Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 7
1.1 Аэроионизация как физическое явление, ее природа и сущность 7
1.2 Искусственная ионизация воздуха, ее гигиеническое и биологическое значение 18
1.3 Применение искусственной аэроионизации в животноводстве и ветеринарии 26
1.4 Иммунитет, его виды и основные характеристики 33
2 Собственные исследования 37
2.1 Условия, материалы и методы исследований 37
2.2 Естественный аэроионный фон телятника и атмосферного воздуха 43
2.3 Влияние аэроионизации на микроклимат телятника 47
2.4 Особенности роста телят под влиянием аэроионизации 54
2.5 Изменение морфологических показателей крови у вакцинированных телят на фоне аэроионизации ^
2.6 Динамика биохимических показателей и белковых фракций сыворотки крови телят под влиянием аэроионизации ,-Q
2.7 Влияние аэроионизации на естественную резистентность вакцинированных телят 87
2.8 Действие аэроионизации на показатели специфической резистентности телят вакцинированных против сальмонеллеза 93
2.9 Экономическая эффективность применения аэроионизации при выращивании телят, вакцинированных против сальмонеллеза 96
3 Обсуждение результатов исследований 99
Выводы 106
Практические предложения 108
Библиография
- Искусственная ионизация воздуха, ее гигиеническое и биологическое значение
- Иммунитет, его виды и основные характеристики
- Влияние аэроионизации на микроклимат телятника
- Влияние аэроионизации на естественную резистентность вакцинированных телят
Введение к работе
Актуальность темы. Одним из крупнейших секторов народного хозяйства страны является агропромышленный комплекс, от эффективности его работы зависит стабильность экономической, социальной и политической ситуации в обществе. Непременным условием продовольственной независимости является повышение устойчивости сельскохозяйственного производства и стабилизации производства продуктов питания для населения.
Вхождение в рынок изменило организационные формы хозяйств, начала создаваться многоукладная экономика, деятельность сельхозпредприятий приобрела характер предпринимательства. В современных условиях перехода к рыночной экономике, в комплексе мероприятий по увеличению производства продуктов животноводства большое значение имеет разработка и внедрение прогрессивной технологии содержания крупного рогатого скота, размещение его в помещениях, удовлетворяющих санитарно-гигиеническим требованиям и обеспечивающих производство биологически полноценной и экологически безопасной продукции (СИ. Плященко, 1987; А.Ф. Кузнецов, 1994; Г.К. Волков, 1995; В.И. Мозжерин, 1994, 2004; М.П. Погребняк, 1998; В.А. Медведский, Г.А. Соколов, 2003 и др.).
Поэтому, на современном этапе ведения животноводства, возникает необходимость в более тщательном нормировании основных параметров микроклимата. При этом определенное внимание должно уделяться электрозарядности воздуха, важное биологическое значение которой подтверждено опытами многих исследователей (А.Л.Чижевский, 1959, 1960; Н.М. Комаров, 1960; А.А. Минх, 1963; Г.К. Волков, 1969; В.И. Мозжерин, 1983; Н.М. Хренов, 1985; Е.П. Дементьев, 1985, 1995; В.А. Казадаев, 2003 и
ДР-)-
Также важным в настоящее время является профилактика болезней молодняка. По статистическим данным в Республике Башкортостан за последние годы заболеваемость молодняка крупного рогатого скота первых месяцев;жизни превышает 35% с летальностью до 20% и выше. Ведущее место среди них занимают желудочно-кишечные заболевания инфекционной этиологии, в том числе и сальмонеллезы.
В доступной литературе мало сведений о применении искусственной аэроионизации для повышения иммунобиологической реактивности организма животных, в частности, нет исследований, посвященных изучению влияния легких отрицательных ионов на иммуногенез у телят, вакцинированных против сальмонеллеза.
В связи с вышеизложенным, поиск зоогигиенических методов влияния на рост и развитие животных, в том числе и корригирующих напряженность и длительность иммунитета представляет не только теоретический, но практический интерес.
Цель и задачи исследований. Изучить возможность применения искусственной аэроионизации для повышения напряженности и длительности иммунитета у молодняка крупного рогатого скота, вакцинированного против сальмонеллеза. Выяснить возможность использования искусственной аэроионизации в системе общей и специфической профилактики сальмонеллеза телят.
