Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КОРРЕКЦИИ ЭЛЕМЕНТОЗОВ КОРОВ

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к ветеринарии и терапии, и может быть использовано для нормализации минерального обмена в организме коров.

Изобретение обеспечивает повышение скорости и эффективности нормализации показателей минерального обмена у коров.

Шерсть животного и волосы человека в клинической токсикологии и химии находит все большее применение в качестве альтернативы образцам крови, мочи, биопсийного материала. Элементный анализ волос человека используется при диагностике онкологических заболеваний, патологий, вызванных интоксикацией тяжелыми металлами, метаболических синдромов, заболеваний щитовидной железы и др. Исследования элементного состава шерсти животных производятся при экологической оценке территорий, диагностике заболеваний дойных коров.

Между тем наиболее перспективным является использование исследований волос и шерсти при выявлении и коррекции элементозов человека и животных. Это подтверждается более чем полумиллионом обращений граждан в медицинские центры, специализирующиеся на данной проблематике [1]. Существующий алгоритм выявления и коррекции элементозов человека по составу волос в литературных источниках известен как «метод доктора Скального» и основывается на исследовании высокоточными методами мультиэлементного состава биосубстратов человека с последующим сравнением полученных данных с физиологическими нормами содержания веществ. Принципиальной важностью метода является индивидуальный подход в изучении элементного статуса.

Практика использования метода в животноводстве пока не получила широкого распространения. Это не позволяет в полном объеме использовать генетический потенциал высокопродуктивных животных с высокой интенсивностью минерального обмена, в том числе дойных коров. В результате маточное поголовье используется непродолжительное время, снижается воспроизводительная способность животных. В связи с чем перспективными представляются исследования по созданию методики выявления и коррекции элементозов крупного рогатого скота.

Известен способ нормализации минерального обмена у лактирующих коров при использовании природного минерала-вермикулита [2].

Основным недостатком применения вермикулита является то, что как энтеросорбент он способен замедлять всасывание витаминов, белков и жиров, и при длительном его применении следует контролировать изменение гомеостаза организма животного, так как он может вызвать гипотонию рубца.

Известен способ нормализации минерального обмена у лактирующих коров в биогеохимических провинциях с использованием недостающих в рационе микроэлементов [3].

Основным недостатком данного способа является то, что использование минеральных добавок микроэлементов не учитывает сути развития биохимических изменений крови и хронического стресса на фоне недостатка микроэлементов.

Известен способ стабилизации физиологического состояния коров с помощью минерально-витаминного премикса [4].

Недостатком его является ограниченность применения, поскольку рецептура премикса разработана только для коров, находящихся в определенных стадиях физиологического состояния, и не учитываются возможные скрытые патологические процессы, возникающие в организме животных на фоне нарушения обмена веществ. Неясно как выявляли гипоэлементозы, с какими рационами следует скармливать разработанный премикс.

Также известен способ коррекции патологий обмена веществ, лечения и профилактики их последствий у животных и птиц [5], который включает использование универсального комплексного препарата, содержащего в 1 литре дистиллированной воды: селенита натрия 1,0 г, витамина Е /в виде комбинала Е/ 7500 мг, янтарной кислоты 10,0 г, сульфата цинка 10,0 г и фармазина 50000 ЕД. Препарат вводят в виде внутримышечных инъекций за 45, 30, 15 дней до родов и в день родов

Недостатком данного способа является то, что не учитывается содержание данных элементов в корме и биосубстратах (крови, шерсти и т.д.), присутствуют ли гипоэлементозы. Неясна картина накопления антагонистов усвоения этих элементов кадмия и свинца. Использование препарата ограничивается 4-кратным внутримышечным введением на 45, 30, 15 сутки и в день родов. В период лактации и вскармливания теленка матерью данный способ не применяется.

Известен способ нормализации обменных процессов молодняка крупного рогатого скота за счет введения в основной рацион препарата, содержащего кобальт хлористый, медь сернокислую, цинк сернокислый, калий йодистый, стабилизированный натрий тиосульфатом и пермаит [6].

Недостатком данного способа является невысокая эффективность воздействия ввиду ограниченного состава необходимых ингредиентов в используемом комплексном препарате, поскольку в способе рассматривается регуляция только минерального обмена без учета влияния на организм других биологически активных веществ - витаминов, не учитывается динамика их изменений в организме, не проводится коррекция рецептуры премикса, что снижает эффект воздействия на состояние животных.

Известен способ коррекции минерального обмена у коров в условиях биогеохимической провинции [7], включающий ежедневное введение в основной рацион животных комплекса солей микроэлементов - сульфатов меди, марганца, цинка, и одновременное применение внутрь с кормом антистрессового препарата «Селерол», в течение периода использования коров.

Недостатком данного способа является, его невысокая эффективность в условиях избытка в организме некоторых токсичных металлов, в частности Cd и Pb, в силу наличия между ними и предлагаемыми для коррекции элементов антагонистических связей. Отклонения в содержания химических элементов при этом оценивают по уровню их содержания крови, что не дает представления об уровне минерального обмена в организме животного.

