Влияние кобальта на физиологическое состояние и морфобиохимические показатели крови животных

© Коллектив авторов., 2007 УДК 582.633.31/37

ВЛИЯНИЕ КОБАЛЬТА НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ И МОРФО - БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ ЖИВОТНЫХ

Г.И. Чурилов, Л.Е. Амплеева, А.А. Назарова, С.Д. Полищук

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова Рязанская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Костычева

В работе показано, что включение в рацион питания кроликов добавки травы вики, выращенной с использованием УДП кобальта, повысило прирост живой массы в среднем на 18% по сравнению с контролем. Стимулировала функцию кроветворения, при этом наблюдалось достоверное увеличение общего белка в сыворотке крови за счет глобулиновой фракции, что свидетельствует о повышении иммунобиологической реакции, наблюдается усиление углеводного и повышение белкового обмена.

Ультрадисперсные порошки металлов (УДПМ) отличаются простотой использования, экологической безопасностью, высокой эффективностью и значительной рентабельностью из-за малых доз использования [7,9,10]. Нами исследовалось влияния ультрадисперсных порошков кобальта на накопление биологически активных соединений в растениях вики яровой (Vicia Sativa) сорта Льговская-28 и влиянии данных растений на физиологическое состояние животных и морфо-биохимические показатели их крови.

Материалы и методы

Экспериментальная работа проводилась с 1999 по 2004 годы и включала 3 этапа исследований:

I этап - полевые испытания.

II этап - лабораторные исследования растений и семян вики, выращенных под воздействием УДП кобальта, проводились на кафедре химии Рязанской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора П.А. Костычева (РГСХА), на кафедре биоорганической химии Рязанского государственного медицинского университета (РГМУ) и областной ветлаборатории.

III этап - исследования на животных (живая масса, воспроизводство, морфобиохимические показатели крови) - в виварии и биохимической лаборатории при кафедре химии и клинической лаборатории городской больницы №11 (г. Рязань).

Действие травы вики, выращенной с использованием УДП кобальта, изучалось на кроликах породы «Советская шиншилла» на самках и самцах в возрасте 1,5 месяцев.

Все животные содержались в стандартных условиях вивария. В рационе использовались комбикорм, корнеплоды, трава и сено. В качестве добавки использовалась сухая трава вики, выращенная из семян обработанных перед посевом УДП кобальта, в дозе

0,03 г на 12 кг семян. Добавка вводилась один раз в сутки через рот в количестве 20 г/ кг живой массы перед кормлением [4].

Кровь брали до утреннего кормления из краевой ушной вены четырехкратно с интервалом в 10 дней. Все морфологические и биохимические показатели крови определялись по унифицированным методикам клинической диагностики [8,11]. Продолжительность опыта 45 дней.

Результаты и их обсуждения

В процессе опыта определяли влияние вики, семена которой были обработаны УДП кобальта на сохранность, заболеваемость, продуктивность, темпы роста и развития, факторы естественной резистентности животных. Рацион кормления подопытных животных составлен по рекомендациям НИИ пушного звероводства и кролиководства им. В.А. Афанасьева. Дополнительно кролики получали добавку траву вики, выращенной с использованием УДП кобальта (2-я группа) и без обработки (1-я группа).

Сроки беременности крольчих независимо от добавки виковой травы выращенной из семян обработанных перед посевом УДПМ кобальта и не обработанной одинаковы и составляют 30 дней. При этом оказалось, что количество крольчат в потомстве не зависит от состава кормов, а зависит от особенностей каждой отдельной особи, и составляет в среднем 8 крольчат на самку. Количество самцов и самок в потомстве одинаково.

Наблюдения за лактационным периодом, во время которого не прекращалось кормление с добавкой вики показали, что крольчихи контрольной группы (1 группа) кормят молоком 30 дней. У крольчих получающих добавку виковой травы (2 группа) выращенной из семян обработанной УДП кобальта, лактационный период составляет в среднем 45 дней.