" " При реализации поставленной цели решались следующие задачи:
провести зоогигиеническую оценку основных параметров микроклимата телятников с учетом сезона года и влияния аэроионизации;
изучить влияние аэроионизации на рост и развитие телят на фоне вакцинации против сальмонеллеза;
определить действие аэроионизации на динамику морфологических и биохимических показателей крови вакцинированных телят;
- изучить факторы неспецифической защиты организма
вакцинированных телят на фоне аэроионизации;
установить влияние аэроионизации на динамику поствакцинальных антител и длительность иммунитета;
рассчитать экономическую эффективность применения аэроионизации в системе специфической вакцинопрофилактики сальмонеллеза у телят.
Научная новизна. Впервые изучена возможность применения искусственной аэроионизации для получения прочного и продолжительного поствакцинального иммунитета. Установлена эффективность применения аэроионизации в системе общей и специфической профилактики сальмонеллеза телят.
Теоретическая и практическая значимость работы. В результате проведенных исследований обоснована целесообразность применения аэроионизации при выращивании телят для повышения их иммунного статуса при вакцинации против сальмонеллеза. Показана эффективность применения сеансов аэроионизации на интенсивность роста телят и повышение санитарного достоинства микроклимата помещений.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований включены в технологический процесс выращивания телят и в ветеринарно-санитарные мероприятия при общей и специфической профилактике сальмонеллеза телят в учхозе БГАУ и совхозе «Чапаевский» Уфимского района Республики Башкортостан, а также в учебный процесс на факультете ветеринарной медицины БГАУ.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на научной конференции «Ветеринарно-биологические проблемы науки и образования» (Уфа, 1999) и на научных конференциях БГАУ (1997-2004), на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России» (Уфа, 2003), на Международной научно-практической конференции
«Состояние и проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии в животноводстве» (Чебоксары, 2004).
Основные положения диссертации, выносимые на защиту: — _ зоогигиеническая оценка действия аэроионизации на динамику основных параметров микроклимата телятников;
влияние аэроионизации на интенсивность роста телят, а также на морфологические и биохимические показатели крови;
влияние аэроионизации на состояние естественной резистентности организма телят на фоне вакцинации их против сальмонеллеза;
иммунокорректирующее действие аэроионизации при вакцинации телят против сальмонеллеза;
обоснование целесообразности применения аэроионизации в общем комплексе ветеринарно-санитарных мероприятий по профилактике сальмонеллеза телят.
Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 8 научных статьях.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 125 страницах компьютерного текста, включает введение, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение результатов исследований, выводы, практические предложения, библиографии и приложений. Работа иллюстрирована 18 таблицами и 18 рисунками.
Библиография в себя включает 183 источника, в том числе 31 работа иностранных авторов.
Искусственная ионизация воздуха, ее гигиеническое и биологическое значение
Влиянию ионизированного воздуха на организм животных было посвящено очень много работ ученых и многие из них отмечают, что аэроионы оказывают влияние на организм через кожные покровы и дыхательные пути.
Многочисленные наблюдения и опыты отечественных и зарубежных исследователей свидетельствуют об атмосферной ионизации воздуха, как о факторе, оказывающем физиологическое воздействие на организм животных и человека. Так, находившиеся в деионизированном воздухе подопытные животные (белые мыши, крысы, собаки и т.д.) заболевали, неохотно пили воду, поедали корм, худели и через несколько дней погибали (Kimura S, 1935; А.Л. Чижевский, 1960). Опыты Д.А. Лапицкого (1947) показали, что животные, находящиеся в замкнутом пространстве, близкие к смерти от удушения, после применения аэроионизации поднимались и начинали активно двигаться. Прекращение сеанса ионизации вновь вызывало у них асфиксию.
Подобную картину наблюдал Л.О. Зун (1963) у людей и животных в условиях кислородной недостаточности.
Следует отметить, что воздух, обработанный в приточной камере или кондиционере и прошедший по системе воздуховодов, на входе в помещение почти полностью деионизирован. Все аппараты для обработки воздуха (за исключением форсуночной камеры) резко снижают концентрацию аэроионов в проходящем воздухе.