Наиболее близким аналогом к заявленному нами решению является способ нормализации минерального обмена коров включающий применение наряду с микроэлементами минеральной добавки цеолита и белковой добавки «Биотрин» [8].

Недостатком данного способа является, то что использование в рационах лактирующих коров комплекса солей микроэлементов и цеолита не оказывает существенных изменений на показатели минерального обмена.

Малоизученность препарата «Биотрин» в качестве источника микроэлементов и последствия его применения требуют дальнейшего его изучения. В способе не учитывается влияние изучаемых добавок на уровень обменного пула токсичных элементов в организме животных.

Интерпретация полученных результатов при этом производится по уровню содержания изучаемых элементов в крови, что не дает объективной оценки минеральному обмену в организме животного за определенный временной период.

Заявленный нами способ соответствует условию патентоспособности изобретения «новизна». Анализ прототипа [8] и других способов в данной области не выявил в них признаки, сходные с заявленным решением, что позволяет сделать вывод о соответствии условию «изобретательский уровень». Изобретение является применимым, так как оно может использоваться в животноводстве при коррекции элементозов коров.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности способа коррекции минерального обмена у дойных коров таких элементов как селен, цинк.

Перечень элементов, выбранных для коррекции, обусловлен высокой степенью их важности в биохимических процессах организма.

Селен обеспечивает нормальную функцию печени, обладает антиоксидантными, иммуномодулирующими и детоксицирующими свойствами. Дефицит селена в организме, как известно, вызывает нарушение обмена веществ, снижение роста, дегенеративные изменения мышечной ткани, печени, кардиомиопатию и репродуктивные дисфункции. На клеточном уровне недостаток селена ведет к нарушению целостности клеточных мембран, снижению активности ферментов, накоплению кальция внутри клеток, нарушению метаболизма аминокислот и кетокислот, подавлению энергопродуцирующих процессов.

Цинк участвует в обмене нуклеиновых кислот и синтезе белков, входит в состав многих гормонов и ферментов, влияет на процессы кроветворения, размножения, рост и развитие организма, обмен углеводов, энергетический обмен, регулирует действие кальция и меди.

Способ реализуется в два этапа: на первом этапе (30 сут.) производится выведение избыточного количества токсичных элементов (свинца и кадмия) способом энтеросорбционной терапии путем введения в основной рацион животного препарата «Таган-сорбент» в дозе 1 г на 1 кг веса животного [9]. На втором этапе осуществляется восполнение дефицита микроэлементов методом пищевой коррекции путем введения в организм животного солей микроэлементов, эквивалентые введению цинка 0,26 г/гол., селена 0,02 г/гол. в течение 30 суток.

«Таган-сорбент» - природный минерал натрий-кальций-магниевый монтмориллонит, оказывает адсорбирующее действие. Главной особенностью монтмориллонита (активного вещества), обусловленная строением его кристаллической решетки, является способность к адсорбции различных ионов, в основном, катионов, а также к ионному обмену. Удельная поверхность монтмориллонита (до 600-800 м²/г) обеспечивает значительную емкость катионного обмена (80-150 ммоль экв/100 г).

Благодаря высокой дисперсности исходного вещества «Таган-сорбента», он, попадая в воду, набухает и покрывает слизистую оболочку кишечника, обволакивая и защищая ее. Удельная поверхность «Таган-сорбента» адсорбирует токсические вещества биологической и химической природы. «Таган-сорбент» образует поливалентные связи с гликопротеинами слизи, повышая, таким образом, гастропротективные свойства, защищая слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) от отрицательного действия ионов Н+, соляной кислоты, желчных кислот, микроорганизмов, их токсинов, радионуклидов, солей тяжелых металлов и других раздражителей.

Схема эксперимента. Для реализации предлагаемого способа был проведен эксперимент на базе ООО «Агрофирма Промышленная» Оренбургского района Оренбургской области на микропопуляции коров черно-пестрой породы (n=60). Возраст коров - 3-5 лет. Живая масса - 480±21,3 кг. Молочная продуктивность за период лактации (305 суток) - 6400±18,7 кг. Критерием для отбора животных послужил выявленный гипоэлементоз по селену, цинку. Животные были разделены на две группы: контрольную и опытную. Различие между группами заключалось в том, что особи опытной группы первые 30 суток эксперимента получали препарат «Таган-сорбент» в дозе 1 г на 1 кг веса животного. На втором этапе исследования животным всех групп вводили соли микроэлементов эквивалентные введению цинка 0,26 г/гол., селена 0,02 г/гол. в течение 30 суток.

Дозу препарата, кратность его введения, период применения определяли опытным путем.

Отбор проб шерсти производился по методике [10].

Элементный состав биосубстратов исследовали методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии (АЭС-ИСП и МС-ИСП) в испытательной лаборатории АНО «Центр биотической медицины», г. Москва (Registration Certificate of ISO 9001: 2000, Number 4017 - 5.04.06). Озоление биосубстратов проводили с использованием микроволновой системы разложения MD-2000 (США). Оценка содержания элементов в полученной золе осуществлялась с использованием масс-спектрометра Elan 9000 (Perkin Elmer, США) и атомно-эмиссионного спектрометра Optima 2000 V (Perkin Elmer, США).

