СПОСОБ КОРРЕКЦИИ МИНЕРАЛЬНОГО ОБМЕНА У КОРОВ В УСЛОВИЯХ БИОГЕОХИМИЧЕСКОЙ ПРОВИНЦИИ Российский патент 2013 года по МПК A61K31/00 

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

Поскольку состав поверхности Земли неоднородный, то на ней обнаруживаются области с повышенным или пониженным содержанием тех или иных химических элементов. Эти области, отличающиеся от соседних областей по содержанию в них химических элементов (соединений) получили название биогеохимических провинций.

Микроэлементы занимают значительное место в питании животных. Потребность в микроэлементах частично удовлетворяется за счет их содержания в ингредиентах корма. Однако, в компонентах корма, выращенного в разных географических регионах, может наблюдаться дефицит одних и избыток других микроэлементов, что приводит к возникновению различных патологий у животных. Зачастую как недостаточное, так и избыточное поступление в животный организм одного и того же элемента служит причиной возникновения заболеваний.

Проблема микроэлементозов актуальна в связи с тем, минеральные соли, находящиеся в плазме крови, а также в других биологических жидкостях в ионизированном состоянии, играют большую роль в регуляции жизненно важных процессов и в создании условий, необходимых для нормальной деятельности всех органов и тканей. Они необходимы для роста и размножения, влияют на функции кроветворения, эндокринных желез, иммунитет, регулируют обмен веществ.

Известно множество способов нормализации обмена веществ в организме коров.

Известен способ нормализации минерального обмена коров включающий применение наряду с микроэлементами минеральной добавки цеолита и белковой добавки биотрина [3]. ОПХ «Бирское» Башкирской республики находится в биогеохимической провинции с низким содержанием меди, цинка и кобальта. Применение данных препаратов позволяет повысить уровень микроэлементов в крови животных: марганца на 5,3%, меди на 0,8%, цинка на 9,1% %, кобальта на 11,1%, в молоке уровень марганца увеличился на - 3,0%, меди на - 9,1%, цинка на - 6,2%, кобальта на - 11,1%. За весь период опыта уровень кальция в крови увеличился на 4,6-5,7%, фосфора на 4,6-5,2%. Молочная продуктивность коров при этом за весь период опыта увеличилась на 5,8-9,2%.

Однако, использование в рационах лактирующих коров комплекса солей микроэлементов и цеолита существенных изменений показателей минерального обмена не оказывает и показатели были практически на одинаковом уровне в сравнении с животными контрольной группы.

А использование биотрина в качестве источника микроэлементов сдерживается тем, что этот продукт микробиологического синтеза недостаточно изучен, в частности отдаленные последствия его применения. Поэтому использование белково- минеральной смеси требует дальнейшего изучения.

Известен способ нормализации минерального обмена у лактирующих коров, при использовании природного минерала-вермикулита [2]. В условиях КООПХОЗа «Знаменский» Нагайбакского района Челябинской области, которое относится к биогеохимической провинции с недостатком таких микроэлементов как медь, цинк, кобальт, и избытком свинца и никеля, использование у коров вермикулита, позволяет восполнить недостаток эссенциальных элементов в организме коров, путем введения дополнительно к основному рациону в смеси с концентратами в дозе 0,1 г/кг массы тела два раза в сутки в течении 15 дней с интервалом 15 дней. Этот способ позволяет повысить уровень цинка в крови животных на - 58,5%, меди на - 75,3%; в молоке уровень цинка на - 90,3%, меди на - 74,4%. В сыворотке коров наблюдалась нормализация кальций-фосфорного отношения, так уровень кальция повысился на 57,7%, уровень фосфора снизился на 19,0%. Продуктивность коров при этом за период опыта (60 дней), увеличилась на 28,0%.

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.

