СПОСОБ АДАПТАЦИИ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА Российский патент 2013 года по МПК A61K31/115 A61P43/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности, ветеринарии и может быть использовано для адаптации крупного рогатого скота при завозе поголовья из других регионов.

Известен способ содержания производственных групп коров (см. патент РФ №2054252 по кл. МПК A01K 67/02, опуб. 20.02.1996), заключающийся в формировании животных по физиологическому состоянию воспроизводительной функции и стадии лактации, при этом формирование осуществляют из однородных по происхождению, возрасту, массе, адаптации к однотипным условиям содержания и кормления, по естественной резистентности и специфической устойчивости к незаразным и инфекционным заболеваниям.

Однако способ трудоемок и трудно реализуем на практике, поскольку предусматривает формирование нетелей из хозяйств, благополучных по туберкулезу в течение не менее 4 лет. Подбор животных, одинаковых по возрасту и молочной продуктивности также трудно выполним.

Кроме этого, в современных условиях развития животноводства, когда речь идет об адаптации импортного поголовья к новым условиям содержания, задача подбора животных, одинаковых по воспроизводительной функции и стадии лактации, практически невыполнима.

Известен также способ адаптации животных к стресс-факторам путем введения кормовой добавки (см. патент РФ №2233099 по кл. МПК A23K 1/16, опуб. 27.07.2004), в качестве, которой используют янтарно-кислую соль 2-амино-4-метилтио-(S-оксо-S-имино)-масляной кислоты или смесь ее серно-кислой или фосфорно-кислой соли с янтарной кислотой.

Однако, использование кормовых добавок не гарантирует биохимическую адаптацию животных к новым условиям содержания. Как правило, при достижении баланса углеводного обмена может происходить дисбанас белкового и жирового обменов.

Наиболее близким к заявляемому является способ адаптации крупного рогатого скота (см. патент РФ №2230526 по кл. МПК A61D 7/00, A61K 31/095, опуб. 10.06.2004), заключающийся во введении органического препарата - селенопирана. Данный препарат в настоящее время утвержден в РФ как компонент биологически активных добавок (Сан. Эпид. заключение №77.99.03.241.Б.000329.10.03 от 31.10.2003 г.).

Принцип действия препарата заключается в высвобождении селена из связанного состояния и его вовлечении в биохимические процессы при стрессовых ситуациях, вызванных болезнями, при эмоциональных нагрузках и нервных срывах, при отравлениях и приеме недоброкачественной пищи.

Кроме этого, в отличие от неорганических форм селена, селенопиран нерастворим в воде, но растворим в жирах, он неактивен по отношению к микроорганизмам и не повышает кислотности желудочного сока (см., например, http://www.biokor.ru/info_407).

Изобретение направлено на решение задачи создания эффективного, безвредного и не обладающего побочными действиями способа адаптации крупного рогатого скота независимо от изменения условий их содержания и кормления за счет регуляции связей одновременно белкового, углеводного и липидного обменных процессов, а также изменения соотношения энергетического и пластического обмена.

Для решения поставленной задачи в способе адаптации крупного рогатого скота, заключающемуся во введении препарата на основе органического соединения, согласно изобретению, в качестве препарата на основе органического соединения используют композицию в виде смеси раствора формальдегида 36,5-37%-ной концентрации с раствором хлорида натрия 0,85-0,95%-ной концентрации при соотношении их весовых частей 2-6:994-998, при этом композицию вводят двукратно внутримышечно в дозе 5,0-6,0 мл на голову с интервалом между инъекциями 7-10 дней.

В известных авторам источниках патентной и научно-технической информации не описано эффективного, нетоксичного, простого в реализации способа адаптации крупного рогатого скота к новым условиям содержания и кормления при завозе животных из других регионов (России или стран ближнего и дальнего зарубежья).

Все существующие в настоящее время методы адаптации крупного рогатого скота (КРС) направлены на сохранение условий содержания и кормления, которые они имели там, откуда были завезены. Однако, при завозе животных (из других хозяйств, регионов, стран) возникают стрессовые ситуации, изменяющие физиологическое состояние КРС и приводящие к проявлению различных патологий.

