Результат интеллектуальной деятельности: Способ фармакокоррекции иммунного статуса у коров в условиях экологического неблагополучия

Изобретение относится к области ветеринарной медицины, в частности к методам повышения иммунного статуса коров в условиях экологического неблагополучия.

В условиях промышленного производства и нарастающей химизации в сельскохозяйственном производстве происходит загрязнение почвы, воды, кормов, воздуха тяжелыми металлами, пестицидами, бытовыми отходами, оказывающих негативное влияние на жизнедеятельность сложившегося биоценоза. [Елешев Р.Е. Некоторые проблемы экологии почв в условиях антропогенного воздействия / Р.Е. Елешов, Р.Х. Рамазанов // Актуальные направления развития сельскохозяйственного производства в современных тенденциях аграрной науки: Сб. науч. матер. междун. науч.-практ. конф. - Уральск, 2008. - С. 11-14].

Жизнедеятельность организма обеспечивается нормальным функционированием всех его систем, в том числе иммунной, которой принадлежит важная роль в поддержании гомеостаза и тем самым существование организма во внешней среде. Она является одной из самых динамичных систем, которая одна из первых реагирует на изменения в организме, вызванные воздействием различных факторов. На ее функцию большое влияние оказывают технологические и экологические факторы, дефицит в кормах микроэлементов, контаминация их пестицидами, нитратами, нитритами, микотоксинами, нарушение обмена веществ и эндокринные расстройства.

Значительную угрозу животным представляют токсические вещества, которые, даже при малых количествах содержания в почве, воде, атмосфере, кормах, могут оказывать отрицательное воздействие на организм животных, приводить к снижению иммунного статуса и возникновению иммунодефицитных состояний [Шахов А.Г. Экологические проблемы патологии сельскохозяйственных животных // Экологические проблемы патологии фармакологии и терапии животных: Матер, междунар. коорд. совещ. - Воронеж, 1997. - С. 17-20. В результате ослабления функционирования систем, контролирующих защитные реакции организма, у животных нарушается течение воспалительных и репаративных процессов, снижается устойчивость к инфекции, что приводит к нарушению обмена веществ и развитию патологических изменений [Папуниди К.Х., Шкуратова И.А. Техногенное загрязнение окружающей среды как фактор заболеваемости животных // Ветеринарный врач. - 2000. - №2. - С. 56-60].

Высокопродуктивные коровы с интенсивным обменом веществ и более чувствительной нейрогуморальной регулирующей системой восприимчивы к самым незначительным нарушениям условий внешней среды и реагируют на это более выраженным нарушением обмена веществ, затрагивающим их иммунобиологический статус [Мищенко В.А. Особенности иммунодефицитов у крупного рогатого скота / В.А. Мищенко, Н.А. Яременко, А.В. Мищенко, А.В. Кононов, В.В. Думова //Ветеринария. - 2006. - №11. С. 17-20].

В этой связи в экологически напряженных районах показано назначение животным средств, снижающих антропогенную нагрузку на организм и улучшающих функционирование иммунной системы [Квачев В.Г. Иммунодефицитные состояния и их коррекция у сельскохозяйственных животных / ВТ. Квачев, А.Ю. Кассич // Сельскохозяйственная биология. -1991.- №2 - С. 105-114. Иванов А.В. Эколого-иммунологические проблемы ветеринарной медицины и пути их решения / А.В. Иванов, Г.В. Конюхов, Н.Б. Тарасова // Актуальные вопросы ветеринарной медицины Сибири: Матер. междун. научн.-практ. конфер., посвящ. 70-летию со дня основ, инстит. экспер. ветер. Сибири и Дальнего Востока. - Краснообск, 2010. - С. 238-242].

Известен способ иммунокоррекции у коров путем скармливания кормовой добавки «ЭМ-Вита», состоящую из смеси штаммов Lactobacillus plantarum 376, Lactobacillus casei МДП-1, Saccharomyces cerevisiae, патоки и дрожжей, начиная с третьего месяца лактации в течение последующих четырех месяцев в дозе 40 мл на одно животное в сутки по схеме: 10 суток - скармливание, 7 суток - перерыв [Крапивина Е.В. Продуктивность и иммунный статус организма у коров при использовании кормовой добавки «ЭМ-Вита» /Е.В. Крапивина, Д.С. Жук, Д.В. Иванов, А.И. Абдулов, Ю.Н. Федоров // Молодой ученый. - 2015. - №8.3. - С. 30-33].