У крольчат 2 экспериментальной группы во время первых месяцев жизни не наблюдалось инфекционных заболеваний, а также рахита и метеоризма. Крольчата контрольной группы после отсаживания от крольчих начали гибнуть. Патологоанатомическое вскрытие показало, что гибель вызвана метеоризмом (вздутием кишечника). После установления диагноза крольчата временно получали добавку травы вики выращенной с использованием УДП кобальта. После двукратного кормления гибель прекратилась, после 4-х-кратного признаки заболевания исчезли.

После отъёма крольчат, крольчихи через месяц были покрыты другим самцом и продолжали получать те же корма. Количество крольчат в полученном потомстве не изменилось. Это свидетельствует о том, что на количество потомства не влияет добавка травы вики выращенной из семян обработанных перед посевом УДП кобальта, а оно зависит только от особенностей каждой из родительских особей.

Крольчата, оставленные для дальнейшего изучения, продолжали получать те же корма, что и родительские особи. В полуторамесячном возрасте из каждой группы были отобраны по 4 особи (2 самки и 2 самца) для определения состояния морфологических и биохимических показателей крови.

Прирост живой массы крольчат 2-ой группы заметно повысился, начиная с 24 дня эксперимента, и к 34 дню превышал контроль на 9.1%. Отмечено, что добавка травы вики, выращенной с использованием УДП кобальта в дозе 0.03г, обеспечила более высокий прирост живой массы крольчат (максимально на 28%),

который связан с улучшением качества корма за счёт повышенного содержания БАС в зеленой массе, а также с увеличением содержания в семенах водорастворимых полисахаридов, которые являются энергетическим материалом и способствуют интенсивному росту. Значительное уменьшение количества лектинов повышает процент усвояемости белков, что также стимулирует прирост живой массы.

Большинство показателей крови кроликов опытных групп ( табл. 1) не изменили свои значения. Однако, при включении в рацион вики, семена которой были обработаны УДП - Со, наблюдалось достоверное повышение количества эритроцитов и гемоглобина по сравнению с контролем на 26 % и 8 % соответственно на 10 сутки, а уже к 30 суткам количество гемоглобина увеличилось на 13 %. Это, вероятно, связано с усилением окислительновосстановительных процессов в тканях и, в связи с этим, с увеличением потребности в кислороде. К 30-м суткам увеличивалось количество эозинофилов по сравнению с контролем в 2-3 раза. Эозинофилы также участвуют в окислительновосстановительных процессах и этим можно объяснить их увеличение в данном эксперименте. Перестройка в лейкоцитарной формуле идет за счет увеличения количества лимфоцитов, что также указывает на повышение иммунобиологических свойств животных.

Таблица 1

Морфологические показатели крови кроликов

Показатели крови Контр оль Опытная группа

Самцы Самки Самцы Самки

Эритроциты, 1012/л

до опыта 4.60 ± 0.14 4.70 ± 0.20 4.50 ± 0.13 4.60 ± 0.3

через 10 дней 4.60 ± 0.15 4.70 ±0.20 5.60 ± 0.21 5.70 ± 0.40

через 20 дней 5.10 ± 0.25 5.0 0± 0.21 5.00 ± 0.27 4.90 ± 0.16

через 30 дней 4.7 0± 0.17 4.80 ± 0.18 4.70 ± 0.17 4.80 ± 0.16

Гемоглобин, г/л

до опыта 120,0 ± 3.2 110,0± 3.5 128,- ± 3.2 127,0 ± 3.1

через 10 дней 110,0 ± 3.0 115,0 ±2.9 130,0± 3.0 132,0 ± 2.3

через 20 дней 125,0 ± 3.0 120,0 ± 4.0 130,0± 3.0 128,0 ± 4.0

через 30 дней 121,0 ± 3.0 120,0 ± 2.0 137,0 ± 3.0 134,0 ± 2.0

Лейкоциты, 109/л

до опыта 6.50 ±0.41 6.20 ± 0.40 5.90 ± 0.31 6.00 ± 0.20

через 10 дней 6.00 ± 0.54 5.70 ±0.52 6.10 ± 0.56 5.90 ± 0.41

через 20 дней 6.10 ± 0.50 5.8 0± 0.42 4.10 ± 0.30 4.00 ± 0.34

через 30 дней 6.50 ± 0.45 6.20 ± 0.58 5.20 ± 0.36 5.30 ± 0.42

Лейкоцитарная формула, %

Эозинофилы до опыта через 10 дней через 20 дней через 30 дней 2.00 ± 0.33 2.00 ± 0.33 3.00 ± 0.25 2.00 ± 0.25 3.00 ± 0.32 2,00± 0.31 3.00 ± 0.32 2.00 ± 0.33 3.00 ± 0.30 4.00 ± 0.40 2.00 ± 0.33 4.00 ± 0.43 3.00 ± 0.20 4.00 ± 0.45 2.00 ± 0.24 5.00 ± 0.52

