Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОТБОРА ПРОБ ВОЛОС ЛОШАДЕЙ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при отборе проб волос лошадей для оценки особенностей метаболизма химических элементов в организме животных.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Волосяной (шерстный) покров служит одним из объективных показателей приспособленности животного к условиям среды. Он изменяется в пределах генотипа не только в зависимости от природно-климатической зоны, но и от уровня кормления и содержания. В этой связи неинвазивные методики взятия и оценки химического состава волос позволяют разрабатывать индивидуальные программы профилактики и коррекции элементозов.

Волос (шерсть), как биосубстрат, не требует специального оборудования для хранения и транспортировки, может храниться практически неограниченное время, не теряя своей информационной ценности. При этом следует учесть, что концентрация химических элементов в волосах значительно выше чем в физиологических жидкостях традиционно используемых для клинических и биохимических анализов, что позволяет существенно расширить набор химических элементов, доступных для аналитического определения (Харламов, А.В. Информативность биосубстратов при оценке элементного статуса сельскохозяйственных животных (обзор) / А.В. Харламов, А.Н. Фролов, О.А. Завьялов, A.M. Мирошников // Вестник мясного скотоводства. 2014. №4 (87). С. 53-58).

В ветеринарии до настоящего времени не существует унифицированной комплексной методики отбора волос (шерсти) лошадей для исследований на элементный состав. Не определены оптимальные места на теле животного для отбора образцов волос.

Известен способ отбора племенных каракульских овец серой окраски, характеризующийся тем, что у ягнят при рождении и 30 дневном возрасте берут образцы шерсти с 1 см² кожи на крестце и холке с последующим определением степени пигментированности волосков методом электронно-парамагнитной резонансной спектрометрии (Пат. №23604 Республика Казахстан, МПК А01К 67/00 (2010.01). Способ отбора каракульских овец серой масти [Текст] / Байбеков Е., Омбаев A.M., Ескара М.А., Алибаев Н., Саденов А., Абуов Г., Байбеков М.Е.; заявитель и патентообладатель ТОО «Юго-Западный НИИ жив-ва и растениеводства». - №2008/0876.1; заявл. 28.07.2008; опубл. 15.10.2010, Бюл. №12. - 4 с.). Однако данный способ не предназначен для отбора образцов с целью их исследования на элементный состав. Опыт проведен на ягнятах 30-дневного возраста, которые сильно отличаются от лошадей по формированию волосяного покрова на различных участках тела, в том числе на гриве и хвосте.

Известен способ диагностики хронических микроэлементозов сельскохозяйственных копытных животных, характеризующийся отбором образцов шерсти путем настрига ее с кисти хвоста (Пат. №2477483 Российская Федерация, МПК G01N 33/50 (2006.01). Способ диагностики хронических микроэлементозов сельскохозяйственных копытных животных [Текст] / Тютиков С.Ф., Ермаков В.В.; заявитель и патентообладатель ФГНУ Орд. Ленина и Орд. Октябр. Революции ин-т геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского. - №2012107116/15; заявл. 28.02.2012; опубл. 10.03.2013, Бюл. №7. - 5 с.).

Основными недостатками данного способа являются:

- возможное сильное загрязнение волос кисти хвоста, что не позволяет отобрать пригодный для анализа образец;

- неполный состав химических элементов (7 элементов), для которых выполнены исследования.

Известен способ отбора и подготовки проб шерсти крупного рогатого скота (КРС) для исследований на элементный состав, включающий настриг требуемого образца по массе не менее 0,4±0,01 г с длиной остатка шерсти на корне 0,5 мм, который производится с верхней части холки животного с участка кожи размером 5×5 см в зимний и 10×10 см в летний периоды (Пат. №2607751 Российская Федерация, МПК G01N 33/48 (2006.01). G01N 33/50 (2006.01). Способ отбора и подготовки проб шерсти крупного рогатого скота для исследования на элементный состав [Текст] / Мирошников С.А., Харламов А.В., Фролов А.Н.. Завьялов О.А., Мирошников A.M., Дускаев Т.К.; заявитель и патентообладатель ГНУ Всерос. науч.-исслед. ин-т мясн. скотоводства. - №2014550406, заявл. 11.11.2014; опубл. 10.01.2017, Бюл. №1. - 5 с.).