Наиболее близким прототипом является способ нормализации минерального обмена у лактирующих коров в биогеохимических провинциях, с использованием недостающих в рационе микроэлементов [1]. Опыт был проведен в хозяйстве АО «Салават-Юлаево» Аргаяшского района Челябинской области, эта зона относится к биогеохимической провинции с недостатком цинка, марганца, кобальта. Л.А. Ахмадулиной экспериментальным путем установлено, что за 30 дней дачи сульфатных солей цинка, марганца, кобальта, способ позволяет повысить уровень цинка на - 66,18%, марганца на - 54,94%, содержание меди снизилось на - 5,89%. В молоке коров уровень цинка повысился на - 91,26%, меди на 11,46%, марганца на- 44,51%. Содержание кальция в крови животных за время опыта увеличилось на 23,8%, фосфор снизился на 13,7%. Са: Р отношение составило 1,5:1. Было надоено молока за период опыта на 7,2% больше по сравнению с контрольной группой.

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.

Целью изобретения является повышение эффективности способа коррекции минерального обмена у дойных коров в биогеохимических провинциях с недостатком микроэлементов таких как медь, марганец, цинк.

Суть способа заключается в введении ежедневно в основной рацион дойных коров недостающих микроэлементов в виде сернокислых солей: медь в дозе 0,33-0,35 мг на гол/сут, марганец в дозе 2,90-2,92 мг на гол/сут, цинк в дозе 3,0-3,3 мг на гол/сут и дача однократно в месяц (30-31 день) внутрь с концентрированным кормом антиоксидантного препарата «Селерол» в дозе 20-23 мл на голову ежемесячно, в течении эксплуатации коров.

Анализ прототипа и других технических решений в данной области ветеринарии не выявил в них признаки, сходные с заявляемым решением, что позволяет сделать вывод о соответствии способа критерию новизна, так как оно не известно из уровня техники.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом, показывает, что, заявляемый способ отличается от известного тем, что одновременно с солями микроэлементов используется селеносодержащий препарат «Селерол». По доступным источникам научно-технической информации и патентной информации нам неизвестны способы коррекции минерального обмена с использованием полисолей - меди, марганца и цинка совместно с антистрессовым селенсодержащим препаратом, таким образом заявляемый способ соответствует критерию изобретательский уровень.

Заявленный способ является промышленно применимым, так как он был испытан в молочном скотоводстве на лактирующих коровах СХПК «Колхоз им. Шевченко» Чесменского района, Челябинской области.

Способ реализуется следующим образом, на фоне коррекции рациона по микроэлементам одновременно вводится в рацион коровам препарат «Селерол» в дозе 20-23 мл на голову 1 раз в месяц, ежемесячно, препарат смешивается с концентрированным кормом. Дозу препарата, кратность его введения, период применения определяли опытным путем.

Препарат «Селерол» (Selerolum), выпускается научно-производственной компанией ООО «Асконт+» (г.Москва, Россия), является водным раствором токоферола ацетата (витамина Е) и натрия селенита с добавлением вспомогательных веществ: представляет собой прозрачную жидкость желто-зеленого цвета с характерным запахом. Допускается опалесценция раствора. В 1 мл препарата содержится 25 мг токоферола ацетата и 2,2 мг натрия селенита.

Токоферол, входящий в состав препарата, регулирует окислительно-востановительные процессы, влияет на углеводно-жировой обмен, усиливает действие витаминов А и D₃, оказывает влияние на состояние иммунитета, общую сопротивляемость организма. Селен в значительной степени способствует эффективности витамина Е, играет роль в окислительно-восстановительных процессах, кроме того является природным антиоксидантом, и относится к неферментативным ингибиторам перекисного окисления липидов, может регулировать уровень свободнорадикальных процессов, через них влиять как на окислительный метаболизм, так и на развитие иммунных реакций.

Препарат «Селерол» предупреждает стрессовые состояния, способствует повышению общей резистентности организма. Селен и витамин Е входящие в состав препарата «Селерол» как сильные антиоксиданты снижают образование и накопление в организме токсичных переокислов; способствуют нормализации и интенсивности обмена веществ.

