Применение вермикулита в ветеринарии как необходимое условие повышения показателей продуктивности животных

Размещено на http://allbest.ru

Воронежский Государственный Аграрный университет

им. Императора Петра I

Применение вермикулита в ветеринарии как необходимое условие повышения показателей продуктивности животных и сохранности их молодняка

Польских Cветлана Валерьевна, кандидат биологических наук,

доцент кафедры частной зоотехнии

Грызлов Валерий Александрович, студент 2 курса

Аннотация

Цель исследования -- апробировать оригинальную терапию гастроэнтерита телят при помощи сочетанного воздействия вермикулита и антибиотика байтрила. Исследования проводились в 2019 г. среди 98 телят с диагнозом гастроэнтерита на базе животноводческой фермы «Заря» (Московская область, Российская Федерация). Телята черно-пестрой породы (региональная порода центральных районов России) были разделены на 2 группы по 48 особей - контроль (стандартная терапия) и эксперимент (терапия адсорбентом вермикулитом и байтрилом - антибиотиком широкого действия). Проводили анализ крови на 1, 7 и 14 сутки терапии.

В результате исследований установлено, что сочетанное применение вермикулита и байтрила приводит к существенному улучшению болезненного состояния телят вплоть до их выздоровления в течение 2 недель после начала терапии. Происходят изменения в липидном обмене, снижение уровня холестерола до 13,8 % в конце терапии, малонового альдегида до 34 %, а также аккумуляция и выведение тяжелых металлов: снижение концентрации кадмия на 30 %, никеля до 60 % в конце терапии.

Ключевые слова: вермикулит, байтрил, тяжелые металлы, холестерол, антиоксидантная система, телята

Summary

Vermiculite in veterinary medicine as a precondition for animal productivity growth and offspring survival

Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter the Great Polskikh Svetlana Valeryevna, PhD of of Biological Sciences, associated professor of Private Zootechnics Dept.

Gryzlov Valery Alexandrovich, Student 2nd year.

The purpose of this study is to test an original therapy for calf gastroenteritis that involves the combined use of vermiculite and antibiotic Baytril. The study on 98 calves diagnosed with gastroenteritis was conducted in 2019 in the livestock farm “Zarya” (Moscow region, Russia). All animals were sub-divided in 2 smaller groups with 48 animals in each group: a control (standard therapy) group and an experimental (adsorbent vermiculite + baytril, a broad-spectrum antibiotic) group. A blood test was performed on days 1, 7, and 14 of treatment. The results of the study may be useful in animal husbandry, since vermiculite/baytril combination may be effective in treating intoxication and gastroenteritis in calves. It was found that the combined use of vermiculite and baytril results in a significant health improvement in calves until full recover within 2 weeks after the beginning of the treatment. Subjects experienced changes in lipid metabolism, a decrease of cholesterol to 13.8 %, and a decrease of malonic aldehyde to 34 %. Also, the concentration of heavy metals such as cadmium and nickel decreased by 30 % and 60 %, respectively.

Key words: vermiculite, baytril, heavy metals, cholesterol, antioxidant system, calves.

Введение

Многие индустриально развитые регионы стран мира помимо промышленных объектов, имеют в своем составе и сельскохозяйственный сегмент. В число сельхозугодий входят и животноводческие хозяйства, в том числе и разводящие крупный рогатый скот [1]. Естественно, что животные в таких регионах постоянно подвергаются воздействию сильнейших загрязнителей - как правило, это тяжелые металлы.

Выброс тяжелых металлов и других токсических веществ происходит сначала в атмосферу, затем эти частицы попадают в почву, грунтовые и поверхностные воды. Далее, при всасывании корнями растений происходит аккумуляция этих веществ в их надземных частях. При выпасе скота или сборе сена для периода зимнего кормления, токсические вещества попадают в молоко и мясо животных.

