CC BY
2
Научная статья УДК 612.11 : 636.2.034
10.47737/2307-2873_2023_42_113
ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ КОРОВ ПРИ РАЗВИТИИ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО АЛКАЛОЗА
©2023. Надежда Борисовна Никулина
Пермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д.Н. Прянишникова, Пермь, Россия, игаккау[email protected]
Аннотация. Исследованы иммунологические показатели крови коров черно-пестрой породы в возрасте 3-6 лактации в первой фазе лактации в ООО «Дубровинский» Нытвенского района Пермского края. У животных опытной группы отмечали клинические признаки метаболического алкалоза. Зоогигиенические параметры коровника соответствовали нормативным требованиям. Регистрировали повышенную концентрацию сырого протеина, сырого жира и недостаточное содержание сухого вещества, микро- и макроэлементов в кормах по сравнению с нормами кормления крупного рогатого скота. У клинически здоровых животных водородный показатель слюны и рубцового содержимого находился на верхней границе нормальных значений, а у коров опытной группы - выше физиологической нормы. рН мочи у животных с алкалозом достоверно превышал таковой у коров контрольной группы. У всех обследованных животных обнаружено изменение резервной щелочности крови. Основные показатели лейкограммы коров контрольной группы коррелировали с нормативными значениями. В то же время доля эозинофилов в крови животных опытной группы повысилась в среднем на 11 % по сравнению со среднестатистическими значениями. Вычисление интегральных лейкоцитарных индексов у крупного рогатого скота контрольной группы выявило снижение ИСЛМ, ИСЛЭ и ЛГИ по сравнению с нормативными данными. У животных опытной группы отмечен рост ИСЛМ, ИСНМ и одновременное уменьшение ИСЛЭ, ЛГИ по сравнению с физиологическими значениями. При этом ИСНМ и ИСЛМ у коров этой группы были достоверно выше, чем таковые у животных контрольной группы. Следовательно, несбалансированное кормление коров привело к клиническому проявлению метаболического алкалоза у коров опытной группы и субклиническому развитию заболевания у контрольных животных. При этом регистрировали угнетение иммунологической резистентности и неспецифической защиты организма у всех обследованных коров, о чем свидетельствовала трансформация интегральных лейкоцитарных индексов.
Ключевые слова: крупный рогатый скот, иммунологические показатели, интегральные лейкоцитарные индексы, метаболический алкалоз
Введение. Метаболические болезни у сельскохозяйственных животных имеют широкое распространение во всех странах мира. Погрешности в кормлении и содержании скота приводят к чрезмерному функциональному напряжению организма [1-5].
Несмотря на широкое распространение болезней метаболического профиля, данных
об иммунитете у коров при патологиях желудочно-кишечного тракта недостаточно. Так, в работах Р.А. Мерзленко с соавторами [6] показано, что при развитии гепатоза у лактирую-щих коров отмечали сдвиг в лейкограмме в сторону увеличения доли палочкоядерных нейтрофилов, снижение клеточного коэффициента по сравнению с клинически здоровыми
животными. Как показано в работе И.Ф. Хази-мухаметовой [7], «при гепатите у коров развивается иммунодефицитное состояние, при котором страдает Т-система иммунитета со снижением репродукции Т - активных клеток -хелперов, и в меньшей степени поражается В -система. Индекс Т/В - лимфоцитов у больных гепатозом животных был ниже на 8-14 %, количество палочкоядерных нейтрофилов - на 81 %, а лейкоцитарный Т - индекс был выше на 79 % по сравнению со здоровыми коровами».
В исследованиях А.А. Эленшлегера, В.В. Соловьевой [8] установлено, что «развитие ацидоза у коров сопровождалось эритропе-нией, лейкопенией, гемоглобинемией. Отмечено повышение содержания сегментоядер-ных нейтрофилов в крови коров на 15-17 % по сравнению со среднестатистическими показателями.
В связи с тем, что вопрос о состоянии иммунологической защиты организма лакти-рующих коров при возникновении метаболического алкалоза остается малоизученным, настоящая работа посвящена изучению иммунологических показателей крови у коров при данной патологии.
