CC BY
80
Животноводство
Литература
1. Донник И. М., Шкуратова И. А., Особенности адаптации крупного рогатого скота к неблагоприятным экологическим факторам окружающей среды // Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии. 2009. № 1. С. 77.
2. Дунин И., Бальцанов А., Матюшкин А., Рыжова Н., Абрашкин П. Продуктивность коров-дочерей голштинских быков немецкой селекции // Молочное и мясное скотоводство. 2008. № 4. С. 13-15.
3. Мымрин В. С. Современные методы совершенствования молочного скота. Использование ДНК- маркеров // Нивы Зауралья. 2010. № 10.
4. Яковлев А. Ф., Смарагдов М. Г. Значительное повышение точности оценки племенной ценности животных в молочном скотоводстве // Зоотехния. 2011. № 5. С. 2-4.
здоровье и молочная продуктивность коров в условиях техногенеза
о. г. лоретц,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент,
И. М. донник,
доктор биологических наук, профессор, академик РАСХН,
Н. А. КЛИМОВА,
аспирант, Уральская государственная сельскохозяйственная академия
620075, г. Екатеринбург, ул. К. Либкнехта, д. 42
Положительная рецензия представлена И. А. Шкуратовой, доктором ветеринарных наук, директором Уральского научно-исследовательского ветеринарного института Россельхозакадемии.
Ключевые слова: техногенез, тяжелые металлы, молочная продуктивность, корова. Keywords: technogenesis, heavy metal, milk productivity, cow.
Состояние окружающей среды промышленных регионов определяется спецификой их развития, характерных для старопромышленных территории России. Высокая техногенногенная нагрузка обусловлена чрезмерной концентрацией производства, а также долговременным и непрерывным негативным воздействием на природные комплексы, вызвавшим резкое сокращение природноресурсного потенциала, а в некоторых случаях его деградацию. Использование устаревших технологий и оборудования, высокая ресурсо- и энергоемкость производства, повлекшие накопление значительного количества отходов, загрязнение почв, воздушного и водного бассейнов, привели к сокращению биологического разнообразия, ухудшению качества окружающей среды [1, 2].
По результатам экологического мониторинга за июль 2011 г. Свердловская область заняла последнее (83) место в рейтинге регионов России. Согласно исследованию Всероссийского общества охраны природы, в Свердловской области отсутствует положительная динамика по всем объектам наблюдения эко-рейтинга: состоянию воздуха, поверхностных и грунтовых вод, лесным пожарам, биологическому разнообразию видов, ликвидации свалок, сокращению стационарных источников загрязнения и радиационной и химической обстановке. Особенно остро стоит вопрос о загрязнении поверхностных вод и атмосферного воздуха. Так, в июле по этим показателям регион получил наихудшую оценку — минус три балла, что означает резкое ухудшение экологического состояния [3].
В определенных районах концентрация поллю-тантов в почве, воде, воздушном бассейне, кормах значительно превышает допустимые уровни. Но даже при воздействии малых доз токсикантов изменяется характер течения многих заболеваний, нарушаются обменные процессы, искажаются иммунные реакции организма [4, 5]. Хронические токсические воздействия
ведут к развитию неспецифических изменений органов и систем. Токсические влияния малой интенсивности вызывают явления псевдоадаптации, при которой временно компенсируются скрытые патологические процессы. Данные факторы зачастую приводят к метаболической переориентации организма и клинически выраженным изменениям обмена веществ. Эти нарушения в существенной степени оказывают воздействие на уровень продуктивности животных, их воспроизводительную способность, а также биологическую ценность животноводческой продукций. В результате экологического неблагополучия увеличивается заболеваемость, снижается молочная продуктивность, нарушается репродуктивная функция [6, 7].