Лимфоциты до опыта через 10 дней через 20 дней через 30 дней 54.00 ± 1.35 56.00 ± 1.36 54.00 ± 1.34 56.00 ± 1.42 53.00 ± 1.34 55.00 ± 1.25 56.00 ± 1.50 55.00 ± 1.33 77.00 ± 2.50 75.00 ± 1.80 78.00 ± 2.40 77.00 ± 3.48 78.00 ± 3.20 75.00 ± 2.45 79.00 ± 3.25 76.00 ± 4.00

Палочкоядерные до опыта через 10 дней через 20 дней через 30 дней нейтрофилы 5.00 ± 0.15 5.00 ± 0.25 4.00 ± 0.36 6.00 ± 0.47 4.00 ± 0.22 6.00 ± 0.21 2.00 ± 0.43 4.00 ± 0.30 1.00 ± 0.17 1.00 ± 0.34 2.00 ± 0.23 2.00 ± 0.33 2.00 ± 0.15 2.00 ± 0.20 1.00 ± 0.33 2.00 ± 0.16

Сегментноядерные до опыта через 10 дней через 20 дней через 30 дней нейтрофилы 37.00 ± 1.33 34.00 ± 2.12 36.00 ± 2.15 34.00 ± 1.59 38.00 ± 2.64 36.00 ± 2.34 37.00 ± 1.56 37.00 ± 1.68 18.00 ± 2.33 20.00 ± 2.10 16.00 ± 1.56 16.00 ± 2.00 17.00 ± 1.50 19.00 ± 2.26 17.00 ± 1.55 17.00 ± 2.30

Примечание: * - Р < 0.05

Таблица 2

Биохимические показатели крови кроликов (контроль)__________

Показатели крови до эксперимента 10 сутки 20 сутки 30 сутки

самки самцы самки самцы самки самцы самки самцы

Общий белок, г/л 51.0± 0.6 52.5± 0.7 50.8± 1.0* 51.6± 1.1* 54.0± 1.3* 55.0± 1.2 54.5± 1.6 55.8± 1.4*

Белковые фракции:

н, и 1 * 5 Й ±4 .5.0 СЧ О ±5 .7.0 СЧ О 3.5± 0.07* 4.3± 0.06* 3.0± 0.07 4.0± 0.02* 4.4± 0.05* 5.0± 0.03

н, и 1 * 3 10.2± 0.5* 10.7± 0.3* 11.3± 0.4 11.6± 0.5 12.0± 0.4* 12.3± 0.3 11.2± 0.4 11.5± 0.3*

Р- глобулины, % ±4 .5.0 Ю О ±6 .1.0 Ю О 7.5± 0.05* 7.8± 0.03* ±4 .7.0 О 8.4± 0.03* 7.0± 0.01* 8.0± 0.03

У- глобулины, 11.8± 0.2* 12.6± 0.5 12.5± 0.3 13.5± 0.4* 12.8± 0.5* 13.2± 0.3 13.0± 0.4 12.5± 0.2*

%

Альбумины, % 69.0± 0.5 67.9± 0.4 65.2± 0.3* 62.8± 0.3* 64.5± 0.5 62.1± 0.2 64.4± 0.5** 63.0± 0.2

Ферменты сыворотки крови:

Щелочная фосфатаза, и/л 140± 1.3* 230± 1.9 148± 1.2* 253± 1.4* 159± 1.5 270± 1.6 172± 1.4* 300± 1.7*

Лактат- дегидрогеназа и/л 240± 1.8 250± 1.5 255± 2.1 278± 2.3 302± 2.2* 400± 2.5* 650± 2.3 700± 2.8*