Усилия специалистов-животноводов, направленные на сохранение здоровья животных при завозе, предусматривают поддержание полноценных сбалансированных рационов и необходимых условий содержания. Это, в свою очередь, предопределяет и необходимость сохранения классических корреляционных связей в обменных процессах КРС. Однако сохранение этих связей при переводе животных из одних условий в другие и изменение рационов кормления может препятствовать их адаптации.

В данном изобретении эффект достигается за счет оптимизации связей между обменными процессами (углеводным, белковым, липидным), а также за счет изменения соотношения между энергетическим и пластическим обменными процессами (соотношения катаболических и анаболических процессов).

Изменение этих связей, не нарушающих физиологическое состояние животных, способствует адаптации их к новым условиям: при полноценном кормлении, но изменении условий содержания и рационов кормления.

Сказанное позволяет сделать вывод о наличии изобретательского уровня в заявляемом решении.

Водный раствор формальдегида - прозрачная бесцветная жидкость со своеобразным острым запахом, смешивающаяся с водой и спиртом в любых соотношениях.

Формальдегид - представитель класса альдегидов НСНО. Представляет собой бесцветный газ с резким запахом, мол. массой 30,03, плотность его при 20°C равна 0,815, температура плавления 92°C, температура кипения 19,2°C. Хорошо растворим в воде, спирте. Легко полимеризуется, образуя при полимеризации в водной среде - параформальдегид, а в безводных средах (бутане, гексане) - полиоксиметилен.

Раствор хлорида натрия для инъекций - бесцветная прозрачная жидкость солоноватого вкуса. Раствор стерилен, апирогенен.

Хлорид натрия - кубические кристаллы или белый кристаллический порошок соленого вкуса, без запаха. Растворим в воде (1:3).

Заявляемое средство представляет собой прозрачную бесцветную жидкость без запаха слегка солоноватого вкуса.

Средство готовят следующим образом.

Берут 2-6 весовых части 36,5-40%-ного медицинского раствора формальдегида, добавляют его в 998-994 весовых частей стерильного 0,85-0,95%-ного раствора хлорида натрия для инъекций до получения 0,07-0,24%-ного раствора формальдегида. Средство хранят в темном месте при температуре 15-35°C.

Пример 1. Берут 0,2 мл 37%-ного медицинского раствора формальдегида, добавляют его в 99,8 мл стерильного 0,9%-ного (или 0,95%-ного) раствора хлорида натрия. Смесь растворов тщательно перемешивают. Конечная концентрация формальдегида в полученном средстве будет составлять 0,074 мас.%.

Исследования проводились на здоровом импортном поголовье крупного рогатого скота в количестве 2915 нетелей в возрасте 2-2,5 года.

В первом хозяйстве исследования поводились на 215 головах, из которых 92 головы были опытными, 123 - контрольными. Во втором хозяйстве - на 2700 головах, из которых 1400 были опытными, а 1300 - контрольными.

Препарат вводили на 9-10 день после проведения всех диагностических и карантинных мероприятий в хозяйствах. Введение осуществляли внутримышечно в дозе 5,5 мл двукратно с интервалом 7-10 дней.

Интервал между введениями в количестве 7-10 дней выбран из следующих соображений. Установлено, что введение препарата приводит к каскадному изменению биохимических параметров.

При интервале менее 7 дней происходит «наложение» одних биохимических процессов на другие, что, в свою очередь, приводит к получению неоднозначных результатов.

При интервале введения препарата более 7 дней на момент вторичного введения метаболические изменения, вызванные первым введением, полностью нивелируются, в результате чего вместо двукратного введения получаем по достигаемому эффекту - два однократных

В течение 5 месяцев в обоих хозяйствах регистрировали выбытие животных, количество абортов, ортопедические и гематологические заболевания, проводили биохимические исследования. Кроме этого, через 1,5 года во втором хозяйстве также исследовали эти показатели и дополнительно - показатели по маститам и падежу телят.

Результаты анализа эффективности применения заявляемого способа адаптации крупного рогатого скота представлены в таблице 1.

