Микроэлементный статус высокопродуктивных коров при различном физиологическом состоянии в условиях повышенной техногенной нагрузки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Микроэлементный статус высокопродуктивных коров при различном физиологическом состоянии в условиях повышенной техногенной нагрузки

О.С. Дрожжин , В.В. Шипилов

Аннотация

Значительную роль в поддержании и интенсификации обменных и регуляторных процессов в организме животных играют микроэлементы, являющиеся их активными участниками. Для более полного изучения обеспеченности организма высокопродуктивных животных микроэлементами и диагностики нарушения обмена веществ, особенно в условиях антропогенной нагрузки, необходимо проведение биохимических исследований крови. Приведены результаты исследований по содержанию микроэлементов (железа, меди, цинка, марганца) в цельной крови коров двух хозяйств Воронежской области, одно из которых (хозяйство 2) находится в зоне с повышенной техногенной нагрузкой. В цельной крови определяли содержание железа, меди, цинка и марганца атомно-абсорбционным методом на спектрофотометре Shimadzu AA-6300. Подготовку проб проводили методом мокрого озоления при повышенном давлении в микроволновой системе MARS-5. Пробы крови отбирали за 2 недели до отела, через неделю и месяц после отела. Выявлен пониженный уровень меди и цинка у животных обоих хозяйств на протяжении всего периода исследования. Зависимость содержания микроэлементов от физиологического состояния животных (до и после отела) не выявлена. Показано, что содержание железа в крови высокопродуктивных коров хозяйства 2 было ниже на протяжении всего исследования, а марганца через неделю и месяц после отела. Количество марганца в крови животных хозяйства 2 было меньше нижней границы физиологической нормы, тогда как у животных хозяйства 1 его концентрация находилась в референсных пределах нормы.

Ключевые слова: коровы, цельная кровь, микроэлементы, железо, медь, цинк, марганец, техногенная нагрузка, физиологическое состояние

Trace element status of highly productive cows in different physiological conditions under increased technogenic load

Задача повышения продуктивности и устойчивости сельскохозяйственных животных к различным заболеваниям является приоритетной для развития животноводства. Решение данной проблемы связано с поддержанием интенсивного обмена веществ высокопродуктивных животных, для чего необходимо обеспечить полноценное кормление, содержащее биологически активные компоненты в оптимальном соотношении [1--4]. Значительную роль в поддержании и интенсификации обменных и регуляторных процессов в организме животных играют микроэлементы, являющиеся их активными участниками [5--9].

При ведении животноводства на техногенно загрязненных территориях сельскохозяйственные животные подвергаются хроническому воздействию факторов физической, химической и биологической природы. Техногенные биогеохимиче- ские зоны, как правило, образуются по соседству с крупными промышленными предприятиями и рудными разработками. Промышленные выбросы накладывают отпечаток на все биологические объекты, находящиеся в зоне предприятия, и на состояние здоровья продуктивных животных [10--13]. цельная кровь микроэлемент железо цинк

В свою очередь, дисбаланс микроэлементов в организме животных оказывает негативное влияние на функциональное состояние органов и систем, генетический потенциал и воспроизводительную функцию, устойчивость к различным заболеваниям, способность реагировать на изменяющиеся условия среды [14, 15]. Для более полного изучения обеспеченности организма высокопродуктивных животных микроэлементами и диагностики нарушения обмена веществ, особенно в условиях антропогенной нагрузки, необходимо проведение биохимических исследований крови [16].

Цель исследования--изучение микроэлементного статуса у высокопродуктивных коров при различном физиологическом состоянии в условиях экологического неблагополучия.

Материалы и методы исследований

Исследования проведены на 40 клинически здоровых коровах (в возрасте 2...5 лет) из двух животноводческих комплексов Воронежской области, один из которых (хозяйство 2) находится в зоне крупного химического предприятия с факельными выбросами в атмосферу. Отбор проб крови животных обоих хозяйств проводили за 2 недели до отела, через неделю и месяц после отела.

В цельной крови определяли содержание железа, меди, цинка и марганца атомно-абсорбционным методом на спектрофотометре Shimadzu AA-6300. Подготовку проб проводили методом мокрого озоления при повышенном давлении в микроволновой системе MARS-5. Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием программы Statistica v6.1, оценку достоверности--по критерию Стьюдента. Достоверность разницы между показателями рассчитывали по методу Манна--Уитни.

