ПРЕПАРАТ "БЕРКАНА" ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ ЭНДОМЕТРИТА У КОРОВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретения относятся к сельскому хозяйству, а именно к лечебным препаратам на основе растительного сырья, используемым в ветеринарной гинекологии, и способам их получения, и могут быть использованы на предприятиях сельскохозяйственного назначения при проведении профилактических и лечебных мероприятий в ветеринарии.

Важнейшим фактором, определяющим рентабельное ведение животноводства, является формирование здорового стада животных с учетом последних достижений науки и передовой практики, получения на выходе экологически чистого мяса и молока без антибиотиков.

Патоморфологическая картина поражений жизненно-важных органов при хронических заболеваниях или при возрастной дегенерации разнообразна, но она содержит один общий элемент - нарушение стабильности клеточных мембран, их биологический износ. Универсальная роль в патогенезе мембранно-клеточных поражений принадлежит свободным радикалам, которые вызывают деструкцию биополимеров. Повышение содержания свободных радикалов в организме сопровождается уменьшением общей противоокислительной активности, в частности, снижением антиоксидантной активности липидных комплексов. Некоторые вещества - ингибиторы свободнорадикальных процессов, не обладающие сами по себе противоокислительной активностью, способны увеличивать антиоксидантные свойства липидов и усиливают радиопротекторный эффект эндогенных антиоксидантов. Ингибиторы радикалов, экзогенные антиоксидантные препараты в оптимальных дозах восполняют дефицит эндогенных противоокислителей и уменьшают масштаб поражений, связанных со свободнорадикальными реакциями.

В этой связи актуальным является разработка специалистов Башкирского НИИСХ и ООО «Агровейт» препарата для профилактики и лечения воспалительных процессов в организме коров.

Известен препарат, который используют в ветеринарной гинекологии, в состав которого включены антибиотики и различные целевые добавки нерастительного происхождения (RU 2455992, опубл. 20.07.2012, RU 2333759, опубл. 20.09.2008, RU 2611039, опубл. 20.02.2017).

Известно, что поступающие в организм человека по пищевой цепочке: «животные-продукция-человек» антибиотики представляют серьезную опасность для его здоровья (Уша Б.В., Кальницкая О.И. Контроль остатков антибиотиков в сырье и продуктах животного происхождения // «Современные проблемы ветеринарной фармакологии и токсикологии». Второй съезд ветеринарных фармакологов и токсикологов России. Казань. 9-12 июня 2009 г. Материалы съезда. - Казань, 2009, стр. 11-14). Важнейшим фактором, определяющим рентабельное ведение животноводства, является формирование здорового стада животных с учетом последних достижений науки и передовой практики, получения на выходе экологически чистого мяса и молока без антибиотиков. По этой причине важным фактором является создание таких препаратов, которые содержат в своем составе компоненты, безвредные для человека.

Известны препараты, содержащие ценное биологически активное вещество бетулин, который получают гидролизным методом из коры березы (RU 2291684, опубл. 20.01.2007, RU 2319497,опубл. 20.03.2008, RU 2251407, опубл. 10.05.2005, RU 2252775, опубл 27.05.2005) и применяют в различных лечебных целях, однако в ветеринарной гинекологии они до настоящего времени не использовались.

Бетулин представляет собой ценное биологически активное смолистое вещество белого цвета, который получают из коры березы (http://www.poznavavka.org/anatomiya-i-meditsina/betulin-lekarstvo-ot-samov-prirodvi-s-raznostoronnim-devstviem/).

Использование водного экстракта отходов переработки древесины березы в качестве лечебного препарата для коров из открытых источников информации не известно.

Группа изобретений решает единую техническую задачу, которая заключается в получении безопасного и недорогого в производстве бетулин - содержащего препарата растительного происхождения из отходов переработки древесины березы, обладающего выраженными фармакологическими свойствами и высокой эффективностью при профилактике и лечении эндометрита у коров в результате воздействия на динамику иммунобиологических показателей организма коров путем устранения нарушений в органах их репродуктивной системы.

Технический результат заключается в получении указанного препарата при создании условий, обеспечивающих высокую растворимость субстанции бетулина в водной среде при производстве водного экстракта, проникновение его сквозь клеточные мембраны живой клетки и высокую степень биологической активности, что позволяет препарату воздействовать на причину возникновения заболевания, а не только снимать его симптомы.