Холин- эстераза, килои/л 2.6± 0.02 3.0± 0.04* 3.4± 0.02* 3.2± 0.05 4.1± 0.03 3.8± 0.06* 3.3± 0.05 3.8± 0.04

Аланин- трансаминаза ммоль/л 0.59± 0.004* 0.62± 0.003 0.70± 0.013 0.60± 0.012* 0.75± 0.015* 0.78± 0.014 0.61± 0.005 0.75± 0.008*

Аспартат- трансаминазам моль/л 0.52± 0.003 0.55± 0.002* 0.51± 0.005* 0.62± 0.010 0.52± 0.011 0.60± 0.004* 0.59± 0.006* 0.54± 0.003

Мочевая кислота, ммоль/л 0.08± 0.005 0.09± 0.006 0.02± 0.003* 0.03± 0.005* 0.05± 0.004 0.06± 0.002 0.11± 0.010 0.12± 0.006*

Примечание: * - Р < 0.05

Таблица 3

Биохимические показатели крови кроликов, получающих добавку травы ___________вики, выращенной с использованием УДП кобальта__________________

показатели до эксперимента 10 сутки 20 сутки 30 сутки

крови самки самцы самки самцы самки самцы самки самцы

общий 52.5± 51.3± 50.5± 55.0± 61.0± 62.0± 61.0± 63.0±

белок, г/л 1.3 0.9 1.2* 1.3* 1.5* 1.5 2.1 1.1*

Белковые фракции:

аі- глобулины, % 4.5± 2.7± 6.5± 6.5± 3.0± 5.0± 4.0± 9.0±

0.05 0.05 0.06* 0.03* 0.05 0.01* 0.07* 0.04

аз- глобулины, % 11.2± 0.7* 11.2± 0.4* 11.0± 0.5 11.5± 0.2 3.0± 0.5* 5.5± 0.4 4.2± 0.6 9.0± 0.2*

Р- 6.7± 6.3± 16.5± 15.5± 6.5± 8.5± 17.0± 5.5±

глобулины, 0.03 0.05 0.03* 0.04* 0.05 0.05* 0.01* 0.03

%

7- глобулины, % 10.7± 0.3* 11.7± 0.3 20.5± 0.1 20.5± 0.3* 15.5± 0.4** 15.5± 0.5 11.0± 0.2 11.5± 0.4*

альбумин, % 66.9± 0.8 68.1± 0.7 45.5± 0.6* 46.0± 0.7* 72.0± 0.5 65.5± 0.8 64.0± 0.9* 65.0± 0.6

Ферменты сыворотки крови:

Щелочная фосфатаза, и/л 120± 1.5* 240± 2.0 128± 1.3* 243± 1.2* 119± 1.4 273± 1.7 183± 1.3* 305± 1.8*

Лактат-дегидрогена за и/л 260± 3.8 240± 1.3 275± 2.5 241± 2.7 432± 2.7* 432± 2.3* 722± 4.3 992± 2.7*

Холин- эстераза, килои/л 2.9± 0.04 3.0± 0.06* 2.84± 0.04* 1.67± 0.07 2.41± 0.03 2.41± 0.09* 3.1± 0.02 1.9± 0.05

Аланин- трансамина за ммоль/л 0.7± 0.003* 0.62± 0.005 1.37± 0.012 0.3± 0.014* 1.0± 0.016* 1.0± 0.015 1.1± 0.003 1.12± 0.013*

Аспартат- трансамина за, ммоль/л 0.5± 0.005 0.54± 0.006* 0.4± 0.017* 1.12± 0.015 0.5± 0.014 0.5± 0.013* 0.5± 0.021* 0.5± 0.031

Мочевая кислота, ммоль/л 0.10± 0.008 0.10± 0.007 0.01± 0.01* 0.01± 0.005* 0.05± 0.006 0.05± 0.007 0.03± 0.01 0.10± 0.005*

