CC BY
45
УДК 636.4:612
КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ЕСТЕСТВЕННОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ И СПОСОБЫ ЕЕ ПОВЫШЕНИЯ
© 2007 г. М.А. Афанасьев, А.Н. Емельянов, Г.А. Тахо-Годи, В.В. Федюк
Main tendencies of investigation on the problem of evaluation immune status of animals in postnatal ontogenesis are considered. The authors suggest complex evaluation of natural defence of farm animals according to the index of resistance taking into consideration 8 indicators and 4 features of blood.
В настоящей статье рассмотрены основные направления исследований коррекции иммунного статуса свиней и способы активизации защитных механизмов организма животных в постнатальном онтогенезе. Первое направление связано с подбором родительских пар свиней отечественных пород с непременным учетом результатов лабораторных исследований их крови и с последующим отбором наиболее резистентных из числа потомков. Второе направление основано на использовании органических препаратов, регулирующих кроветворение и внутреннюю секрецию организма с первых дней его жизни.
Проведенные нами исследования показали, что именно сочетание этих направлений позволяет в относительно короткий срок получить стойкий положительный эффект.
Как известно, существуют два различных по смыслу определения термина «естественная резистентность» [1-3]. Одни авторы подразумевают под ним устойчивость организма в широком смысле ко всему комплексу неблагоприятных факторов внешней среды, другие трактуют этот термин как видовую, породную, или индивидуальную невосприимчивость организма животных к возбудителям какого-либо конкретного заболевания. Сопротивляемость организма к широкому спектру факторов называют также неспецифической резистентностью. При этом подчеркивается, что эта сопротивляемость может быть направлена только против одного определенного патогенного фактора либо комплекса факторов, имеющих конкретное название.
Ряд авторов к факторам неспецифической защиты относят ферменты, обладающие бактериолизирующи-ми свойствами. Поэтому в определении этих факторов и присутствует добавление «неспецифические», так как последние разрушают оболочки бактерий независимо от того, к какому микробиологическому семейству они принадлежат. Однако такие ферменты, как лизоцим, лейкин, фагоцитин, специфичны по отношению к биологическим объектам, так как способны действовать исключительно на бактерии. Они неспецифичны только по отношению к разновидностям и антигенной структуре этих бактерий и индифферентны к вирусам, гельминтам, к физическим и химическим факторам.
По-видимому, более общим следует считать термин, объединяющий лизоцимную, бактерицидную, комплементарную активность сыворотки крови и фагоцитоз в группу с названием «антигеннеспецифице-
ские факторы противоинфекционной защиты» [3]. При этом к антигеннеспецифическим факторам относят поглощающую и переваривающую способность лейкоцитов, противомикробное действие лизоцима, комплемента, лейкина, фагоцитина и других ферментов, биохимические соединения, препятствующие делению микробных клеток, и другие средства, действующие не настолько избирательно, как иммуноглобулины.
Авторы не претендуют на обобщение всех защитных реакций организма животных, а лишь рассматривают некоторые антигеннеспецифические факторы крови свиней. Известно, что в филогенезе защитные структуры у животных, начиная с низших организмов, развивались от простого к сложному, и их неспецифический ответ на патогенную микрофлору исторически предшествует более высокоорганизованному специфичному иммунному ответу. Поэтому для оценки состояния естественной защиты организма большое значение имеет определение функциональной активности лейкоцитов крови. Как известно, основное свойство лейкоцитов - способность к фагоцитозу (поглощение и переваривание инородного объекта), презентация на своей поверхности частично переработанного чужеродного антигена Т-лимфоцитам и, наконец, секреция биологически активных веществ (мо-нокинов, интерлейкина, комплемента, интенферона, лизоцима и других ферментов). По состоянию функциональной активности фагоцитов можно отчасти прогнозировать интенсивность реакции организма на вторжение микробов и последующий характер течения инфекционного процесса.
При исследовании гуморальных факторов проти-вомикробной резистентности животных наиболее распространенным является метод, основанный на определении бактериостатической (бактерицидной) активности сыворотки крови, которое проводят чаще всего фотоколориметрическим способом, основанным на учете изменений оптической плотности фосфатного буфера или солевого раствора, содержащего микробную взвесь микрококка, после добавления в него исследуемой сыворотки крови. В присутствии сыворотки при температуре 37 оС происходит распад бактерий и, соответственно, изменение оптической плотности смеси.
