Характеристика гематологических и иммунологических показателей свиней с различной стресс-устойчивостью

Ветеринария

ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИХ И ИММУНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СВИНЕЙ С РАЗЛИЧНОЙ СТРЕСС-УСТОЙЧИВОСТЬЮ

АН. ГИЗАТУЛЛИН,

кандидат биологических наук, заведующий кафедрой биологии и экологии, Уральская ГАВМ, г. Троицк Челябинской области

Ключевые слова: стресс, устойчивость к стрессам, свиньи, иммунитет, физиологическое состояние, факторы стресса.

Физиологическое состояние свиней во многом определяется состоянием общей резистентности и иммунной системы. В условиях крупных ферм и промышленных комплексов на организм животных постоянно воздействует комплекс технологических факторов, которые зачастую являются стресс-факторами. Ответная реакция организма свиней на неблагоприятные раздражители внешней среды различна и, в основном, зависит от степени стрессовой чувствительности или резистентности. В последние годы проводятся исследования, направленные на создание популяций животных с более высокими адаптационными свойствами и устойчивыми показателями продуктивности на основе повышения стресс-устойчивости разводимых пород, типов, линий и гибридов свиней. Однако при проведении селекции свиней на стресс-устойчивость вопросы иммунной реактивности остались менее изученными, хотя влияние стресс-факторов реализуется через изменения функций иммунной системы.

Цель и методика исследований

Нашей задачей было определение показателей иммунобиохимического статуса клинически здоровых свиноматок с различной стресс-устойчивостью.

Экспериментальная часть исследований была выполнена в условиях свиноводческого хозяйства на 50 основных свиноматках крупной белой породы в возрасте 2-3 лет живой массой 200-215 кг, находившихся в холостом состоянии.

Определение стрессовой чувствительности свиней проводили по принципу локального адаптационного синдрома (ЛАС), используя способ, разработанный А.И. Кузнецовым и Ф.А. Сунагатуллиным (А.с. СССР № 1653680). В соответствии с этим методом животным в области середины наружной поверхности ушной раковины внутрикожно, безыгольным инъек-тором, вводили эфирное масло (скипидар) в дозе 0,1 мл, на что возникала местная, неспецифическая ответная реакция организма в виде асептического воспаления в области введения.

Через 24 часа по характеру реакции (величина припухлости, утолщение ушной раковины, болезненность,

гиперемия места введения) определяли чувствительность животных на инъекцию препарата.

Полное отсутствие местной реакции на введение эфирного масла или ее слабую выраженность наблюдали у 26 животных, их отнесли к стресс-ус-тойчивым. Свиньи, у которых местная реакция характеризовалась большой припухлостью в месте введения (более 30 мм), с повышением местной температуры, болезненностью, были отнесены к стресс-чувствительным, таких оказалось семь особей. Свиней, у которых реакция характеризовалась ограниченной, безболезненной припухлостью округлой формы, диаметром 20-30 мм, без утолщения и повышения температуры ушной раковины, отнесли к сомнительно стресс-устойчивым, таких животных было 17.

По степени стресс-устойчивости животных разделили на три группы: стресс-устойчивые, сомнительно стресс-устойчивые, стресс-чувстви-тельные. Животные находились в одинаковых условиях содержания и кормления.

Для характеристики иммунобиохимического статуса исследовали пробы периферической крови свиноматок. Морфологические и биохимические показатели крови изучали с использованием традиционных методик. Для изучения иммунологических показателей использовали тесты I и II уровня, предусмотренные для двухэтапного иммунологического мониторинга. Определение содержания Т- и В-лимфоцитов в крови проводили, используя метод спонтанного розеткообразования в модификации (Петров РВ. и соавт., 1984). Концентрацию иммуноглобулинов классов М, О и А в сыворотке крови определяли методом радиальной иммунодиффузии в геле по Манчини и др. (1965) в модификации А.А. Тихомирова (1977). Исследования бактерицидной активности сыворотки крови проводили с использованием в качестве тест-культуры культуры кишечной палочки, а лизоцимной активности - культуры МюгососсиБ 1узо<^е1к11сиз (С. И. Плященко, В.Т. Сидоров, 1979). Определение фагоцитарной активности нейтрофилов периферической крови проводили по И.С. Фрейдлин и соавт

(1976) в модификации Л.Я. Эберта и соавт. (1983). Определение комплемента в сыворотке крови проводили ""по И.М. Карпуть и др. (1992).