Технический результат достигается тем, что предложен препарат для профилактики и лечения эндометрита у коров в виде растительного экстракта сырья из отходов переработки древесины березы в воднодисперсном состоянии при следующем соотношении компонентов, мас. %:

при этом сырье содержит бересту и луб березы в соотношении, мас.%:

Технический результат достигается также тем, что способ получения препарата для профилактики и лечения эндометрита у коров путем экстрагирования включает измельчение сырья, заливку дистиллированной водой и обработку частотными колебаниями и характеризуется тем, что в качестве сырья используют бересту и луб березы из отходов переработки древесины березы в соотношении, мас %:

а измельчение осуществляют до фракции 1-2 мм, вибрационную обработку осуществляют с помощью колебаний в инфразвуковом частотном диапазоне, продолжительность вибрационной обработки составляет 15-16 суток с получением воднодисперсного с размером частиц 15-27 микрон растительного экстракта сырья из отходов переработки древесины березы при следующем соотношении компонентов, мас. %:

и в стерильных условиях расфасовывают в емкости.

Кроме того, частота колебаний при инфразвуковой обработке составляет 1-4 Гц.

Известен способ получения бетулина из березовой коры, включающий измельчение коры, экстракцию спиртом, отделение раствора с последующим удалением из него растворителя (SU 382657, опубл. 23.05.1973). Измельчение коры проводят в присутствии щелочи, затем при перемешивании добавляют горячий 85-88% изопропиловый спирт при температуре 60-70°С, отделяют растворитель, к полученному экстракту добавляют воду и отделяют выпавший при этом в осадок бетулин.

Известен способ получения бетулина из бересты березы, включающий ее активацию при температуре 180-260°С, давлении 2-5 МПа в течение 60-300 с, обработку щелочью и экстракцию спиртом (RU 2131882, опубл. 20.06.1990).

Недостатком известных способов является низкая фармакологическая ценность конечного продукта, т.к. в процессе гидролиза теряется ряд экстраактивных веществ. Выход самого основного активного вещества бетулина составляет всего 10-30%.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является биорезонансный способ получения препарата для лечения ожогов и ран путем экстрагирования с получением водного экстракта растительного вещества - лиственницы сибирской (RU 2470653,опубл. 27.12.2012).

Указанный способ включает обработку распиленных частей ствола лиственницы, погруженных в дистиллированную воду, колебаниями заданной частоты. Излучатель опускали в ванну и опытным путем на генераторе подбирали частоты, соответствующие частотам лиственницы сибирской (от 10 до 30 Гц). Получали водный экстракт лиственницы сибирской.

Полученный препарат содержит дигидрокверцитин, комплекс полисахаридов, флавоноиды, компоненты эфирных масел.

Однако в его составе отсутствует бетулин и другие биологически активные вещества и химические элементы, которые находятся только в живой березе (лат Betula pendula Roth.), необходимые для лечения и профилактики гинекологических болезней животных, а именно, эндометрита у коров благодаря своим уникальным свойствам проникновения сквозь клеточные мембраны живой клетки.

Известно, что ткани коры березы состоят из внутреннего слоя - луба, и наружного слоя, называемого берестой. Физиологическая функция луба заключается в переносе продуктов ассимиляции и служит для хранения резервных питательных веществ.

В бересте и лубе большинства видов березы содержится тритерпеноид бетулин, содержание которого колеблется от разных видов берез от 5 до 27%. Бетулин обладает широким спектром биологической активности Кроме того, содержание эфирных масел в коре берез достигает 3-5%, основными компонентами которых являются сесквитерпеноиды, смолистые вещества, алкалоиды, аскорбиновая кислота, флавоноиды и высшие жирные кислоты, производные даммарана, кумарины, дубильные вещества и флавоноиды до 40%.которые являются биологически активными веществами.обладающими высокими фармакологическими свойствами (https://cvberleninka.ru/article/n/vvdelenie-betulina-iz-berestv-berezv-i-izuchenie-eqo-fiziko-himicheskih-i-farmakologicheskih-svoystv).

