СПОСОБ УСИЛЕНИЯ АНТИТЕЛОГЕНЕЗА И ЕСТЕСТВЕННОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ ТЕЛЯТ
METHOD OF AMPLIFYING ANTIBODY RESPONSE AND NATURAL RESISTANCE IN CALVES

Изобретение относится к кормлению сельскохозяйственных животных, а именно телят в период молочного питания.
Из уровня техники известны способы кормления телят с применением пробиотиков, пребиотиков и синбиотиков в самый ответственный этап жизни, когда наблюдается наибольшая заболеваемость и смертность животных, - период молочного питания (Shimkus A., Prebiotic and synbiotic preparations in calves feading. Bulg. J. agric. Science. 2004, V. 10, N 4, P. 491-498).
50
Известны способы повышения продуктивности и естественной неспецифической резистентности сельскохозяйственных животных и птицы при применении неорганических соединений селена (в основном селенита натрия) в качестве ультрамикродобавок к составу основного рациона. Недостатком способов является то, что использование неорганических форм селена в перечисленных способах затруднено и опасно. Препараты высокотоксичны (LD - около 7 мг/кг живой массы), а дозировки их введения в рацион очень низки (меньше 1 мг/кг корма), что чрезвычайно затрудняет их равномерное внесение в корма (Problems on selenium in animal nutrition. Norw.J.agr.Sc., 1993, Suppl.N 11. - P.1-216).
Известен также способ выращивания телят, взятый в качестве прототипа и включающий применение наряду с заменителем цельного молока селенопирана и витаминного препарата тривит. Способ эффективно стимулирует неспецифическую (естественную) резистентность организма телят (Галочкин В.А., Саразов А.А., Колоскова Е.М. и др. Способ выращивания телят. Патент РФ №2229876, 10.06.2004).
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по усилению синтеза иммуноглобулинов и повышению естественной резистентности телят в период молочного питания.
Поставленная задача решена тем, что в отличие от описанных способов кормления телят в молочный период питания в цельное молоко или в заменитель цельного молока вводят, вместо известных пребиотиков и других селенсодержащих биологически активных препаратов, сухой порошок селенизированных корнеклубнеплодов топинамбура. Большое количество полифруктозана инулина, содержащегося в топинамбуре, придает ему свойства пребиотика.
Селенизирование топинамбура осуществляется с помощью известных в технике приемов внесения селенита натрия в почву и опрыскивания этим же раствором вегетативной части растения (Природные селенсодержащие материалы. Перспективные материалы. 2007, №3, стр.37-40, Богачев В.Н. и др.). Если сам нативный топинамбур по своему биологическому эффекту относится к типичным пребиотическим препаратам, то селенизированный топинамбур приобретает новые, отсутствующие у простого топинамбура свойства природного стимулятора синтеза иммуноглобулинов и естественной резистентности.
Преимущество предложенного способа кормления телят в период молочного питания перед традиционным заключается в том, что при его использовании обеспечивается повышение биосинтеза антител (иммуноглобулинов класса G), повышение естественной резистентности и, как следствие, усиление жизненных сил и здоровья животных. При этом достигаемый технический результат базируется на не известном из уровня техники влиянии селенизированного топинамбура на усиление антителогенеза и активизацию показателей, ответственных за естественную резистентность телят-молочников.
Отличительный признак изобретения: усиление антителогенеза и повышение естественной резистентности телят в период молочного питания достигают путем введения селенизированного топинамбура в цельное молоко или стандартную рецептуру заменителя цельного молока для телят. Доза введения селенизированного топинамбура с 50 до 70 граммов на 1 голову в сутки ежедневно в течение 5 недель опытного периода. Использование топинамбура селенизированного с помощью известных агротехнических приемов, для усиления синтеза антител и повышения естественной резистентности телят в период молочного питания в доступной патентной и научно-технической литературе нами не обнаружено. Данное обстоятельство позволяет считать заявленное изобретение патентоспособным, как отвечающее условию патентоспособности «изобретательский уровень» (Часть четвертая Гражданского кодекса РФ №230-ФЗ от 18.12.2007).
Пример 1. Испытан предлагаемый способ усиления антителогенеза и повышения естественной резистентности телят в период молочного питания. Опыт проведен на трех группах телочек по 10 животных в каждой группе. Одна группа - контрольная. Телятам первой опытной группы на протяжении 35 дней молочного периода питания ежедневно скармливали с молоком от 50 до 70 г на голову в сутки высушенных клубней топинамбура. Телятам второй опытной группы (рекомендуемый способ) также ежедневно в течение этого же срока скармливали такие же количества высушенных клубней топинамбура, но селенизированного по способу, известному из уровня техники (обогащение селенитом натрия почвы, на которой топинамбур возделывался и опрыскивание этим же раствором минерального селенита натрия вегетативной части топинамбура).
