Информационное агентство "Светич". Сайт о сельском хозяйстве. 16+

Новые подходы к оценке элементного статуса сельхозживотных

Новые подходы к оценке элементного статуса сельхозживотных

Одной из основных прикладных задач науки и производственного сектора является реализация генетического потенциала сельскохозяйственных животных, особенно вновь создаваемых пород и кроссов. Это становится возможным через детализацию существующих норм кормления, расширения перечня нормирующих показателей.

Вместе с тем по мере увеличения уровня продуктивности животных все большее значение приобретают методы диагностики обеспеченности животных питательными веществами. В этой связи одним из наиболее информативных является подход, предполагающий оценку элементного статуса животных. Целесообразность этого метода определяется большим перечнем ферментов, гормонов и других субстанций организма, содержащих химические элементы.

Нельзя отрицать, что существенное значение для формирования элементного статуса организма имеет поступление химических элементов из окружающей среды и биогеохимические особенности территории проживания, на фоне которых происходит становление элементного обмена. Действие этих факторов может проявляться в региональных особенностях метаболизма.

Химические элементы, которые комплексно поступают в организм, аккумулируются в биосредах, и поэтому их количественные значения могут быть использованы в качестве биологических маркеров состояния окружающей среды. Актуальность исследований в данном направлении обосновывается имеющимися научными фактами, доказывающими, что дефицит микроэлементов приводит к снижению функциональных возможностей организма, что отражается на заболеваемости и снижении продуктивности.

Пищенутрицевтическая коррекция нарушений минерального обмена является одним из эффективных способов повышения уровня функциональных резервов живых организмов, влияя на них как напрямую, так и косвенным образом через регуляцию минерального обмена и сопряженных с ним физиологических процессов и функций.

В качестве диагностического индикатора для оценки элементного статуса организма все чаще используют волос (шерсть) животного. Диагностика элементозов по шерсти имеет ряд преимуществ. Отбор образцов волос для анализа крайне прост и не сопряжен с травмированием. Образцы не требуют специального оборудования для своего хранения и транспортировки.

Волос может храниться практически неограниченное время, не теряя своей информационной ценности; концентрация большинства химических элементов в волосах выше, чем в физиологических жидкостях, традиционно используемых для клинических и биохимических анализов, что позволяет существенно расширить набор химических элементов, доступных для аналитического определения.

Анализ волос представляет собой информацию интегрального характера, отражающую усредненное состояние биохимических процессов за период формирования (роста) участка волоса, взятого для анализа, что позволяет в значительной степени устранить влияние факторов, носящих краткосрочный характер.

Учение об элементозах человека за небольшой промежуток времени преодолело путь от разработки аналитических методов исследования и первичного формирования баз данных до интерпретации информации об элементном составе биосубстратов человека и назначения корректирующих препаратов. Результатом дальнейших работ в этом направлении стала разработка гипотез, предсказывающих по динамике элементного состава биосубстратов, развитие патологии и коррекции элементного статуса.

Отсутствие данных по оптимальным нормам концентрации химических элементов в «метаболически неактивных» биосубстратах (шерсть, рога, копыта) крупного рогатого скота делают невозможным использование шерсти животного в качестве диагностического индикатора при выявлении элементозов. В этой связи приобретают актуальность исследования, направленные на создание баз данных и определение средних интервалов концентрации химических элементов в шерсти крупного рогатого скота.

В рамках выполнения работ по проекту Российского научного фонда «Разработка новых подходов к оценке элементного статуса животных, обеспечивающих создание технологий выявления и коррекции элементозов» соглашение № 14-16-00060 нами было проведено экспедиционное обследование различных подвидов крупного рогатого скота.

Результатом исследований стала разработка методики отбора образцов шерсти для исследований на макро- и микроэлементный состав, включающая обоснование выбора участка для отбора образцов на теле животного по соответствию скорости отрастания, степени загрязненности; соотношению и элементному составу компонентов шерсти (остевые волосы, пух и др.).

На основании обобщения материала, полученного в ходе исследований, было сделано заключение о целесообразности отбора проб массой 2-3 г с области холки животного с участка кожи 5×5 см в зимний период года и 10×10 в летний. В случае если при исследовании элементного статуса организма животного требуется определить влияние различных факторов, воздействующих на элементный профиль организма на протяжении определенного возрастного периода времени, нами был разработан способ оценки изменений в элементном статусе животных по различным участкам волос.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что вычисление дистального отрастания осуществляется путем произведения скорости отрастания шерсти за сутки на количество суток в изучаемом периоде по формуле: L = 0,375×I, где L – дистальное отрастание шерсти, отмеряемое от корня, мм; 0,375 – скорость роста шерсти на холке крупного рогатого скота, мм/сут. I - изучаемый возрастной интервал времени, сут.