Методика. Оценку состояния иммунитета у галштинизированных полновозрастных коров черно-пестрой породы в период раздоя проводили в ООО «Дубровинский» Нытвен-ского района. Контрольная группа состояла из клинически здоровых коров, в опытную группу вошли животные с клиническими признаками метаболического алкалоза.
Зоогигиенические параметры микроклимата коровника устанавливали с помощью анемометра «RGKAM-30 776332», психрометра «М-34», люксметра «МЕГЕОН 21550», ртутного термометра марки «Geratherm classic», универсального газоанализатора «МЕГЕОН 08002».
В состав рациона животных контрольной опытной групп входили сено разнотравное (1,5 кг), сенаж люцерновый (10 кг), силос кукурузный (13 кг), комбикорм (5 кг) и кормовая солиь. Проводили зоотехнический анализ кормов.
Клиническое обследование животных осуществляли по общепринятой схеме. Для постановки диагноза определяли рН слюны, руб-цового содержимого, мочи и резервную щелочность крови животных. Забор слюны осуществляли до утреннего кормления стерильным тампоном в пробирку. Забор содержимого рубца проводили при помощи пищеводного зонда и фиксации зевником. Перед определением рН, рубцовое содержимое предварительно фильтровалось. Мочу брали путем естественного мочеиспускания или при помощи катетеризации. Водородный показатель слюны, рубцового содержимого и мочи у животных определяли при помощи портативного рН-метра.
Кровь у коров брали из хвостовой вены утром до кормления, которую исследовали на анализаторе VetScan HM. Вычисляли соотношение нейтрофилов и моноцитов (ИНСМ), соотношение лимфоцитов и моноцитов (ИСЛМ), соотношение лимфоцитов и эозинофилов (ИСЛЭ), индекс сдвига лейкоцитарной крови (ИСЛК) и лимфацитарно-гранулоцитарный индекс (ЛГИ). Резервную щелочность крови исследовали диффузным методом по И.П. Кондрахину [9] на полуавтоматическом биохимическом анализаторе «Stat Fax 1904+» (США).
Статистическая обработка выполнена при помощи пакета анализа Microsoft Excel.
Результаты. Микроклимат помещений коровника в зимний стойловый период соответствовал нормативным требованиям.
При анализе рациона установлено, что клетчатки было на уровне 29 % от сухого вещества, сырого и переваримого протеина - 28 и 9 % соответственно от сухого вещества, сырого жира - 6 % от сухого вещества. Сахаро-протеиновое отношение было на уровне 0,9 : 1, что находилось в пределах нормативных показателей. Соотношение сахара к крахмалу и кальциево-фосфорное отношение не соответствовали нормам кормления лактирующих коров и составили 1:1,8 и 3,3:1 соответственно. Отмечен дисбаланс макро- и микроэлементов
в рационе. Так, концентрация фосфора в кормах составила 34,1 г (норма 75 г), натрия - 1,1 г (норма 1,5 г), цинка - 22,1 мг (норма 30 мг), кобальта - 0,29 мг (норма 0,5 мг), меди - 7,9 мг (норма 10 мг). Содержание кальция и магния в кормах соответствовало референсным значениям. Таким образом, отмечали повышенную концентрацию сырого протеина, сырого жира и недостаточное содержание фосфора, натрия и некоторых микроэлементов в кормах по сравнению с нормами кормления лактирую-щих животных.
При исследовании клинического статуса коров опытной группы регистрировали снижение и извращение аппетита, гнилостный запах из ротовой полости, слабую руминацию, ломкость волоса, сухость и бледность слизистых оболочек, матовость шерстного покрова, который был испачкан сухим калом. Индекс упитанности животных опытной группы снижался и составил 2,8 + 0,4 балла, у коров контрольной - 3,2 + 0,2 балла.