Анализ данных гематологических исследований показал, что наиболее высокое содержание эритроцитов и лейкоцитов было у свиноматок первой группы - 6,33±0,68х1012/л и 10,18±0,58х109/л. Во второй группе количество эритроцитов было меньше на 6,3%, в третьей

- на 15,6% (Р>0,05). Содержание лейкоцитов во второй группе было меньше на 43,2% (Р<0,01), а в третьей - на 53,5 % (Р<0,001), по сравнению с показателем первой группы. Содержание гемоглобина у животных первой и второй групп было примерно на одном уровне, однако у свиноматок третьей группы оно было достоверно ниже, чем у животных первой и второй групп -94,9±2,4 г/л (Р<0,01).

Изучение лейкоформулы показало, что содержание эозинофилов у животных первой группы было в 2,1 раза больше, чем во второй (Р<0,05), и в 2,6 раза больше, чем в третьей (Р<0,001). Уровень метамиелоцитов у животных первой группы был наименьший, наибольшее содержание было в третьей группе - 1,14±0,18 %, что выше (Р<0,001), чем в других группах. Содержание палочкоядерных нейтрофилов в третьей группе - 4,29±0,57% было выше (Р<0,05), чем у свиноматок других групп. Относительное количество сегментоядерных нейтрофилов в первой группе составляло 44,16±4,69%, во второй и третьей группах содержание этих гранулоцитов было достоверно выше (Р<0,05 и Р<0,001). Уровень лимфоцитов в первой группе был наивысший - 48,04±5,03%, в третьей группе меньше в 2,2 раза (Р<0,001). Относительное количество моноцитов во всех группах колебалось в незначительных пределах.

Анализ биохимических показателей сыворотки крови свидетельствовал, что уровень общего белка у свиноматок первой группы - 65,1 ±3,9 г/л оказался ниже, чем у свиноматок других групп, причем в сравнении с третьей группой имелась высокая степень достоверности (Р<0,01), также достоверны были отличия между показателями второй и третьей групп (Р<0,01).

Stress, stability to stresses, pigs, immunity, a physiological condition, factors of stress.

Уровень альбуминов наиболее высокий в первой группе - 53,23±3,54% (Р<0,05), а у животных третьей группы этот показатель был наименьший (40,78±0,50%), на нижней границе физиологической нормы. Содержание альфа-глобулинов в сыворотке крови животных всех групп не имело достоверных отличий, следует только отметить, что во второй и третьей группах этот показатель был ниже физиологической нормы. По содержанию бета-глобулинов наблюдалась обратная картина, в третьей группе оно было наибольшее - 15,99±0,39%, а в первой группе наименьшее - 13,02±1,51% (Р>0,05). Количество гамма-глобулинов в сыворотке крови животных первой (19,44±2,03%) и второй (23,41 ±1,36%) групп имело достоверное отличие (Р<0,001) с содержанием белков этой фракции у свиноматок третьей группы (29,84±0,68%), у которых оно даже несколько выше физиологических показателей.

Содержание общего белка на уровне нижней границы нормы у свиноматок первой группы и гипер- и диспро-теинемия у животных третьей группы, на наш взгляд, связаны с разным уровнем белкового обмена у животных.

Определение глюкозы в крови показало, что содержание ее у животных первой группы находилось в пределах физиологической нормы и составляло 4,58±0,50 ммоль/л, во второй группе оно было выше на 53,5% (Р<0,001), а в третьей - в 2,1 раза больше, чем в первой группе. Между показателями содержания глюкозы во второй и третьей группах также имелась разность с высокой степенью достоверности (Р<0,001). Гипергликемия во второй и третьей группах, по-видимому, является непродолжительной и связана с более высокой стресс-чувствительностью этих животных.