Недостатком данного способа является то, что скармливание животным кормовой добавки не затрагивает сухостойного периода (последних два месяца беременности) наибольшего риска развития иммунодефицитного состояния. От данной кормовой добавки получен незначительный иммунокоррегирующий эффект.

Известен способ коррекции иммунобиохимического статуса у коров в предродовом и послеродовом периодах путем перорального применения композиционного средства «Био-ФАЯЛ», содержащего органические кислоты: фумаровую, аскорбиновую, янтарную и лимонную, в течение 10-12 дней до отела и 10-12 дней после родов в сочетании с двукратной внутримышечной инъекцией тетрагидровита за 30 дней до родов и в день отела и трехкратной внутримышечной инъекцией комплекса железа, в состав которого входят этилендиаминдиянтарная кислота и лизин с набором микроэлементов, за 30 и 15 дней до родов и в день отела [Патент РФ №2557527. Способ коррекции иммунобиохимического статуса у коров в предродовом и послеродовом периодах (Гладкова Н.А., Зоткин Г.В., Блохин П.И. и др.)]. Назначение перечисленных фармакологических средств направлено на стабилизацию обменных процессов у коров, способствующих укреплению иммунного статуса животных.

Недостатком данного способа иммунокоррекции у коров является назначение животным большого набора фармакологических средств с разными схемами применения, создающих трудности в их использовании в условиях современной промышленной технологии молочного скотоводства.

Имеется способ коррекции иммунного статуса у крупного рогатого скота путем внутримышечного введения «Витадаптина» за 30 и 15 дней до отела [Ребезов М.Г. Коррекция иммунного статуса у крупного рогатого скота / М.Г. Ребезов, Г.М. Топурия, Л.Ю. Топурия //Вестник мясного скотоводства. - 2016. - №2 (94). - С. 52-57]. Препарат обладает иммуностимулирующей активностью, полученный на основе масла зародышей пшеницы. В его состав входят бетα-каротин, витамин Е, эргостерин, линолевая, линоленовая, арахидоновая кислоты [Невинный В.К. Применение витадаптина в животноводстве / В.К. Невинный, И.А. Шкуратова, И.М. Донник. - Екатеринбург, 2008. - 38 с.]

Недостаток данного способа состоит в том, что содержащиеся в препарате «Витадаптин» биологически активные вещества представляют витаминную группу: β-каротин (провитамин А), эргостерин (провитамин Д₂), витамин Е, ненасыщенные жирные кислоты (витамин F) и их действие является односторонним, направленным на определенное звено иммунной системы.

Известен способ коррекции воспроизводительной функции коров при вторичном иммунодефицитном состоянии метаболической этиологии за счет активации обменных процессов в организме путем введения металлосукцината, состоящего из фракции АСД-Ф №2, янтарной кислоты, набора микроэлементов, новокаина, полиэтиленгликоля, на 10-е, 11-е и 12-е сутки после отела, позволяющий корректировать неспецифический иммунитет за счет активации обменных процессов в организме [Патент РФ №2634055. Способ коррекции воспроизводительной функции у коров (Талдыкина А. А., Футыш О.Я., Воробьева Н.В. и др.)]. Применение металлосукцината, содержащего комплекс биологически активных ингредиентов, направлено на активизацию обменных процессов в организме животных, опосредованно влияющих на иммунный статус животных.

Недостатком данного способа является применение препарата животным после отела, в то время как наиболее выраженное иммунодефицитное состояние у животных проявляется в период сухостоя [Донник И.М. Оценка иммунного статуса коров в зависимости от продуктивности, сезона года, физиологического состояния и генотипа / И.М. Донник, И.А. Шкуратова, А.Г. Исаева и др. // Ветеринария Кубани. - 2013. - №1]. Препарат «Металлосукцинат» содержит большой набор компонентов, что создает трудности в его приготовлении.

Наиболее близким по технической сущности решением иммунокоррекции у коров, находящихся в условиях экологического неблагополучия, является применение в последний месяц беременности α- и γ-интерферонов бычьих рекомбинантных, обладающих видоспецифическим действием, путем трехкратного подкожного их введения с интервалом 24 часа в дозе 10 мл каждого на животное в сочетании с однократной внутримышечной инъекцией диметилдипиразолилселенида (с первым введением интерферонов) в дозе 1 мл/100 кг массы тела. [Шахов А.Г. Влияние α- и γ-интерферонов и их сочетания с диметилдипиразолилселенидом на иммунный статус и функциональное состояние воспроизводительной системы коров в условиях экологического неблагополучия / А.Г. Шахов, И.Т. Шапошников, В.Н. Коцарев, Ю.Н. Бригадиров, В.Н. Скориков, Т.И. Ермакова, Н.В. Карманова, К.В. Тараканова // Российская сельскохозяйственная наука - 2019 г. - №6. - С. 53-57. DOI: 10.31857/S2500-26272019653-57]. После введения препаратов у коров происходило повышение иммунных показателей.