Таблица 1 Анализ эффективности применения способа адаптации КРС Наименование показателей Значения показателей через 5 месяцев Значения показателей через 1,5 года во II хоз-ве I хозяйство II хозяйство Опытная (92 гол) Контрол. (123 гол) Опыта. (1400 голов) Контрол (1300 голов) Опытн. (1400 голов) Контрол (1300 голов) Вынужденный убой 9 голов (9,8%) 15 голов (12,2%) 196 гол. (14,0%) 204 гол. (15,7%) 196 гол. (14,0%) 234 (18,0%) Мертворожденность 4 гол. (4.3%) 11 голов (8,9%) 65 гол. (4,6%) 115 гол. (8,8%) 266 гол. (19.0%) 234 (18,0%) Заболевания копыт 8 гол. (8,7%) 14 гол. (11,4%) анализ не проводился 504 гол (36,0%) 468 гол (36,0%) Маститы - - - - 98 гол. (7,0%) 364 гол (28%) Падеж телят         0 156 (12,0%)

Из таблицы 1 следует, что через 5 месяцев вынужденный убой у обработанных нетелей по сравнению с контролем из первого хозяйства на 2,4%, мертворожденность - на 4,6% и заболевания копыт - на 2,7% меньше.

Во втором хозяйстве также через 5 месяцев вынужденный убой уменьшился на 1,7%, мертворожденность - на 4,2%.

Значения показателей через 1,5 года в опытной группе второго хозяйства свидетельствуют о снижении на 4% выбытия животных. Проявление маститов после отела в 4 раза меньше. Обеспечена 100% сохранность телят.

Кроме этого, молочная продуктивность коров при первом удое стала на 15% выше по сравнению с контрольной группой (в таблице не показано).

Во втором хозяйстве через 1,5 года проводили биохимические исследования крови.

Биохимические параметры, а также соотношение энергетического и пластического обменов определяли по общепринятым методикам. Результаты исследований представлены в таблице 2.

Таблица 2 Результаты биохимических исследований крови коров. Параметры Норма Опыт Конт роль М ±m М ±m ACT, мккат 0,75-1,8 1,86 0,2 1,75 0,1 *** АЛТ, мккат 0,12-0,58 0,87 0,1 1,45 0,05 *** Коэффициент де Ритис   2,14 0,1 1,20 0,05 КК, мккат 0,2-1,8 2,95 0,4 4,02 1,2 *** ЛДГ, мккат 5-16 28,28 3,6 19,59 2,1 *** Индекс Ферментемии   2,42 0,1 1,56 0,2 *** ГГТ, мккат 0,1-0,4 0,36 0,04 0,23 0,01 *** Общий белок, г/л 62-82 66,81 1,2 59,13 1,7 Альбумины, г/л 28-39 29,43 0,6 28,77 0,7 *** Глобулины, г/л 29-49 37,39 1,5 30,36 1,9 Альбумин/Глобулин   0,80 0,04 0,98 0,1 *** Мочевина, ммоль/л 2,8-8,8 3,59 0,2 5,81 0,2 *** Общий белок / Мочевина   319,53 24,6 170,61 7,4 Глюкоза, ммоль/л 2,3-4,1 3,20 0,2 2,83 0,1 *** Общий холестерин, ммоль/л 1,6-5,0 3,90 0,2 1,73 0,1 *** Хс-ЛПВП, ммоль/л   2,00 0,1 1,12 0,1 *** Хс-ЛПНП, ммоль/л   1,75 0,2 0,47 0,1 *** Индекс атерогенности   0,97 0,1 0,58 0,1 ***p<0,05

Из таблицы 2 следует, что активность аспартатаминотрансферазы (ACT) достоверно не различалась по группам, однако в опыте была несколько выше, чем в контроле. Тенденция к повышению активности ACT указывает на, активизацию иммунной системы и повышение сопротивляемости организма инфекциям, в том числе, внутриклеточным.