Такие продукты становятся не только непригодными, но даже и вредными для употребления людьми в пищу, в итоге вызывая различные онкологические и другие заболевания. Помимо конечного потребителя, то есть человека, от интоксикации или накопления загрязнителей страдают и сами животные. рогатый скот гастроэнтерит вермикулит антибиотик

Проявляется это в различных заболеваниях желудочно-кишечного тракта, а также в развитии рахита у молодняка [2]. Последнее способствует снижению качества молока и мясных продуктов. Среди заболеваний взрослых животных, по данным некоторых авторов, на промышленно загрязненных территориях преобладают остеодистрофия, а также ацидоз рубцового отдела желудка, заболевания почек (нефрит и нефроз), печени (гепатит, гепатоз), а также сердечно-сосудистой системы - а именно миокардиодистрофия.

Для молодняка - телят, характерен несколько другой набор заболеваний - рахит, бронхопневмония, а также анемия крови. Все эти заболевания принято относить к незаразным патологиям. В то же время, по другим данным, некоторые сельскохозяйственные животные (до 30 %) остаются устойчивыми к поллютантам и не проявляют признаков клинических заболеваний [3].

Таким образом, воздействие продуктов промышленно развитого производства можно охарактеризовать как многофакторное, и однозначно негативное, приводящее к заболеваниям и гибели как рогатого скота, так и людей.

Поэтому необходимо искать выход из сложившейся ситуации. Промышленно развитые регионы - неотъемлемая часть любой развитой страны (Европейский Союз, США, Российская Федерация, Китайская Народная Республика).

Понятно, что перенести промышленность в другой регион невозможно, поскольку расположение промышленных объектов (заводов, шахт, фабрик) часто обусловлено логистикой или близким залеганием необходимых компонентов в данном районе (уголь, газовые месторождения и др.). Единственный выход в сложившейся ситуации - это развитие современных технологий ветеринарии, сводящихся к быстрому и эффективному очищению организма сельскохозяйственных животных от присутствия или накопления вредных веществ [4].

Данному вопросу посвящена и настоящая статья. За последние годы наиболее распространенным заболеванием среди молодняка крупного рогатого скота (телят) стал гастроэнтерит.

Последний вызывается накоплением солей свинца, кадмия, ванадия, молибдена и хрома в организме животных, когда они переходят с молочного питания на корм растительного происхождения. Гастроэнтерит - это комплексное заболевание, сопровождающееся поражениями слизистой оболочки кишечника, а также нарушениями в функционировании клеток печени - гепатоцитов. Последнее приводит к усиливающимся нарушениям в обмене липидов, а также снижению антиоксидантной защиты организма молодого животного.

В ветеринарной литературе данные по терапии молодняка коров в условиях промышленно загрязненных территорий отрывочны и нет единой методики по их излечению. Обычно применяется традиционное лечение, которое приводит к пролонгации сроков терапии, но телята могут терять свою массу и даже погибнуть. Между тем, проблема гастроэнтерита у молодых животных очень актуальна и необходимы новые разработки способов терапии этого опасного заболевания.

В связи с вышеперечисленным, поставленная проблема представляется актуальной. Цель нашего исследования - изучить новый способ терапии наиболее распространенного среди телят заболевания - гастроэнтерита, с возможностью применения в качестве одного из компонентов вермикулита. В соответствии с целью нами были поставлены следующие задачи: а) выявить факторы, приводящие к заболеванию гастроэнтеритом у телят; б) оценить прилегающую к месту исследования территорию в плане уровня загрязнения.

В данную задачу входит оценка корма (растений), воды и почв; в) оценить возможность совместного применения вермикулита с антибиотиком широкого действия; г) выявить основные количественные характеристики липидного обмена и антиоксидантной системы у телят контрольной и экспериментальной групп до лечения, во время его проведения и после окончания терапии.

Вермикулит относится к минералам природного происхождения, из группы гидрослюд. Его адсорбирующее действие проявляется в многофакторности, а именно в связывании солей тяжелых металлов, веществ органического происхождения (микотоксинов) и других ядовитых и опасных веществ. Как известно, в состав вермикулита входит по меньшей мере 40 микро- и макроэлементов.

В современной литературе по ветеринарии сведения о применении вермикулита немногочисленны и в основном касаются использования его как вспомогательного средства при борьбе с гельминтозами сельскохозяйственных животных [5, 6]. В нашей статье предпринята попытка использования вермикулита при борьбе с последствиями отравлений животных - болезнями желудочно-кишечного тракта, в частности с гастроэнтеритом.