Результаты исследований и обсуждение

Анализ проведенных исследований содержания микроэлементов в цельной крови коров хозяйства 1 не показал зависимости изменения их содержания до и после отела (таблица).

Содержание микроэлементов в цельной крови коров хозяйств 1 и 2

*-- Р < 0,05; ***- р < 0,001 - относительно хозяйства 1.

Установлено, что концентрация железа и марганца на протяжении всего периода исследования находилась в пределах физиологической нормы для этих элементов (3,6...5,4 и 2,7...3,6 мкМ/л соответственно), а меди и цинка меньше нижней границы (14.19 и 43.74 мкМ/л соответственно). Так содержание меди было меньше на 15,0 % за 2 недели до отела, на 5,7 % через неделю после отела и на 9,3 % через месяц после отела, цинка--на 14,7, 23,7 и 19,3 % соответственно.

При исследовании содержания микроэлементов в цельной крови коров хозяйства 2 не установлена зависимость их концентрации от физиологического состояния (см. табл.). Из полученных результатов видно, что содержание железа в ходе исследования находилось в пределах нормативных значений, а меди, цинка и марганца не достигало нижней границы нормы. Так, содержание меди было меньше на 12,9 % за 2 недели до отела, на 2,9 % через неделю после отела и на 5,7 % через месяц после отела, цинка--на 7,9, 17,0 и 10,7 %, а марганца--на 3,7, 11,1 и 7,4 % соответственно.

Сравнительный анализ содержания микроэлементов в крови коров двух хозяйств показал, что концентрация железа у животных хозяйства 2 была достоверно ниже на протяжении всего периода исследования, а марганца--через неделю и месяц после отела. Достоверных различий концентрации меди и цинка в крови коров этих хозяйств не выявлено.

Следует отметить, что содержание марганца в крови животных хозяйства 2 было меньше нижней границы физиологической нормы, тогда как у животных хозяйства 1 оно находилось в ее пределах.

Анализ полученных результатов показал недостаточную обеспеченность высокопродуктивных коров медью, цинком и в одном хозяйстве марганцем, а также меньшее содержание железа и марганца у животных из хозяйства с повышенной техногенной нагрузкой. В связи с этим возникает необходимость регулярного проведения биохимических исследований крови для контроля уровня этих элементов, особенно в условиях повышенной антропогенной нагрузки на животноводческие комплексы.

Заключение

Полученные данные исследования крови высокопродуктивных коров двух хозяйств не показали четкой зависимости содержания микроэлементов от физиологического состояния животных (до и после отела). Анализ результатов показал пониженный уровень меди и цинка у животных обоих хозяйств на протяжении всего исследования. При сравнении концентрации микроэлементов в крови коров двух хозяйств установлено, что содержание железа у животных хозяйства 2 было ниже на протяжении всего исследования, а марганца через неделю и месяц после отела. Полученные данные свидетельствуют о необходимости регулярного мониторинга уровня микроэлементов в крови высокопродуктивных животных, особенно в условиях повышенной техногенной нагрузки.

References / Библиографический список

1. Miroshnikov SA, Skalny AV, Zavyalov OA, Frolov AN, Grabeklis AR. The reference values of hair content of trace elements in dairy cows of Holstein breed. Biol Trace Elem Res. 2020;194(1):145--151. doi: 10.1007/ s12011-019-01768-6

2. Vatnikov Y, Donnik I, Kulikov E, Karamyan A, Notina E, Bykova I, Bannoud G, Bondareva I, Shlindova E, Sotnikova E, Lenchenko E, Rudenko A, Rudenko V, Rudenko P. Effectiveness of Hypericum perforatum L. phytosorbent as a part of complex therapy for acute non-specific bronchopneumonia. International Journal of Pharmaceutical Research. 2020; 12(S.1):1108--1116. doi: 10.31838/ijpr/2020.SP1.165

3. Sheppard SC, Sanipelli B. Trace elements in feed, manure, and manured soils. J Environ Qual. 2012; 41(6):1846--1856. doi: 10.2134/jeq2012.0133

4. Rudenko P, Sachivkina N, Vatnikov Y, Shabunin S, Engashev S, Kontsevaya S, Karamyan A, Bokov D, Kuznetsova O, Vasilieva E. Role of microorganisms isolated from cows with mastitis in Moscow region in biofilm formation. Veterinary World. 2021;14(1):40--48. doi: 10.14202/vetworld.2021.40-48