Активность аланинаминотрансферазы (АЛТ) в опыте была достоверно ниже, чем в контроле, в 1,7 раза. АЛТ - основной маркер периферической зоны метаболизма, отражающий степень интеграции белкового и углеводного обмена. Поскольку и активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ), и концентрация общего белка были выше в опыте, причем концентрация общего белка - достоверно, нет оснований связывать снижение активности АЛТ со снижением интенсивности белкового либо углеводного обмена.

Корреляция между активностью ЛДГ и ACT составляла в контроле r=-0,53, а в опыте r=+0,85. Таким образом, в контроле имеется метаболизм средней эффективности, подчиняющийся метаболическому эффекту Пастера, а в опыте - усиление аэробного окисления глюкозы, субстратно поддерживаемое усилением гликолиза, т.е. интенсификацию катаболизма. В то же время корреляция между КК и ACT и в контроле, и в опыте превышала+0,8, что указывало на высокоэффективное сопряжение процессов биосинтеза макроэргов АТФ и креатинфосфата и переноса их из митохондрий в цитоплазму в обеих группах.

Коэффициент Де Ритиса в опыте был достоверно выше, что указывает на преобладание энергетического обмена и активизацию защитных механизмов. Индекс ферментемии также в опыте был достоверно выше, что указывает на преобладание аэробного окисления глюкозы и высокоэффективный энергетический обмен.

Креатинкиназа в опыте обнаруживает тенденцию к нормализации активности.

Активность ГГТ в опыте была достоверно выше, что указывает на более высокую интенсивность азотистого и, в частности, белкового обмена, подтверждаемую повышенной концентрацией общего белка. ГГТ относится к важнейшим индикаторным ферментам. Все ткани организма используют аминокислоты и накачивают их против градиента концентрации, что реализуется через ГГТ. Связано это с необходимостью не только использовать аминокислоты для синтеза белка, но и стабилизировать его структуру в противовес разрушающему действию мочевины. ГГТ транспортирует аминокислоты и пептиды в клетки, участвует в системе детоксикации, а также в метаболизме биогенных аминов. Будучи мембрано-связанным и энергозависимым ферментом, ГГТ является последним барьером защиты тканей от чужеродных соединений. Осуществляет разрушение денатурированных белков и пептидов. В контроле корреляция между активностью ГГТ и концентрацией мочевины составила r=+0,08, а в опыте r=+0,77. Таким образом, достоверное повышение активности ГГТ в опыте увеличивает адаптивные возможности организма за счет более выраженного стабилизирующего влияния ГГТ на нативную структуру белков.

В данных по контрольной группе отмечалась качественно одинаковая, но количественно разная взаимозависимость ACT и ГГТ, в зависимости от активности последней, что в целом характерно для метаболических процессов. Эта ситуация может быть обозначена как обеспечение стабильности одного фермента за счет циклических колебаний другого. Показательно, что стабильность энергозависимой ГГТ обеспечивается поливариативностью энергопродуцирующей ACT. Различному уровню активности ГГТ соответствует характерная динамика ACT. Стабильно невысокая активность ГГТ (менее 0,25 микрокатал) сочеталась с закономерным ростом активности ACT (в этом диапозоне активности ГГТ корреляционный коэффициент Пирсона для ACT и ГГТ r=+1). При повышении уровня ГГТ (0,25 микрокатал и выше) отмечалось снижение активности ACT (в этом диапозоне активности ГГТ коэффициент Пирсона для ACT и ГГТ равен -0,89). АЛТ, в отличие от ACT, имеет некую собственную динамику. Однако в зоне высоких значений ГГТ отмечалось снижение активности не только ACT, но и АЛТ (в диапозоне высоких значений активности ГГТ корреляционный коэффициент Пирсона для АЛТ и ГГТ r=-0,98, а в целом коэффициент Пирсона для АЛТ и ГГТ r=-0,85).

В данных по опытной группе в целом отсутствовала корреляция между активностью ACT и ГГТ (r=-0,19). Ни в зоне высоких, ни в зоне низких значений активности ГГТ не обнаружена значимая корреляция между ACT и ГГТ, что подтверждает разобщение пластического и энергетического обмена.

Увеличение активности ACT и величины коэффициента Де Ритиса в опыте не сопровождаются снижением стабильности белков, как это бывает при сохранении жесткой противофазной взаимозависимости энергетического и пластического обмена.

