических исследований и рекомендованы лизосо-мально-катионный и пероксидазный тесты для определения уровня неспецифической резистентности у животных с нарушениями минерального обмена. Выявлены клинические, гематологические, биохимические, иммунологические и патоморфологические изменения у животных с нарушениями минерального обмена в изученных биогеоценозах. Установлены особенности влияния на минеральный обмен коров и телят способов и доз введения препаратов йода и кобальта отдельно и совместно, а также йодных препаратов в комплексе с полисолью, фелуценом и иммуномодуляторами.
Практическая значимость работы. Предложены уравнения для прогноза микроэлементного состава кормов (сена) по их содержанию в почве. Определена обеспеченность животных микроэлементами в лесостепной и степной биогеоценозах и составлены картосхемы содержания микроэлементов в кормах на территории Республики Башкортостан. Разработана система диагностических исследований при нарушениях минерального обмена, в том числе для определения уровня неспецифической резистентности. Предложен лизосомально-катионный и пероксидазный тесты для оценки функционального состояния животных. Рекомендованы способы, дозы и продолжительность применения препаратов йода (амилоидина, БАД, кайода) отдельно и в сочетании с кобальтом, иммуномодуляторами (Т-активин, миксоферон, левамизол), а также полисоли микроэлементов, фелуцена для коррекции минерального обмена у крупного рогатого скота в биогеоценозах с недостаточной обеспеченностью их микроэлементами.
Разработаны рекомендации "Диагностика и профилактика нарушений минерального обмена у крупного рогатого скота" (М.: Изд-во РАСХН, 2005) и
"Диагностика нарушений минерального обмена у крупного рогатого скота" (Уфа: Гилем, 2005). Результаты исследования прошли производственную проверку и внедрены в хозяйствах Илишевского, Давлекановского, Миякинского и Белебеевского районов Республики Башкортостан. Методы оценки неспецифической резистентности используются в учебном процессе и в научно-исследовательской работе в Башкирском ГАУ и Ижевской ГСХА.
Апробация результатов работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на Международной научной конференции (Ташкент, 1989); Всероссийской научно-практической конференции (Екатеринбург, 1999); Всероссийской научно-методической конференции патологоанатомов ветеринарной медицины (Омск, 1999); I Международной научной конференции "Современные вопросы ветеринарной медицины и биологии" (Уфа, 2000); II Международной научной конференции "Здоровье, разведение и защита мелких домашних животных" (Уфа, 2001); Международной конференции "Перспективы развития производства продовольственных ресурсов продуктов питания" (Уфа, 2002); VI и VII конгрессах Международной ассоциации морфологов (Уфа, 2002 и Казань, 2004); Всероссийской научно-методической конференции патологоанатомов ветеринарной медицины (Уфа, 2003); Международной научной конференции "Проблемы и пути интенсификации племенной работы в отраслях животноводства" (Уфа, 2004); научной конференции "Теория и практика борьбы с паразитарными болезнями" (Москва, 2004); XVI Международной межвузовской научно-практической конференции "Новые фармакологические средства в ветеринарии" (Санкт-Петербург, 2004); международной научно-практической конференции "Наука - сельскохозяйственному производству и образованию" (Смоленск, 2004); III Российском конгрессе по патофизиологии "Дизрегуляционная патология органов и систем" (Москва, 2004); научно-практической конференции "Роль науки в развитии АПК" (Пенза, 2005); научной конференции "Теория и практика борьбы с паразитарными болезнями" (Москва, 2005); Международной научно-практической конференции (Казань, 2005); Международном съезде терапевтов и диагностов "Актуальные проблемы
12 патологии животных" (Барнаул, 2005); научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Башкирского ГАУ (Уфа, 1978-2005).
Основные положения, выносимые на защиту.
Степень и характер взаимосвязи содержания микроэлементов (йода, меди, кобальта, марганца, цинка) в биогеоценотической цепи "почва - корм - животное".
Прогнозирование обеспеченности микроэлементами животных в лесостепном и степном биогеоценозах Республики Башкортостан.
Система диагностических исследований нарушений минерального обмена с использованием лизосомально-пероксидазного и лизосомально-катионного тестов.
Клиническая, гематологическая, биохимическая, иммунологическая и морфологическая характеристики животных с нарушениями минерального обмена в лесостепном и степном биогеоценозах.