Вышеперечисленные сведения, послужили основой разработки способа включающего применение сульфатных солей микроэлементов меди, марганца, цинка и селеносодержащего препарата «Селерол» для нормализации минерального обмена в организме коров.

Пример выполнения. Для реализации предлагаемого способа провели эксперимент на базе СХКП «Колхоз им. Шевченко» Чесменского района Челябинской области. При исследовании кормов в СХПК «Колхоз им. Шевченко» Чесменского района Челябинской области, был обнаружен недостаток меди, марганца, цинка. Например, сено кострецовое содержало меди - 3,24 мг/кг, комбикорм - 6,4 мг/кг при норме 30 мг/кг; цинка - 18,48 мг/кг и 28,44 мг/кг соответственно, при норме 75 мг/кг; марганца 37,5 мг/кг и 22,4 мг/кг соответственно при норме 40 мг/кг.

Анализ кормового рациона также показал, что в рационе недостает 44,6% меди, 64,8%о марганца и 69,4%цинка.

В связи с этим возникла необходимость в коррекции рациона животных по недостающим микроэлементам. Суточная доза недостающих в рационе микроэлементов была определена расчетным путем, в зависимости от потребности организма лактирующих коров. Одновременно было установлен недостаток селена в кормах, так сено кострецовое содержало селена - 0,2 мг/кг, комбикорм - 0,35 мг/кг при норме 1,0 мг/кг.

Учитывая, что эксплуатация животных осуществляется в биогеохимической провинции, изучать и корректировать микроэлементный состав рациона необходимо не реже 1 раза в полгода.

У поголовья данного хозяйства при клиническом осмотре наблюдались симптомы недостатка микроэлементов:. снижение эластичности кожи, в области шеи наблюдались дерматиты, аллопеции, волосяной покров взъерошен, блеск отсутствует, волос матовый ломкий, у коров более темной масти отмечена депигментация волос (светлые волосы чередуются с более темными), у 30% животных истончение и рассасывание последних хвостовых позвонков, у 15% животных наблюдали остеолизис 13-го ребра, у 10% животных стада наблюдали деформацию суставов, у 15% деформацию копытцевого рога, что свидетельствует о нарушении минерального обмена в организме коров.

О нарушении обмена веществ свидетельствуют также морфо-биохимические исследования крови. Так, у животных данного хозяйства, было обнаружено пониженное содержание красных кровяных телец на 3,5%, содержание гемоглобина на 8,3%, лейкоцитов на 21,7% ниже средних нормативных значений.

Постоянный недостаток микроэлементов, необходимых для кроветворной функции, вызвал изменения количественного состава клеток белой крови. При анализе лейкоцитарного профиля крови коров наблюдается повышенное на 78,7% содержание эозинофилов, базофилов на 33,0%, палочкоядерных нейтрофилов на 42,9%, снижение сегментоядерных на 6,5%, моноцитов на 7,9%, и лимфоцитов на 12,0%. Увеличение количества эозинофилов, палочкоядерных нейтрофилов, снижение сегментоядерных нейтрофилов и лимфоцитов характерно для изменении картины крови во время стрессовых ситуаций (Таблица 1).

Таблица 1 Фоновые гематологические показатели коров $$(\overline{Х}\pm S\overline{x};\text{ n}=6)$$ Показатель Средние нормативные данные* Фактическое содержание % к норме Эритроциты, ×10¹²/л 6,25 6,04±0,07 -3,5 Лейкоциты, ×10⁹/л 8,25 6,78±0,11 -21,7 Гемоглобин, г/л 115,0 106,2±0,58 -8,3 Базофилы 1,0 1,33±0,21 +33,0 Эозинофилы 5,5 9,83±0,43 +78,7 Нейтрофилы Миэлоциты 0 - - Юные 0-1 - - Палочкоядерные 3,5 5,0±0,37 +42,9 Сегментоядерные 27,5 25,83±0,48 -6,5 Моноциты 4,5 4,17±0,31 -7,9 Лимфоциты 57,5 51,33±0,49 -12,0 *Примечание И.П. Кондрахин (2004)