Опыт начат на животных в возрасте 5 недель. Продолжительность опыта - 5 недель. Данные сроки проведения эксперимента вполне логичны и объясняются следующими обстоятельствами, известными из уровня техники: 1) наиболее ответственный период в жизни телят это период молочного питания, именно в этот период отмечается наибольшее количество заболеваний и падежа молодых животных; 2) к возрасту 3-5 недель содержание антител (иммуноглобулинов) в молоке коров снижается практически до нуля; 3) до этого возраста иммунитет теленка чисто пассивный, колостральный, т.е. все циркулирующие в его крови антитела (иммуноглобулины) поступали исключительно с молозивом матери; 4) выработка организмом теленка собственных иммуноглобулинов еще не развита и только начинается. Вот этот период между уже затухшим пассивным (колостральным) иммунитетом и еще не сформировавшимся активным иммунитетом, когда молодой организм сам начинает интенсивно продуцировать иммуноглобулины, и является самым ответственным в его жизни. Этим обусловлен наш выбор сроков скармливания препарата, способного стимулировать выработку молодым организмом теленка собственных иммуноглобулинов.
Главный полисахарид топинамбура - полифруктозан инулин. Из уровня техники известно, что сами олиго- и полифруктозаны и содержащие их продукты относятся к классу пребиотиков, а эти биологически активные вещества обычно скармливаются животным в дозе 1 грамм на 1 кг живой массы.
Но ведь мы имеем дело не с простым топинамбуром, а с топинамбуром, выращенным в специальных условиях, способствующих усиленному накоплению в нем селена. Из уровня техники известно, что суточная норма поступления в организм животных и человека селена должна находиться в пределах 100 микрограммов. В использованном нами препарате селенизированного топинамбура по данным анализа содержалось селена 500 мкг/кг, в то время как в обычном топинамбуре его содержится от 25 до 55 мкг/кг. Таким образом, наши опытные животные получали при скармливании им 50-70 граммов селенизированного топинамбура в сутки, дополнительно к селену, содержащемуся в основном рационе, 25-35 мкг. Всего в рационе опытных телят содержалась общая доза селена, соответствующая его рекомендуемым нормам.
Из этих расчетов мы и исходили при выборе дозы скармливания селенизированного топинамбура, являющегося одновременно и пребиотиком, и селенсодержащим препаратом. В итоге нами была избрана оптимальная доза, позволившая в организме телят проявить топинамбуру пребиотические свойства и, одновременно, не выйти за рамки рекомендуемых доз селена в рационе, что в совокупности и обусловило причинно-следственную связь полученного в эксперименте и искомого нами технического результата.
За время эксперимента была проведена плановая вакцинация телят против трихофитоза. Кровь у опытных животных брали 4 раза.
Первое взятие крови осуществлено до начала скармливания препаратов (фон). Второе взятие крови - через 6 дней после начала скармливания препаратов и через 1 сутки после первой обработки телят вакциной против трихофитоза крупного рогатого скота. Третье взятие крови - через 24 дня после начала скармливания препаратов, через 16 суток после первой вакцинации, и через 4 суток после второй вакцинации. Четвертое взятие крови - через 35 суток после начала скармливания препаратов, через 30 суток после первой вакцинации и через 17 суток после второй вакцинации.
В крови проведены анализы концентрации иммуноглобулинов класса G (основной представитель антител), активности двух глутатионпероксидаз (селензависимой и селеннезависимой), малонового диальдегида, сульфгидрильных групп, дисульфидных групп и рассчитано их соотношение.
Объективная оценка состояния неспецифической резистентности организма высших животных на молекулярном уровне, состояние адаптационных резервов и антиоксидантной защиты организма могут быть надежно оценены характеристикой тиол-дисульфидной системы и малоновым диальдегидом (Lawrence R.A., Burk R.F. Glutathione peroxidase activity in selenium - deficient rat liver. Biochem. and Biophys. Res. Communs. 1976, Vol.71, №4, P.952-958; T.W.Thannhauser, Y.Konishi, H.A.Scheraga. Sensitive quantitative analysis of disulfide bonds in polypeptides and proteins. Analytical biochemistry 1984. Vol.138, №1, Р.181-188).