Изобретение решает задачу расширения арсенала средств, способствующих повышению иммунного статуса находящихся в условиях экологического неблагополучия коров, получению более выраженного эффекта профилактики родовых и послеродовых болезней, сокращению периода от отела до оплодотворения, повышению оплодотворяемости.

Для этого в способе фармакокоррекции иммунного статуса у коров в условиях экологического неблагополучия, включающем парентеральное введение за 3 недели до отела α- и γ-интерферонов бычьих рекомбинантных трехкратно с интервалом 24 часа по 10 мл каждого на животное, согласно изобретению, α- и γ-интерфероны бычьи рекомбинантные вводят в сочетании с подкожной инъекцией аминоселетона в дозе 20 мл на животное трехкратно с интервалом 24 часа.

Интерферон бычий рекомбинантный является видоспецифичным препаратом, проявляет иммуностимулирующую и противовирусную активность у крупного рогатого скота. Эффект препарата определяется суммарным действием экзогенного белка непосредственно на пораженные клетки, быстрой индукцией системы эндогенного интерферона, клеточного и гуморального иммунитета. При введении в организм он выступает в качестве индуктора лизоцимной активности сыворотки крови (ЛАСК) и бактерицидной активности сыворотки крови (БАСК), оказывает противовоспалительное действие, повышает его резистентность к воздействию ДНК- и РНК-содержащих вирусов и патогенных микроорганизмов [Инструкция по применению препарата ветеринарного «Интерферон бычий рекомбинантный ИБР»].

Уникальное свойство интерферонов состоит в том, что их действующим началом являются защитные белки, полностью идентичные собственным белкам животных [Прокулевич В.Α., Потапович М.И. Ветеринарные препараты на основе интерферона [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://elib.bsu.by/123456789/24152/1/5 l-55.pdf]

Аминоселетон - тканевый препарат, полученный из селезенки животных методом криофракционирования. Это лекарственное средство применяют при иммунодефицитных состояниях различной этиологии. Известно, что биологически активные вещества, повышающие клеточный и гуморальный иммунитет, содержатся в органах иммунной системы животных, в том числе в селезенке. Клетки этого органа вырабатывают опсонины (тафтсин, фибронектин и др.), большой комплекс цитокинов (Ил-1, Ил-2, Ил-3, Ил-4, Ил-5, Ил-6, Ил-7, Ил-8, Ил-10, Ил-12, Ил-15, Ил-18, ФИО, гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор, IFN-γ, IFN-α), вазоактивный интестинальный пептид, фактор роста гепатоцитов или рассеивающий фактор - HGF/SF, селезеночно-производный фактор роста - SDGF (RU №2538721 C1, А61К 31/00,10.01.2015, А61К 35/12, Бюл. №1). Сущность изобретения поясняется примером.

Исследования проведены на крупном молочном комплексе, расположенном в зоне функционирования химического завода по производству минеральных удобрений с факельными выбросами в атмосферу. За три недели до отела было сформировано 3 группы коров (одна контрольная и две опытные). Коровы первой группы (n=14) без назначения препаратов служили контролем, второй (n=15) подкожно вводили α- и γ-интерфероны бычьи рекомбинантные в дозе по 10 мл каждого на животное трехкратно с интервалом 24 часа в сочетании с однократной внутримышечной инъекцией (с первым введением интерферонов) диметилпиразолилселенида в дозе 1 мл/100 кг массы тела (прототип), третьей (n=15) - α- и γ-интерфероны бычьи рекомбинантные по такой же схеме в сочетании с подкожной инъекцией аминоселетона в дозе 20 мл на животное трехкратно с интервалом 24 часа (заявляемый способ). В начале опыта (перед введением препаратов) и через 4 суток после последней их инъекции от 5 животных из каждой группы получали пробы крови для определения морфологических, иммунологических и биохимических показателей.

За животными вели клинические наблюдения. У коров учитывали общее состояние, характер течения родов и послеродового периода, продолжительность периода от отела до оплодотворения, оплодотворяемость в процентах, индекс осеменения.

