Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

Устойчивое развитие молочного животноводства является одним из важных направлений в решении проблемы продовольственной безопасности Российской Федерации. Эффективность данной отрасли зависит от комплекса взаимосвязанных факторов, среди которых ведущим является освоение инноваций. В свою очередь это предполагает продолжение научных исследований по определению фундаментальных особенностей жизнеобеспечения организма высокопродуктивных коров в зависимости от условий питания, содержания и изменения физиологического состояния с последующим использованием их результатов непосредственно в практическом животноводстве [1].

В настоящее время в рамках концепции адекватного или «идеального» рациона для продуктивных животных проводятся многочисленные исследования по подбору и оценке различных кормовых компонентов, способных обеспечить оптимальное протекание физиологических процессов, рост, продуктивность и здоровье животного. К числу таких компонентов относятся пробиотики, которые рассматриваются ведущими специалистами как кормовые добавки и препараты, способные решить широкий круг проблем, связанных с коррекцией кишечного биоценоза, иммунной, гормональной и ферментной систем молодняка и взрослых животных. Кроме того, применение пробиотиков позволяет повысить продуктивность животноводства и обеспечить производство высококачественной, безопасной в бактериальном и химическом отношении экологически чистой продукции [2–4].

Появление новых видов пробиотиков и кормовых добавок определяет необходимость научного обоснования их практического применения в животноводстве. При этом, учитывая особенности современных технологий промышленного животноводства (высокая концентрация поголовья безвыпасное и безвыгульное содержание, частые перегруппировки, изменение микроклимата, не всегда сбалансированное и полноценное кормление) и связанный с этим высокий риск инфекционных заболеваний, особую актуальность приобретает оценка влияния пробиотиков на состояние иммунной системы животных.

Центральным звеном в формировании противоинфекционного неспецифического иммунитета организма являются фагоцитирующие лейкоциты, в первую очередь нейтрофилы [5–7].

Целью настоящей работы явилось изучение влияния кормовой добавки «Био-20» на показатели функциональной активности нейтрофилов коров и телят, полученных от этих коров.

Материалы и методы исследования

Исследования проводились в условиях опытного хозяйства ООО «Орловская Нива». Использовались коровы черно-пестрой породы 4-летнего возраста и телята, полученные от них. Методом парных аналогов были сформированы по 2 группы животных – экспериментальная и контрольная по 10 голов в каждой. Животные контрольной группы находились на основном рационе, соответствующем данной возрастной группе. Экспериментальным животным (взрослые коровы) проводили скармливание препарата в течение 4 месяцев в дозе 50 мл/голову/сутки: по схеме 10 суток – скармливание, 7 суток перерыв. Из телят, в возрасте 1–1,5 месяцев, полученных от коров экспериментальной группы, была сформированы экспериментальная группа, в которой препарат применяли в дозе 20 мл/голову в течение 2 месяцев по схеме 10 суток – выпаивание, 7 суток – перерыв. Телята, полученные от контрольных коров, составили контрольную группу. Животные содержались в условиях, соответствующих ветеринарно-зоогигиеническим требованиям. Экспериментальное исследование выполняли в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР № 755 от 12 августа 1977 г.). Пробы крови отбирали утром до кормления из яремной вены у 7 голов из каждой группы. Оценка показателей неспецифического иммунитета проводилась до начала эксперимента, на следующий день и через месяц после окончания применения препарата.

Для оценки фагоцитарной активности нейтрофилов крови использовались следующие показатели: фагоцитарный показатель – процент нейтрофилов, способных поглощать частицы латекса (ФП %), фагоцитарный индекс – среднее число частиц латекса, поглощенных одним нейтрофилом (ФИ у.е.).