Малоновый диальдегид давно утвердился в клинической практике как относительно простой и надежный интегративный критерий состояния перекисных процессов в организме. Его величина всегда находится в тесной обратной коррелятивной зависимости от интенсивности свободнорадикальных процессов, характеризующих функциональную активность антиоксидантной системы защиты организма, ответственной за неспецифическую резистентность. Рост концентрации малонового диальдегида продолжает оставаться во всем мире простым и общепризнанным критерием наступления окислительного стресса и неспособности механизмов, ответственных за естественную (неспецифическую) резистентность организма, удерживать метаболические потоки в желаемом для организма русле.
Тиол-дисульфидное соотношение (ТДС), т.е. отношение сульфгидрильных групп к дисульфидным в сыворотке крови, служит важным регуляторным параметром и, одновременно, мобильным диагностическим тестом оценки неспецифической резистентности животных. Оно может наиболее информативно характеризовать «буферную емкость» антиоксидантной системы защиты организма от любых неблагоприятных факторов внешней среды. При большом количестве известных патологий инфекционной и неинфекционной природы всегда отмечается снижение содержания SH-групп при одновременном повышении концентрации SS-групп.
Тяжесть заболевания, периоды его обострения, воздействие неблагоприятных факторов внешней среды, стрессовые ситуации у здоровых людей и животных коррелируют со степенью снижения тиол-дисульфидного отношения. Динамика и величина изменений тиол-дисульфидного отношения (тиол-дисульфидной системы) являются отражением развития адаптивной реакции и позволяют непосредственно оценить уровень неспецифической резистентности организма. Чем оно выше, тем активнее работают все системы организма, ответственные за неспецифическую резистентность.
Даже при адекватном питании организм не всегда в состоянии полностью застраховать себя от стрессовых ситуаций самой разной этиологии. А стресс абсолютно любой природы, вызванный физическими (включая радионуклидные), химическими, биологическими, социальными, либо какими угодно иными факторами, сопровождается резким выбросом свободных радикалов, развитием метаболического окислительного стресса и резким снижением уровня естественной резистентности животных. В такой метаболической ситуации организм далеко не всегда способен успешно противостоять любым неблагоприятным факторам воздействия, как инфекционной, так и неинфекционной природы. Мы полагаем, что в таких случаях топинамбур, как культура, обладающая самостоятельными пребиотическими свойствами, и селенизированный топинамбур, с повышенным содержанием антиокси-дантного элемента селена, будут весьма эффективны для интенсификации организмом синтеза иммуноглобулинов и повышения состояния естественной резистентности организма.
Таблица 1
Влияние скармливания телятам топинамбура и селенизированного топинамбура на ответную реакцию показателей естественной резистентности и концентрацию иммуноглобулинов после иммунизации телят вакциной против трихофитоза
М±м
ГПО-1
ГПО2
МДА
Иммуноглобулины класса G
Внеклеточные
SH
SS
ТДС
Первое взятие крови (фон)
Контроль
221±37
434±61
2.97±0.49
14.9±2.3
0.436±0.09
0.201±0.06
2.17
Опытная группа 1
235±55
455±79
3.02±0.87
15.6±0.7
0.441±0.10
0.199±0.04
2.22
Опытная группа 2
218±61
440±66
3.11±0.79
14.5±1.3
0.420±0.08
0.210±0.07
2.0
Второе взятие крови (через 6 дней после начала скармливания препаратов)
Контроль
210±45
439±81
3.01±0.56
14.7±1.0
0.447±0.10
0.202±0.07
2.21
Опытная группа 1
240±50
449±91
3.00±0.71
15.8±1.2
0.460±0.13
0.195±0.07
2.36
% к контролю
114
102
99
105
103
97
106
Опытная группа 2
281±60
451±89
2.82±0.65
15.0±0.9
0.492±0.10
0.181±0.06
2.71
% к контролю
134
103
94
102
110
90
123
Третье взятие крови (через 24 дня после начала скармливания препаратов, через 16 дней после первой вакцинации и через 4 дня после второй вакцинации)
Контроль
225±45
440±81
3.00±0.57
15.7±0.8
0.437±0.11
0.200±0.07
2.19
Опытная группа 1
250±58
435±91
2.97±0.71
16.1±0.7
0.460±0.13
0.190±0.08
2.42
% к контролю
111
98
99
102
105
95
111
Опытная группа 2
299±67
442±85
2.70±0.69
17.3±0.9
0.500±0.16
0.171±0.09
2.92
% к контролю
133
101
90
110
114
86
133
Четвертое взятие крови (через 35 дней после начала скармливания препаратов, через 30 дней после первой вакцинации и через 17 дней после ревакцинации)