Наиболее чувствительной к неблагоприятным экологическим воздействиям окружающей среды является иммунная система, которая в силу своей исключительной чувствительности может выступать в роли показателя воздействия на организм различных антропогенных факторов, т. е. служить индикаторной системой в зоне экологического неблагополучия. В результате экологического неблагополучия окружающей среды увеличивается заболеваемость и снижается продуктивность. При размещении сельскохозяйственных предприятий факторы экологического загрязнения до последнего времени практически не учитывались. Промышленные выбросы накладывают отпечаток и на все биологические объекты, находящиеся в этой зоне, и на состояние здоровья продуктивных животных. Постоянное поступление в организм сельскохозяйственных животных малых доз различных токсикантов вызывает патологические изменения в органах и тканях, что приводит к нарушениям функционирования жизненно важных систем организма. Прежде всего изменяются параметры гомеостаза, иммунологические показатели [8].
Установлено, что при введении животным средств специфической защиты иммунный ответ протекает по
Животноводство
таблица 1
содержание тяжелых металлов в органах коров (мкг/г)
№ пЛт зона орган Zn Си Cd Р1
1 Техноген иных загрязнений Мышцы 160,31±15,62 б?54±1ДЗ 0,26±0,09 2.76±0Г68
Кость 81,37±6,54 7,4±1,б8 0,24±0,06 8,24±0,92
Печень 141,2±11.38 148.5 ±16,57 0,62±0Д1 3,37±0,87
Почки 72,б±б,61 19,8±1,83 3,35±1,01 1,72±0,б8
2 ВУРС Мышцы 11б,2=Ы0Д2 1,б±0,24 0,12=bD,D3 2,22±0,37
Кость 56,3±5,55 3,3±0,88 1,4±0,23 6,9 5 ±0,94
Печень 157,б±1б,87 58,2±10,31 0,59±0Д7 1,51*0,42
Почки 55.7=1=4,92 11,5 ±1,04 0,74±D,23 1,21±0Д 1
3 Техногенная в ВУТС Мышцы 126,S±13,34 5,3*1,10 0Д±0,02 2,32±0,61
Кость 128,3±11,92 7Д±1,32 0,23=1=0,06 2,65±0,52
Печень 116,0*13,51 52,7±11,12 0,37±0,04 Зг42±0?81
Почки 71,3±8,12 12,7±3,69 3,97±D,S4 1,20±0,21
4 Контрольная Мышцы 7б,34±10.06 6,6±1,21 0,08±0,01 0,26±0,09
Кость 69,5±4,93 3,3±0,98 0,03±0,01 1,81±0Д 1
Печень 82,б1±5,9б 12;9±2,45 0,22±0,07 0Д9±0?07
Почки 64,52±5Д5 19,8±ЗД7 0,31±0,03 0Д2±0,02
гипо- и ареактивному типу. Устойчивость к заболеванию приобретают только 40 % животных, как отмечают авторы. Это ставит вопрос о необходимости пересмотра всего комплекса специфической профилактики на таких территориях. Для более объективной оценки функционирования иммунной системы важно определить ее количественные показатели, характерные для животных определенной географической зоны, чтобы их можно бы использовать в качестве нормативных. В районах, характеризующихся интенсивными промышленными выбросами, количественные показатели иммунной системы молодняка крупного рогатого скота существенно отличаются от таковых у животных из других районов: количество Т-лимфоцитов было ниже в 2,6 раза, В-лимфоцитов — в 2,3 раза, фагоцитарная активность — в 1,7 раз, что свидетельствует о выраженной иммунодепрессии (Верещак И.А., 2008). Для животных, подверженных неблагоприятным условиям содержания, необходимо повышать иммунный статус иммуностимуляторами, которые способствуют нормализации иммунного статуса у коров и их приплода в условиях техногенеза. При использовании наблюдается увеличение фагоцитарной активности ней-трофилов крови животных, показателей гуморальных факторов естественной резистентности, количества Т- и В-лимфоцитов. У крупного рогатого скота под действием препаратов улучшается воспроизводство, что выражается в снижении сервис-периода и индекса осеменения, повышении оплодотворяемости [9, 10].
Цель исследования.
Изучение возможности улучшения здоровья и повышения молочной продуктивности в сельскохозяйственных организациях промышленных районов.
Материалы и методы.