Методы коррекции нарушения минерального обмена у крупного рогатого скота с учетом прогноза обеспеченности микроэлементами в биогеоценозах. Способы, дозы и продолжительность введения препаратов йода отдельно и совместно с кобальтом, полисоли и фелуцена, препаратов йода с иммунономоду-ляторами.
Публикация результатов исследования. Основные положения работы опубликованы в 49 научных статьях и в монографии "Регуляция обмена веществ в норме и патологии" (Уфа, 2000).
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 420 страницах текста компьютерной верстки, состоит из введения, обзора литературы, материалы и методы исследования, результаты исследования, обсуждение результатов, выводов и практических предложений. Включает 68 таблиц и 72 рисунка. Библиографический список содержит 747 наименований, в том числе 133 иностранных авторов.
Биологическая роль минеральных веществ и содержание их в почве на территории Республики Башкортостан
Нарушения обмена веществ в организме животных в большинстве случаев связаны с недостатком минеральных веществ. Это обусловлено тем, что они необходимы для образования ферментов и биоорганических соединений. Среди элементов минерального питания животных кальцию отводят ведущее место. Он составляет приблизительно 1,5 % массы тела. Основная масса кальция (99 %) входит в состав минеральной части кости.
Экологический оптимум потребностей организма в кальции в известной мере совпадает с нормой его содержания в рационе кормления животного. Нормальные показатели кормового кальция колеблются в зависимости от вида и возраста животных, их физиологического состояния, от состава рациона, наличия или отсутствия в нем элементов-синергистов, антагонистов и других причин (Олль Ю.К., 1967; Ковальский В.В., 1983; Уельданов Р.Н., 1984; Мусина Н.Ю., 1986; Лебедев Н.И.,1990; Самохин В.Т., 1981, 2003).
Основная часть поступившего с кормом кальция под влиянием желудочного сока превращается в хлористый кальций, который диссоциирует на ионы. Всасывание ионов этого элемента осуществляется с участием кальциисвязывающего белка, вырабатываемого клетками слизистой оболочки кишечника. Всасывание кальция уменьшается при избытке фосфатов, оксалатов, жиров, ионов магния, алюминия, повышенной щелочности содержимого кишечника (Русаков А.В., 1959: Беренштейн Ф.Я., 1966; Ковальский В.В., 1983; Лебедев Н.И., 1990).
Кальций, всасывающийся из кишечника в кровь, по воротной вене поступает в печень, а затем в общий кровоток и распределяется по тканям и органам. Между кровью, органами, скелетом постоянно происходит обмен кальцием. В большей мере в нем участвует костная ткань. В костной системе как депо минеральных веществ содержатся быстро обмениваемый лабильный и медленно обмениваемый кальций. Лабильного кальция больше в хвостовых позвонках, ребpax, грудной кости, костях таза и черепа, меньше — в трубчатых костях, выполняющих опорную роль. При колебаниях уровня кальция в крови так называемый поверхностно-лабильный временный скелетный кальций, который адсорбируется в костях, быстро переходит из костной ткани в кровь или из крови в костную ткань (Ковальский В.В., 1983; Лебедев Н.И.,1990, Самохин В.Т., 2003).
Кальций включается в мембраны клеток тканей органов, связывается с белками и фосфолипидами, является одним из важных компонентов системы, определяющей ее проницаемость. В цитоплазме он связывается с белками и нуклеиновыми кислотами. Накапливается в митохондриях, в эндоплазматиче-ском ретикулуме мышечных клеток. Выходя в межфибриллярные щели, активизируют актин и миозин, преобразование свободной энергии аденозинтри-фосфата (АТФ) в движение, способствуют их взаимодействию. Они активируют фермент ацетилхолинэстеразу, расщепляющий избыток ацетилхолина, ферменты рибонуклеазу, лецитиназу, актомиозинаденозинтрифосфатазу, входят в состав фермента амилазы, участвуют в ферментативных процессах свертывания крови, в образовании тромбопластина, тромбина (Самохин В.Т., 2003).
Кальций используется у лактирующих животных для образования молока, у птиц в период яйцекладки для формирования скорлупы яиц. Поддержание ионного равновесия осуществляется за счет кальция, поступающего с кормом и за счет кальция, освобождающегося при диссоциации из кальциево-протеиновых комплексов сыворотки.