С одной стороны существует мнение, что для здоровых людей и животных искусственная ионизация воздуха не требуется. Признана нецелесообразность применения ионизации в метрополитене. С другой стороны, накоплено множество свидетельств о благоприятном воздействии аэроионов на самочувствие человека и животных (А.Л. Чижевский, 1960, 1989).
Исследования показали, что отсутствие легких отрицательных ионов в воздухе помещений способствует возникновению у людей негативных явлений (переутомление, головная боль, нервозность и т.д.). Наличие же в воздухе отрицательных ионов ускоряет ход восстановительных процессов у утомленных людей, повышает устойчивость организма к неблагоприятным воздействиям окружающей среды, например у школьников, способствует увеличению скорости зрительных и слуховых реакций, повышению умственной и физической работоспособности (при концентрации отрицательных ионов 3000 - 5000 в 1см ).
Помимо гигиенического эффекта отрицательная ионизация способствует уменьшению потенциала статического электричества, вызываемого трением (производство синтетических и искусственных волокон и др.), а, следовательно, снижению пожарной опасности. Наличие отрицательных ионов улучшает качество обработки бумаги, пленок, полиграфической продукции и др. Кроме того, снижается загазованность воздуха оксидом углерода, диоксидом серы и др. (А.Л. Чижевский, 1960, 1989; Ф.Г. Портнов, 1961; А.А. Минх, 1963)
Г.К. Волков (1963), изучая микробную и пылевую загрязненность воздуха в лаборатории искусственного осеменения и телятнике учхоза «Александрове» установил, что запыленность во время сеансов аэроионизации уменьшилась в 3 - 8 раз, а микробная обсемененность в 2 4 раза.
Изучая микробную обсемененность свинарника В.И. Мозжерин (1961, 1963) установил, что количество микроорганизмов в воздухе под влиянием аэроионизации, уменьшилось в 2,5 раза. Аналогичные результаты отражены в работах А.Д. Бойко, А.Н. Сверчкова, 1966; Е.П. Дементьева, З.А. Гольдвуг, Н.Н. Луговых (1975), Ф.А. Каримова (1978). Положительное влияние ионизации на показатели микроклимата в инкубаторах отмечает И.Н. Гуменная (1985,1986). При этом происходит снижение содержания в воздухе инкубаторов углекислого газа, аммиака, сероводорода, пыли и микроорганизмов.
Draghici С, Muste А. (1990) также указывают на улучшение показателей микроклимата, состояние животных и повышение продуктивности животных.
Кроме того, А.Г. Маннапов и Е.П. Дементьев (1994) сообщают об улучшении, под влиянием ионизации, микроклимата зимовника, что в свою очередь сказывается на качестве зимовки пчел.
Для решения вопроса об аэроионизации воздуха жилых производственных и животноводческих помещений необходимы дальнейшие научные исследования. В настоящее время однозначно можно лишь подтвердить целесообразность генерации легких отрицательных аэроионов в воздухе чистых помещений, так как ионизация присутствующих в воздухе примесей во много раз усиливает их воздействие на человека и животных.
Иммунитет, его виды и основные характеристики
Для решения поставленных задач экспериментальная часть работы проводилась в течение 1997 - 2000 годов на базе учебно-опытного хозяйства Башкирского государственного аграрного университета, совхоза «Чапаевский» Уфимского района, лаборатории кафедры зоогигиены, эпизоотологии и основ ветеринарии Башгосагроуниверситета, Башкирской научно-производственной ветеринарной лаборатории в соответствии с кафедральной тематикой (номер госрегистрации 01.86-076878).
Помещения для содержания животных, в которых проводились эксперименты, построены по типовым проектам.
Все выводы и заключения сделаны на основании лабораторных и научно-хозяйственных экспериментов, в том числе определения микроклимата в помещениях и уровня обменных процессов у телят. В общей сложности проведено три серии опытов, трехкратной повторности. Всего в опытах было использовано 140 голов телят профилакторного и молочного возраста. За весь период опытов было проведено более ПО зоогигиенических исследований, 800 клинико-физиологических и около 3000 морфологический, биохимических, гематологических, иммунологических и других исследований образцов крови.