В ходе экспедиционного обследования с использованием вновь разработанных методик отбора биосубстратов крупного рогатого скота различных подвидов были собраны и проанализированы образцы шерсти 891 животного на территории Оренбургской, Челябинской и Курганской областей РФ. Элементный состав шерсти исследовали по 25 показателям (Al, As, Be, Cd, Hg, Li, Ni, Pb, Sn, Ti, V, I, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, Se, Si, Zn). Использовали методы атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии (АЭС-ИСП и МС-ИСП) на оборудовании Elan 9000 (Perkin Elmer, США) и Optima 2000 V (Perkin Elmer, США).

В результате была сформирована база данных по химическому составу биосубстратов, на основании которых были впервые определены значения физиологической нормы концентраций химических элементов в шерсти крупного рогатого скота по 25 химическим элементам (величины 25 и 75 центиля концентраций химических элементов в шерсти) мкг/г: Al - 29,62-171; As - 0,079-0,19; B - 2,23-6,74; Ca - 1625-2998; Cd - 0,016-0,038;Co - 0,071-0,235; Cr - 0,129-0,461; Cu - 4,61-6,23; Fe - 36,65-207; Hg - 0,002-0,01;I - 0,313-0,893; K - 638-2735; Li - 0,218-0,779; Mg - 409-798; Mn - 16,64-36,88; Na - 328-916; Ni - 0,426-0,859; P - 160-254; Pb - 0,179-0,417; Se - 0,201-0,781; Si - 8,07-31,54; Sn - 0,01-0,02; Sr - 9,94-18,96; V - 0,151-0,662; Zn - 94,86-124.

Для подтверждения вывода о взаимосвязи между показателями здоровья обследованных животных и уровнем содержания в их организме химических элементов было исследовано состояние общей реактивности организма методом интегральных коэффициентов (клеточно-фагоцитарной защиты (КФЗ), специфического иммунного лимфоцитарно-моноцитарного потенциала (СИЛМП)) показателей периферической крови, бактерицидную активность сыворотки крови (БАСК), концентрацию бета-лизинов и лизоцимов.

В результате эксперимента было установлено, что при отклонении в концентрации одного или нескольких химических элементов в шерсти от установленной нормы наблюдаются статистически значимые различия по показателям неспецифического иммунитета в крови и сыворотки подопытных животных, что говорит о снижении общего иммунитета животного, сказывается на его способности адаптироваться к определенным условиям обитания и в конечном итоге приводит к падению продуктивности и нарушению воспроизводительной способности животных.

Данная методика может применяться для прижизненной диагностики физиологического состояния и функциональных резервов высокопродуктивных животных. В частности, для обеспечения оптимальных условий для жизнедеятельности и раскрытия генетически обусловленных продуктивных качеств сельскохозяйственных животных.

Для нашей страны эта разработка является приоритетной, так как при ежегодных закупках живого продуктивного скота из-за рубежа на уровне 150-200 млн долл. США (USDA) потери животных ввиду неэффективного использования в первые два года составляют до 40%. По нашим оценкам, внедрение данной технологии в молочном скотоводстве российскими предприятиями позволит на каждый рубль дополнительных затрат на исследование и коррекцию рациона получать до 100-120 руб. прибыли в виде дополнительной продукции, при сохранении жизни животного.

В ветеринарии данный метод расширит возможности по лечению домашних животных. Неинвазивный метод оценки элементного статуса на этапе установки диагноза позволит комплексно оценивать состояние здоровья домашнего питомца, исключать причины патологий из-за интоксикации тяжелыми металлами, диагностировать нарушения в питании и т.д. Дальнейшие работы в этом направлении предполагают разработку методик лечения и профилактики элементозов животных с использованием вновь разработанных препаратов микроэлементов на основе наночастиц металлов.

О. А. Завьялов, к. с-х. н.,

А.Н. Фролов, к. с-х. н.,

А.В. Харламов, проф., зав. отд. технологии мясного скотоводства и производства говядины

ФГБНУ Всероссийский НИИ мясного скотоводства

"Нивы России" №4 (137) 2016

Комментарии (0)

Нет комментариев. Ваш будет первым!

 
}