Примечание: * - Р < 0.05

Из таблицы 2 видно, что все изучаемые показатели сыворотки крови, изменялись, как и в контрольной группе (таблица 3), в зависимости от возраста животных и периода исследований. Однако, на 20-е и 30-е сутки эксперимента отмечалось увеличение содержания общего белка за счет глобулиновой фракции, и в частности а!- и р-глобулинов, их значения превышали контроль в 2- 2.5 раза. Известно, что а- и р-глобулины синтезируются в печени и являются активными переносчиками различных веществ крови. Кроме того, а1- и р-глобулины являются липопротеидами и активно взаимодействуют с липидами крови, а а2-гликопротеиды взаимодействуют с углеводами. Так как экспериментально установлено, что содержание полисахаридов после обработки семян вики УДП кобальта увеличилось на 68%, а белка на 45% по сравнению с контролем, то можно предположить, что повышение данных фракций приводит к усилению активного транспорта углеводов и липидов к тканям, что влияет на количество и активность глобулинов. Это в свою очередь активизирует обмен веществ. Такой же характер изменений наблюдался и у у - глобулинов. За счет увеличения у -

глобулинов по сравнению с контролем в 2 раза, повышается и иммунобиологическая реактивность, так как они являются защитными антителами (иммуноглобулинами) и отвечают за специфический иммунный ответ. Увеличение активности аланинтрансаминазы у крольчат сочеталось с интенсивным накоплением живой массы, что, вероятно, связано с прогрессивной фазой роста животных, а также с введением добавки травы вики, которая содержала большое количество белка.

Высокая активность лактатдегидрогеназы свидетельствовала об интенсивно идущем гликолизе, т.е. усилении углеводного обмена в клетках. Остальные показатели не имели достоверных отличий от контроля.

Динамика активности сывороточных трансаминаз (АСТ и АЛТ) в различные периоды исследования имела свои особенности. На первых этапах значения АЛТ и АСТ не отличались от контрольных и между собой, но на 20-е сутки активность АЛТ превышала уровень активности АСТ и контроль в 2 раза. При этом увеличение активности АЛТ крольчат сочеталось с интенсивным накоплением живой массы, что, вероятно, связано с прогрессивной фазой роста животных, а также с введением добавки травы вики, которая содержала большое количество белка.

Характер колебаний АЛТ тесно коррелирован с колебаниями общего белка в сыворотке крови. Это свидетельствовало о стабилизации белкового обмена.

Активность лактатдегидрогеназы планомерно нарастала на протяжении всего эксперимента. На !0-е сутки отмечалось незначительное увеличение общей активности. В дальнейшем оно было четко выражено и характеризовалось значительным и достоверным подъемом: на 20-е сутки в 2 раза и на 30-е в 4 раза по сравнению с активностью ЛДГ до введения добавки травы вики. Высокая общая активность свидетельствовала об интенсивно идущем гликолизе, т.е. усилении углеводного обмена в клетках. Известно, что количество ЛДГ повышается при переходе на новый тип питания. Так как активность фермента увеличивалась довольно быстро (в течение 30 суток), то можно предположить, что это связано с введением добавки травы вики выращенной с использованием УДП кобальта, содержащей на 68% больше углеводов, чем в контроле.

Крольчихи и самцы после получения потомства были подвергнуты вскрытию для выявления состояния внутренних органов. При этом обнаружилось полное отсутствие патологий внутренних органов: печень, почки, сердце, легкие, кишечник в норме, без внешних признаков изменений, нормального размера. Структура каждого органа соответствовала норме.

Выводы

!. Включение в рацион кроликов добавки травы вики, выращенной с использованием УДП кобальта, повысило прирост живой массы в среднем на !8% по сравнению с контролем, что обусловлено увеличением содержания полисахаридов и снижением лектиновой фракции.

2. Лактационный период крольчих при кормлении травой вики, выращенной с использованием УДП кобальта, увеличивался (на 14-15 дней), при этом плодовитость оставалась без существенных изменений.

3. Добавка травы вики, выращенной с использованием УДП кобальта, стимулировала функцию кроветворения, что проявлялось в увеличении эритроцитов и

гемоглобина, изменялся процентный состав лейкоцитарной формулы в сторону увеличения лимфоцитов.

