Состояние метаболизма и естественной резистентности у животных различного экогенеза

Состояние метаболизма и естественной резистентности у животных различного экогенеза

Е.П. Шабалина, соискатель, Ульяновская ГАВМ

Оптимизация среды обитания, факторы реактивности и консерватизма приспособительных свойств при смене экологических условий представляют основной интерес при разработке мероприятий по управлению процессом адаптации животных [1].

Реальный успех интродукции живых организмов в непривычной среде в значительной мере зависит от степени соответствия новых природных условий наследственным признакам организма, сформированным на родине [2]. Для домашних животных ареал распространения может быть расширен на основе создания условий содержания и кормления, соответствующих их природным свойствам.

Целью наших исследований было изучение состояния адаптации, метаболизма, естественной резистентности и продуктивности голштинских первотёлок, импортированных из Восточной Австрии (1-я группа — опытные животные), в сравнении с местными аналогами (2-я группа — контрольные) в условиях Среднего Поволжья.

Умеренный климат Восточной Австрии, где средняя температура зимой равна минус 1 °С, летом — плюс 19 °С, а сумма осадков — 760 мм, значительно отличается от внутриконтиненталь-ного климата Среднего Поволжья со средней температурой зимой минус 14 °С, летом — плюс 20 °С и годовой суммой осадков — 450 мм.

Известно, что у голодного животного в состоянии относительного покоя основной обмен полностью отражается в теплопродукции [3]. Этот метаболизм можно назвать метаболизмом покоя, поддерживающим или базовым метаболизмом. М. Кляйбер (1961) предложил рассчитывать базовый метаболизм по соотношению: Рмет = 70хМт0,75, где Мт — живая масса тела [6]. Для импортных первотёлок удельный базовый метаболизм составляет 2,55 кДж/кг-ч, для местных — 2,72, что связано с их меньшей живой массой (табл. 1).

Значительное отличие в расходе теплопродукции установлено по продуктивной энергии — части обменной энергии, используемой для обеспечения процессов, связанных с лактационной деятельностью. Так, летом удельный расход теплопродукции на производство молока у импортных первотёлок составил 3,64 кДж/кг-ч, у местных — 3,48, зимой соответственно 3,31 и 2,72 кДж/кг-ч, что объясняется более высокой молочной продуктивностью животных первой группы.

В процессе физической терморегуляции оставшаяся часть энергии выделяется во внешнюю среду. Теплоотдача осуществляется четырьмя способами: конвекцией, испарением, излучением и теплопроводностью.

На наш взгляд, термин «теплоотдача» неоправданно ограничивает значение этой функции только для сохранения теплового гомеостаза. В результате выведения тепла также создаётся определённая внешняя теплозащита организма от наружного влияния среды. С эволюционной и приспособительной точек зрения такое понятие достаточно приемлемо.

В итоге расход теплопродукции в виде теплоотдачи составляет у животных 1-й группы летом 5,23 кДж/кг-ч, зимой — 6,16; у 2-й группы — соответственно 5,82 и 6,87 кДж/кг-ч, что на 0,59 и 0,71 кДж/кг-ч больше. Особое внимание необходимо обратить на пониженную теплоотдачу импортных первотёлок в зимний период, что объясняется более низким показателем внутреннего теплового состояния тела.

Дальнейший анализ показал, что у импортных первотёлок, сохранивших величину надоя в пределах наследственной изменчивости — 86—97% от удоя матерей (группа А), в дисперсионном комплексе первая градация, внутреннее тепловое состояние организма на 0,66 кДж/кг-ч превышает аналогичный показатель своих сверстниц, имеющих надои в два раза ниже по сравнению с матерями, группа В — в дисперсионном комплексе третья градация (табл. 2).