Исследования проведены в условиях сельскохозяйственных организаций Свердловской области, объектом исследований являются полновозрастные группы коров черно-пестрой породы с повышенной продуктивностью, в которых изучали уровень молочной продуктивности, качественные показатели элементов.
Подбор сельскохозяйственных организации для исследования проводили с учетом результатов экологобиологического мониторинга, проводимого в течение последних 10 лет учеными Уральского НИВИ РАСХН. Учитывали содержание тяжелых металлов в растительных кормах, почвах, а также в организме животных. Для подтверждения технической нагрузки на территории региона аккумулировали материалы, отчетности Государственных докладов Федеральной службы по надзору в сфере природопользования по Свердловской области (2005-2010), протоколы исследований УрНИВИ. результаты исследований.
Технические нагрузки на отдельные территории в основном зависят от интенсивности эмиссий промышленных выбросов, а также от расстояния до источника эмиссии. Установлено, что в различных кормах суточного рациона животных имеются повышенные концентрации содержание тяжелых металлов, которое подвержены значительным колебаниям и зависят от близости расположения кормовых угодий к промышленным предприятиям и автомагистралям. В зоне техногенных загрязнений приоритетными поллютантами являются свинец, кадмий, алюминий, марганец, а также фтор. Зачастую отмечается нарушение баланса микроэлементов — недостаток меди, йода, иногда цинка. При расположении хозяйств вблизи автомагистралей с интенсивным движением основным загрязнителем кормов является свинец, накапливающийся в сене и силосе. Содержание радионуклидов в кормах в зоне ВУРС находилось на верхних пределах значений ПДК и было достоверно выше, чем в «условно чистых» районах.
Ежедневное поступление тяжелых металлов в организм животных с кормами, водой, аэрогенно ведет к аккумуляции их в органах и тканях. Учеными определено содержание цинка, меди, свинца, кадмия в мышечной и костной ткани, печени, почках коров 4-6-летнего возраста. Пробы органов и тканей отбирались при внутрихозяйственном убое и на мясокомбинатах. Исследования показали (табл. 1), что
наиболее токсичные элементы — свинец и кадмий в значительных количествах аккумулируются у животных в техногенно загрязненных зонах. Аномальное содержание тяжелых металлов в окружающей среде, органах и тканях животных формирует особый спектр патологии. При проведении клинического обследования коров установлено, что в хозяйствах с повышенным содержанием кадмия у 55-60 % коров в моче обнаруживается белок, скрытая кровь, в осадке выявляются эритроцитарные, гиалиновые, иногда жировые цилиндры, клетки переходного и почечного эпителия, что свидетельствует о глубоком нарушении функции почек.
У животных из зоны техногенных загрязнений отмечается снижение содержания общего белка до 72 г/л, изменение соотношения белковых фракций в сторону уменьшения альбуминов и некоторого повышения бета-глобулинов, повышение уровня аминотрансфераз (АСТ до 1,34 мккат/л, АЛТ до 1,22 мккат/л). Максимальное изменение данных показателей было зафиксировано при высоком содержании в окружающей среде свинца. Уже в начальную стадию развития дистрофических процессов в печени, почках, сердечной мышце в крови может повышаться содержание холестерина, мочевины, изменяется соотношение белковых фракций в сторону снижения альбуминов. Накопление техногенных элементов нарушает физиологический баланс и способствует появлению эндемических болезней. При изучении молочной продуктивности коров в техногенных зонах установлены следующие результаты. Наивысший удой за лактацию имели коровы IV экозоны (4494 ± 5,61). Самый низкий удой (4077 ± 1,83) был у коров V экозоны, что на 417 кг, или 9,3 %, меньше, чем у коров IV экозоны. Коровы I, II, III экологических зон имели почти одинаковый удой. Он был выше, чем V зоне, но несколько ниже, чем у коров IV зоны (на 303-138 кг). Содержание Zn, Си,
Cd и РЬ допустимых значений не превышало. В стойловый период выявлена наибольшая концентрация цинка, меди, свинца и кадмия в молоке — 19,5; 22; 10 и 15,5 % соответственно. Это объясняется повышенным содержанием токсикантов в рационах животных. Установлено, что в зимнем молоке тяжелые металлы приближенны к предельно допустимым концентрациям (ПДК), в частности цинк 957 и свинец на 71 % [11].