Кальций постоянно выводится из организма в основном через желудок и кишечник. Экскреция его осуществляется почками с мочой, но она ограниченна. Кальций, профильтровавшийся в клубочках нефронов, почти на 99% реаб-сорбируется в извитых канальцах, выделяется в небольших количествах в не-ионизированных фильтрующихся комплексах (Самохин В.Т., 2003).
При длительном недостатке содержания кальция в рационе у животных развивается гипокальциемия, резервы кальция в костной системе постепенно истощаются. Кости подвергаются дистрофии. У молодняка развивается рахит, у взрослых животных — алиментарная ахаликозная остеодистрофия. При гипотиреозе обнаруживается раннее старение костных структур и понижается их способность к обновлению (Русаков А.В., Меркулов К.М.,1991).
Зрелое костное вещество подвергается только рассасыванию. Оно сохраняется как субстант или полностью рассасывается как в органической, так и неорганической своих частях (Русаков А. В., 1959, Литвинов Н. Н., 1964). В своих работах Н.В. Сиповский (1961), А.И. Абрикосов и А.И. Струнов (1953) допускают возможность галистереза - прижизненной декальцинации костной ткани.= Процессы рассасывания и образования нового костного вещества во взрослом здоровом организме уравновешены (Иванов И.Ф., Ковальский П.А., 1969), при патологии возможно преобладание одного из них. В пределах физиологической перестройки рассасывание протекает сравнительно медленно и в небольших масштабах по типу гладкой и лакунарной резорбции. Интенсивное и массовое рассасывание кости протекает по типу пазушной резорбции. Все три типа резорбции кости имеют единый механизм, но отличаются темпом (Русаков, 1959 А. В., Виноградова Т. П., 1962,. Литвинов Н. Н., 1964).
Наиболее реактивная костная ткань у молодых животных (Ахунов А.А., 1959), что обусловлено обогащением его остеогенными элементами. С увеличением возраста реактивность снижается и уменьшается доля компонентов, способных к обмену, но общий фонд кости, участвующий в обмене, по-видимому, почти не изменяется (Б.С. Касавина, В.П.Торбенко,1972). Действие микроэлементов на минеральный обмен, как активаторов и пара-лизаторов (Ковальский В. В., 1952), ферментов, гормонов, витаминов, белковых комплексов (Афонский С. И., 1959), медиаторов, многогранно. На минеральный обмен микроэлементы влияют и путем блокирования всасывания фосфора, кальция, а также рефлекторно с внутренних органов, а при репаративных процессах в костной ткани - симметричных органов (Скоблин А. П., Белоус А. М., 1968). Избыток кальция в рационе ведет к развитию гиперкальциемии. Кислотно-щелочное равновесие смещается в щелочную сторону. У животных развивается алиментарная алкалозная остеодистрофия.
Связь содержания микроэлементов в биогеоценотической цепи "почва-корм" и прогноз микроэлементного состава кормов
Животные являются основным живым компонентом биогеоценоза. Биогеоценоз сложная природная система, форма единства организмов и окружающей их среды. В биогеоценозе животные находятся в тесном единстве и составляют неразрывный комплекс. На животное оказывает влияние множество живых и неживых компонентов (солнечная радиация, атмосферные осадки, температура воздуха, состав воздуха и почвы, микроорганизмы и др.). Животные, в свою очередь в определенной мере влияют на окружающую среду.
В процессе эволюции происходит "пригонка" популяции друг к другу и условиям внешней среды, что обеспечивает эффективное использование веществ и энергии в пищевых цепях организмов и устойчивое функционирование биогеоценозов. Поэтому жизнедеятельность организма тесно связана с их условием происхождения и местообитания (Ахмадеев А.Н., Колесников И.М., Лы-сов В.Ф., и др., 2002). Животные, как и другие живые организмы, требуют для своей жизнедеятельности определенные условия. Отклонение от оптимального уровня экологических факторов отрицательно влияет на состояние и продуктивность животных. Согласно закону толерантности лимитирующим процветание организма может быть как минимум, так и максимум экологического фактора.
Связь между животным организмом и окружающей средой многообразна. При этом особое место занимает пищевые связи. В биогеоценозах пищевая цепь представлена травянистыми растениями, травоядными животными, хищниками первого и второго порядка, паразитами и сверхпаразитами (Уразаев Н.А., 1980). и в сене вероятно обусловлена тем, что растворимость и доступность цинка отрицательно коррелирует со степенью насыщенности почвы кальцием и фосфором.