Содержание холестерола в крови животных первой группы было 2,99±0,32 ммоль/л, во второй группе -выше на 90,3%, а в третьей - в 2,4 раза больше, чем в первой. Гиперхо-лестеринемия у свиноматок второй и третьей групп, очевидно, связана с гиперлипопротеинемией. Показатели кальция и фосфора в крови исследуемых животных были в пределах физиологической нормы и достоверных отличий между группами не отмечалось.

Изучение данных по активности трансаминаз показало, что в первой группе активность АсТ и АлТ была немного ниже значений, характерных для физиологической нормы. Однако надо отметить, что минимальные показатели ферментов отмечались только в первой группе: 110,0±10,0 и 120,0±20,0 нкат/л, во второй группе активность ферментов увеличилась в 3,8 и 3,0 раза (Р<0,001), в третьей - в 2,7 и 2,4 раза. Возрастание активности трансаминаз, на наш взгляд, связано с увеличением содержания общего белка в

сыворотке крови.

Изучение иммунологических показателей организма свиноматок показало, что у свиноматок первой группы наиболее высокие показатели фагоцитоза, так фагоцитарная активность нейтрофилов была 64,76±6,83%, фагоцитарный индекс - 0,65±0,07, фагоцитарное число - 8,69±0,92. Наиболее низкие показатели фагоцитоза оказались у животных третьей группы по сравнению с первой группой, в частности, ФА - 44,0±0,69% (Р<0,01), ФИ -0,44±0,01, на 32,3% меньше (Р<0,01); ФЧ - 4,21 ±0,20, в 2,1 раза (Р<0,001) меньше. Показатели фагоцитоза второй группы занимали промежуточное положение и только фагоцитарное число имело достоверное отличие (Р<0,05) с соответствующей величиной первой группы.

Наиболее высокая активность комплемента была у свиноматок первой группы - 20,94±2,22%. Активность комплемента во второй группе была снижена по сравнению с показателями первой группы и составляла 15,61 ±0,37% (Р<0,05), а в третьей группе - 13,61 ±0,22% (Р<0,001).

Определение лизоцимной активности сыворотки крови у свиноматок показало, что этот фактор резистентности наиболее высок у животных первой группы - 40,90±4,30%, во второй группе активность лизоцима была 33,51 ±1,21 %, а в третьей - 28,83±0,68% (Р<0,01). Бактерицидная активность сыворотки крови у свиноматок первой группы составляла 57,47±6,08%, а у животных второй и третьей групп была существенно ниже. Во второй группе этот показатель был 49,0±1,01%, а в третьей группе - 42,51±0,52% (Р<0,05).

Анализ содержания иммуноглобулинов показал, что доминирующие в сыворотке крови животных иммуноглобулины класса Є содержались больше всего у свиноматок третьей группы - 24,91±1,06 мг/мл, во второй группе этот показатель был ниже на 12% (Р<0,05), а в первой - на 18,3% (Р>0,05). Содержание иммуноглобулинов класса М в сыворотке крови свиноматок в первой и второй группах было меньше на 42,3% (Р<0,001) и 25,2% (Р<0,05), чем в третьей группе. Аналогичная картина наблюдалась и по содержанию иммуноглобулинов класса А, наиболее высокий уровень был в третьей группе - 2,24±0,16 мг/мл, во второй группе содержание 1дА было снижено на 17,9%, а в первой группе данный показатель был в 2,2 раза (Р<0,001) меньше, чем у свиноматок третьей группы. Содержание Ь-лимфо-цитов в крови свиноматок третьей группы было наименьшее - 6,86±0,23%. В первой группе этот показатель был в 1,9 раза выше, чем у животных третьей группы. Достоверные различия в показателе выявлены также между животными первой и второй групп.