5. Diyabalanage S, Kalpage MD, Mohotti DG, Dissanayake CKK, Fernando R, Frew RD, Chandrajith R. Comprehensive assessment of essential and potentially toxic trace elements in bovine milk and their feeds in different agro-climatic zones of Sri Lanka. Biol Trace Elem Res. 2021;199(4):1377--1388. doi: 10.1007/s12011-020-02242-4

6. Omur A, Kirbas A, Aksu E, Kandemir F, Dorman E, Kaynar O, Ocar O. Effects of antioxidant vitamins (A, D, E) and trace elements (Cu, Mn, Se, Zn) on some metabolic and reproductive profiles in dairy cows during transition period. Pol J Vet Sci. 2016;19(4):697--706. doi: 10.1515/pjvs-2016-0088

7. Pereira V, Carbajales P, Lopez-Alonso M, Miranda M. Trace element concentrations in beef cattle related to the breed aptitude. Biol Trace Elem Res. 2018;186(1):135--142. doi: 10.1007/s12011-018-1276-3

8. Vatnikov Y, Shabunin S, Kulikov E, Karamyan A, Murylev V, Elizarov P, Kuznetsova O, Vasilieva E, Petukhov N, Shopinskaya M, Rudenko A, Rudenko P. The efficiency of therapy the piglets gastroenteritis with combination of enrofloxacin and phytosorbent Hypericum perforatum L. International Journal of Pharmaceutical Research. 2020;12(S.2):3064--3073. doi: 10.31838/ijpr/2020.SP2.373

9. Miroshnikov S, Notova S, Kazakova T, Marshinskaia O. The total accumulation of heavy metals in body in connection with the dairy productivity of cows. Environ Sci Pollut Res Int. 2021;28(36):49852--49863. doi: 10.1007/s11356-021-14198-6

10. Yazlik MO, ^olakoglu HE, Pekcan M, Kaya U, Kuplulu §, Kagar C, Polat M, Vural MR. Effects of injectable trace element and vitamin supplementation during the gestational, peri-parturient, or early lactational periods on neutrophil functions and pregnancy rate in dairy cows. Anim Reprod Sci. 2021;225:106686. doi: 10.1016/j.anireprosci.2021.106686

11. Gruber A, Muller R, Wagner A, Colucci S, Spasic MV, Leopold K. Total reflection X-ray fluorescence spectrometry for trace determination of iron and some additional elements in biological samples. Anal Bioanal Chem. 2020;412(24):6419--6429. doi: 10.1007/s00216-020-02614-8

12. Vatnikov Y, Yousefi M, Engashev S, Rudenko P, Lutsay V, Kulikov E, Karamyan A, Dremova T, Tadzhieva A, Strizhakov A, Kuznetsov V, Yagnikov S. Clinical and hematological parameters for selecting the optimal dose of the phytopreparation «Deprim», containing an extract of the herb Hypericum perforatum L., in husbandry. International Journal of Pharmaceutical Research. 2020;12(S.1):2731--2742. doi: 10.31838/ijpr/2020.SP1.401

13. Gongalves DA, Soncin AC, Donati GL, dos Santos MC. Determination of trace elements in cow placenta by tungsten coil atomic emission spectrometry. Biol Trace Elem Res. 2017;178(2):228--234. doi: 10.1007/ s12011-016-0926-6

14. Saribal D. ICP-MS analysis of trace element concentrations in cow's milk samples from supermarkets in Istanbul, Turkey. Biol Trace Elem Res. 2020;193(1):166--173. doi: 10.1007/s12011-019-01708-4

15. Palikov VA, Palikova YA, Borozdina NA, Nesmeyanova EN, Rudenko PA, Kazakov VA, Kalabina EA, Bukatin MV, Zharmukhamedova TYu, Khokhlova ON, Dyachenko IA. A novel view of the problem of Osteoarthritis in experimental rat model. Research Results in Pharmacology. 2020;6(2):19--25. doi: 10.3897/ rrpharmacology.6.51772

16. Vatnikov Y, Donnik I, Kulikov E, Karamyan A, Sachivkina N, Rudenko P, Tumanyan A, Khairova N, Romanova E, Gurina R, Sotnikova E, Bondareva I. Research on the antibacterial and antimycotic effect of the phytopreparation Farnesol on biofilm-forming microorganisms in veterinary medicine. International Journal of Pharmaceutical Research. 2020;12(S.2):1481--1492. doi: 10.31838/ijpr/2020.SP2.164

Размещено на Allbest.ru