В изучаемых пределах форма связи содержания микроэлементов в почве и сене прямолинейная. Зависимость содержания кобальта в сене от его содержания в почве достаточно надежно описывается следующим уравнением прямолинейной функции (рисунок 2). где У- содержание кобальта в сене, мг/кг; х - содержание подвижного кобальта в почве, мг/кг. Результаты регрессионного анализа показывают, что изменение в почве содержания подвижного кобальта на единицу сопровождается изменением его содержания в сене на 0,091. Это указывает на низкую интенсивность накопления в надземной массе растений кобальта. Соотношение между содержанием в почве подвижного кобальта и его содержанием в растении составляет около 10:1.
По данным В.В. Ковальского (1974) интервал содержания кобальта в сене в норме (0,25-1,0 мг/кг). Как видно из рисунка 1 содержание в кормах кобальта в норме обеспечивается при их возделывании на почвах с содержанием подвижного кобальта в пределах 4,0 - 9,6мг/кг.
Иод в растениях накапливается из его запасов в почве. При этом, как и в предыдущих случаях, с повышением содержания в почве валового йода его содержание в сене возрастает (рисунок 2). Коэффициент регрессии составляет 0,098. Данная связь прямолинейна и описывается следующим уравнением регрессии. У- содержание в сене йода, мг/кг; х- содержание в почве валового йода, мг/кг. Зависимость содержания в сене меди от ее содержания в почве достаточно надежно описывается следующим уравнением прямолинейной регрессии. содержание меди в сене, мг/кг; х - содержание меди в почве, мг/кг
Согласно данному уравнению при повышении подвижной меди в почве на единицу сопровождается повышением ее в сене на 0,297 (коэффициент регрессии). По сравнению с кобальтом медь в растениях накапливается больше при одном и том же уровне их в почве. Соотношение содержания меди в почве и в сене по нашим данным составляет 10:3. На рисунке 3 приведен график данной зависимости, а также интервал содержания меди в норме в кормах (3-12 мг/кг сухого корма, по В.В.Ковальскому, 1974). Интервал оптимального содержания меди в кормах достаточно большой. В условиях республики содержание меди в сене в основном имеет оптимальное значение.
Связь между содержанием в почве цинка и в сене также положительная, хотя очень слабая. Уравнение регрессии имеет следующий вид. У=4,011+0,132х, где У- содержание в сене цинка, мг/кг; х - содержание в почве цинка, мг/кг. Как видно из рисунка 4 содержание цинка в сене также возрастает с увеличением его содержания в почве.
Содержание марганца в сене также прямолинейно возрастает с повышением его концентрации в почве. Данная зависимость достаточно надежно описывается следующим уравнением регрессии
Нарушения минерального обмена крупного рогатого скота и его коррекция в лесостепном биогеоценозе Белебеевской возвышенности
Такого же характера связи нами выявлены между содержанием микроэлементов в почве и в других кормах (зерно, силос, сенаж).
Таким образом, накопление микроэлементов в растениях (кормах) в сильной степени зависит от их содержания в почве. В изученных пределах данная связь прямолинейна. Разные микроэлементы накапливаются в растениях (в кормах) в разной степени.
Нарушения минерального обмена сельскохозяйственных животных определяется состоянием биогеоценоза. Знание характера и степени взаимосвязи компонентов биогеоценоза позволяет своевременно провести профилактику и тем самым их предупредить развитие болезней, а также правильно интродуци-ровать сельскохозяйственные животные в тот или иной регион. Для разработки систем мероприятий по профилактике нарушения минерального обмена животных в хозяйстве необходимо знать ожидаемое содержание и соответственно недостаток минеральных веществ в выращиваемых кормах. Содержание микроэлементов в почве анализируется Центром агрохимической службы и приводится в агрохимических картограммах хозяйства (агрохимические паспорта полей). Содержание в почве микроэлементов достаточно стабильно. Однако кормовые культуры в хозяйстве высеваются на разных полях севооборота, где содержание микроэлементов неодинаковое. Ежегодное определение микроэлементов в кормах требует больших затрат, а составленные нами уравнения регрессии позволяют в хозяйстве оперативно прогнозировать содержание в кормах микроэлементов от их содержания в почве. Данные уравнения дают возможность правильно размещать посевы кормовых культур по полям севооборота с расчетом обеспечения рациона микроэлементами.