Определение кислород-зависимой бактерицидной активности проводилось в тесте восстановления нитросинего тетразолия в нерастворимый диформазан (НСТ-тест)) в модификации Д.Н. Маянского [8]. Оценивался базальный и стимулированный уровень активности в спонтанном и индуцированном НСТ-тесте (с-НСТ-тест и-НСТ-тест). В качестве индуктора использовался зимозан, с помощью которого моделировались условия бактериального заражения, что позволяет определить функциональный резерв поглотительной и микробиоцидной способности нейтрофилов. Результат выражали в процентах НСТ-положительных нейтрофилов на 100 нейтрофилов и в единицах индекса стимуляции (ИС), который рассчитывали отношением значений и-НСТ теста к с-НСТ-тесту.

Кислород-независимую бактерицидную активность определяли на основании цитохимического выявления катионных лизосомальных белков (КЛБ) по В.И. Жибинова [9], рассчитывая средний цитохимический коэффициент (СЦК) катионного белка по формуле СЦК = (0а + 1б + 2в + 3г + 4д) / 100, где цифры обозначают интенсивность окраски, буквы – количество (в %) клеток с соответствующей положительной цитохимической реакцией. При этом 0-я степень означает отсутствие окраски цитоплазмы; 1-ая степень – наличие в цитоплазме единичных гранул красителя или слабое диффузное её окрашивание; 2-ая степень – умеренное количество гранул красителя или умеренное диффузное окрашивание, остаются неокрашенные участки цитоплазмы; 3-я степень – большое количество гранул красителя в цитоплазме, высокая интенсивность окраски; 4-ая степень – гранулами красителя заполнена вся цитоплазма, неокрашенных участков нет, интенсивность окраски наибольшая, часто покрывается ядро.

Полученный цифровой материал обрабатывался статистически с определением достоверности наблюдаемых изменений с помощью критерия Стьюдента при Р < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты оценки функционального состояния нейтрофилов коров в динамике проведенного исследования представлены в табл. 1.

Как видно из данных, представленных в табл. 1, до начала скармливания пробиотика фагоцитарный показатель у коров в контрольной и экспериментальной группе достоверно не отличался и находился в пределах физиологических значений. Через 4 месяца в экспериментальной группе отмечалось заметное, на 26,7 %, увеличение числа нейтрофилов, способных проявлять фагоцитарную активность, тогда как в контрольной группе заметных изменений показателя фагоцитарной активности нейтрофилов не регистрировалось. Результаты оценки фагоцитарного показателя, полученные через месяц после окончания скармливания пробиотика «Био-20», позволяют говорить о сохранении положительного эффекта пробиотика у коров экспериментальной группы.

Фагоцитарный индекс как у экспериментальных, так и контрольных животных на протяжении эксперимента не изменялся и находился в пределах нормативных значений.

Результаты оценки кислород-зависимой бактерицидной активности нейтрофилов с помощью НСТ-теста показали, что в отсутствии стимуляции число НСТ-позитивных нейтрофилов не превысило 17,8 ± 0,5 % и не обнаруживало различий между контрольной и экспериментальной группой во все сроки наблюдений. Внесение в пробы крови коров контрольной и экспериментальной группы зимозана обусловило достоверно значимое по сравнению с базальным уровнем повышение числа оксидазно активных нейтрофилов, что указывает на наличие высокого адаптационного резерва этого защитного механизма. При этом до начала эксперимента достоверных различий между экспериментальной и контрольной группой не определялось. В контрольной группе на протяжении всех сроков наблюдения количество НСТ-позитивных нейтрофилов достоверно не изменялось и колебалось в пределах от 46,4 % до 51,2 %. В экспериментальной группе в условиях стимуляции зимозаном через 4 месяца скармливания пробиотиком наблюдалось достоверное на 11,2 % увеличение числа НСТ-положительных нейтрофилов. Через месяц после прекращения скармливания пробиотика это увеличение сохранилось и составило 12,6 %. Одновременно в экспериментальной группе регистрировалось достоверное увеличение индекса стимуляции нейтрофилов (табл. 1).