выводы.
Проведенный анализ показал, что в техногенных регионах Свердловской области наблюдается загрязнение тяжелыми металлами почвенного покрова, кормов, молока. Экологически неблагоприятные факторы внешней среды оказывают негативное влияние на состояние популяционного здоровья животных. У крупного рогатого скота, содержащегося в зоне техногенеза, наблюдается снижение молочной продуктивности. Тяжелые металлы вызывают нарушения белкового, углеводного, минерального, липидного обменов у продуктивных животных, регистрируется функциональная недостаточность печени, снижение воспроизводительной функции и молочной продуктивности, что приводит к преждевременной выбраковке особо ценных животных [12]. У коров установлены признаки иммунологической недостаточности, которая выражается в снижении клеточных и гуморальных факторов иммунитета, а также повышенную концентрацию тяжелых металлов в молоке.
Практическая значимость.
На территориях со значительной степенью техногенного воздействия необходимо применение иммунокорректоров для повышения активности иммунной системы. Для оценки состояния популяционного здоровья продуктивных животных следует проводить клиническую и акушерско-гинекологическую диспансеризацию стада крупного рогатого скота.
литература
1. Бокова Т. И. Эколого-технологические аспекты поведения тяжелых металлов в системе почва — растение — животное продукт питания человека. Новосибирск, 2004. 206 с.
2. Донник И. М., Смирнов П. Н. Экология и здоровье животных. Екатеринбург : УТК, 2001. 331 с.
3. Донник И. М. Содержание радионуклидов, солей тяжелых металлов и фтора в воде, растительных кормах, органах и тканях животных из районов промышленного загрязнения // ЦНТИ. 1996. № 1014. С. 4-96.
4. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды и влияния факторов среды обитания на здоровье населения в 2011 году / Федеральная служба по надзору в сфере природопользования.
5. Донник И. М. Биологические особенности продуктивных животных в разных экологических зонах Уральского региона // Аграрная Россия. 2000. № 5. С. 19-24.
6. Донник И. М. Состояние здоровья сельскохозяйственных животных в индустриальных территориях // Продовольственная безопасность XXI век : сб. науч. тр. Екатеринбург, 2000. С. 114-130.
7. Бодрова О. С. Оценка и коррекция иммунного статуса коров в зависимости от продуктивности, сезона года, физиологического состояния и генотипа : автореф. дис. ... канд. вет. наук. Екатеринбург, 2009. 11 с.
8. Донник И. М. Биологические особенности сельскохозяйственных животных и устойчивость к заболеваниям в разных экологических зонах Уральского региона // Проблемы радиоэкологии и пограничных дисциплин. Вып. 2. Екатеринбург, 1999. С. 214-239.
9. Ермолаев С. В. Эколого эпизоотический анализ крупного рогатого скота в разных условиях Среднего Урала : дис. ... канд. вет. наук. Екатеринбург, 2000. 146 с.
10. Донник И. М., Шкуратова И. А., Исаева А. Г., Верещак Н. А., Кривоногова А. С., Бейкин Я. Б., Поротнов В. С., Барашкин М. И., Лоретц О. Г. Физиологические особенности животных в районах техногенного загрязнения // Аграрный вестник. 2012. № 1. С. 26.
11. Кожухова И. В. Качество молока и молочных продуктов в различных экологических зонах Свердловской области : автореф. дис. ... канд. сельскохоз. наук. Екатеринбург, 2003. С. 10-14.
12. Шкуратова И. А., Соколова О. В., Ряпосова М. В., Донник И. М., Лоретц О. Г., Барашкин М. И. Оценка биоре-сурсного потенциала высокопродуктивных коров при разных технологиях содержания // Аграрный вестник. 2012. № 1. С. 33.
№№№. т-Э¥и. ПЭГОб. Ги
19