Нами проведен расчет ожидаемого содержания микроэлементов в сене в хозяйствах, с использованием уравнений регрессии (таблица 4). Для этого в уравнение регрессии зависимости содержания микроэлемента (в данном случае кобальта) в сене (У) от его содержания в почве (х) У =-0.123 + 0.09Чх подставляли содержание в почве данного элемента (4,7 мг/кг, учхоз Башкирского ГАУ): У = -0,123+ 0,091x4,7 = 0,31 Путем сопоставления результатов расчета и лабораторного анализа содержания микроэлементов в сене этих хозяйств установлена достаточно высокая надежность разработанного метода прогноза. Средняя ошибка расчета (отклонение расчетной величины от лабораторного определения) составила не более 15%.
Используя составленные прогностические уравнения, рассчитаны и составлены картосхемы содержание в сене на территории Республики Башкортостан кобальта (рисунок 6), меди (рисунок 7), цинка (рисунок 8), марганца (рисунок 9).
Для определения степени обеспеченности животных микроэлементами за счет производимого в хозяйстве сена нами проведен расчет в процентах содержания микроэлементов от средней нормы. При этом нами использованы нормативы, приведенные В.В. Ковальским (1974). Как показали расчеты, обеспеченность в целом животных микроэлементами, за исключением марганца, во всех хозяйствах, где проводились опыты, ниже нормы. Так, обеспеченность йодом составила от 20,5% (ГУП "Племзавод") до 47,5% (СПК "Путь Ильича"), кобальтом в зависимости от хозяйства от 9,5 - 49,2%). Очень низкая обеспеченность цинком во всех хозяйствах и составляет 10,1%) (таблица 5). Если медью животные неполностью обеспечены в учхозе Башкирского ГАУ (51,2%) и в СПК "Путь Ильича" (60,7% ), то в ГУП "Племзавод" обепеченность высокая (120 % от средней нормы). В тоже время следует отметить, что содержание меди в сене в данном хозяйстве не превышает верхнюю границу нормы (норма 12 мг/кг). Высокая обеспеченност животных марганцем во всех хозяйствах (от 104 до 181%). В двух хозяйствах (учхоз Башкирского ГАУ и СПК "Путь Ильича) содержание марганца в сене несколько превышает максимальную норму (норма бОмг/кг).
Нарушения минерального обмена крупного рогатого скота и его коррекция в степном биогеоценозе
В СПК "Путь Ильича" Давлекановского района недостаточное поступление в организм йода, цинка, кобальта, неправильное соотношение кальция и фосфора привели к нарушениям минерального обмена у коров.
Нарушения минерального обмена у коров в данном биогеоценозе прояв-ляяются снижением упитанности, тахикардией, учащением дыхания, гипотонией желудочно-кишечного тракта; перемежающейся хромотой, напряженной походкой и хрустом в суставах при движении, рассасыванием последних пар ребер, поперечных отростков поясничных, последних хвостовых позвонков и удлинением размягченной части хвоста с репицей до 18-23см; матовостью волос, их взъерошенностью, появлением алопеции в области крестца, бедер, лопатки.
Больные животные, особенно, старше 6 лет подолгу лежат, встают с трудом, и при стоянии горбятся, тазовые конечности подводят под живот, реже их широко расставляют, часто переступают. Края ребер у них бугристые, межреберные пространства расширены, печень болезненна.
Биохимический статус имеет значительные изменения фосфорно-кальциевого обмена: низкое содержание общего кальция (2,35±0,15ммоль/л) и неорганического фосфора (1,62±0,11ммоль/л). У коров низкая активность щелочной фосфатазы (0,17±0,03 мккат/л), повышенное содержание общего билирубина (0,57±0,04 мкмол/л) и каротина (833,18±68,01 мкмоль/л), и высокая активность ферментов АлАТ (0.20±0,02мккат/л) и АсАТ (0,38±0,01 мккат/л). Коллоидно-осадочная реакция сыворотки крови варьировала от слабоположительного до резкоположительного значения.
При преимущественном нарушении минерального обмена в организме коров отмечается снижение бактерицидной и лизоцимной активности сыворотки крови, пероксидазной активности нейтрофилов, повышение содержания общего билирубина, каротина и высокую активность ферментов АсАТ и АлАТ. У полученных от этих коров телят регистрировались однотипные изменения как в клиническом, так и в гуморальном и клеточном компонентах естественных механизмов защиты. У слабых новорожденных телят отмечалось увеличение щитовидной железы и понижение уровня суммарных иммуноглобулинов.