При анализе ранее полученных данных по тепловому состоянию выбывших из стада живот-

1. Поступление и расход удельной теплопродукции в организме животных, кДж/кг-ч

Группа Сезон Теплопродукция Расход теплопродукции

базовый метаболизм продуктивная энергия теплоотдача

лето 11,43 2,55 3,64 5,23

зима 11,97 2,55 3,31 6,16

± - 0,54 0 0,33 -0,93

лето 12,02 2,72 3,48 5,82

зима 12,31 2,72 2,72 6,87

± - 0,29 0 0,76 -1,05

2. Анализ удельного теплового состояния тела опытных животных, Дж/кг-ч

Группы Lim M±m а С, %

группа А 5,65-5,99 5,79±0,07 0,14 2,4

группа В 4,48-6,20 5,13±0,38 0,76 14,8

± - 0,66 -0,62 -12,4

группа С 5,11-6,20 5,72±0,10 0,36 6,3

группаD 4,48-6,95 5,42±0,17 0,68 12,6

± - 0,30 -0,32 -6,3

3. Показатели резистентности импортных и местных животных

Показатели n 1-я группа 2-я группа P

M±m а C M±m а C

бактерицидность кожи, % 8 49,4±5,3 11,9 24,1 63,3±2,0 3,5 5,5 >0,95

иммуноглобулины IgА, г/л 12 3,79±0,38 0,93 24,5 4,44±1,43 3,49 78,6 <0,95

иммуноглобулины ^М, г/л 12 1,26±0,64 1,56 123,8 2,24±1,57 3,85 171,9 <0,95

иммуноглобулины ^О, г/л 12 8,96±0,45 1,09 12,2 7,89±0,21 0,51 6,5 >0,95

ных (группа Д) по сравнению с сохранившимися (группа С) было установлено, что у последних он выше на 0,30 кДж/кг-ч. Неодинаковая продуктивность и выживаемость опытных групп обусловлена различиями в тепловой защите организма в результате теплоотдачи.

Таким образом, свободная энергия, которая образуется в организме, используется при внутренних биохимических реакциях основного метаболизма. При синтезе продукции и в результате физических процессов часть теплоты переходит в окружающую среду. Установлено, что комплексный показатель внутреннего теплового состояния организма первотёлок 1-й группы ниже на 0,12 кДж/кг-ч по сравнению со 2-й группой. Л. Проссер, Ф. Браун (1967) считают, что при снижении температуры на 1 °С скорость биохимических реакций замедляется на 20% [4].

Ю. Раушенбах, Ю. Киселёв (1967) доказывают, что обменные процессы, обусловленные экогенезом голштинской породы, наследственно детерминированы и не меняют породной специфики без направленного отбора [5].

При изучении клинико-биохимических показателей было установлено, что средние показатели белкового, минерального обмена и содержание ферментов, витаминов и метаболитов в сыворотке крови находились в пределах референтных интервалов или незначительно отклонялись. Всего изучено 34 показателя. Отклонения у отдельных животных отмечены по остаточному азоту, сывороточным белкам, кетоновым телам и билирубину. Повышение уровня билирубина и суммы кетоновых тел свидетельствует о нарушении пищеварения и функции печени первотёлок

1-й группы. Вскрытие показало, что у павших животных 1-й группы наблюдается некроз слизистой рубца, токсическая и жировая дистрофия печени. Неудовлетворительное качество кормов, недостаток в рационе сахара, сырого протеина,

сырого жира и другие нарушения повлияли на работу этих систем.

Определённые выводы для практического использования можно сделать на основании регрессионного анализа опытных данных. Так, повышение обменной энергии рациона на 1 МДж обеспечивает рост теплоотдачи на 0,40—0,45 МДж, что последовательно повысит тепловое состояние тела и теплозащиту на 0,66 МДж, или на 12%.

Указанное изменение положительно скажется на росте продуктивности за лактацию на 1080 кг до 4966 кг и на выживаемости импортных первотёлок до второго — третьего отёла на 100%.

Результаты изучения обменной энергии, раскрывая общие границы устойчивости организма, не дают ответа о значении тех или иных составных частей иммунитета для сохранения здоровья.

Важными факторами иммунитета являются бактерицидность поверхностных тканей и иммуноглобулины — специфически реагирующие с чужеродными веществами — антигенами, которые индуцируют их образование. В таблице 3 приводятся результаты изучения резистентности импортных и местных животных.