Изучение показателей клеточных

Ветеринария

факторов резистентности показало, что у животных первой группы достоверно больше лимфоцитов - 4,9±0,3 тыс./мкл, во второй группе количество лимфоцитов в 2,2 раза (Р<0,001) меньше, а в третьей - в 3,9 раза (Р<0,001) меньше, по сравнению с первой группой. Достоверное отличие имелось и между показателями второй и третьей групп. Анализ содержания регуляторных клеток свидетельствовал, что такая же закономерность наблюдалась по уровню Т-хелперов и Т-супрессо-ров. Так, количество Т-хелперов в иммунограмме второй группы было ниже в 2,8 раза, а в третьей группе - в шесть раз (Р<0,001) меньше по сравнению с показателем первой группы. Это же отмечено и при анализе показателя относительного содержания Т-хелперов. Оценка содержания теофил-линчувствительных субпопуляций клеток показала на снижение в 5,8 раза (Р<0,001) абсолютного количества Т-супрессоров у животных третьей группы, по сравнению с показателем первой группы. У свиноматок второй группы относительное содержание Т-супрессоров было меньше на 17,8%, а абсолютное количество - в 2,8 раза (Р<0,001) ниже по сравнению с первой группой.

Относительное количество цито-токсических Т-лимфоцитов у животных первой группы было наименьшее

- 12,54±1,33%, во второй группе оно возросло до величины 20,50±0,94% (Р<0,001), в третьей группе увеличилось в 2,1 раза. Абсолютное количество Т-киллеров, наоборот, было больше всего в первой группе - 0,6±0,07 тыс./мкл, во второй группе оно снижено на 26% (Р<0,05), а в третьей - меньше в 2,3 раза (Р<0,001).

Выводы

Как видно из представленного материала, у стресс-устойчивых животных эритропоэз более выражен, чем у стресс-чувствительных, об этом свидетельствует и более высокое достоверное содержание гемоглобина в крови свиноматок первой группы. Все это указывает на более лучшую дыхательную функцию эритроцитов крови стресс-устойчивых свиноматок.

Анализируя данные по белой крови можно предположить, что стресс-чув-ствительные свиноматки имеют более низкую сопротивляемость организма к воздействию различных факторов, на это указывает достоверно меньшее число лейкоцитов в единице объема крови и процентное соотношение различных видов лейкоцитов в лейкоцитарной формуле. В лейкоформуле стресс-чувствительных свиноматок достоверно меньше лимфоцитов, эози-нофилов и достоверно больше метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов.

Исследования показали, что у свиней с различной стресс-чувствительностью уровень течения белкового,

углеводного, жирового обменов отличается. Стресс-устойчивые свиноматки, обладающие более высокой адаптационной способностью, характеризуются более стабильным уровнем обменных процессов, находящимися в пределах физиологической нормы. У стресс-чувствительных животных отмечается гипер- и диспротеинемия, гипергликемия, гиперхолестеринемия, более высокая активность аминотран-сфераз.

В условиях стресса, вызывающего состояние высокого напряжения организма, у стресс-чувствительных животных, возникающее доминирующее возбуждение симпато-адренало-вой и гипоталамо-гипофизарно-надпо-чечниковой систем обусловливает, в первую очередь, интенсивный расход углеводов и повышенное вовлечение

В районах со значительной концентрацией промышленных предприятий функционируют многочисленные сельскохозяйственные предприятия (кооперативы), в которых для внутренних нужд содержится 50-70 рабочих лошадей, используемых для подвоза грузов средней и легкой степени тяжести. Как правило, хозяева этих кооперативов для пополнения поголовья своей фермы используют молодняк от собственных кобыл, поэтому в отдельных населенных пунктах формируются отдельные популяция животных, отличающиеся от других экстерьерны-ми и интерьерными признаками, заболеваемостью, длительностью жизни и прочими качествами.

Загрязнение окружающей среды так же оказывает влияние на качество здоровья животных. В Уральском регионе имеется большое количество территорий с высокой концентрацией промышленности и из-за этого подвергающихся загрязнению промышленными выбросами (тяжелыми металлами, в первую очередь). Кроме того, вследствие аварий на ядерном предприятии «Маяк» в 1957 и 1967 годах произошла утечка радиоактивных отходов, распылившихся над территорией Южного и Среднего Урала. До сих пор здесь имеются участки с повышенным со-

в процессы окисления жиров и белков, что приводит к изменению биохимических показателей крови.