Исследованиями крови, полученной в начале опыта, не выявлено существенных различий в большинстве показателях между животными подопытных групп. При последующем ее исследовании (таблица 1) у коров первой группы по сравнению с фоном снизилось содержание эритроцитов на 4,8%, гемоглобина - на 5,3%, гематокрита - на 3,2%. У коров, обработанных α- и γ-интерферонами бычьими рекомбинантными в сочетании с диметилдипиразолилселенидом и в сочетании с аминоселетоном, наоборот, отмечали увеличение указанных показателей соответственно на 9,6% и 13,0% (р<0,05), 7,8% и 10,5% (р<0,05), 6,6% и 9,6%. Уровень лейкоцитов повысился соответственно на 10,1% и 12,9%. По отношению к контролю содержание эритроцитов у животных опытных групп было выше соответственно на 14,3% (р<0,05) и 18,3% (р<0,01), гемоглобина - на 13,3% и 15,8% (р<0,02), гематокрита - на 11,2% и 12,2%, лейкоцитов - на 7,4% и 11,7%, что свидетельствует о положительном влиянии α- и γ-интерферонов бычьих рекомбинантных в сочетании с диметилдипиразолилселенидом и, наиболее выраженном, в сочетании с аминоселетоном на эритропоэз.

Биохимическими исследованиями (таблица 2) установлено увеличение у животных опытных групп содержание общего белка на 3,4-4,5%), что связано с повышением синтетических процессов в печени.

Протеинограмма в контроле существенно не отличалась от таковой при фоновом исследовании. При назначении животным α- и γ-интерферонов бычьих рекомбинантных в сочетании с диметилдипиразолилселенидом и в сочетании с аминоселетоном наблюдалось повышение альбуминов, являющихся важнейшим фактором плазменной детоксикации, связывания и удаления токсинов из организма, на 6,9-8,4%. Содержание α-глобулинов снизилось соответственно на 10,3% и 7,2%, β-глобулинов - на 23,1% (р<0,01) и 26,4%, (р<0,02) γ-глобулинов - возросло на 11,9% и 16,4%. В сравнении с контролем у животных опытных групп содержалось больше γ-глобулинов - на 13,2% и 16,2% при меньших на 23,0% (р<0,01) и 25,4% (р<0,01) величинах β-глобулинов. Повышение содержания γ-глобулинов и снижение концентрации β-глобулинов, проявившихся под влиянием α- и γ-интерферонов бычьих рекомбинантных в сочетании с диметилдипиразолилселенидом и в сочетании с аминоселетоном, свидетельствует о возросшей гуморальной защите и меньшем проявлении эндогенной интоксикации организма более выраженных при применении α- и γ-интерферонов бычьих рекомбинантных в сочетании с аминоселетоном.

Применение α- и γ-интерферонов бычьих рекомбинантных в сочетания с диметилдипиразолилселенидом и в сочетании с аминоселетоном способствовало повышению естественной неспецифической резистентности (таблица 3).

У животных опытных групп по сравнению с фоновыми исследованиями были выше содержание общих иммуноглобулинов на 10,3% и 16,1%, значения БАСК - на 16,5% (р<0,01) и 24,9% (р<0,001), ЛАСК - на 22,0% и 33,3% (р<0,05), а уровень циклирующих иммунных комплексов (ЦИК) - меньше на 11,4% и 14,8%, что обусловлено снижением воздействия иммунодепрессивных факторов и антигенной нагрузки под влиянием α- и γ-интерферонов бычьих рекомбинантных в сочетании с диметилдипиразолилселенидом и, особенно, в сочетании с аминоселетоном. Под их действием повысилась поглотительная способность лейкоцитов: фагоцитарная активность лейкоцитов (ФАЛ) стала выше на 13,7% (р<0,05) и 17,2% (р<0,01), фагоцитарный индекс (ФИ) - на 17,0% и 24,6% (р<0,01), фагоцитарное число (ФЧ) - на 24,2% (р<0,05) и 34,6% (р<0,02). Повышение в опытных группах относительного содержания Т-лимфоцитов, отвечающих за все специфические иммунные реакции в организме, на 21,3% и 28,3% (р<0,05) свидетельствует о положительном влиянии α- и γ-интерферонов бычьих рекомбинантных в сочетании с диметилдипиразолилселенидом и, особенно, в сочетании с аминоселетоном на клеточное звено иммунитета. Количество В-лимфоцитов увеличилось у животных всех групп соответственно на 4,3%, 11,8% и 15,0%. По отношению к контролю у коров с применением α- и γ-интерферонов бычьих рекомбинантных в сочетании с диметилдипиразолилселенидом и в сочетании с аминоселетоном больше содержалось общих иммуноглобулинов на 14,2% и 19,2%, выше были БАСК на 17,2% (р<0,01) и 24,9% (р<0,001), ЛАСК - на 33,3% и 40,7% (р<0,05), а уровень ЦИК - меньше на 16,2% и 21,6% (р<0,05). Показатель ФАЛ превышал значения контроля на 12,8% (р<0,05) и 16,7% (р<0,01), ФИ - на 18,1% (р<0,05) и 23,5% (р<0,01), ФЧ - на 18,9% (р<0,02) и 32,0% (р<0,01). Содержания Т-лимфоцитов было больше на 29,2% (р<0,05) и 34,3% (р<0,02), В-лимфоцитов - на 10,5% и 12,3%.

