Разработка средств профилактики и лечения гипомикроэлементозов овец и свиней


КАЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ им. НЭ.БАУМАНА



На правах рукописи



            Кабиров Галимзян Фазылзянович




РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ

ГИПОМИКРОЭЛЕМЕНТОЗОВ ОВЕЦ И СВИНЕЙ


     16.00.01 - Диагностика и терапия животных

     16.00.04 - Ветеринарная фармакология с токсикологией




ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени доктора ветеринарных наук



Научные консультанты:

               Доктор ветеринарных наук, Заслуженный деятель науки Республики Татарстан, профессор Р.З. Курбанов

                                            Доктор биологических наук В. И. Дорожкин



Казань - 2000

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр. ВВЕДЕНИЕ.................................................. 7
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Значение минеральных веществ для организма животных. 15
1.2. Биологическая роль синтетических хелаткомплексов биогенных металлов с биологическими соединениями различно- 36 го рода..............................................
1.3. Биогенные свойства цеолитов......................... 62
2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Материалы и методика исследований................... 68
2.2. Результаты исследований............................. 75
 2.2.1. Содержание микроэлементов в кормах, клинические признаки и распространенность гипомикроэлементозов в РТ.    75
 2.2.1.1. Содержание микроэлементов меди, кобальта и йода в кормах................................................ 75
 2.2.1.2. Клинические признаки гипомикроэлементозов овец. 79
 2.2.2. Токсические свойства хелаткомплексных соединений. 82
 2.2.2.1. Острая токсичность метионината меди............ 82
 2.2.22.  Хроническая токсичность и кумулятивные свойства ме -тионината меди........................................ 85
 2.2.3. Влияние хелаткомплексных соединений на клиническое состояние, гематологический и морфологический состав   88
      крови и накопление меди в тканях овец при длительном поступлении.........................................
   2.2.3.1. Клиническое состояние овец, морфологический и био химический состав крови овец при длительном применении хелаткомплексных соединений..................... 88

2.2.3.2. Влияние метионината меди на состав крови овцема -ток и кроликов.......................................... 101
2.2.3.3. Распределение меди в органах и тканях овец при дли -тельном поступлении в организм.......................... 108
2.2.4. Влияние хелаткомплексных соединений на поедаемость
     кормов, переваримость и усвояемость питательных веществ ( обменный опыт)............................. 108
2.2.5. Влияние метионината меди и полисоли на функцию и состав микрофлоры преджелудков овец....................... 116
2.2.6. Гормональный статус овец и влияние хелаткомплексных соединений на его уровень............................... 119
2.2.6.1. Влияние стрижки на гормональный профиль овец.    119
2.2.6.2. Влияние медькобальтйодказеиновой протокислоты на-тиреоидно-инсулиновый профиль овец разной упитан -ности на фоне стрижки................................... 122
2.2.6.3. Влияние феррокомпа на гормональный профиль и ин -тенсивность роста баранчиков............................ 124
2.2.6.4. Гормональный профиль и рост баранчиков под влиянием медькобальтйодказеиновой протокислоты на фоне кастрации............................................... 125
2.2.7. Влияние хелаткомплексных соединений на резистентность организма овец.......................................... 126
2.2.8. Влияние хелаткомплексных препаратов на мясную продуктивность овец........................................ 140
 2.2.8.1. Влияние метионината меди и медькобальтйодказеино -вой протокислоты на мясную продуктивность овец при длительном применении................................. 140
2.2.8.2. Влияние метионината меди и медькобальтйодказеино -вой протокислоты на шерстную продуктивность овец......    145