Авторы настоящей статьи придерживаются гипотезы, что вермикулит может выполнять функцию эффективного адсорбента в желудочно-кишечном тракте и способен аккумулировать в себе молекулы поллютантов и, таким образом, снижать интоксикацию организма. В случае подтверждения гипотезы возможно рекомендовать вермикулит как метод для эффективной терапии интоксикации поллютантами неорганического и органического происхождения.

Материалы и методы

Изначально определяли содержание поллютантов - солей тяжелых металлов (Cd, Ni, Pb), а также эссенциальных металлов (Fe, Cu, Co, Mn, Zn) в кормовых культурах, которые употреблялись животными в пищу, в воде, которую они пили, и в почвах, на которых произрастали кормовые растения. Образцы почвы 800 г просеивали через сито, затем измельчали до однородной массы в фарфоровой чаше при помощи ступки.

Пробу усредняли, затем помещали в бюксы, и осуществляли высушивание при помощи сушильного шкафа при температурном режиме 105 °С до постоянной массы. Затем, приготовив почвенную вытяжку, проводят определение содержания металла с помощью тест-системы. Образцы растений также высушивали в сушильном шкафу, затем сжигали и определяли концентрацию тяжелых металлов в них.

В качестве методики использовали ГОСТ 26929-94 «Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов», а также ГОСТ 30178-96 «Атомно-абсорбционный метод определения токсичных элементов». Анализ всех видов проб осуществлялся при помощи атомно-адсорбционного спектрофотометра (марка AAS-3). Содержание тяжелых металлов определяли также в крови телят. Анализ проб кормов животных на содержание тяжелых металлов проводили при помощи метода атомно-адсорбционной спектрофотометрии, а также при помощи метода полярографии.

Диагностика гастроэнтерита проводилась на основании проб мочи, кала и крови телят, а также их физикального обследования. Применяли комплексную диагностику гастроэнтерита, включающую в себя следующие симптомы: а) наблюдаемое угнетение после кормления; б) наличие серого налета на языке; в) внешний вид - животные, больные гастроэнтеритом, как правило, исхудавшие и ослабленные со сниженным тургором кожных покровов. В другие группы признаков входило напряжение брюшной стенки при пальпации, а также включение в каловые массы нехарактерных компонентов: слизи, крови, а также не подвергшихся перевариванию частиц корма. Дополнительные сведения дала перкуссия печени (в области печеночного притупления). При гастроэнтерите становятся явными такие признаки, как увеличение печени и болезненные ощущения при ее пальпации.

Использовалось две схемы лечения гастроэнтерита. Первая - традиционно применяемая в данной ферме, равно как и в других российских фермах, согласно ветеринарным рекомендациям. Этой терапии подвергались животные из контрольной группы. В течение 2 недель, по 2 раза в день, телятам путем внутримышечной инъекции вводили гидрохлорид тетрациклина. Телятам из экспериментальной группы вводили «:Байтрил» - антибиотик широкого действия, вместе с вермикулитом. «Байтрил» (2,5 % раствор, производитель Bayer, Германия) назначается при болезнях желудочно-кишечного тракта, а также органов дыхания и при инфекционных болезнях. Доза вермикулита составила 0,1 г на каждый килограмм массы тела теленка. Инъекции «Байтрила» и вермикулита проводили 1 раз в день, также в течение 2 недель.

Дополнительно, как симптоматическую терапию, животным из обеих групп путем подкожной инъекции вводили кофеин, бензоат натрия, а также при помощи внутривенной инъекции, 5 % раствор глюкозы, согласно общепринятым рекомендациям. Выбрано две схемы, поскольку первая относится к традиционным методам терапии, применяемым в животноводстве, тогда как вторая, экспериментальная, должна показать отличающиеся либо те же результаты. Оба антибиотика оказывают широкое действие на патогенную микрофлору, т е. они идентичны, что определило их выбор. Первая схема подразумевает применение гидрохлорида тетрациклина, который относится к антибиотикам широкого действия. Вторая схема предлагает комплексное лечение, в котором действие антибиотика («Байтрила») сочетается с действием адсорбента (вермикулита). В данном случае вермикулит эффективно нейтрализует токсичные продукты жизнедеятельности микроорганизмов, а также ионы тяжелых металлов. В связи с этим стоит ожидать улучшения биохимических показателей крови у исследуемых животных. В случае лучших результатов предложенную экспериментальную методику терапии возможно широко применять в животноводстве.