Для получения высокоэффективного бетулин-содержащего лечебного препарата необходимо создать условия, обеспечивающие высокую растворимость субстанции бетулина в водной среде при производстве водного экстракта, проникновения его сквозь клеточные мембраны живой клетки животного и высокую степень биологической активности, что позволило бы препарату воздействовать на причину возникновения заболевания, а не только снимать его симптомы.

В связи с этим был разработан способ получения препарата для профилактики и лечения эндометрита у коров путем экстрагирования, включающий измельчение сырья, заливку дистиллированной водой и обработку частотными колебаниями, в котором в качестве сырья используют бересту и луб березы из отходов переработки древесины березы в соотношении, мас. %:

Измельчение осуществляют до фракции 1-2 мм, вибрационную обработку осуществляют с помощью колебаний в инфразвуковом частотном диапазоне, продолжительность вибрационной обработки составляет 15-16 суток с получением воднодисперсного с размером частиц 15-27 микрон растительного экстракта из отходов переработки древесины березы при следующем соотношении компонентов, мас. %:

и в стерильных условиях расфасовывают в емкости.

Измельчение сырья до фракции 1-2 мм позволяет ускорить технологический процесс деструкции сырья, т.к. фракция не больше 2 мм способствует ускорению деструкции и повышению выхода полезных составляющих.

Экспериментально доказано, что с точки зрения содержания биологически активного бетулина и химического состава наиболее оптимальным является сырье, содержащее бересту и луб березы в соотношении (17-23) к (77-83),соответственно. Такое соотношение компонентов в сырье позволяет получать максимальный выход конечного продукта при низкой стоимости его изготовления.

Если указанное соотношение не выдерживается, то выход высоко эффективного растительного экстракта в составе препарата снижается. Причем в составе экстракта сырье не должно превышать 22 мас. %, но и не быть менее 18 мас. %, что объясняется тем, что выход биологически активного бетулина достаточно высокий и составляет 68-85%.

Экспериментально доказано, что биологически активные вещества в достаточных объемах переносятся в конечный продукт в том случае, если вибрационную обработку осуществляют с помощью колебаний в частотном инфразвуковом диапазоне, а продолжительность этой обработки составляет 15-16 суток.

Максимальный эффект наблюдается в том случае, когда частота колебаний при инфразвуковой обработке составляет 1-4 Гц, что подтверждается расчетом создаваемой инфразвуковыми волнами интерференционной картины с целью обеспечить необходимое воздействие колебаниями заданной длины на конкретный объект. В данном случае подбирали длину волны, «созвучную» (резонансную) волне растения - березы, которое служит в качестве сырья для получения препарата.

Указанный способ является простым, дешевым, технологичным и безвредным, все операции легко осуществимы, т.к. использованы отходы производства и исключено применение концентрированных кислот и щелочей.

Изобретения проиллюстрированы следующими фигурами.

На фиг. 1 представлена таблица 1, которая показывает выход бетулина в зависимости от содержания и состава сырья при получении препарата.

На фиг. 2 представлена таблица 2, показывающая химический состав воднодисперсного экстракта.

На фиг. 3 - таблица 3.иллюстрирующая результаты выбора терапевтической дозы препарата для лечения коров, больных эндометритом.

На фиг. 4 - таблица 4, где показано содержание лейкоцитов в крови коров опытной группы где:.

Л - лейкоциты,

М - моноциты,

Б - базофилы,

Э - эозинофилы,

Ю - юные,

П - палочкоядерные,

С - сегментоядерные.

На фиг. 5 представлена таблица 5 с показателями фагоцитарной активности нейтрофилов в крови коров опытной группы.

На фиг. 6 - таблица 6, иллюстрирующая продолжительность инволюции матки у коров в зависимости от применения лечебных средств и преимущества препарата.

Предложен препарат, содержащий в своем составе бетулин, который присутствует в водном экстракте отходов переработки древесины березы и является эффективным, безопасным и дешевым лекарством растительного происхождения для лечения коров, что особенно ценно с точки зрения сохранения здоровья человека, употребляющего в пищу коровье мясо и молоко.

Аналогичных препаратов в практике ветеринарной гинекологии обнаружено не было.