Таблица 1
Водородный показатель слюны, рубцового содержимого, мочи и резервная щелочность крови
коров контрольной и опытной групп, М+т
Показатель Контрольная группа (n=10) Опытная группа (n=10) Референсные значения
рН слюны 8,7+ 0,1 8,9 +0,01 8,1-8,8
рН рубцового содержимого 7,3 +0,1 7,5+0,1 6,5-7,2
рН мочи 7,7 + 0,05 9,0 + 0,1* 7,0-8,6
Резервная щелочность, об%СО2 75,6 + 3,2 75,8 + 1,0 46,0-66,0
Примечание: * достоверность по сравнению с контрольной группой при p >0,05
■ Контрольная группа ■ Опытная группа ■ Референтные значения
Рис 1. Лейкоцитарная формула у коров контрольной и опытной групп Fig. 1. Leukocyte formula in cows of the control and experimental groups
Как видно из данных таблицы, у клинически здоровых животных контрольной группы водородный показатель слюны и руб-цового содержимого находился на верхней границе нормальных значений, а у коров опытной группы - выше физиологической нормы. Кроме того, рН мочи у животных с алкалозом достоверно превышал таковой у коров контрольной группы. Нужно отметить, что у всех обследованных животных обнаружено повышение резервной щелочности крови по сравнению со среднестатистическими показателями.
Следовательно, у животных опытной группы регистрировали клиническое течение метаболического алкалоза, а у коров контрольной группы - субклиническое. Основной причиной изменений клинико-метаболического профиля у животных в этом хозяйстве явилось несбалансированное кормление крупного рогатого скота.
При исследовании иммунологических показателей крови коров установлено, что общее количество лейкоцитов в крови у всех животных соответствовало физиологическим показателям и составило 7,8 + 0,5 и 6,3 + 0,2 х 109/л соответственно. Основные показатели лейкограммы коров контрольной группы коррелировали с нормативными значениями (рис. 1). При этом, доля эозинофилов в крови животных опытной группы повысилась в среднем на 11 % по сравнению со среднестатистическими значениями. Нужно отметить, что уровень моноцитов в крови коров этой группы соответствовал референсным значениям, но был достоверно ниже такового у клинически здоровых животных.
Несмотря на то, что в лейкоцитарной формуле обследованных животных не выявлено значительных отклонений от референтных показателей, анализ интегральных индексов показателен для выявления состояния неспецифической резистентности. Как отмечено в исследованиях С.Н. Удинцева с соавторами
[10], «взаимодействие и баланс между клетками различных типов определяет иммунный ответ».
Вычисление интегральных лейкоцитарных индексов у крупного рогатого скота контрольной группы выявило снижение ИСЛМ в среднем на 21 %, ИСЛЭ - на 20 % и ЛГИ - 19 % по сравнению с нормативными данными (рис. 2). У животных опытной группы отмечен рост ИСЛМ в среднем на 57 %, ИСНМ - на 11 % и одновременное уменьшение ИСЛЭ в среднем на 19 %, ЛГИ - на 7 % по сравнению с физиологическими значениями. При этом ИСНМ и ИСЛМ у коров этой группы были достоверно выше, чем таковые у животных контрольной группы.
Согласно исследованиям М.И. Бараш-кина [11], И.М. Донник с соавторами [12], «самой высокочувствительной и сложной многокомпонентной системой в организме является иммунная система. Воздействие неблагоприятных факторов окружающей среды, а также изменение технологии производства молока приводит к снижению естественной резистент-
ности животных».
ИСНМ ИСЛМ ИСЛЭ лги ислк
■ Контрольная группа ■ Опытная группа ■ Референтные значения
Рис 2. Лейкоцитарные интегральные индексы у коров контрольной и опытной групп Fig. 2. Leukocyte integral indices in cows of the control and experimental groups
В работах И.Ф. Хазимухаметовой [7], K.M. Krause et all. [13], N.S. Kumbhar et all. [14] показано, что глубокие нарушения метаболических процессов в организме крупного рогатого скота возникают вследствие несбалансирован-
ного кормления. Из-за этого, прежде всего, происходит ослабление функционирования систем, нарушение течения репаративных процессов, снижение эффективности системы детоксика-ции.