Установлено, что бактерицидность кожи животных 1-й группы ниже, чем во 2-й. Так, в среднем при проведении теста на выживаемость на коже местных животных погибло 63,3% микробных тел E. coli, а в 1-й группе только 49,4%, разница в показателях достоверна. Обращает на себя внимание высокая изменчивость бактерицидности кожи животных 1-й группы — 24,1%, что в пять раз выше, чем у животных

2-й группы. Это объясняется тем, что среди импортных животных имелись особи с высокой бактерицидностью кожи, которые показали более высокую молочную продуктивность.

Иммуноглобулин IgG — основной компонент гамма-глобулиновой фракции сыворотки крови. Он является важнейшим эффектором гуморального иммунитета. Его содержание у импортных

и местных животных находится в диапазоне референсных значений. Однако у животных 1-й группы его содержание достоверно выше, по сравнению со 2-й группой, что объясняется наличием в окружающей среде новых неизвестных антигенов. Диапазон изменчивости в 1-й группе значительно выше по сравнению с местными аналогами.

У всех исследованных животных отмечено превышение нормы содержания иммуноглобулина 1^, что говорит о повышенной концентрации патогенной микрофлоры в помещениях фермы. Антитела класса IgA — эффекторы местного иммунитета — синтезируются в основном лимфоцитами слизистых оболочек, которые являются одним из первых барьеров, осуществляющих защиту от патогенных микроорганизмов.

У большинства исследованных животных отмечено значительное снижение уровня ^М. Обращает на себя внимание высокий иммунодефицит животных 1-й группы, что свидетельствует о недостаточности у них гуморального иммунитета.

Импорт высокопродуктивных животных, несомненно, будет способствовать племенному и продуктивному совершенствованию дойного стада нашей страны. Так, от импортных первотёлок получено 4138+154 кг молока, а от местных — 2947+89 кг, или на 1191 кг меньше, при высокой достоверности разницы. Доверительные границы показателей силы влияния адаптивных систем на молочную продуктивность в генеральной совокупности составляют 0,81—0,89, в среднем 0,852+0,012.

Большинство клинико-биохимических показателей крови импортных первотёлок не отличается от соответствующих показателей местных аналогов и находится в пределах референтных интервалов. Всё это означает, что

такое фундаментальное свойство организма, как обмен веществ, не препятствует успешной интродукции крупного рогатого скота в других непривычных условиях внешней среды. При улучшении условий содержания и кормления молочная продуктивность и состояние адаптации импортных животных будут повышаться.

Однако менее адекватные показатели неспецифической резистентности и терморегуляции импортных животных, а также условия кормления, когда при полной обеспеченности кормами содержание энергии в 1 кг сухого вещества не превышало 9,0 МДж, что явно недостаточно для высокопродуктивных животных, повлияли на состояние здоровья и реализацию наследственного потенциала их молочной продуктивности.

При создании оптимальных условий для реализации генетического потенциала продуктивности матерей, завезённых нетелей (7892 кг), при коэффициенте регрессии 0,48, есть все основания для формирования стада с продуктивностью 7412 кг молока за лактацию.

При отборе продуктивных животных для импорта желательно учитывать не только субъективное мнение товаропроизводителей, но и обоснованные научные рекомендации.

Литература

1. Казначеев В. Современные аспекты адаптации. Новосибирск: Наука, 1980. 190 с.

2. Вавилов Н.И. Пути советской селекции // Избранные сочинения. Генетика и селекция. М.: Колос, 1966. С. 134—163.

3. Надальяк Е., Стояновский С. Энергетический обмен у сельскохозяйственных животных // Физиология сельскохозяйственных животных. JL: Наука, 1978.

4. Проссер JL, Браун Ф. Температура // Сравнительная физиология животных. М.: Мир, 1967.

5. Раушенбах Ю., Киселёв Ю. О наследственной обусловленности особенностей терморегуляции, присущих животным различного экогенеза // Физиолого-генетические исследования адаптации у животных. JL: Наука, 1967.

6. Kleiber М. The Fire of Life. Ail Introduction to Animal Energetics. New York: Wiley, 1961. 454 pp.