В течение всего периода наблюдения проводился мониторинг следующих параметров: прирост массы тела, присутствие клинических признаков гастроэнтерита. Во время эксперимента, как и до него, условия кормления и содержания телят были идентичными. Помимо этого, проводили 2 раза в день измерение температуры тела, а также количество дыхательных движений, уровень пульса и числа сокращений рубца. Исследования биохимических показателей крови у телят проводили при помощи стандартных в ветеринарной практике методов, на 1-е сутки, т е. до начала терапии, на 7-е сутки и в конце терапии, на 14-е сутки. Забор анализов крови осуществлялся из яремной вены, ранним утром, до того, как животным давали корм.

При анализе крови использовали биохимический анализатор Vitalab Flexor Junior (Нидерланды) с помощью наборов фирмы ELITech Clinical Systems, а также пипеточ- ный дозатор ДПОПц 200 и 1000 мкл, спектрофотометр-центрифугу ОПН 8 (Россия). При помощи последнего определяли содержание тяжелых металлов в крови животных. Биохимический анализ крови включал определение следующих показателей: мочевины - с помощью биолахема-теста, белка - с помощью биуретовой реакции, билирубина - по методу Ендрашика-Грофа.

При этом, во избежание инфекции, придерживались основных асептических и антисептических правил.

Статистическая обработка данных проводилась при помощи пакета анализа данных программы Microsoft Excel 2010 (Microsoft Inc.). Рассчитывали следующие параметры: среднее арифметическое, ошибку среднего. Различия между параметрами определяли при помощи двухвыборочного т-теста для независимых выборок, при минимальном уровне достоверности р<0.05.

Результаты исследований

Результаты анализов почвы и корма. Анализ образцов почвы выявил существенное превышение предельно допустимого уровня (ПДК) таких элементов, как Cd, Ni, Pb, Fe.

Для кадмия зафиксировали превышение ПДК на 25 %, никеля - на 33 %. Для железа уровень загрязнения был максимальным и составил 59 %.

Первые два элемента относятся к особо опасным поллютантам первого класса.

Остальные элементы не превышали норм ПДК. Что касается кормов, то здесь обнаружено преобладание трех элементов - Cd (28 %), Ni (18 %), Pb (5 %). Если уровень превышения ПДК для свинца несущественен, то для кадмия и никеля сохраняются близкие к показателям почвы значения.

В воде также зафиксировали повышенное содержание поллютантов: в 2,5 раза более высокий по сравнению с нормой уровень кадмия, на 23 % больший по сравнению с ПДК уровень свинца и на 29 % - уровень никеля.

Таким образом, наиболее активным поллютантом проявил себя кадмий, уровень которого максимален во всех видах отобранных образцов. Из этого следует ожидать высокий уровень поллютантов в крови опытных животных.

Биохимические показатели проб крови. Уровень содержания Pb в крови телят превышал ПДК на 14 %, Ni - 21 %, Cd - 24 %.

Из этих данных можно заключить, что никель и кадмий содержатся в крови и других тканях организма практически на неизменном уровне по сравнению с их же концентрацией в воде, почве и в кормах.

Свинец показал накопительную способность, в крови его концентрация превышала таковую в кормах в 2,5 раза (р<0.01).

Что касается форменных элементов крови, то зафиксировано увеличение концентрации гемоглобина в эритроцитах на 20,2 %, что сопровождалось увеличением среднего числа эритроцитов практически на то же значение - 18,3 %. Максимально увеличилось количество лейкоцитов - на треть (36 %).