По данным Л.А. Коваленко, Г.Н. Суходо-ловой [15] «многочисленные изменения в составе крови, в первую очередь среди эозино-фильных и нейтрофильных лейкоцитов, являются критериями оценки стрессового состояния животных». Кроме того, эозинофилы участвуют в утилизации отмерших клеток и обезвреживании чужеродных белков (И.М. Донник с соавторами, 2012). Таким образом, рост числа эозино-филов в крови коров опытной группы сигнализировал о появлении в кровяном русле токсических продуктов обмена или является реакцией на стресс-факторы.
Изменение лейкоцитарных индексов у коров контрольной и опытной групп подтверждает
наличие стрессовой реакции, снижение адаптивных реакций к условиям окружающей среды и ослабление иммунологической резистентности.
Выводы. Несбалансированное кормление коров (избыток белка и жира в рационе, дисбаланс макро- и микроэлементов) привело к клиническому проявлению метаболического алкалоза у коров опытной группы и субклиническому развитию заболевания у контрольных животных. При этом регистрировали угнетение иммунологической резистентности и неспецифической защиты организма у всех обследованных коров, о чем свидетельствовала трансформация интегральных лейкоцитарных индексов.
Список источников
1. Гертман А. М., Кирсанова Т. С., Федин А. Ю. Ацидоз рубца как фактор, сдерживающий молочную продуктивность // Кадровое и научное обеспечение инновационного развития отрасли животноводства: Материалы Международной научно-практической конференции. Казань, 2010. Т. 203. С. 83-88.
2. Требухов А. В. Клинико-биохимические аспекты кетоза у молочных коров // Ветеринария. 2017. № 10. С. 46-49.
3. Kalugniy I. I., Markova D. S., Yashin A. V., Prusakov A. V., Ponamarev V. S., Andreeva N. L. Diagnosis of hepatopathy in holstein cattle with metabolic disorders // IOP conference series: earth and environmental science. Agriculture, field cultivation, animal husbandry, forestry and agricultural products. Сер. 2. 2021. С. 022029.
4. Fagnani R., Beloti V., Battaglini A. P. P. Acid-base balance of dairy cows and its relationship with alcoholic stability and mineral composition of milk // Pesquisa Veterinária Brasileira. 2014. N. 34. PP. 398-402.
5. Hanusovsky O., Bíro D., Simko M. The dynamic of the ruminal content pH change and its relationship to milk composition // Acta Veterinaria Brno. 2018. N. 87. Vol. 2. PP. 119-126.
6. Мерзленко Р. А., Заздравных М. Н., Дронов В. В., Горшков Г. И. Гепатоз у лактирующих коров и его клинико-биохимические корреляты // Вестник Курской ГСХА. 2012. № 6. С.78-80.
7. Хазимухаметова И. Ф. Иммунологические показатели крови у коров при гепатозе в условиях техногенного загрязнения агроэкосистемы Южного Урала // Известия Оренбургского ГАУ. 2006. № 1 (57). С. 61-63.
8. Эленшлегер А. А., Соловьева В. В. Клинико-морфологические показатели крови при ацидозе рубца у молочных коров // Вестник Алтайского ГАУ. 2016. № 6 (140). С. 112-115.
9. Кондрахин И. П., Архипов А. В., Левченко В. И. [и др.]. Методы ветеринарной клинической лабораторной диагностики. М.: КолосС, 2004. 520 с.
10. Удинцев С. Н., Жилякова Т. П., Копанев В. А., Кравецкий П. А. Гематологические показатели отелившихся коров при применении гумитона // Ветеринария. 2010. № 6. С. 43-46.
11. Барашкин М. И. Влияние различных факторов на иммунную систему крупного рогатого скота при промышленных технологиях содержания // Аграрный вестник Урала. 2015. № 2 (132). С. 16-19.
12. Донник И. М., Шкуратова И. А., Бурлакова Л. В. [и др.] Адаптация импортного скота в Уральском регионе // Аграрный вестник Урала. 2012. № 1 (93). С. 24-26.
13. Krause K. M., Oetzel G. R. Understanding and preventing subacute ruminal acidosis in dairy herds: A review //Animal feed science and technology. 2006. N. 126. Vol. 3-4. PP. 215-236.