2.2.8.3. Влияние метионината меди на рост и шерстную про- 150 дуктивность ярок......................................
2.2.8.4. Влияние полисоли на шерстную продуктивность овец..................................................   153
2.2.9. Влияние хелаткомплексных соединений на воспроизводительные функции овец.................................  154
2.2.10. Результаты применения хелаткомплексных соединений откормочным ягнятам в производственных условиях.......    156
2.2.11. Лечебное и профилактическое действие препаратов при эндемической анемии ягнят............................... 160
2.2.11.1. Лечебное действие метионината меди при эндемичес -кой анемии ягнят........................................ 160
2.2.11.2. Лечебное действие феррокомпа при микроэлементной недостаточности у ягнят................................  162
2.2.11.3. Профилактическое действие феррокомпа при эндемической анемии овец...................................... 166
2.2.12. Эффективность феррокомпа при постгеморрагической анемии крыс............................................. 171
2.2.13. Лечебно-профилактическое действие метионината меди при гипокупрозе свиней.................................. 177
2.2.14. Влияние феррокомпа на воспроизводительные функции свиноматок и сохранность поросят........................ 183
2.2.15. Влияние хелаткомплексных соединений на прирост и убойный выход туш свиней................................ 186
2.2.16. Содержание каротина и витамина А в печени животных под влиянием хелаткомплексных соединений............... 189
2.3. Изучение влияния природного цеолитсодержащего сырья “ Шатрашанит “ на организм свиней................. 192

2.3.1. Влияние кормов, содержащих природное цеолитсодер-жащее сырье “Шатрашанит” на общее состояние, энергию роста свиней и оплату кормов..................... 194
2.3.2. Влияние кормов, содержащих “Шатрашанит “, на гемо -глобин и белковый состав крови при длительном применении ............................................. 196
2.3.3. Действие природного цеолитсодержащего сырья “Шат -рашанит “ на иммунобиологическое состояние животных.... 198
2.3.4. Убойные и мясо-сальные качества свиней, получавших длительное время корма, содержащие “Шатрашанит “. 202
2.3.5. Химический состав мышц и печени животных, содержащихся на кормах с добавлением природного сырья “Шат -рашанит “........................................ 204
2.3.6. Влияние “ Шатрашанита “ на содержание микроэлементов в мясе и печени свиней....................... 207
2.3.7. Уровень стронция-90 и цезия-137 в мясе и печени свиней
   содержащихся на кормах с добавлением “Шатрашанита “... 209
2.3.8. Биологическая ценность мяса свиней, получавших длительное время “ Шатрашанит “.................... 211
2.3.9. Изучение отдаленных последствий действия “Шатраша -нита “ на мышей.................................. 214
2.4. Экономическая эффективность применения в ветеринарии и зоотехнии хелаткомплексных препаратов и природного цеолитсодержащего сырья “ Шатрашанит “.......... 215
3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ..........  222
4. ВЫВОДЫ........................................ 255
5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ...................... 260
6. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.............  262
7. ПРИЛОЖЕНИЯ..................................   300

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

       АЛТ    - активность глютамино-аланиновой аминоферазы
       ACT    - активность глютамино-аспарагиновой аминоферазы
       АТФ - аденозинтрифосфорная кислота
       БАСК - бактерицидная активность сыворотки крови
       БКС - биокоординационное соединение
       БЭВ    - безазотистые экстрактивные вещества
       И РИ   - иммунореактивный инсулин
       ЛАСК - лизоцимная активность сыворотки крови
       ЛД - летальная доза
       ЛЖК - летучие жирные кислоты
       ПДК - предельно допустимая концентрация
       РИГА - реакция непрямой гемагглютинации
       СРЖК - сухой растительно-животный корм
       Тз    - трийодтиронин
       Т4   - тироксин
       ЦНС - центральная нервная система