Сеансы аэроионизации проводили два раза в сутки продолжительностью 45 минут в течение месяца с помощью малогабаритного электрического аэроионизатора ГИОН-1-03. В качестве электродов использовались электро-эффлювиальные люстры. Каждая люстра переплетена электропроводником, в местах переплетения расположены узлы с ионизирующими иголками. Фокусное расстояние от электроэффлювиальной люстры до подопытных телят было 200-220 см, что позволяло получать в зоне нахождения животных от 250 до 300 тыс. ион/см3 воздуха. Количество аэроионов определяли счетчиком САИ ТГУ-70 (Тартуского государственного университета).
Зоогигиенические исследования проводились с учетом сезона года. Все серии опытов проведены в соответствии с методическими указаниями и пособиями (А.К. Даниловой, СИ. Плященко и других, 1981; И.Ф. Храбустовского, М.В. Демчука, А.П. Онегова, и других, 1984; А.Ф. Кузнецова и других, 1999).
Оценку микроклимата помещений проводили по следующим показателям: температуре, относительной влажности, скорости движения воздуха, газовому составу (углекислый газ, аммиак, сероводород), бактериальной и пылевой загрязненности воздуха и аэроионному фону.
Все параметры учитывали в трех зонах: середина помещения и в двух углах по диагонали на расстоянии 3,0 и 0,8 метров от стен и 0,7 метра от пола. Температуру и влажность в помещении измеряли статическим психрометром Августа, скорость движения воздуха и его охлаждающую способность шаровым кататермометром, концентрацию углекислого газа методом Гесса, содержание аммиака и сероводорода с помощью универсального газоанализатора УГ-2, пылевую и микробную загрязненность воздуха определяли модифицированным прибором Ю.А. Кротова, используя в качестве питательной среды стерильный мясопептонный агар. Освещенность определяли люксметром Ю - 116.
Для изучения влияния аэроионизации на параметры микроклимата исследования проводили до включения генератора аэроионов, во время и после сеанса аэроионизации. Исследования основных параметров микроклимата и аэроионного спектра проводили совместно с Казадаевым В.А.
Параллельно с изучением микроклимата в телятнике определяли состояние наружного воздуха по вышеуказанным методам, в некоторых случаях использовали данные метеорологической службы Республиканской Гидрометцентра.
Одновременно в опытных группах изучали влияние аэроионизации на формирование поствакцинального иммунитета при использовании концентрированной формолквасцовой вакцины против сальмонеллеза телят, в дозе 1-2 мл двукратно, с интервалом 8-10 дней, подкожно в области средней трети шеи.
Цель эксперимента: определение воздействия аэроионизации в сочетании с вакцинацией против сальмонеллеза на формирование поствакцинального иммунитета и продуктивность животных.
Первая серия опытов была проведена на 60 телятах в возрасте от 10 до 90 дней подобранных по принципу аналогов. Животные первой серии опытов были разделены на 4 группы, по 15 голов в каждой. Первая группа телят -контрольная. Вторая опытная группа телят подвергалась сеансам аэроионизации в дозе 250 - 300 тысяч легких отрицательных ионов. Третья группа - искусственной аэроионизации в дозе 250 - 300 тысяч легких отрицательных ионов в сочетании с двукратным введением концентрированной формол вакцины против сальмонеллеза, дозой 1— 2 мл с интервалом 8 - 10 дней. Четвертая группа телят подвергалась только вакцинации вакциной против сальмонеллеза, в дозе 1— 2 мл двукратно с интервалом 8-10 дней, подкожно.
Вторая серия опытов была проведена на телятах от 10 до 90 дневного возраста в количестве 40 голов. Цель эксперимента — определение эффективности вакцинации против сальмонеллеза с сочетанным действием аэроионизации на телят.
Влияние аэроионизации на микроклимат телятника
Многие ведущие зоогигиенисты считают, что наибольшими по значению факторами микроклимата закрытых животноводческих помещений являются физические свойства воздуха (температура, влажность, скорость движения воздуха), содержание вредных газовых (аммиак, сероводород, углекислый газ) и механических (пыль, микроорганизмы) примесей (А.И. Карелин, 1964; А.Ф. Кузнецов, 1978; А.П. Онегов, 1985; В.М. Юрков, 1985).