14. Kumbhar N. S., Borikar S. T., Digraskar S. U. Occurrence, etiological studies and clinical findings in ruminal alkalosis in cattle of Parbhani and adjoining areas // Journal of Entomology and Zoology Studies. 2018. N. 6. PP. 680-683.
15. Коваленко Л. А., Суходолова Г. Н. Интегральные гематологические индексы и иммунологические индексы при острых отравлениях у детей // Общая реаниматология. 2013. № 5. С 24-27.
IMMUNOLOGICAL PARAMETERS OF COWS BLOOD IN THE DEVELOPMENT OF METABOLIC ALKALOSIS
©2023. Nadezhda B. Nikulina
Perm State Agro-Technological University named after academician D.N. Prianishnikov, Perm, Russia, uralskayl [email protected]
Abstract.We studied the immunological parameters of the blood of Black-and-White cows at the age of 3-6 lactations in the first phase of lactation in the Dubrovinsky LLC in Nytva District of Perm region. In animals of the experimental group, clinical signs of metabolic alkalosis were noted. The zoo-hygienic parameters of the barn corresponded to the regulatory requirements. An increased concentration of crude protein, crude fat and an insufficient content of dry matter, micro- and macroelements in feed were recorded compared to the norms for cattle feeding. In clinically healthy animals, the pH of saliva and rumen contents was at the upper limit of normal values, and in cows of the experimental group - above the physiological norm. Urinary pH in animals with alkalosis significantly exceeded that in cows of the control group. In all the examined animals, an increase in the reserve alkalinity of the blood was found in comparison with the average statistical indicators. The main indicators of the leu-kogram of cows in the control group correlated with the standard values. At the same time, the proportion of eosinophils in the blood of animals in the experimental group increased by an average of 11% compared with the average values. The calculation of integral leukocyte indices in cattle of the control group revealed a decrease in ISLM, ISLE and LGI compared with the standard data. Animals of the experimental group showed an increase in ISLE, INSW and a simultaneous decrease in ISLE, LHI compared with physiological values. At the same time, ISNM and ISLM in cows of this group were significantly higher than those in animals of the control group. Consequently, inadequate feeding of cows contributed to the clinical course of metabolic alkalosis in cows of the experimental group and subclinical development of the disease in animals of the control group. At the same time, inhibition of immu-nological resistance and nonspecific body defense was recorded in all examined cows, as evidenced by the transformation of integral leukocyte indices.
Key words:cattle, immunological indicators, integral leukocyte indices, metabolic alkalosis
Referenсes
1. Gertman A. M., Kirsanova T. S., Fedin A. Ju. Acidoz rubca kak faktor, sderzhivayushhiy molochnuyu produktivnost' (Rumen acidosis as a deterrent to dairy productivity), Kadrovoe I nauchnoe obespechenie innovacionnogo razvitiya otrasli zhivotnovodstva, Materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii, Kazan', 2010, No. 203, pp. 83-88.
2. Trebuhov A. V. Kliniko-biohimicheskieaspektyketoza u molochnyhkorov (Clinical and biochemical aspects of keto-sis in dairy cows), Veterinariya, 2017, No. 10, pp. 46-49.
3. Kalugniy I. I., Markova D. S., Yashin A. V., Prusakov A. V., Ponamarev V. S., Andreeva N. L. Diagnosis of hepatopathy in holstein cattle with metabolic disorders (Diagnosis of hepatopathy in holstein cattle with metabolic disorders) IOP confer-ence series: earth and environmental science. Agriculture, field cultivation, animal hus-bandry, forestry and agricultural products, Ser. 2, 2021, p. 022029.
4. Fagnani R., Beloti V., Battaglini A. P. P. Acid-base balance of dairy cows and its relation-ship with alcoholic stability and mineral composition of milk (Acid-base balance of dairy cows and its relationship with alcoholic stability and mineral composition of milk) PesquisaVeterinaria Bra-sileira, 2014, No. 34, pp. 398-402.
5. Hanusovsky O., Biro D., Simko M. The dynamic of the ruminal content pH change and its relationship to milk composition (The dynamic of the ruminal content pH change and its relationship to milk composition) Acta Veterinaria Brno, 2018, No. 87, Vol. 2, pp. 119-126.