Также получили более высокие показатели скорости оседания эритроцитов (СОЭ) - в 2,6 раза быстрее по сравнению с нормой. Отмечены также качественные изменения в лейкограмме: эозинофилия, нейтрофилия, моноцитоз. Концентрация липидов была увеличена на 6 %, для холе- стерола это значение составило 7,5 %, а для билирубина - 17,5 %. Максимальные показатели увеличения концентрации зафиксированы для малонового диальдегида (61,6 %), а также для церулоплазмина (на 35,1 %). Увеличилась и активность фермента каталазы - более чем на одну треть (37,1 %).

Эффекты от терапии в контрольной и экспериментальной группах. Применяемая в экспериментальной группе терапия показала значимые и положительные результаты (Табл. 1).

Таблица 1 Сравнительные показатели концентрации поллютантов (в мг / л) в крови телят экспериментальной и контрольной групп при разных стратегиях терапии

Примечание. ¹ - р < 0.05; ² - р < 0.01; ³ - р < 0.001.

Так, в контрольной группе не обнаружено достоверных изменений в концентрации тяжелых металлов. В экспериментальной группе, концентрация кадмия снизилась на 14 % (р < 0,05) уже через неделю после начала терапии, на вторую неделю тенденция снижения продолжилась и составила уже 30 % (р < 0,01). Для никеля получена аналогичная, но более выраженная тенденция в экспериментальной группе: 21 % в первую неделю (р < 0,001) и 60 % во вторую (р < 0,001).

Свинец также снизился в концентрации на 18 % в первую неделю (р < 0,01) и на 31 % во вторую р < 0,001).

Наименее токсичный из тяжелых металлов, железо, также снизило концентрацию на 6 % в первую неделю (р < 0,05) и на 13 % во вторую (р < 0,01). Из этого можно заключить, что предлагаемая схема терапии действенна, и уже за две недели позволяет получить снижение концентрации тяжелых металлов на 30-60 %.

Примечательно, что железо дольше сохраняется в крови. Этот металл - жизненно необходимая составляющая процессов дыхания и обмена (как компонент гемоглобина), поэтому даже в повышенной концентрации его действие не проявляется настолько токсично, как у кадмия или никеля.

Снижение концентрации тяжелых металлов также положительно повлияло на показатели липидного обмена (Табл. 2).

Таблица 2

Концентрация в крови телят контрольной и экспериментальной групп основных маркеров липидного обмена при разных стратегиях терапии

Примечание. Обозначения уровня вероятности как в Табл. 1.

Так, концентрация липидов в контроле оставалась без изменений все 2 недели, тогда как в экспериментальной группе произошло снижение на 1,4 % в первую неделю (р < 0,01) и на 3,75 % во вторую (р < 0,01).

Для холестерола получены схожие результаты - в первую неделю снижение на 11 % (р < 0,001), и на 13,8 % во вторую (р < 0,001).

Наиболее резкое снижение показателей холестерола произошло уже на первой неделе.

Наконец, для билирубина получено снижение на 7,5 % (р < 0,01) в первую неделю и на 10.4 % во вторую (р < 0,01). Здесь также присутствует тенденция максимального снижения концентрации в первую неделю терапии.

Для показателей липидного окисления и антиоксидантной системы также получено снижение концентрации в экспериментальной группе на фоне ее сохранения в контроле (Табл. 3).

Таблица 3

Обсуждение результатов

Центральное место в данном исследовании занимают общие анализы крови у сельскохозяйственных животных. Такие анализы применялись и другими авторами, результаты позволяют вовремя выявить различные предлетальные состояния, а также заболевания не только кровеносной, но и пищеварительной систем [7]. Заболевания желудочно-кишечного тракта скота -- это основной фактор, наносящий наибольший урон современному животноводству [8].

Заболевания пищеварительной системы начинаются, как правило, с интоксикации организма животного [9]. В качестве мер профилактики в нашей работе показана ведущая роль вермикулита по сравнению со стандартными методами, до сих пор находящими широкое применение в развивающихся странах [10]. Комплексное исследование позволило установить, что сочетанное применение вермикулита с антибиотиком широкого спектра действия показывает максимально возможные результаты по сравнению со стандартной терапией.

Произошли изменения в сторону нормализации показателей липидного обмена, а также активизация антиоксидантной системы. В случае выздоровления животных при стандартной терапии после введения их в состав стада не происходит нормализации их показателей продуктивности.