Длительная нехватка микроэлементов, также отразилась на состоянии белкового обмена. Так содержание общего белка сыворотки крови ниже среднего нормативного значения на 4,5%, при одновременном снижении содержания белков фракции альбуминов на 10%, и альфа-глобулинов на 18,8%. Повышение белков сыворотки крови класса бета- и гамма-глобулинов на 14,8% и 27,3% соответственно. Таким образом при дефиците микроэлементов нарушается синтез белков, уменьшается доля наиболее лабильной фракции- альбуминов, повышается содержание глобулинов, что свидетельствует о большом напряжении обмена веществ (Таблица 2).

Таблица 2 Фоновые биохимические показатели крови коров $$(\overline{Х}\pm S\overline{x};\text{ n}=6)$$ Показатель Средние нормативные данные* Фактическое содержание % к норме Общий белок, г л 79,5 76,1±4,6 -4,5 Протеинограмма, % Альбумины 41,3 37,54±1,15 -10,0 α-глобулины 14,7 12,37±0,04 -18,8 β-глобулины 12,6 14,46±0,02 +14,8 γ-глобулины 27,0 34,36±1,21 +27,3 Глюкоза, ммоль/л 2,75 1,45±0,09 -47,2 ПВК, мкмоль/л 140,8 160,2±3,71 +12,1 Общий кальций, ммоль/л 2,81 1,79±0,11 -57,0 Неорганический фосфор, ммоль/л 1,69 2,39±0,03 +41,4 Щелочная фосфотаза, ед./л 87,0 117,8±2,71 +26,1 * И.П. Кондрахин (2004)

Известно, что микроэлементы участвуют в процессах гликонеза. Изменение в углеводном обмене сопровождалось снижением уровня глюкозы на 47,2%, уровень пировиноградной кислоты был выше среднего нормативного значения на 12,1% (Таблица 2).

Для оценки состояния минерального обмена у коров в нами было определено содержание общего кальция, неорганического фосфора и активность щелочной фосфатазы. Данные представлены в таблице 2.

При анализе полученных данных отмечали, что в крови животных наблюдается нарушение кальций - фосфорного отношения. Так содержание общего кальция было на 57,0% ниже нормативного показателя, а содержание неорганического фосфора превосходило норму на 41,4%. Вероятно недостаток меди, марганца, цинка в организме способствовал снижению использования кальция и фосфора в желудочно-кишечном тракте. Подтверждающим данный факт было повышение активности щелочной фосфатазы на 26,1%.

Известно, что дисбаланс минеральных веществ в кормах, влияет на циркуляцию их в крови животных. Содержание токсических и эссениальных микроэлементов в крови коров представлено в таблице 3.

Таблица 3 Содержание химических элементов в сыворотке крови коров, мг/л $$(\overline{Х}\pm S\overline{x};\text{ n}=6)$$ Показатель Средние нормативные данные* Фактическое содержание % к норме Железо 23,2 78,3±4,6 +226,0 Цинк 4,25 2,18±0,11 -56,4 Медь 1,0 0,78±0,07 -22,0 Марганец 0,07 0,05±0,004 -66,7 Кобальт 0,04 0,044±0,005 +10,0 Селен **0,6 0,14±0,0 -76,7 Примечание: * - Г.П. Грибовский, ВНИИВСГЭ (1996), - ** И.П. Кондрахин (2004)

Данные таблицы показывают, что аномальное содержание токсических и эссенциальных микроэлементов в кормовом рационе хозяйства сопровождались аномальным содержанием их в крови коров.

Так содержание цинка, меди, марганца и селена в крови коров было ниже нормативных величин на 56,4%, 22,0%, 66,7% и 76,7% соответственно. Концентрация железа в крови составила 78,3±4,6 мг/л (среднее нормативное значение 23,2 мг/л), что в 3,4 раза выше норматива.

Нами было так же установлено, что в крови животных, накапливаются недоокисленные продукты перекисного окисления липидов (диеновые коньюгаты, кетодиены, общие полиеновые коньюгаты, основания Шиффа).