6. Merzlenko R. A., Zazdravnyh M. N., Dronov V. V., Gorshkov G. I. Gepatoz u laktiruyushhikh korov i ego kliniko-biohimicheskie korrelyaty (Hepatosis in lactating cows and its clinical-biochemical correlates), Vestnik Kurskoy GSHA, 2012, No. 6, pp.78-80.
7. Hazimuhametova I. F. Immunologicheskiepokazatelikrovi u korovprigepatoze v uslovijahtehnogennogozagrjaznen-ijaagrojekosistemyJuzhnogoUrala (Immunological Blood Parameters in Cows with Hepatosis in Conditions of Technogenic Pollution of the Agroecosystem of the Southern Urals), Izvestiya Orenburgskogo GAU, 2006, No. 1 (57), pp. 61-63.
8. Jelenshleger A. A., Solov'eva V. V. Kliniko-morfologicheskie pokazateli krovi pri acidize rubca u molochnykh korov (Clinical and morphological parameters of blood in case of rumen acidosis in dairy cows), Vestnik Altaiskogo GAU, 2016, No. 6 (140), pp. 112-115.
9. Kondrakhin I. P., Arkhipov A. V., Levchenko V. I. [i dr.]. Metody veterinarnoi klinicheskoi laboratornoi diagnostiki (Methods of veterinary clinical laboratory diagnostics), M.: KolosS, 2004, 520 p.
10. Udincev S. N., Zhilyakova T. P., Kopanev V. A., Kraveckii P. A. Gematologicheskie pokazateli otelivshikhsya korov pri primenenii gumitona (Hematological parameters of calving cows with humitone), Veterinariya, 2010, No. 6, pp. 43-46.
11. Barashkin M. I. Vliyanie razlichnykh faktorov na immunnuyu sistemu krupnogo rogatogo skota pri promyshlennykh tehnologiyakh soderzhaniya (Effects of various factors on the bovine immune system in industrial keeping technologies), Agrarnyi vestnik Urala, 2015, No. 2 (132), pp. 16-19.
12. Donnik I. M., Shkuratova I. A., Burlakova L. V. [i dr.] Adaptacijaimportnogoskota v Ural'skomregione (Adaptation of imported livestock in the Ural region) AgrarnyjvestnikUrala, 2012, No 1 (93), pp. 24-26.
13. Krause K. M., Oetzel G. R. Understanding and preventing subacute ruminal acidosis in dairy herds: A review (Understanding and preventing subacute ruminal acidosis in dairy herds: A review) Animal feed science and technology, 2006, No. 126, Vol. 3-4, pp. 215-236.
14. Kumbhar N. S., Borikar S. T., Digraskar S. U. Occurrence, etiological studies and clinical findings in ruminal alka-losis in cattle of Parbhani and adjoining areas (Occurrence, etiological studies and clinical findings in ruminal alkalosis in cattle of Parbhani and adjoining areas) Journal of Ento-mology and Zoology Studies, 2018, No 6, pp. 680-683.
15. Kovalenko L. A., Sukhodolova G. N. Integral'nye gematologicheskie indeksy i im-munologicheskie indeksy pri ostryh otravleniyakh u detei (Integral hematological indices and immunological indices in acute poisoning of children) Ob-shhajareanimatologija, 2013, No. 5, pp. 24-27.
Сведения об авторах
Н.Б. Никулина - д-р вет. наук, доцент;
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д.Н. Прянишникова», 614990, Россия, Пермский край, г. Пермь, ул. Петропавловская, д. 23
Information about the author N.B. Nikulina- Dr. Vet. Sci., Associate Professor;
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Perm State Agro-Technological University named after academician D.N. Prianishnikov», 23, Petropavlovskaya Street, Perm, Russia, 614990.
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest: the authors declare that they have no conflicts of interest.
Статья поступила в редакцию 17.03.2023; одобрена после рецензирования 11.04.2023; принята к публикации 05.06.2023. The article was submitted 17.03.2023; approved after reviewing 11.04.2023; acceptedfor publication 05.06.2023.