При оценке показателей, полученных в результате проведенных исследований, учитывалась их подверженность значительным вариациям, связанным с ус-
ловиями содержания животных (степень скученности, санитарное состояние помещений), местом и сезоном обследования. Кроме того, иммунологические показатели у разных пород одного и того же вида животных могут быть различными, поэтому мы проводили изучение лимитов данных параметров в каждом конкретном случае. Все табличные данные, основанные на наших исследованиях и на данных литературного обзора, следует рассматривать как примерные, требующие уточнений в каждом конкретном случае (в зависимости от местных условий, возраста и породы животных, времени взятия крови и т.д.). Средние показатели уровня иммуноглобулинов приведены лишь частично при рассмотрении селекционных признаков, поскольку в настоящее время коммерческие наборы для определения глобулинов мало доступны, а результаты исследований с диагностикумами, приготовленными отдельными авторами, разноречивы.
При сравнении животных по уровню естественной резистентности, а точнее, по состоянию потенциальной защиты к инфекционному началу, неизбежно возникает сложность в том, какому из показателей отдать предпочтение. Если у двух клинически здоровых особей существует достоверное различие по бактерицидной активности в пользу первой, а по фагоцитарной активности - в пользу второй, то неясно, которая из них обладает более значительным защитным потенциалом, т.е. необходим универсальный способ сравнения. Такое сравнение возможно только по комплексным показателям, вычисленным по единой схеме. Например, на основании данных о трех-четырех защитных противомикробных свойствах крови обоих исследуемых животных, или по показателям, характеризующим состояние Т- и В-систем иммунитета. При интерпретации результатов, полученных из нескольких источников или в разное время, также трудно обойтись без обобщений, совокупной оценки каждого животного.
Комплексная оценка более необходима при проведении селекционных мероприятий. Теоретически можно произвести отбор племенного молодняка только по одному из показателей резистентности, основы-
Схема вычисления ]
ваясь на его коррелятивных связях с другими показателями. Такой прием называется косвенной селекцией. Однако, как отмечал В. А. Коваленко [4], практические попытки одностороннего отбора по выборочному показателю резистентности в большинстве случаев не увенчались успехом. Вероятность статистически достоверного улучшения естественной защиты организма повышается пропорционально числу задействованных в селекционном индексе признаков, среди которых должны быть представлены как гуморальные, так и клеточные противомикробные факторы. Благодаря такому индексу удается объединить и сопоставить несравнимые на первый взгляд показатели: количество активных нейтрофилов и титры антител, процент задержки роста бактерий и фагоцитарное число. Способ оценки резистентности, приведенный в данной работе, опробован на свиньях многих пород (северокавказской, крупной белой, скороспелой мясной, дюрок и др.). Получено подтверждение эффективности комплексного подхода при оценке уровня резистентности.
При подборе родительских пар свиней нового мясного типа нами был использован новый интегрированный показатель, широко используемый в настоящее время в селекционной работе.
В последние годы отбор и подбор сельскохозяйственных животных по селекционным признакам получил широкое распространение. Главным вопросом при конструировании индексов является определение коэффициента веса селекционируемых признаков.
В общем виде индекс резистентности представляет собой следующее равенство:
ИР = К X! + К2Х2+ ...+ КХп, где К - весовой коэффициент признака; Х- величина признака в натуральном выражении.
Весовой коэффициент признака правильнее всего определять по коэффициенту его наследуемости И2, но для всесторонней оценки состояния естественной защиты организма животных авторы рекомендуют вводить в индекс резистентности восемь показателей и четыре свойства крови. Схема определения индекса резистентности приведена в табл. !.
Таблица 1
(екса резистентности
Биометрический показатель Защитные свойства крови
Бактериостатические, % Антигенсвязывающие, титр Бактериолизирующие, % Фагоцитарные
БАСК БСК РА с Salmon РА с Е-coli ЛАСК РСК ФА, % ФИ, Мт/лекоц.