Причем уровень диеновых коньюгатов в крови коров превосходил среднее нормативное значение в 6 раз, кетодиенов в 3 раза, общих полиеновых коньюгатов в 10 раз, оснований Шиффа в 4 раза. Одновременно активность каталазы превышала норму в 4 раза (Таблица 6).

Таким образом животные, имеющие постоянный дефицит микроэлементов в своем рационе находятся в состоянии хронического алиментарного оксидативного стресса, приводящего к нарушению обменных процессов в организме.

Эксперимент проводился на 18 животных черно-пестрой породы, в зимне-стойловый период, на базе СХПК «Колхоз им. Шевченко» Чесменского района, Челябинской области. По принципу пар-аналогов было сформировано 3 группы животных (2 опытных и контрольная), по 6 голов в возрасте 4-5 лет, массой 500±50 кг, в заключительный период лактации. Для всех подопытных животных были созданы одинаковые условия кормления, содержания и ухода с соблюдением требуемых зоогигиенических параметров по общепринятому на предприятии распорядку дня. Продолжительность опыта составила 2 месяца.

Животным 1-ой группы ежедневно в рацион вводили недостающие микроэлементы: медь в дозе 0,35 мг на гол/сут, марганец в дозе 2,92 мг на гол/сут, цинк в дозе 3,3 мг на гол/сут, животным 2-ой группы добавляли в рацион медь, марганец, цинк, и один раз в месяц ежемесячно препарат «Селерол» в дозе 20 мл на голову, 3 группа животных была контрольной.

Оценку изменений показателей минерального обмена на фоне применения микроэлементов и препарата «Селерол» прослеживали по степени изменений изучаемых показателей в течении 2-х месяцев (таблица 5).

Анализируя данные таблицы 5, следует отметить, что уровень меди в крови коров 1-ой опытной группы при применении солей микроэлементов повысился на 20,7%, цинка на - 118,7%, марганца на- 140,0%. Во 2-ой опытной группе при сочетанном применении микроэлементов и препарата «Селерол», уровень меди в крови повысился на - 25,0%, цинка на - 153,0%, марганца на - 180,0%.

Применение микроэлементов и препарата «Селерол» повлияло на изменение концентрации общего кальция и неорганического фосфора в сыворотке крови коров опытных групп (таблица 4).

Таблица 4 Изменения содержания общего кальция, неорганического фосфора и щелочной фосфатазы на фоне применения микроэлементов и препарата «Селерол» $$(\overline{Х}\pm S\overline{x};\text{ n}=6)$$ Группа Время исследований Кальций общий, ммоль/л Фосфор неорганический, ммоль/л Щелочная фосфатаза, ед./л Норма¹ 2,5-3,13 1,45-1,94 87,0 1 До опыта 1,64±0,01 2,41±0,02 119,6±1,69   Через 60 дней 2,59±0,02*** 1,93±0,03*** 88,4±1,2*** 2 До опыта 1,71±0,02 2,32±0,02 118,8±7,21   Через 60 дней 2,71±0,02*** 1,92±0,02*** 88,2±1,38*** Контрольная До опыта 1,82±0,03- 2,42±0,03 112,12±0,97   Через 60 дней 1,97±0,04 2,36±0,04 116,1±1,98 Примечания: *** - Р<0,001
- ¹И.П. Кондрахин (2004)

Анализ таблицы показал, что на протяжении всего эксперимента в сыворотке крови опытных групп наблюдалась нормализация кальций-фосфорного отношения - повышения уровня общего кальция и снижение общего фосфора.

В группе взятой в качестве прототипа в крови коров медь снизилась на 5,89%, уровень цинка повысился на 66,18%, марганца на - 54,94%. В молоке коров уровень цинка повысился на - 91;26%, меди на - 11,46%, марганца на - 44,51%.

Молочная продуктивность крупного рогатого скота - это главный хозяйственный и селекционный признак при оценке и отборе животных для дальнейшего развития и использования.