ВВЕДЕНИЕ

     Актуальность темы. Среди незаразных болезней животных все большее распространение приобретают нарушения обменных процессов, связанные с недостатком макро- и микроэлементов. Основным способом решения этой проблемы является установление микроэлементного фона в биогеохимических зонах и, согласно этому, изыскание эффективных и безопасных лечебно-профилактических средств.
     Гипомикроэлементозы (гипокобальтоз, гипокупроз, паракератоз и др.), занимая значительную долю в общем числе заболеваний, наносят животноводству серьезный экономический ущерб (А.И.Карелин, 1983; А.А.Кабыш, 1986; А.В. Жаров, 1995; В.Т.Самохин, 1997).
     Проблема обостряется и тем, что в последние годы повсеместно регистрируется нарушение баланса микробиогенных металлов-комплексообразователей в системе “почва-растение (корма)-животное”, где главным звеном является постоянное уменьшение в почве и растениях содержания микроэлементов - меди, железа, кобальта, йода, марганца и других (В.В.Ковальский, 1967; Х.Ш.Казаков, 1972; Н.А.Уразаев, В.Я.Никитин, А.А.Кабыш и др., 1990; Ю.Н. Кондратьев, 1997; В.В.Концевенко, 1997;).
     В связи с постоянным выносом из почвы минеральных веществ растениями и недостаточным восполнением их, содержание биогенных элементов в кормах снижается и обеспечивает потребности организма в них не более 30-70% (В.Т.Самохин, 1997; Л.К.Эрнст, К.В.Маркова, Х.П.Семенов и др. , 1970).
     Недостаток микроэлементов в кормах приводит к нарушению основных обменных процессов, снижению естественной резистентности и иммунобиологической реактивности организма. Продукция, полученная от таких животных (молоко, мясо, яйцо), создает предпосылки для появ-

ления микроэлементной недостаточности в организме человека с вытекающими отсюда последствиями (В.Т.Самохин, 1980, 1986; Л.Р.Ноздрю-хина, 1977, 1980;).
     Для решения проблемы микроэлементной недостаточности рекомендованы неорганические соли биогенных металлов (В.А.Антипов, В.С.Бузлама, 1976; В.С. Бузлама, 1979; В.Т.Самохин, 1977; С.И.Улузко, 1987; Б.М. Анохин, 1996). Однако, известно, что неорганические соли токсичны, трудно усваиваются организмом, из кормов может абсорбироваться не более 20-30% общего объема микроэлементов (В.И. Георгиевский, Б.Н.Анненков, В.Т.Самохин, 1979) из-за трудности их вступления в связь с белковыми структурами (Ю.Н.Калимуллин, 1985; Э.В.Тэн, 1985; Э.В.Тэн, С.В.Пантелеев, А.В.Бушов, 1992; К.Х.Папуниди, М.Г.Зухрабов, Р.Г.Кадырова, 1995).
     Как источник, восполняющий дефицит микроэлементов в организме, рекомендованы природные цеолитсодержащие минеральные вещества различных месторождений (С.Г.Кузнецов, 1993; А.И.Шадрин, 1996; Ф.И.Идиатуллин, 1996; Э.К.Папуниди, 1996; К.Х.Папуниди, Р.Г. Шаях-метов, 1998). Несмотря на то, что включение цеолитов в рацион обеспечивает сохранность и увеличивает продуктивность животных, механизм положительного действия их требует дальнейшего изучения.
     Многие микроэлементы, находящиеся в порошке в состоянии механического смешивания, нуждаются в “носителях” (аминокислоты, белки), которые способствуют их усвоению (Э.В.Тэн, 1987; Ю.Н.Калимуллин, 1991; С.В.Пантелеев, 1994),
     В свете изложенного, комплексные препараты, полученные путем синтеза микроэлементов с белками, аминокислотами и другими веществами, приобретают главенствующее значение. Они образовывают хелатные структуры, способные участвовать во многих метаболических реакциях и клеточном химизме (Х.Ш.Казаков, 1975; Э.В.Тэн, 1987; А.М.