V max 73,3 54,7 512 320 63,1 15,9 43,0 4,52
V min 40,0 31,5 64 20 36,7 13,3 31,0 3,32
V max - V min 33,3 23,2 448 300 26,4 2,6 12,0 1,2
h2 наследуемость 0,23 0,33 0,15 0,15 0,28 0,17 0,29 0,19
2 ИР= 0,39 Х1 + 0,79 Х2 +0,19 Х3 + 0,28 Х4 + 0,59 Х5 +3,65 Х6 +
И К 100И2 К к ,1,2,3^4, 5, 6
Используя К = —-, К1 = ---—, +1,35 Х7 +8,83 Х8.
и2 тах тт Приведенная в табл. 1 комбинация признаков не
X = Уиндивид - Гтт , получим индекс резистентности является единственно возможной для селекционного
индекса. Поэтому необходимо обоснование выбора
именно этих признаков для комплексной оценки резистентности свиней.
Определение бактерицидной и лизоцимной активности сыворотки крови производится с использованием тест-микробов: Escherichia и Micrococcus Iysodeicticus относятся к группе методов, характеризующих резистентность к бактериальной микрофлоре, причем к микрофлоре, относящейся к двум микробиологическим семействам: Enterobakteriaceae и Mikrococcaceae. Фагоцитарная реакция, если в ней используется тест-микроб Staphilococcus aureus, а не инертные частицы латекса, показывает резистентность к бактериям семейства Streptococcaceae. Определение уровня естественных агглютининов характеризует защиту только к тому антигену, который выбран для данной реакции и т.д. В более обобщенном виде все реакции, в которых используются кровь и микрофлора, предназначены для определения четырех защитных свойств, присущих крови животных. Ниже приведена расшифровка указанных свойств.
Бактериолизирующая способность ферментов крови - это первое защитное свойство, по которому предлагается оценивать и отбирать поросят. Оно заключается в способности ферментов крови разрушать, точнее растворять бактериальные оболочки. Для изучения этого свойства подходят реакции по определению активности лизоцима в крови, других сывороточных ферментов, частично, комплемента.
Бактериостатическая способность крови - это второе защитное свойство данной ткани организма. Органические кислоты, содержащиеся в плазме крови, встречаются в процессе деления микробных клеток, замедляя интенсивность размножения бактерий. Для наблюдения за этим процессом приемлемы методики определения бактерицидной активности сыворотки крови и бактериостатической способности крови.
Антигенсвязывающая способность крови - третье свойство, которое заключается в способности иммуноглобулинов склеивать микробные клетки между собой и обездвиживать их. Полученный таким образом неподвижный конгломерат, состоящий из тысяч микроорганизмов, более доступен для ферментативной обработки, чем движущиеся по кровотоку разрозненные бактерии. Для изучения этой способности целесообразнее использовать бактериальные антигены, от-
Отбор поросят по I
стандартизированные на биофабриках или в лабораторных условиях. Например, для крови свиней весьма показательной является реакция агглютинации с живым вакцинным штаммом сальмонелл ТБ-177.
При этом важно, чтобы максимальный положительный титр по обследуемой выборке в данной реакции агглютинации был бы не слишком высок. Титр выше 1:100 дает основание подозревать сальмонелло-носительство у данной особи. Поэтому не следует отбирать на воспроизводство стада животных с более высоким титром, чем 1:64.
Поглощающая способность клеток крови или фагоцитоз - четвертое и наиболее изученное защитное свойство, связанное со способностью лейкоцитов захватывать и переваривать частицы чужеродного белка. Способностью к фагоцитированию бактерий обладают не только лейкоциты крови, но именно они наиболее доступны для практического наблюдения. Для исследования крови сельскохозяйственных животных обычно используют методы определения захватывающей способности нейтрофильных гранулоцитов по отношению к золотистому стафилококку.
Некоторые результаты отбора поросят по индексу резистентности приведены в табл. 2.