Изучение иммунной реактивности свиноматок показало, что у стресс-ус-тойчивых животных показатели фагоцитоза, комплемента, лизоцимной и бактерицидной активности сыворотки крови достоверно больше, чем у стресс-чувствительных животных. Содержание иммуноглобулинов классов Є, М и А у стресс-устойчивых свиноматок оказалось ниже по сравнению со стресс-чувствительными, причем по уровню 1дМ и 1дА эти различия были достоверны. Увеличение уровня иммуноглобулинов у стресс-чувствитель-ных свиноматок свидетельствует об усилении их синтеза, что также связано с возбуждением симпато-адренало-вой и гипоталамо-гипофизарно-надпо-

держанием стронция-90 и цезия-137 в почвах и растениях [1,5]. Поэтому профилактика заболеваний животных из этих районов, в том числе и своевременная их диагностика, имеют большое значение.

Материалы и методы исследования

В двух населенных пунктах были обследованы популяции лошадей. Были выбраны зоны с неблагоприятной экологической характеристикой и относительно благополучные в экологическом отношении. В районе с наиболее неблагоприятной экологической ситуацией обследована популяция лошадей разного возраста, принадлежащих одному кооперативу в количестве 64 особей. Во втором населенном пункте обследовано 57 лошадей.

Проведён анализ загрязнения окружающей среды в этой местности: радиологическими методами измерен радиационный фон, атомно-абсорбционной спектрометрией определено содержание тяжелых металлов (7п, Си, РЬ, С<^, А1, Сг), радиохимическим методом - количество радионуклидов (90Бг, 137Сб) в воде, корме, а также уровни накопления их непосредственно в костях, мышцах и органах животных 18 месяцев, 3-х и 5-ти лет [1].

Всех лошадей обследовали клини-

Ветеринария

чечниковой систем. У стресс-устой-чивых свиноматок оказалось более высокое содержание лейкоцитов, лимфоцитов, Т-клеток и их основных субпопуляций, а также В-лимфоцитов.

Оценивая полученные данные, можно отметить, что стресс-устойчи-вые свиноматки имеют более высокие адаптационные возможности и обладают более высоким уровнем неспецифической резистентности и иммунной реактивности организма, по сравнению со стресс-чувствительными.

Полученные результаты исследований могут служить основанием для проведения селекции свиноматок по степени стрессовой чувствительности в целях определения более устойчивых животных, обладающих высокой адаптационной способностью и резистентностью.

чески, иммунологически (определяли количества лимфоцитов, Т- и В- лимфоцитов, иммуноглобулинов А, О, М классов, активность фагоцитоза, циркулирующих иммунных комплексов [2]. Также 12 животным 5-7 летнего возраста была сделана рентгенография с помощью передвижного рентгеновского аппарата. Исследования были проведены в осенне-зимний период.

Результаты исследований и обсуждение

Лошади, содержащиеся в первом населенном пункте с неблагоприятной экологической характеристикой, были помесями русского тяжеловоза, русской упряжной и орловской рысистой пород. Возрастная структура популяции была следующей: молодняк до 3-х лет составлял 24,2%, от 3 до 5 лет 11,2%, от 5 до 12 лет 63%, старше 12 лет 1,6. Среди взрослых животных кобылы составляли 45%, мерины 54% и племенные жеребцы 1%. То есть, основную часть популяции составляли рабочие лошади от 5 до 12 лет. Средний срок эксплуатации данных животных составлял 5-7 лет.

Анализ кормов показал, что в них количество тяжелых металлов и радионуклидов было повышенным, однако за пределы норм не выходило. Радиационный фон в среднем составлял в этом районе 15-18 мкр/час. У лоша-

Health, horses, ecological zones, concentration of the industry, an environment.

Источники информации

Результаты экспериментов и собственных наболюдений.

ОЦЕНКА ЗДОРОВЬЯ ЛОШАДЕЙ В РАЗЛИЧНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗОНАХ

И.М. донник,

доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент РАСХН,

Уральский НИВИ Россельхозакадемии, г. Екатеринбург

Ключевые слова: здоровье, лошади, экологические зоны, концентрация промышленности, окружающая среда.