Экспериментально доказано, что с точки зрения содержания биологически активного бетулина и химического состава наиболее оптимальным является сырье, содержащее бересту и луб березы в соотношении (17-23) к (77-83),соответственно.

Если указанное соотношение не выдерживается, то выход высоко эффективного растительного экстракта в составе препарата снижается. Причем в составе экстракта сырье не должно превышать 22 мас. %, но и не быть менее 18 мас. %, что объясняется тем, что выход биологически активного бетулина достаточно высокий и составляет 68-85% (таблица 1 на фиг. 1).

Содержание химических элементов и ионов в полученном воднодисперсном экстракте представлено в таблице 2 на фиг. 2.

Из таблицы 2 видно, что в продукте содержатся такие химические элементы как кремний цинк, магний и железо и находятся они в водорастворимом состоянии, поэтому легко усваиваются организмом животного, что положительно с точки зрения фармакологических свойств препарата..

Получают препарат способом, описанном в примере. Пример получения препарата

Компонентами сырья служили отходы переработки древесины березы: береста березы - 20%, мас. и луб березы - 80% мас.

Сырье измельчали на дробилке - измельчителе ВХ-42 до фракции 1-2 мм и помещали в ванну объемом 500 л.

В ванну с размельченным сырьем заливали дистиллированную воду. Затем над ванной размещали электрокатушку - излучатель, выполненную методом обмотки медной проволоки диаметром 2 мм вокруг пластикового конуса с диаметром основания 15 мм и с диаметром верхушки 1 см., которую подключали к источнику излучения частотных колебаний типа ПНГ-4. Устанавливали постоянную частоту колебаний 4 Гц.

В течение 15 дней сырье находилось под воздействием постоянной вибрации, создаваемой инфразвуковыми частотными колебаниями.

В это время осуществлялась экстракция веществ, находящихся в сырье, которые постепенно переходили в воднодисперсное состояние. Экстракт имел состав: сырье - 20%мас, вода - остальное.

Полученный воднодисперсный экстракт фильтровали на мембранном фильтре с картриджами от 14 мкр до 27 мкр.

Отфильтрованный продукт в стерильных условиях расфасовывали в емкости 100 и 200 мл.

Ниже представлен пример опробования терапевтического действия препарата на опытной группе больных коров, который проводился на двух сельскохозяйственных предприятиях Республики Башкортостан.

Исследованию подвергали 30 коров черно-пестрой породы в возрасте 4 лет. Данные биохимических исследований крови позволили констатировать, что у коров опытной группы наблюдалось достоверное повышение альбуминов на 5,1% и параллельно увеличению содержания общего белка на 6,1%, что свидетельствует о наличии воспалительного процесса в матке - послеродового эндометрита.

В основе терапевтического действия препарата по изобретению лежит активизация в организме животных общего и местного иммунитета. Были проведены исследования, направленные на изучение влияния препарата на динамику иммунобиологических показателей организма коров для устранения нарушений в органах репродуктивной системы.

Результаты выбора оптимальной терапевтической дозы препарата для лечения коров, больных эндометритом, приведены в табл. 3 на фиг. 3.

Как следует из таблицы 3, оптимальная дозировка препарата составляет 10,0 см³ при однократном введении в течение 6-ти дней лечения.

Для лечения коров препарат вводили внутримышечно в подхвостовые ямки в дозе 10,0 см³ один раз в сутки в течение 6-и дней.

За животными вели ежедневные наблюдения до полного излечения.

Для оценки иммунобиологического статуса организма животных использовали методы клинической лабораторной диагностики, включающей ряд биохимических и морфологических исследований крови. Отбор проб крови у всех коров проводили в день начала опыта и через месяц после лечения, когда матка приходила в норму.

После курса инъекций препаратом наблюдалось снижение уровня альбуминов, количество которого понизилось после лечения почти на 6%, что свидетельствует о процессах нормализации в очаге воспаления организма животных.

После лечения отмечено заметное изменение в соотношении глобулиновых фракций белков. При этом, содержание α-глобулинов достоверно увеличилось на 54,5%, что характеризует течение воспалительного процесса в организме, обеспеченном нормально функционирующей иммунной системой, что прогнозирует благоприятный исход. Под действием препарата β-глобулиновая фракция сыворотки крови не претерпела изменений, что свидетельствует о нормальном функционировании почек.