По нашему мнению, наиболее эффективным селекционным приемом, способным усилить естественную резистентность животных, является отбор молодняка. В настоящее время во многих странах интенсивно осуществляются селекционные программы, основной целью которых является поиск генетических и фенотипических маркеров резистентности. Однако и до настоящего времени нет единого мнения относительно характера генного контроля над признаками противомикробной резистентности. Одни авторы считают, что для большинства факторов защиты свойственен моногенный контроль, другие исследователи предполагают полигенный и олигоген-ный контроль. Не исключено и сцепленное действие генов, контролирующих процессы противомикробной защиты. Если допустить, что наследование действительно происходит сцепленно, то в этом случае при отборе можно ориентироваться по гораздо меньшему количеству признаков.
Таким образом, для проведения объективного и результативного отбора животных по защитным фак-
Таблица 2
;ексам резистентности
Вариант отбора поросят-сосунов в 30-дневном возрасте Кол-во животных Защитные свойства крови в возрасте 365 - 400 дней
Бактерио-статическая способность сыворотки БАСК,% Бактериолизирующая способность ферментов крови Антиген-связывающие свойства глобулинов РА, титр Поглощающая способность лейкоцитов Компл. показат. ИР
ЛАСК, % РСК, % ФА,% Фагоцитарная емкость Фагоцитарный индекс
Хрячки ИР > 45 ИР <40 8 6 67,38± 3,63 70,75 ± 3,98 47,12 ± 3,28 46,79 ± 3,71 14,2 ± 0,92 14,21±0,86 1:352 1: 213 46,23 ±0,78 43,69±3,44 26,54±2,2 26,03±2,39 4,13±0,12 4,11±0,14 57,1± 3,87 57,1± 4,05
Свинки ИР >45 ИР <40 10 10 62,75± 3,60 59,56 ± 2,93 49,93 ± 3,14 49,83 ± 3,24 13,87±0,80 14,09±0,73 1: 192 1 : 154 40,5 ± 2,94 36,4±3,76 22,1±1,8 19,6±1,9 3,90±0,09 3,86±0,10 46,79±3,64 40,69±3,51
торам организма необходимы следующие сведения:
- информация о возрастных, половых и породных особенностях онтогенетического развития защитных факторов;
- данные о взаимосвязи, наследуемости и возрастной повторяемости факторов естественной резистентности;
- сведения о направлении и силе связей защитных факторов организма животных с признаками их продуктивности.
Так, в ходе наших исследований было установлено, что у поросят-сосунов, выгодно отличающихся от сверстников по активности бактериолизирующих ферментов сыворотки крови (на 4 % и более), данное преимущество сохраняется в течение 12 -15 мес., т.е. до полового созревания и начала их племенного использования (табл. 2).
В следующем поколении от этих животных, по данным авторов, удалось получить качественное потомство, 64 % из которого до периода отъема оценивалось как высокорезистентное. Позднее, в период откорма, оценка продуктивных качеств показала, что потомки высокорезистентных родителей достоверно превосходят все остальные группы молодняка на данной племенной ферме по среднесуточным приростам живой массы. О том, что отбор животных дал положительный экономический итог, свидетельствовали следующие результаты контрольного убоя в 9-месяч-
ном возрасте: у резистентных особей не только масса туши, но и качество свинины было выше, чем у низкорезистентных. Объясняется это тем, что восприимчивые особи чаще болели и тяжелее переносили вакцинации.
Таким образом, основываясь на результатах собственных исследований и оценки литературных данных по проблеме естественной резистентности сельскохозяйственных животных, можно сделать вывод о возможности ее усиления селекционным путем. Экономическая эффективность от повышения сохранности молодняка, по нашим данным, составила 18,4 тыс. руб. на основную свиноматку в год. Одновременно в результате проведенных мероприятий уменьшилось число инфекционных больных и скрытых бактерионосителей.
Литература
1. Хатт Ф. Наследственная устойчивость домашних животных к заболеваниям. М., 1963.
2. Белкина Н.Н., Павлуненко А.А. // Свиноводство. 1990. № 2. С. 33 - 34.
3. Белкина Н.Н., Федюк В.В. // Современные аспекты разведения и селекции свиней на Дону. Персиановский, 1997.
4. Коваленко В.А. Генетическое обоснование и некоторые практические рекомендации ускоренных методов селекции в свиноводстве: Автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. Персиановский, 1974. С. 44.
Донской государственный аграрный университет
3 ноября 2006 г.