У большинства телят клинические показатели находятся в пределах физиологической нормы, у отдельных телят отмечаются признаки нарушения обмена веществ: взъерошенность и курчавость волосяного покрова, сухость кожи, вялость и ограниченность движений. Продолжительная недостаточность в рационах коров в зимне-стойловый период минеральных веществ и витаминов, способствовала развитию у телят клинических признаков болезни. Значимыми индикаторами роста и резистентности телят являются количественные и качественные показатели компонентов крови. В сыворотке крови телят выявляется низкое содержание общего кальция (2,35±0,15ммоль/л), неорганического фосфора (1,62±0,11ммоль/л), низкая активность ферментов аспартатаминотрансфе-разы и аланинаминотрансферазы, относительно высокая концентрация общего билирубина, превышающая нижнюю границу нормы в 7,05 раза. Содержание общего белка ниже оптимальных величин в 1,16 раз, что указывает на нарушение белкового обмена. Фракция альбуминов ниже оптимальных величин на 29,8%, содержание альфа-глобулинов в сыворотке крови составило 7,3+1,5, и гамма-глобулинов - 8,4+0,9 г/л, что ниже минимального порога нормы. Реакция с сернокислой медью у 80% коров была слабоположительная.
Результаты наших исследований показали, что микроклимат в помещениях животных в различные сезоны года был неодинаковым и зависел от плотности размещения, возраста и времени суток. Наиболее высокое содержание аммиака (14-16мг/м3) было в марте и апреле. В осенне-зимний период он не превышает 6-9 мг/м3. Насыщение воздуха углекислым газом было примерно на этом же уровне. Относительная влажность воздуха помещений зимой была на высоком уровне и достигала 90-98% при низкой температуре воздуха.
Кормление несбалансированным кормом откормочного молодняка крупного рогатого скота по микроэлементам, приводит к значительным сдвигам ге матологических, биохимических и иммунологических показателей крови. В весенний период количество эритроцитов у 30-45% телят снижается до 3,5-4,0 Т/л, содержание гемоглобина колеблется от 81,0 до 126 г/л, лейкоцитов от 4,8 до 8,9 Г/л. У большинства телят уровень общего кальция сыворотки крови увеличивается до 3,46 - 2,42 ммоль/л, неорганического фосфора до 2,03-2,42 ммоль/л при соотношении кальция к фосфору 2,4:1 и выше. Летом и осенью этот показатель равняется 2:1.
Резервная щелочность сыворотки у отдельных животных снижается до 4,2-4,7 ммоль/л, у большинства же она составляет 6,25-8,7 ммоль/л. Содержание каротина в сыворотке крови уменьшается до 2,42 мкмоль/л. У 33%) молодняка отмечается снижение уровня общего белка сыворотки крови до 58,3 г/л и гамма-глобулиновой фракции до 14,5 г/л. Факторы неспецифической защиты организма животных ослабляются и проявляются снижением бактерицидной активности до 46-56%), лизоцимной - до 14-18% и пероксидазной - до 0,7-0,8 единиц среднего гистохимического индекса.
При клиническом обследовании установили, что общее состояние большинства из них удовлетворительное, аппетит понижен, температура тела в пределах нормы, пульс 70-90 ударов в минуту, тоны сердца приглушены. Однако у 16-20% животных в зимне-весенний период отмечается учащение пульса до 90-110 ударов в минуту, количество дыханий до 38-55 в минуту. У подавляющего поголовья молодняка волосы тусклые, взъерошенные, кожа сухая, складчатая, пониженной эластичности, в области шеи, холки, корня хвоста алопеции, волосы непрочно удерживаются. При передвижении животных наблюдается напряженность и скованность движений, частое переступание тазовыми конечностями, иногда хромота, при надавливании на кости и суставы отмечали болезненность, слабость поясничных позвонков, задержку роста зубов, а также увеличение в объеме запястного и путового суставов, уплощение грудной клетки. Среднесуточный привес телят составляет не более 500 г, а в отдельные месяцы 350-400 г. Вынужденный убой скота достигает 8-16%). Из вышеизложенного следует, что у крупного рогатого скота в степном биогеоценозе (СПК "Путь Ильича" Давлекановского района) отмечается йод ная, кобальтовая, цинковая недостаточность. Нарушен фосфорно-кальциевый, и достаточно распространена гепатопатология.