Контроль
228±50
432±90
2.96±0.61
16.3±0,9
0.450±0.12
0.199±0.06
2.26
Опытная группа 1
239±61
425±76
2.90±0.70
17.2±1.2
0.530±0.13
0.202±0.07
2.62
% к контролю
105
98
98
106
117
102
116
Опытная группа 2
302±53
441±67
2.59±0.66
18.7±0.1.0
0.601±0.16
0.185±0.05
3.24
% к контролю
139
102
87
115
134
93
143
Примечание:
ГПО-1 - глутатионпероксидаза селенсодержащая, мкм НАДФ окисленного/мин/г гемоглобина, субстрат - перекись водорода;
ГПО-2 - глутатионпероксидаза селеннесодержащая (глутатионтрансфераза), мкм НАДФ окисленного/мин/г гемоглобина, субстрат - гидроперекись трет-бутила;
МДА - малоновый диальдегид, мкм/мл плазмы крови;
Иммуноглобулины класса G-грамм/литр крови;
SH - сульфгидрильные группы (глутатион восстановленный + цистин), мкм/мл;
SS - дисульфидные группы (глутатион окисленный + цистин), мкм/мл;
ТДС - тиол-дисульфидное соотношение (SH/SS)
Мы изучали активность двух разновидностей глутатионпероксидаз (ГПО) - ведущих ферментов антиоксидантной системы защиты организма. Именно с открытием ГПО и выяснением их биологической функции связан значительный прогресс в понимании роли антиоксидантов в организме. ГПО - мощные ферменты системы естественной резистентности организма, участвующие, кроме того, и в других функциях: регулирование биосинтеза простагландинов, простациклинов, лейкотриенов и тромбоксанов. В реакциях нейтрализации глутатионпероксидазой одной молекулы перекисей окисляется две молекулы глутатиона. Главное назначение ферментов - защита молекул и клеточных структур, в том числе и биомембран, от окислительной атаки. Семейство ГПО представлено типичными адаптивными ферментами. Их активность может резко возрастать в условиях активизации окислительных стрессовых реакций, что необходимо для ликвидации очагов интенсивной липопероксидации в клетке и для повышения уровня естественной резистентности организма животных.
Как видим из цифрового материала, суммированного в таблице 1, концентрация малонового диальдегида прогрессивно и последовательно снижалась в процессе эксперимента, подтверждая высокую дееспособность антиоксидантных систем организма и, следовательно, высокий уровень естественной резистентности организма подопытных животных. Через 35 дней после начала эксперимента концентрация малонового диальдегида во второй опытной группе (рекомендуемый способ) была на 13% ниже, активность селензависимой глутатионпероксидазы на 33% выше, активность селеннезависимой глутатионпероксидазы оставалась без изменений. Количество сульфгидрильных групп возрастало, количество дисульфидных групп снижалось, в результате чего величина тиолдисульфидного отношения на 33% превышала контроль, концентрация в крови иммуноглобулинов класса G была на 10% выше, чем у животных контрольной группы. Все выявленные изменения свидетельствует об усилившейся способности организма противостоять патологическим процессам перекисного окисления липидов, вследствие роста естественной резистентности опытных телят и способности их организма синтезировать большее количество антител. Эта информация подтверждает целесообразность введения в рационы телят молочного периода селенизированного топинамбура в указанных количествах.
Описанные физиолого-биохимические изменения в организме животных опытной группы (рекомендуемый способ) (концентрация малонового диальдегида, активность двух глутатионпероксидаз, количество дисульфидных и сульфгидрильных групп, концентрация иммуноглобулинов класса G) подтверждают заключение о повышении их неспецифической резистентности и наличии повышенного уровня антителогенеза не только в сравнении с телятами контрольной группы (традиционный способ выращивания), но и в сравнении с телятами, получавшими нативный топинамбур. Таким образом, скармливание телятам опытной группы 2 (рекомендуемый способ) ежедневно в течение 35 дней с выпаиваемым заменителем цельного молока селенизированного топинамбура от 50 до 70 граммов на 1 голову в сутки, положительно сказывается на антителогенезе и естественной резистентности организма телят.
За время проведения эксперимента ни одного случая заболевания телят, выращиваемых по рекомендуемому способу, респираторными или желудочно-кишечными заболеваниями отмечено не было. В контрольной группе телят (традиционный способ выращивания) отмечены три случая диареи.