Kirchgessner M., et all, 1980; В.В. Мингазов, Р.З. Курбанов, 1995).
     Несмотря на давнюю историю синтеза и начала изучения биологического действия хелаткомплексных соединений, многие вопросы их действия на организм, органы и функциональные системы организма животных остаются не изученными.
     Неизвестно их влияние на обменные процессы, гормональный статус, иммунную реактивность, воспроизводительные, продуктивные функции овец и свиней.
     Исходя из перспективности для ветеринарии и зоотехнии биологически активных хелаткомплексных соединений, нами проведены комплексные исследования по установлению взаимосвязи между содержанием микро- и макроэлементов в кормах и животном организме, разработке и выяснению действия на животных разных видов таких соединений: метионината меди, медькобальтйодказеиновой протокислоты, феррокомпа, полисоли и природного цеолитсодержащего сырья “Шатрашанит” с целью их внедрения в ветеринарную практику. Работа выполнена в соответствии с планом научных исследований Казанской государственной академии ветеринарной медицины (номер госрегистра-ции 01860077705).
     Цель и задачи исследований. Основная цель нашей работы состояла в установлении микроэлементного состава кормов биогеохимических зон РТ, изучение лечебно-профилактических свойств новых соединений и внедрение их в ветеринарную практику при гипомикроэлементозах .
     В соответствии с поставленными целями решались следующие задачи :
     -      определить содержание микроэлементов в основных кормах, заготовленных в различных биогеохимических зонах РТ и в тканях животных;
     -     изучить острую токсичность метионината меди и общетоксиче-

ские свойства медькобальтйодказеиновой протокислоты, полисоли и природного сырья “Шатрашанит” ;
     -     изучить влияние хелаткомплексных соединений на клиническое состояние, гематологический и биохимический состав крови овец при разных режимах применения и физиологических состояниях животных ;
     -     изучить влияние хелаткомплексных соединений на функцию преджелудков овец, поедаемость кормов и усвояемость питательных веществ;
     -     определить влияние хелаткомплексных соединений на гормональный статус и резистентность при различных состояних организма овец;
     -     изучить влияние хелаткомплексных соединений на продуктивность и воспроизводительные функции овец;
     -     установить лечебные и профилактические свойства феррокомпа, метионината меди и медькобальтйодказеиновой протокислоты при минеральной недостаточности овец и свиней и подтвердить их эффективность в производственных опытах;
     -     изучить влияние природного цеолитсодержащего сырья “Шатрашанит” на клиническое состояние, морфологический и биохимический состав крови и иммунное состояние свиней;
     -     определить уровень микроэлементов в мясе и печени свиней;
     -     определить экономическую эффективность применения хелаткомплексных соединений и “Шатрашанита” для лечения и профилактики ги-помикр оэ л ементоз ов ;
     -     разработать нормативную документацию на изучаемые препараты, методы контроля и наставления по применению;
     -     внедрить препараты в промышленное производство и ветеринарию.
     Научная новизна работы состоит в новом решении проблемы мик-роэлементозов путем применения биокоординационных соединений:

феррокомпа, медькобальйодказеиновой протокислоты и метионината меди, представляющих собой не механическую смесь отдельных элементов, а синтезированных путем окислительно-восстановительных реакций, образующих химическую связь (хелатной структуры) микроэлементов и аминокислот. Научно обоснована и экспериментально доказана целесообразность коррекции микроэлементной недостаточности организма предложенными препаратами. Установлен высокий уровень биологического действия и лечебно-профилактической эффективности биокоорди-национных соединений.
     Разработана технология и установлена возможность замены на 10% мясо-костной муки и сухого растительно- животного корма природным цеолитсодержащим сырьем, которое положительно влияет на общее состояние, морфологический и биохимический состав крови, повышает мясную продуктивность свиней.
     Показано, что хелаткомплексные соединения можно применять в любое время года животным любого периода постнатального и физиологического состояния с целью профилактики или лечения гипомикро-элементозов в различных биогеохимических зонах РТ.
     Установлен эффект ускорения темпов роста, повышения воспроизводительной функции овец, увеличения выхода молодняка при скармливании самкам в период суягности препаратов хелаткомплексного соединения. Установлено влияние хелатбиогенных металлов на мясную и шерстную продуктивность.
     Изучена биологическая полноценность мяса свиней, получавших с кормом цеолитосодержащее сырье и его сохраняемость в охлажденном состоянии при длительном хранении.
     Впервые изучены и определены стимулирующие и лечебнопрофилактические дозы препаратов феррокомпа , метионината меди, медькобальтйодказеиновой протокислоты и цеолитсодержащего сырья