Значения величин концентрации химических элементов шерсти животных, полученные в ходе эксперимента, сравнивали с центильными интервалами, принятыми за норму (25-75 центиль), полученными ранее при проведении популяционных исследований.

Статистическая обработка материала проводилась с использованием непараметрических методов (критерий Манна-Уитни, ранговая корреляция Спирмена) с помощью пакета программ Statistica 10.0 («Stat Soft Inc.», США).

Результаты анализов шерсти при постановке на опыт показали наличие отклонений ниже установленной нормы значений обменного пула селена (на 10,9%), цинка (на 8,1%). Учитывая наличие антагонистических связей между перечисленными элементами и некоторыми токсичными металлами, характерной особенностью отмеченных животных являлось превышение допустимой нормы концентрации кадмия (на 28,8%) и свинца (на 15,3%). В связи с этим возникла необходимость в коррекции элементного статуса животных.

К концу первого этапа исследования было установлено, что все животные опытной группы, получавшие в составе рациона препарат «Таган-сорбент» в дозе 1 г на 1 кг веса, вошли в диапазон предельно допустимых концентраций по кадмию и свинцу. Показатели средних значений обменного пула данных элементов по отношению к моменту постановки на опыт были понижены (на 40,8% P≤0,001) и (на 23,5% Р≤0,001) соответственно (табл. 1). Сравнение аналогичных показателей в шерсти животных контрольной группы значимых отличий не выявило (табл. 2).

В ходе реализации второго этапа эксперимента животные обеих групп получали одинаковый рацион, содержащий в составе концентратов предлагаемую кормовую добавку. Через 30 суток после начала коррекции у всех животных опытной группы были получены положительные результаты: уровень содержания в шерсти цинка увеличился на 14,6% (P≤0,01), селена - 112,8% (P≤0,001) и у 28 животных соответствовал физиологической норме (25-75 центильный интервал). В контрольной группе повышение по исследуемым микроэлементам было незначительным и колебалось в пределах (5,0-7,5%), при этом стоит отметить, что шесть животных контрольной группы вошли в рамки физиологической нормы по содержанию цинка и селена. Данный факт подтверждает, что применение сорбента, понижающего уровень обменного пула кадмия и свинца в 30-дневный период, предшествующий коррекции недостатка цинка и селена, способствует повышению эффективности мероприятий по нормализации минерального обмена в организме продуктивных коров.

Таким образом, на основании проведенных нами исследований предложен способ коррекции элементозов крупного рогатого скота на основе введения в течение 30 суток сорбента «Таган-сорбент» в дозе 1 г на 1 кг живого веса и введением солей микроэлементов эквивалентных введению цинка 0,26 г/гол., селена 0,02 г/гол. в течение 30 суток.

Источники информации

1. Http://en.microelements.ru/

2. Ишменев В.И. Особенности лечения остеодистрофии молочных коров в условиях природно-техногенной провинции Южного Урала [Текст]: автореф. дис. канд. вет. наук: 06.02.01. / В.И. Ишменев. - Троицк, 2010. - 24 с.

3. Ахмадуллина Л.А. Фармакокоррекция молочной продуктивности коров и качества молока в техногенной зоне Аргаяшского района Челябинской области [Текст]: автореф. дис. канд. вет. наук: 16.00.04/ Л.А. Ахмадуллина. - Троицк, 2002. - 24 с.

4. Патент RU 2303367 C2. Минерально-витаминный премикс для стабилизации физиологического состояния коров (варианты) / Кузьмина Л.Н., Фирсов В.И., Попова Г.А.

5. Патент RU 2268033 С2. Способ коррекции патологий обмена веществ, лечения и профилактики их последствий у животных и птиц / Омаров Р.Ш.

6. Патент RU 2182798 С2. Способ нормализации обменных процессов у молодняка крупного рогатого скота / Иванов Г.И., Леонтьев Л.Б., Григорьева Т.Е.

7. Патент RU 2494732 C2. Способ коррекции минерального обмена у коров в условиях биогеохимической провинции / Кравцова О.А., Лыкасова И.А.

8. Сабитов М.Т. Влияние использования в рационах белково-минеральных добавок на молочную продуктивность коров [Текст]: автореф. дис. канд. с-х наук: / М.Т. Сабитов. - Уфа, 2007. - 24 с.

9. Патент KZ 20297. Способ коррекции морфофункциональных нарушений печени, возникающих при отравлении организма хлористым кадмием в эксперименте / Опубликовано: 17.11.2008 Авторы: Жаксылыкова А.К., Нурмухамбетова Б.Н.

10. Miroshnikov S. Method of sampling beef cattle hair for assessment of elemental profile / Miroshnikov S., Kharlamov A., Zavyalov O., Frolov A., Duskaev G., Bolodurina I., Arapova O. // Pakistan Journal of Nutrition. 2015. T. 14. №9. C. 632-636.