Более выраженное действие сочетанного применения α- и γ-интерферонов бычьих рекомбинантных в сочетании с аминоселетоном на иммунную систему обусловлено наличием в последнем биологически активных веществ, обладающих стимулирующим действием на гуморальные факторы естественной резистентности организма.

Применение коровам α- и γ-интерферонов бычьих рекомбинантных сочетании с диметилдипиразолилселенидом и в сочетании с аминоселетоном положительно отразилось на процессах свободно радикального окисления и функционировании системы антиоксидантной защиты (таблица 4).

После их введения в кровяном русле животных уменьшилось количество наиболее токсического продукта перекисного окисления липидов - малонового диальдегида (МДА) соответственно на 25,5% (р<0,02) и 26,4% (р<0,02), молекул средней массы при длине волны 254 нм (МСМ₂₃₈) - на 23,5% (р<0,001) и 25,8% (р<0,001), а при длине волны 254 нм (МСМ₂₅₄) - на 27,3% (р<0,01) и 28,1% (р<0,01), средних молекулярных пептидов (СМП), являющихся маркером проявления эндогенной интоксикации в организме, - на 25,3% (р<0,01) и 26,0% (р<0,002). По отношению к контролю у них меньше содержалось МДА соответственно на 22,6% (р<0,05) и 24,1% (р<0,05), МСМ₂₃₈ - на 19,6% (р<0,01) и 22,6% (р<0,01), МСМ₂₅₄ - на 20,0% (р<0,05) и 23,3% (р<0,01), СМП - на 23,4% (р<0,02) и 26,0% (р<0,002).

На фоне снижения интенсивности течения процесса пероксидного окисления липидов и проявления эндогенной интоксикации у коров с назначением α- и γ-интерферонов бычьих рекомбинантных в сочетании с диметилдипиразолилселенидом и в сочетании с аминоселетоном наблюдалась активизация функционирования системы антиоксидантной защиты (АОЗ). В ее ферментативном звене (таблица 5) наблюдалось повышение активности глютатионпероксидазы (ΠΊΟ) соответственно на 15,3% (р<0,001) и 18,9% (р<0,001), каталазы - на 15,4% (р<0,05) и 20,8% (р<0,02). Из показателей неферментативного звена системы АОЗ у них стало выше содержание витамина А соответственно на 16,3% (р<0,05) и 22,1% (р<0,02), витамина Ε - на 16,3% и 22,1%, витамина С - на 27,1% (р<0,05) и 30,3% (р<0,02). В сравнении с контролем у животных опытных групп были больше показатели активности ГПО соответственно на 18,7% (р<0,001) и 22,8% (р<0,001), каталазы - на 19,1% и 25,3% (р<0,05), витамина А - на 15,6% и 21,1%, витамина Ε - на 21,1% и 26,8%, витамина С - на 21,8% (р<0,05) и 26,1% (р<0,05).

У коров с применением α- и γ- интерферонов бычьих рекомбинантных в сочетании с диметилдипиразолилселенидом и в сочетании с аминоселетоном, сопровождающимся повышением иммунного статуса, улучшились показатели репродуктивной функции. Патологию родов, проявившуюся в форме задержания последа, у них регистрировали реже в 2,2 раза и 4,3 раза, чем в контроле, послеродовые осложнения (субинволюция матки и эндометрит) - реже в 2,1 раза и 3,2 раза (таблица 6).

Период от отела до плодотворного оплодотворения у коров с применением α- и γ-интерферонов бычьих рекомбинантных в сочетании с диметилдипиразолилселенидом и в сочетании с аминоселетоном был короче соответственно 11,9 дней (р<0,02) и 23,0 дней (р<0,01), оплодотворяемость - выше на 8,1% и 14,7%, индекс осеменения - меньше в 1,3 раза и 1,6 раза (р<0,05).

Таким образом, заявляемый способ иммунокоррекции у коров, находящихся в условиях экологического неблагополучия, подтверждает свою высокую эффективность.