Основным отличием данного способа от заявляемого является то, что волосы для исследований отбираются с области шеи под гривой, но не с гривы животного. Кроме того, небольшое количество химических элементов, изученных в прототипе (n=6), не дает полного представления об уровне обменных процессов по сравнению с предлагаемым способом (n=25), что значительно снижает эффективность способа. Существенным недостатком прототипа является то, что он не учитывает скорость отрастания волос на разных участках гривы кобыл и не предоставляет возможности оценить элементный состав волос в различные возрастные периоды, по участку волоса, сформировавшемуся за соответствующий период времени, что важно в практической работе.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Основным отличием заявляемого способа от прототипа является то, что отбор образцов волос производится с участка гривы животного в области проекции первого шейного позвонка.

Целью нашего изобретения является разработка способа отбора волос лошадей для исследования на элементный состав.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ осуществляется следующим образом:

1. Отбор образцов волос, осуществляется с гривы животного в области проекции первого шейного позвонка;

2. Для исследований выбирается участок, отмеряемый от корня волоса, соответствующий дистальному отрастанию за изучаемый возрастной период, который рассчитывается по формуле:

L=S×I,

где L - дистальное расстояние, отмеряемое от корня волос, мм;

S - скорость роста волос, мм/сут.;

I - изучаемый возрастной период, сут.

Для реализации предлагаемого способа был проведен эксперимент на базе Оренбургского областного ипподрома Оренбургского района Оренбургской области на микро популяции физиологически здоровых кобыл русской тяжеловозной породы (n=20). Все кобылы находились в одинаковом физиологическом состоянии - второй месяц лактации. Возраст кобыл - 4-5 лет. Живая масса - 603,2±7,3 кг.

Исследования были выполнены в два этапа. На первом этапе была изучена скорость отрастания волос на разных участках (проекция первого, четвертого и седьмого шейных позвонков) гривы лошадей. В указанных местах выбривались участки размером 1,5×1,5 см. С периодичностью 10 суток производились замеры вновь отрастающих волос по длине волокон.

На втором этапе, с целью подтверждения гипотезы о том, что участок волоса с гривы лошади, сформировавшийся в определенный возрастной период, отражает уровень обменных процессов химических элементов в аналогичный возрастной интервал, волосы, отобранные с участка гривы животного в области проекции первого шейного позвонка, с учетом установленной скорости отрастания (1,11±0,063 мм/сут), разделялись, на участки, соответствующие дистальному отрастанию за периоды жеребости и лактации.

Рацион кормления в указанные временные интервалы различался по содержанию химических элементов. Суточный рацион подопытных животных в период жеребости включал Са - 98 г; Mg - 32 г; Fe - 1576 мг; Cu - 157 мг; Zn - 550 мг; Se - 2,0 мг. в период лактации - Са - 70 г; Mg - 30 г; Fe - 1825 мг; Cu - 127 мг; Zn - 440 мг; Se - 1,8 мг.

Исследование образцов волос осуществлялось по 25 химическим элементам (Al, As, В, Са, Cd, Со, Cr, Cu, Fe, Hg, I, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Se, Si, Sn, Sr, V, Zn) в лаборатории Автономной некоммерческой организации «Центр биотической медицины», г. Москва (аттестат аккредитации ГСЭН.RU.ЦОА.311, регистрационный номер в Государственном реестре РОСС RU.0001.513118 от 29 мая 2003 г.).

Определение элементного состава оцениваемых проб производили методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой на приборах Optima 2000 DV и ELAN 9000 (PerkinElmer, США). Подготовка проб осуществлялась методом микроволнового разложения на приборе Multiwave 3000, А.Paar. Данные методы обеспечивают достижение точности 10^-9-10^-12 г в образце волос массой не менее 0,2 г. Учитывая степень загрязненности волос на гриве лошадей равной 5%-20% в зависимости от сезона года, минимальная масса образца волос для исследований должна составлять не менее 0,24 г. Образцы волос отбирались при помощи машинки для стрижки лошадей, КРС и мелких животных Heiniger Saphir. Длина остатка волос на корне согласно технической характеристике машинки для стрижки - 0,5 мм.