В условиях интенсивного животноводства широкому использованию норм, правил и требований зоогигиены придается особое значение.
При неблагоприятном микроклимате, когда в воздухе животноводческих помещений накапливается большое количество влаги, аммиака, углекислоты и микроорганизмов, снижается резистентность организма, падает продуктивность. В этих условиях болезни, возникающие у животных, протекают значительно тяжелее и с большими осложнениями. Так содержание углекислого газа в количестве 1% ведет к хроническому отравлению (В.И. Баланин, 1988).
Неблагоприятный микроклимат отрицательно сказывается не только на продуктивности и жизнеспособности животных, но при этом также повышается расход кормов на единицу продукции, что приводит к значительному экономическому ущербу. Помимо всего перечисленного сокращаются сроки эксплуатации помещений (Л.К. Эрнст, 1977; П.Т. Лебедев, 1985; СИ. Плященко, 1985; Н.К. Клейменов, 1989; А.Ф. Кузнецов, 1991).
Неотъемлемой частью микроклимата помещений для животных, в свете современных открытий в биофизике и метеорологии, является электрозарядность воздуха, оказывающая определенное биологическое влияние на живой организм. Эволюция живых организмов на Земле происходила в ионизированном воздухе и поэтому он является одним из существенных условий нормального развития и поддержания жизни.
Естественная ионизация воздуха, как один из важнейших факторов внешней среды, по мнению ряда авторов (А.Л. Чижевский, 1960; А.А. Минх, 1963; Г.К. Волков, 1969; В.И. Мозжерин, 1974; М.Г. Шандала, 1974; Н.М. Хренов, 1978, 1985; Е.П. Дементьев, 1989, 2003; А.А. Кузнецов, 2004 и др.) является качественной характеристикой биологической полноценности атмосферного воздуха отдельных территорий и воздуха в животноводческих помещениях и ее показатели можно использовать для санитарной оценки воздушной среды.
Несмотря на значительную изученность проблемы ионизации воздушной среды, в связи с изменившимися за последние годы условиями производства продукции животноводства, многие биотехнологические аспекты ее практического применения требуют дальнейшего изучения и обоснования.
В связи с вышеизложенным мы поставили задачу исследовать показатели микроклимата в профилактории и помещении для телят молочного возраста в различные сезоны года, в том числе и показатели естественной электрозарядности воздуха и изучить влияние искусственной аэроионизации на формирование основных параметров микроклимата помещений (таблица 2.2).
Как видно из таблицы, температурно-влажностный режим в телятнике учхоза не соответствует зоогигиеническим требованиям, особое внимание обращает на себя низкая температура в сочетании с повышенной влажностью воздуха. Анализ полученных данных показывает, что после сеансов ионизации, в среднем, температура повышается на 0,1-0,3С, увеличивается скорость движения воздуха на 0,01-0,03 м/с и уменьшается относительная влажность воздуха на 1,7-2,3%.
Изменение физических свойств воздушной среды объясняется тем, что под влиянием искусственной аэроионизации образуется некоторое количество энергии и происходит конденсация водяных паров аэроионами. Кроме того, воздушные массы, в образовавшемся электрическом поле, подвергаются более сильному движению, что способствует их равномерному распределению по помещению (Н.М. Хренов, 1977; П.С. Прокопенко, 1987; Р.Д. Сахибгараев, 1990). Особо важным, по гигиеническому значению, является изучение влияния ионизации на газовый состав воздуха помещений для содержания телят, в особенности содержание в нем вредных газовых примесей (аммиака, сероводорода, диоксида углерода).
Влияние аэроионизации на естественную резистентность вакцинированных телят
Устойчивость организма к действию неблагоприятных факторов внешней среды - физических, химических, биологических, технологических и других, во многом зависит от состояния естественной резистентности и иммунной реактивности организма. Последняя характеризуется способностью организма отвечать на те или иные раздражения, следующие из окружающей среды. Во многом состояние естественной резистентности зависит от условий кормления, содержания и технологи ведения животноводства (Г.А. Соколов, 1998).