4. В результате изучения биохимических показателей крови кроликов показано, что в опыте с использованием добавки травы вики, выращенной под воздействием УДП кобальта, наблюдалось достоверное увеличение общего белка в сыворотке крови за счет глобулиновой фракции, что свидетельствовало о повышении иммунобиологической реакции. Увеличение содержания ЛДГ говорило об интенсивно идущем гликолизе, то есть усилении углеводного обмена, а повышение АЛТ - о стимуляции белкового обмена.

ЛИТЕРАТУРА

1. Амплеева, Л.Е. Выделение лектинов из бобовых культур и изучение их биологической и физиологической активности./ Л.Е. Амплеева, С.Д. Полищук // РГСХА. Сборник научных трудов. Т. 1. Рязань, 1997. - С.15-16.

2. Амплеева, Л.Е. Влияние УДП меди, железа и кобальта на урожайность и накопление биологически активных веществ с/х культур./ Л.Е. Амплеева, С.Д. Полищук, М.М. Сушилина, В.Н. Селиванов // Международная конференция «Химическое образование и развитие общества», тезисы докладов. Москва, 2000.-36 с.

3. Амплеева, Л.Е. Влияние микроэлементов на накопление белка в семенах вики./ Л.Е. Амплеева, С.Д. Полищук // РГСХА. Сборник научных трудов. Рязань, 2000.- С. 41-42.

4. Амплеева, Л.Е. Влияние виковой травы, обработанной ультрадисперсным порошком железа, на физиологическое состояние кроликов./ Л.Е. Амплеева, С. Д. Полищук, Л.Н. Агафонова, А.А. Назарова // РГМУ. Материалы восьмой Республиканской научнопрактической конференции. Часть 2. Рязань, 2004. - С. 237 - 240.

5. Коваленко, Л.В. Особенности ультрадисперсного железа низкотемпературного водородного восстановления./ Л.В. Коваленко, Г.Э.Фолманис, Н.С.Вавилов, В.А.Бурлаков// ДАН, 1994.- Т.338.- № 1.- С. 127-129.

6. Коваленко, Л.В. Восстановленные водородом металлические

ультрадисперсные порошки, их свойства и области применения./ Л.В.Коваленко, Г.Э.Фолманис, М.И.Алымов, Н.С.Вавилов // Труды международного аэрозольного симпозиума ІА8-3- 1996.- С. 11-12.

7. Ковальский, В.В. Микроэлементы в растениях и кормах./ В.В.Ковальский, Ю.И.Раецкая, Т.И.Грачева// М.: Колос, 1971.- 235 с.

8. Меньшиков В.В. Лабораторные методы исследования в клинике / В.В.Меньшиков, Л.Н. Делекторская, Р.П. Золотицкая // Справочник.- М.: Медицина, 1987.- 368 с.

9. Павлов, Г.В. Биологическая активность ультрадисперсных порошков : Монография./ Г.В.Павлов, Г.Э.Фолманис // Под общ. ред. академика, вицепрезидента РАСХН Эрнста Л.К. и академика МАЭН Артюшина А.М.- М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 1999.- 78 с.

10. Пейве Я.В. Микроэлементы и ферменты / Я.В. Пейве // Физиологическая роль практическое применение микроэлементов. - Рига, 1976. - С. 5-16.

11.. Филиппович, Ю.Б. Практикум по общей биологии./ Ю. Б. Филиппович, Т.А.Егорова, Т.А.Севостьянова// М.: Просвещение, 1975.- С. 67-74.

12.Фолманис Г.Э. Ультрадисперсные металлы в сельскохозяйственном производстве / Г.Э. Фолманис, Л.В. Коваленко// М.: ИМЕТ РАН, 1999.- 80 с.

COBALT INFLUENCE ON PHISIOLOGICAL AND MORPHO-BIOCHEMICAL FIGURES OF

ANIMALS BLOOD

G.I. Churilov, L.E. Ampleyeva, A.A. Nazarova, S.D. Polishuk

Including vetch in the rabbits ratio, grown with UDP cobalt adding, increased 18% alive weight in comparison with the controlled group. It helped the process of blood renewing, increased protein amount in blood serum because of globulin fraction. That evidences the immunobiological reaction increase, leads to carbohydrate and protein interchange.