Большие изменения были отмечены в γ-глобулиновой фракции белков. Различие между показателями уровня γ-глобулинов у опытных коров до и после лечения достигло 22,5%.

В сыворотке крови коров опытной группы наблюдалось незначительное повышение иммуноглобулинов класса Ig G (на 2,9%) и достоверное - класса Ig М (на 18,1%). Наряду с этим установлено некоторое повышение уровня общих липидов у коров после лечения на 5,8%, при этом колебание содержания липидов не превышало нормативных показателей, что свидетельствует о хорошем физиологическом состоянии печени, где синтезируются эти фракции жиров.

Величина колебаний холестерина в крови опытных животных хотя и была достоверной - 16,8%, но не превышала минимального и максимального значений этого показателя в норме. Препарат не повлиял отрицательно на функции печеночных клеток, где синтезируется холестерин.

Содержание глюкозы, гемоглобина в крови животных соответствовало физиологической норме. Это свидетельствует о том, что применение препарата не нарушило углеводного обмена в организме коров.

Показания гематокрита у всех животных не выходили за пределы физиологической нормы.

Содержание эритроцитов в крови у опытной группы коров до начала лечения составило 7,2×10¹²/л±2,10 и после лечения - 6,7×10¹²/л±1,01 (Р<0,05).

Лечение эндометрита у коров препаратом положительно повлияло на эритропоэз, в результате количество эритроцитов в крови достоверно увеличивалось на 6,9% по сравнению с показателями в начале лечения.

Лейкоцитарная формула имеет большое прогностическое и диагностическое значение о состоянии животного в целом и стадии течения нарушения, а также позволяет оценить состояние иммунной реактивности организма, проконтролировать эффективность применяемой терапии.

После лечения животных количество лейкоцитов в их крови уменьшилось на 12,4% по сравнению с содержанием лейкоцитов в начале опыта, что подтверждается данными таблицы 4 на фиг. 4.

Препарат обладал не только лечебным, стимулирующим, но и коррегирующим действием в отношении иммунного статуса, большинство показателей которого после лечения находились в пределах физиологической нормы.

Достоверное снижение уровня лейкоцитов и незначительное снижение эритроцитов свидетельствует об уменьшении воспалительного процесса в матке. Подтверждением этого является повышение глобулиновой фракции белков.

Количество нейтрофилов до и после лечения находилось в пределах физиологических значений. Однако после лечения содержание юных нейтрофилов достоверно увеличивалось на 25,0% (Р<0,05) и палочкоядерных - на 36,7% (Р<0,01) при одновременном снижении числа сегментоядерных на 9,5% (Р<0,002). Такие показатели характеризовали наличие регенеративного ядерного сдвига, что указывало на нейтрофильную фазу борьбы с воспалительным процессом в организме, сопровождающуюся выбросом в кровяное русло нейтрофилов,что отражено в таблице 5 на фиг. 5.

Результаты исследований свидетельствуют о том, что при лечении эндометрита препаратом у коров наступала активизация деятельности кроветворных органов, в результате изменялись показатели лейкоцитарной формулы, которые свидетельствовали о повышении неспецифического гуморального и клеточного иммунитета.

Количественные показатели большинства элементов крови после прохождения курса лечения у животных находились в пределах физиологической нормы.

Эффективность действия препарата подтверждалась также и тем, что контрольной группе подопытных животных, лечение которых проводили традиционным способом, восстановление репродуктивных функций животных проходило дольше, что следует из таблицы 6 на фиг. 6.

Терапевтические экспериментальные и клинические исследования при лечении эндометрита, а также инволюции матки у коров дают основание считать, что препарат обладает широким спектром антимикробного действия, благодаря чему отпадает необходимость в предварительном определении вида или штамма возбудителя и ускоряет лечебный процесс.

Быстрота лечебного эффекта, а также отсутствие кумулятивного действия дают возможность проводить ветеринарные мероприятия в сжатые сроки, исключая возможность привыкания микробов к препарату и появлению устойчивых форм. Дополнительно следует отметить фунгицидные и антивирусные свойства препарата.

Применение препарата не вызывает аллергических реакций и побочных эффектов у коров.