Полученные результаты, безусловно, помогут нормализовать состояние не только молодняка коров, пострадавшего от интоксикации в промышленно развитых районах, но могут быть рекомендованы и для животноводства в других регионах в целом. Минуя заболевания желудочно-кишечного тракта, или сводя их последствия к минимуму, становится возможным получение здорового молодняка скота. В итоге это приведет к повышению молочной и мясной продуктивности. Последнее, без сомнения, положительно отразится на сельском хозяйстве.

Выводы

В результате исследований установлено, что сочетанное применение вермикулита и «Байтрила» приводит к существенному улучшению болезненного состояния телят вплоть до их выздоровления в течение 2 недель после начала терапии.

Происходят изменения в липидном обмене, в частности уровень холестерола падает за первую неделю на 11 % (р < 0,001), и на 13,8 % во вторую (р < 0,001), для малонового альдегида на 18 % в первую неделю (р < 0,01) и на 34 % - во вторую (р < 0,01).

Также происходит аккумуляция и выведение тяжелых металлов. Особенно выражено это для никеля и кадмия. Концентрация кадмия уменьшилась на 14 % (р < 0,05) через неделю после начала терапии, на вторую неделю - на 30 % (р < 0,01), а для никеля на 21 % в первую неделю (р < 0,001) и до 60 % во вторую (р < 0,001).

Список литературы

1. Александрова М. Г. Влияние кормления минеральной смесью на основе белитового ила на физиологическое состояние молочных коров / М. Г. Александрова, Н. А. Табаков, Л. Е. Тюрина // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. 2010. № 4. С. 12-15.

2. Волынкина М. Г. Экстракт Руминант в рационах коров Тюменской области / М. Г. Волынкина, И. Е. Иванова // Сельскохозяйственные науки и агропромышленный комплекс на рубеже веков. 2014. № 6. С. 97-100.

3. Дмитриева М. Е. Современные подходы к решению актуальных ветеринарных проблем в промышленном птицеводстве / М. Е. Дмитриева // Эффективное животноводство. 2016. № 2 (123). С. 9-11.

4. Некрасов Р. В. Эффективность использования пробиотических комплексов нового поколения в комбикормах для крупного рогатого скота и свиней / Р. В. Некрасов // Расширенная Аннотация докторской диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук. Дубровицы. 2016. 43 с.

5. Charlier J. Gastrointestinal nematode infections in adult dairy cattle: impact on production, diagnosis and control / J. Charlier, J. Hoglund, G. von Samson Himmelstjerna, P. Dorny, J. Vercruysse // Vet. Parasitol. 2009. № 164. P. 70-79.

6. Cobellis G., Critical evaluation of essential oils as rumen modifiers in ruminant nutrition: a review / G. Cobellis, M. Trabalza-Marinucci, Y Zhontang // Sci. Total Environ. 2016. P. 545-546, 556-568.

7. Domke A. V. M. Prevalence of gastrointestinal helminths, lungworms and liver fluke in sheep and goats in Norway / A. V M. Domke, C. Chartier, B. Gjerde, N. Leine, S. Vatn, S. Stuen // Vet. Parasitol. 2013. № 194. P. 40-48.

8. Kaplan R.M. An inconvenient truth: global warming and anthelmintic resistance / R. M. Kaplan, A. N. Vidya- shankar // Vet. Parasitol. 2012. № 186. P. 70-78.

9. Macedo I. T. F. Evaluation of Eucalyptus citriodora essential oil on goat gastrointestinal nematodes / I. T. F. Macedo, C. M. L. Bevilaqua, L. M. B. de Oliveira, A. L. F. Ca- murca-Vasconcelos, L. S. Vieira, S. S. A. Amora // Rev. Bras. Parasitol. V 2011. № 20. P. 223-227.

10. Verschave S. H. Measuring larval nematode contamination on cattle pastures: comparing two herbage sampling methods / S. H. Verschave, B. Levecke, L. Duchateau, J. Vercruysse, J. Charlier // Vet. Parasitol. 2015. № 210. P. 159-166.

Размещено на Allbest.ru