Кислород-независимая микробицидность нейтрофилов периферической крови определялась по уровню содержащихся в них катионных белков, которые занимают одно из ведущих мест в реализации и координации неспецифических защитных реакций организма. Недостаток катионных белков в нейтрофилах приводит к резкому снижению неспецифической резистентности организма [5, 6]. Результаты оценки содержания катионных белков представлены в виде среднего цитохимического коэффициента (СЦК). Как видно, значения цитохимического коэффициента во все наблюдаемые сроки в контрольной и экспериментальной группах достоверно не изменялись и находятся в пределах физиологической нормы (табл. 1). Отсутствие межгрупповых различий и достоверных изменений со стороны катионных белков во все сроки наблюдений, очевидно, обусловлены тем, что их содержание не зависит от стимуляции нейтрофилов и определяется количеством биологически активных веществ, синтезированных в период гранулоцитопоэза в красном костном мозге [10].

Результаты оценки показателей функционального состояния нейтрофилов у телят в динамике сроков исследования представлены в табл. 2.

Как видно из данных, представленных в табл. 2, перед началом выпаивания процентное содержание нейтрофилов, способных поглощать латекс, в контрольной и экспериментальной группах телят достоверно не отличалось и находилось в диапазоне нормативных значений. Через 2 месяца выпаивания и через месяц после прекращения выпаивания в экспериментальной группе отмечается достоверное, на 33,5 %, увеличение числа фагоцитирующих нейтрофилов. В контрольной группе в указанные сроки достоверного изменения фагоцитарного показателя не зарегистрировано.

Поглотительная способность нейтрофилов, как показывают значения фагоцитарного индекса (ФИ), перед началом эксперимента не имела существенных межгрупповых различий и в контрольной группе во все сроки наблюдения сохранялась на уровне первоначальных значений. В экспериментальной группе через 2 месяца выпаивания пробиотика отмечается достоверное на 47,5 % увеличение среднего числа поглощаемых нейтрофилом частиц латекса. Через месяц после прекращения приема пробиотика эффект стимуляции поглотительной способности нейтрофилов у телят экспериментальной группы сохранялся.

Результаты оценки кислород-зависимой активности нейтрофилов в препаратах нативной крови не выявили заметных межгрупповых различий в содержании НСТ-положительных клеток. В условиях стимуляции зимозаном перед началом эксперимента также не определялось межгрупповых отличий в содержании НСТ-позитивных клеток (+НСТ индуцированный.). При этом в экспериментальной группе через 2 месяца выпаивания препаратом «Био-20» отмечено достоверное (на 14,2 %) увеличение НСТ-позитивных клеток (+НСТ индуцированный) по сравнению с первоначальными значениями с сохранением указанного различия через месяц после окончания приема препарата. Одновременно выявлено достоверное увеличение индекса стимуляции (ИС) нейтрофилов. В контрольной группе содержание НСТ-позитивных клеток (+НСТ индуцированный) не изменялось на протяжении всех сроков наблюдений. Не обнаружено также достоверных изменений индекса стимуляции нейтрофилов.

Оценка кислород-независимой бактерицидности нейтрофилов показала, что во все сроки наблюдения значения среднего цитохимического коэффициента у животных экспериментальной и контрольной групп достоверно не изменялись и находились в пределах нормативных значений.

Заключение

Таким образом, результаты проведенного исследования показали, что применение пробиотика «Био-20» способствует повышению фагоцитарной способности нейтрофилов крови как у взрослых коров, так и у телят, полученных от этих коров, о чем свидетельствует достоверное увеличение фагоцитарного показателя и фагоцитарного индекса у экспериментальных животных и отсутствие достоверных изменений у животных контрольной группы.

Применение кормовой добавки «Био-20» оказывает достоверно подтвержденный эффект на показатели кислород-зависимой бактерицидности, способствуя увеличению резерва оксидазно активных нейтрофилов крови коров и телят, полученных от этих коров и практически не влияет на содержание катионных белков.

В целом полученные результаты позволяют рекомендовать использование кормовой добавки «Био-20» в качестве средства, укрепляющего неспецифический иммунитет как взрослых коров, так и телят.