Одним из клеточных факторов защиты является фагоцитоз -врожденная реакция организма, которая проявляется в способности клеток (фагоцитов) захватывать и переваривать проникающие в организм животного инородные частицы, в том числе и микроорганизмы. Фагоцитарная активность лейкоцитов во многом определяет защитные свойства организма. Она может изменяться в зависимости от возраста, физиологического состояния, условий содержания. Так, по данным СИ. Плященко, А.Ф. Трофимова (1979), С.С. Абрамова (1990), в первые месяцы жизни телят клеточные факторы естественной резистентности выполняют в этот период основную защитную функцию в организме. С возрастом, по мере становления гуморальных механизмов резистентности, активность клеточных факторов снижается.
Основными показателями гуморальной защиты организма телят являются лизоцимная, бактерицидная и комплементарная активность крови.
Лизоцим - это универсальный защитный фермент, который содержится в слезах, слюне, носовой слизи, секрете слизистых оболочек, сыворотке крови (И.А. Болотников, 1982; С.А. Пигалев, 1989). По данным А.Ф. Могиленко (1990) содержание лизоцима в сыворотке крови является важным показателем, характеризующим состояние неспецифической реактивности и защитных сил организма.
В сыворотке крови имеется многокомпонентная ферментативная система комплемента, которая играет важную роль в удалении антигена из организма путем активизации гуморальной системы иммунитета (И.М. Карпуть, 1993; В.А. Медведский, 1998).
Учитывая важность этих показателей естественной резистентности в своих исследованиях, мы проследили за их изменением у подопытных телят. Обобщенные данные первой серии опытов мы представили в таблице 2.16.
Как показывает анализ данных таблицы, четко прослеживается возрастная динамика всех показателей неспецифической резистентности. С возрастом телят они стали более выраженными. Вместе с тем мы отмечаем, что под влиянием сеансов аэроионизации, а особенно в комплексе с вакцинацией и после вакцинации повысились все исследуемые показатели. Так, лизоцимная активность во второй опытной группе повысилась на 7,8%, в третьей на 2,64%, а в первой, где животные получали сеансы аэроионизации, она повысилась на 5,08% (Р 0,01), по отношению к контролю.
Обращает на себя внимание то, что бактерицидная активность сыворотки крови повысилась в опытных группах, в разрезе групп, соответственно на 5,88%, 9,04% и 5,43% (Р 0,01).
Модулирующее действие легких отрицательных ионов сказалось и на фагоцитарной активности нейтрофилов крови, то есть на клеточном звене неспецифйческой защиты организма телят, а вместе с вакцинацией их против сальмонеллеза проявилось синергизмом. В первой группе фагоцитарная активность повысилась на 2,27%, во второй на 5,28%, в третьей на 3,75% (Р 0,01). В изменениях комплементарной активности отмечается та же динамика, что и по другим показателям, представленным в таблице. Так, в первой опытной группе повышение составило 3,12%, во второй — 6,76%о и в третьей -5,40%. Все это указывает на усиление защитных сил организма за счет активизации факторов неспецифической резистентности. Это было подтверждено и во второй серии опытов, проведенных нами в учхозе БГАУ Уфимского района по ранее принятой схеме. Данные динамики неспецифической резистентности организма телят при аэроионизации и вакцинации телят против паратифа (сальмонеллеза) представлены на диаграмме (рисунок 16).
Как видно из диаграммы, все исследуемые показатели неспецифической резистентности организма телят опытных групп были значительно выше по сравнению с контролем, что особенно выражено во второй опытной группе, где проводилось комплексное воздействие аэроионизации и вакцинации.
В третьей серии опытов мы несколько изменили схему проведения эксперимента. Сеансы аэроионизации начали проводить сразу же после формирования групп, а затем, спустя 10 дней проводили вакцинацию против сальмонеллеза (в 10-дневном возрасте с последующей ревакцинацией через 8-Ю дней).
При этом мы отмечали значительное повышение всех исследуемых факторов неспецифической резистентности у телят опытных групп по отношению к контрольным животным (таблица 2.17).