Концентрация общего белка в опыте увеличена за счет глобулиновой фракции, что подтверждает активизацию защитных сил организма.

В опыте достоверно снижена концентрация мочевины и повышено соотношение общего белка и мочевины, что свидетельствует об усилении не только энергетического, но и пластического обмена, т.е. о более эффективном метаболизме в целом.

Мочевина является одновременно показателем как пластического (потому что синтезируется), так и энергетического (потому что синтезируется из аминокислотного азота) обмена. Концентрация мочевины в опыте ниже (р<0,05), чем в контроле, в 1,6 раза. Причем в опыте отмечалась высокая положительная корреляция (r=+0,77) между концентрацией мочевины и активностью ГГТ. Это указывает на происхождение мочевины из аминогрупп, образующихся при дезаминировании аминокислот, т.е. в данном случае мочевина - показатель в большей степени пластического обмена. Тот факт, что концентрацию мочевины в опыте следует рассматривать как показатель пластического обмена, подтверждается обратной корреляцией между концентрацией мочевины и общего белка (r=-0,6). Это становится понятным, если учесть, что и белок, и мочевина имеют своими предшественниками аминокислоты.

В опыте достоверно возрастала концентрация общего холестерина, а также липопротеидов высокой (ЛПВП) и низкой (ЛПНП) плотности. Это указывает на более высокую интенсивность липидного обмена.

Итак, углеводный обмен в опыте по сравнению с контролем более интенсивный (достоверное увеличение активности ЛДГ).

Белковый обмен интенсифицирован, частично нарушена его зависимость от углеводного обмена.

Липидный обмен повышен, причем за счет вовлечения эндогенных липидов, на фоне снижения токсичности липазы.

Соотношение энергетического и пластического обмена изменено в сторону некоторго преобладания первого.

В опыте по сравнению с контролем изменены корреляционные связи индекса ферментемии с ключевыми-ферментами (таблица 3).

Таблица 3 Зависимость индекса ферментемии от активности ключевых ферментов   ACT АДТ КК ЛДГ Контроль +0,79 +0,71 +0,89 -0,88 Опыт +0,74 +0,28 +0,55 -0,10

Как видно из таблицы 3, в контроле присутствует высокая корреляция индекса ферментемии с показателями центральной и периферической зоны метаболизма, в то время как в опыте наблюдаются совершенно другие закономерности, выражающиеся в большей автономности различных ветвей метаболизма друг от друга.

В опыте по сравнению с контролем изменены корреляционные связи показателей белкового и липидного обмена (таблица 4).

Таблица 4 Зависимость концентрации общего белка от показателей липидного обмена и коэффициента Де Ритиса   Коэфф. Де Ритиса Холестерин ЛПВП ЛПНП Контроль -0,67 +0,95 +0,53 +0,42 Опыт -0,05 -0,45 +0,13 -0,55

Как видно из таблицы 4, в контроле присутствует высокая корреляция общего белка с показателями липидного обмена и коэффициентом Де Ритиса. Отрицательная корреляция общего белка и коэффициента Де Ритиса указывает на обратную взаимозависимость пластического и энергетического обмена, отсутствующую в опыте. У подопытных животных энергетический и пластический обмен более автономны друг от друга, чем у контрольных животных. В контроле наблюдается положительная корреляция белкового и липидного обмена, в опыте - отрицательная.

Зависимость концентрации глюкозы от концентрации холестерина в контроле отсутствует (r=+0,18), а в опыте составляет +0,74.

Зависимость концентрации глюкозы от концентрации мочевины в контроле составляет -0,67, а в опыте +0,43.

Таким образом, в опыте по сравнению с контролем изменены соотношения энергетического и пластического обмена, белкового и липидного обмена, углеводного и липидного обмена, углеводного и белкового обмена. У подопытных животных различные ветви метаболизма более автономны друг от друга, благодаря чему частные неблагоприятные воздействия в контроле легко превращаются в системные, а в опыте - купируются. Это говорит о повышении способности животных к адаптации.