Обработка полученного материала проводилась с помощью общепринятых параметрических (t - критерий Стьюдента), статистических методов с применением программы Statistica 10.

Сравнительная оценка полученных в ходе исследований результатов скорости отрастания волос на разных участках гривы лошадей выявила факт достоверной разницы по величине этого показателя (таблица 1).

* - при Р меньше 0,05; ** - при Р меньше 0,01; *** - при Р меньше 0,001 (по отношению к проекции первого шейного позвонка)

Скорость отрастания волос на гриве лошади в области проекции первого шейного позвонка в первые 10 суток наблюдений была, соответственно на 12,7% (Р меньше 0,05) и 16,3% (Р меньше 0.05) выше величины этого показателя, рассчитанного для области четвертого и седьмого позвонка. В последующие 10 суток эксперимента (11-20 сутки) данное преимущество сохранилось и составило 18,8% (Р меньше 0,01) и 21,3% (Р меньше 0,01). В заключительный период эксперимента (21-30 сутки) величина рассматриваемого показателя для проекции первого позвонка была достоверно выше на 20,2% (Р меньше 0,05) и 22,8% (Р меньше 0,05) соответственно.

Таким образом, на основании анализа вышеизложенных результатов по интенсивности отрастания волос на различных участках гривы лошадей установлено, что наиболее предпочтительным местом отбора проб для исследований на элементный состав является участок проекции первого шейного позвонка. Средняя скорость отрастания волосяных волокон на этом участке, за весь период эксперимента, была максимальной и составила 1,11±0.063 мм/сут., что достоверно (Р меньше 0,05) выше аналогичного показателя для друг их изучаемых мест на 16.8%-19,4%. Отбор образцов волос с данного участка позволит значительно сократить период времени до повторного отбора образцов, что важно в практической работе.

С целью подтверждения гипотезы о том, что участок волоса с гривы лошади сформировавшийся в определенный возрастной период, отражает уровень обменных процессов химических элементов в аналогичный возрастной интервал, было проведено исследование на волосе, отобранном с участка гривы в области проекции первого шейного позвонка. Для проведения эксперимента, волос с учетом скорости отрастания (1,11±0,063 мм/сут.), установленной в ходе реализации первого этапа исследований, был разделен на части, соответствующие периоду жеребости (10-11 мес.) и лактации (1-2 мес.).

Дистальное отрастание для каждого участка рассчитывалось по формуле:

L=S×I,

где L - дистальное расстояние, отмеряемое от корня волос, мм;

S - скорость роста волос, мм/сут.;

I - изучаемый возрастной период, сут.

Согласно схеме эксперимента продолжительность изучаемых возрастных интервалов в нашем опыте составила 60 суток. Применив приведенную выше формулу, мы рассчитали дистальное отрастание волос за период лактации.

L=1,11 мм/сут × 60 суток = 66,6 мм ≈ 6,7 см

Аналогичным образом было рассчитано дистальное отрастание волос для периода жеребости.

В зависимости от полученных результатов отобранные образцы по длине волос были разделены на два участка: первый участок - 0,5-6,7 см от корня, соответствующий периоду лактации, второй участок - 6,7-13,4 см соответствующий периоду жеребости.

Закономерно, что разница в содержании химических элементов в рационе жеребых и лактирующих кобыл отразилась на элементном составе волос за соответствующий период их формирования (таблица 2).

* - при Р меньше 0,05; ** - при Р меньше 0,01; *** - при Р меньше 0,001

Как видно из таблицы, участки волос, сформировавшиеся в различные возрастные периоды, отличались по концентрации в них химических элементов. Статистически значимые различия отмечались по кальцию (Р меньше 0,05), калию (Р меньше 0,01), магнию (Р меньше 0,05), меди (Р меньше 0,05), железу (Р меньше 0,05), йоду (Р меньше 0,05), селену (Р меньше 0,05), цинку (Р меньше 0,05) и литию (Р меньше 0,05), что согласуется с уровнем потребления этих элементов с кормом в соответствующие физиологические периоды.

Таким образом, применение данного способа позволит повысить эффективность и точность оценки элементного статуса лошадей и своевременно скорректировать дисбаланс обменной концентрации химических элементов в организме животного.