Следует отметить, что за период опыта в 1-ой опытной группе было получено 819,0 ± кг молока, что на 12,2% больше, по сравнению с группой, не получавшей дополнительно к основному рациону соли микроэлементов, во 2-ой опытной группе при совместном применение солей микроэлементов и препарата «Селерол» получено 927,0 ± кг молока, что на 20,7% больше по

Таблица 6 Показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты организма на фоне применения микроэлементов и препарата «Селерол» $$(\overline{Х}\pm S\overline{x};\text{ n}=6)$$ Группа Время исследований Диеновые коньюгаты, Е₂₃₃/мл Кетодиены, Е₂₇₈/мл Общие полиеновые,
Е₂₂₀/мл Основания Шиффа, отн. ед./м Каталаза, мкат/л Альфа-токоферол, мкмоль/л 1 До опыта 1,18±0,05 0,59±0,03 2,34±0,05 0,79±0,03 9,60±0,08 0,71±0,01   Через 60 дней 0,78±0,02*** 0,30±0,03*** 1,30±0,04*** 0,37±0,03*** 4,02±0,11*** 0,83±0,01 2 До опыта 1,16±0,03 0,67±0,04 1,85±0,07 0,82±0,02 9,91±0,17 0,78±0,02   Через 60 дней 0,64±0,04*** 0,28±0,02*** 1,07±0,03*** 0,25±0,02*** 3,98±0,15*** 0,92±0,02* Контрольная До опыта 1,06±0,06 0,65±0,02 1,82±0,06 0,76±0,04 10,91±0,21 0,75±0,03   Через 60 дней 1,53±0,04 0,68±0,04 1,76±0,05 0,79±0,02 9,46±0,09 0,76±0,03 Примечания: * - Р<0,05; *** - Р<0,001

сравнению с контролем. За 305 дней лактации разница с контрольной группой в 1-ой опытной группе составила 6,6%, во 2-ой 20,7% соответственно.

Данный факт подтверждает, и то, что применение солей микроэлементов и препарата «Селерол» содержащего в комплексе неорганический селен и токоферол, позволяет снизить содержание недоокисленных продуктов в крови на 72,0-93,0%, в то время как коррекция рациона только по недостающим микроэлементам решает проблему нормализации процессов перекисного окисления липидов лишь на 39,0-73,0% (Таблица 6).

Сопоставляя результаты исследований с данными способа прототипа, установили, что за 30 дней (период применения микроэлементов автором) надой молока увеличился лишь на 7,2%.

Таким образом, обобщая полученные данные можно сделать вывод о том, что преимущество заявляемого способа по сравнению с прототипом и другими решениями позволило рекомендовать к применению в области ветеринарии для нормализации минерального обмена у коров в условиях зональной недостаточности микроэлементов, наряду с коррекцией рациона по недостающим микроэлементам, антиоксидантный препарат «Селерол» в дозе 20-23 мл на голову, один раз в 30-31 день, ежемесячно в течении периода эксплуатации дойных коров.

Список литературы

1. 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.

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. 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.

Изобретение относится к области ветеринарии. Способ коррекции минерального обмена у коров в условиях биогеохимической провинции включает ежедневное введение в основной рацион животных комплекса солей микроэлементов - сульфатов меди, марганца, цинка, и одновременное применение внутрь с кормом антистрессового препарата «Селерол» в дозе 20-23 мл на голову один раз в 30-31 день, ежемесячно, в течение периода использования коров. Изобретение обеспечивает повышение скорости и эффективности нормализации показателей минерального обмена у коров и повышение показателей молочной продуктивности. 6 табл., 1 пр.

Способ коррекции минерального обмена у коров в условиях биогеохимической провинции, включающий ежедневное введение в основной рацион животных комплекса солей микроэлементов - сульфатов меди, марганца, цинка, отличающийся тем, что одновременно применяют внутрь с кормом антистрессовый селенсодержащий препарат «Селерол» в дозе 20-23 мл на голову один раз в 30-31 день, ежемесячно, в течение периода использования коров.