Под биохимической адаптациией понимают способность организмов изменять свой метаболизм в соответствии с изменениями условий среды. Биохимическая адаптация протекает на молекулярном уровне.

Различают срочную и долговременную биохимическую адаптацию (Хочачка П., Семеро Дж. Биохимическая адаптация. - М., Мир, 1988. - 568 с.), причем долговременная адаптация является результатом развития срочной адаптации.

Важными показателями срочной адаптации являются: усиление аэробного и анаэробного окисления глюкозы, повышение скорости тканевого дыхания, усиление мобилизации липидов из жировых депо. Результаты биохимических тестов говорят о наличии у экспериментальных животных признаков срочной адаптации. Так, активность ЛДГ, отражающая анаэробное окисление глюкозы, и величина индекса ферментемии, отражающая аэробное окисление пирувата, в опыте были достоверно выше, чем в контроле. Активность ACT, отражающая интенсивность тканевого дыхания, в опыте обнаруживала тенденцию к увеличению. Концентрация общего холестерина, отражающая скорость мобилизации липидов из жировых депо, в опыте была достоверно выше, чем в контроле. Все это подтверждает наличие у подопытных животных признаков срочной адаптации.

Долговременная адаптация предназначена для подготовки организма к возможным нагрузкам. Биологическое назначение долговременной адаптации - создание в организме структурно-функциональной базы для лучшей реализации механизмов срочной адаптации.

Одними из наиболее значимых направлений долговременной адаптации являются следующие.

Повышение скорости восстановительных процессов. Особенно большое значение для развития долговременной адаптации имеет ускорение синтеза белков. Это приводит к увеличению содержания сократительных белков, белков-ферментов, кислород-транспортирующих белков. Благодаря повышению содержания ферментов ускоряется обмен других биологически активных соединений, в частности креатинфосфата, гликогена, липидов. В результате такого воздействия существенно возрастает энергетический потенциал организма.

Развитие резистентности к биохимическим сдвигам, возникающим в организме при нагрузках. Прежде всего, это касается устойчивости организма к повышению кислотности, вызванному накоплением лактата. Предполагается, что нечувствительность к росту кислотности обусловлена образованием молекулярных форм белков, сохраняющих свои биологические функции при пониженных значениях рН.

К основным биохимическим тестам, указывающим на наличие долговременной адаптации, можно отнести концентрацию общего белка, липопротеидов и общего холестерина. Эти показатели в опыте были достоверно выше, чем в контроле, что позволяет говорить о наличии у экспериментальных животных признаков долговременной адаптации.

Таким образом, у экспериментальных животных обнаруживаются изменения биохимических параметров, характерные как для срочной, так и для долговременной адаптации.

На основании изложенного, можно сделать вывод, что заявляемый способ эффективен, безвреден, не обладает побочными действиями, позволяет решить задачу адаптации крупного рогатого скота независимо от изменения условий их содержания и кормления за счет регуляции связей одновременно белкового, углеводного и липидного обменных процессов, а также изменения соотношения энергетического и пластического обмена.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и ветеринарии и предназначено для адаптации крупного рогатого скота при завозе поголовья из других регионов. Животным вводят препарат на основе органического соединения. В качестве препарата используют композицию в виде смеси медицинского раствора формальдегида с раствором хлорида натрия 0,85-0,95%-ной концентрации при соотношении их весовых частей 2-6:994-998. Композицию вводят двукратно внутримышечно в дозе 5,0-6,0 мл на голову с интервалом между инъекциями 7-10 дней. Способ эффективен, безвреден, не обладает побочными действиями. 4 табл., 1 пр.

Способ адаптации крупного рогатого скота к новым условиям содержания, заключающийся во введении препарата на основе органического соединения, отличающийся тем, что в качестве препарата на основе органического соединения используют композицию в виде смеси медицинского раствора формальдегида с раствором хлорида натрия 0,85-0,95%-ной концентрации при их соотношении весовых частей 2-6:994-998, при этом композицию вводят двукратно внутримышечно в дозе 5,0-6,0 мл на голову с интервалом между инъекциями 7-10 дней.