« Шатрашанита».
     Практическая значимость работы. Для лечения и профилактики гипомикроэлементозов животных предложены новые хелаткомплексные соединения - метионинат меди, медькобальтйодказеиновая протокислота, феррокомп и другие.
     Разработаны пути балансирования рационов овец и свиней по микроэлементному составу, что обеспечивает высокую продуктивность животных и экономическую эффективность применения пр епар атов.
     Материалы исследований использованы при разработке следующих практических рекомендаций, наставлений:
     -      Временное наставление по применению медной соли метионината в качестве кормовой добавки для сельскохозяйственных животных. Утверждено комитетом Госагропрома СССР от 10.03.1986 г.
     -      Наставление по применению «Медькобальтйодказеиновой протокислоты» с целью стимуляции защитных, продуктивных функций сельскохозяйственных животных. Утверждено комитетом Госагропрома СССР от 17.10.1988 г.
     -      Наставление по применению «Феррокомпа» для профилактики нарушений минерального обмена у овец (в порядке широкого производственного опыта). Утверждено в установленном порядке 17 апреля 1997 г.
     -      Наставление по применению «Медькобальтйодказеиновой протокислоты» с целью стимуляции продуктивности и резистентности организма овец. Утверждено в установленном порядке 12 марта 1997 г.
     -      Рекомендации по использованию хелаткомплексных соединений и полисолей микроэлементов для улучшения развития и повышения продуктивности животных. Утверждены в

установленном порядке 12 марта 1997 г.

-       Временное наставление по применению “Медькобальтйодказеиновой протокислоты” с целью стимуляции продуктивности и резистентности организма овец. Утверждено Департаментом ветеринарии Минсельхозпрода Российской Федерации 23 октября 1998 г.
     -       Временное наставление по применению сухого растительноживотного корма, обогащенного цеолитом Шатрашанского месторождения РТ. Утверждено Департаментом ветеринарии Минсельхозпрода Российской Федерации 18 декабря 1998 г.
     -       Метионинат меди. Технические условия ТУ 9318-ЦО-00494185-98. Утверждены ВГНКИ 17.03.1998 г.
     -       Наставление по применению метионината меди. Утверждено Департаментом ветеринарии Минсельхозпрода Российской Федерации 17 марта 1998 г.
     Используются на лекциях и практических занятиях на факультетах ветеринарной медицины и зооинженерном.
    Апробация работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на отчетных сессиях по итогам научно - исследовательских работ КГАВМ (1990-1998 гг.), на итоговых научных конференциях КГАВМ (1990-1998). Часть материалов диссертации доложена и обсуждена на заседании кафедры биологии Чувашского госпедуниверси-тета им. И.Я.Яковлева (Чебоксары, 1997), Юбилейной научной конференции, посвященной 50-летию НИИ микробиологии МОРФ (Екатеринбург, 1999), научно-производственных ветеринарных конференциях специалистов и ученых Поволжско-Уральской зоны России (Казань, 1997), на республиканских научно - производственных конференциях (Казань, 1990-1998), заседаниях методической комиссии Государственного научно - контрольного института ветеринарных препаратов (Москва, 1995), на межкафедральном заседании Ульяновского сельскохозяйственного института (Ульяновск, 1990), Международной науч

ной конференции, посвященной 125-летию Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э.Баумана (Казань, 1998), на заседании кафедры клинической диагностики с участием сотрудников кафедр терапии, кормления, технологии животноводства, физиологии ЭОВД КГАВМ( 2000 г).
    Основные положения, выносимые на защиту :
    -       в Республике Татарстан 20,4 % ягнят поражены эндемическими болезнями, основной причиной которых является обедненность кормов жизненно необходимыми микроэлементами ;
    -       хелаткомплексные соединения метионинат меди, феррокомп, а также природное цеолитсодержащее сырье “Шатрашанит” являются малотоксичными соединениями, при ежедневном длительном поступлении не оказывают отрицательного действия на микрофлору рубца, организма животных, повышают усвояемость питательных веществ корма, нормализуют морфологический, биохимический состав крови, проявляют профилактическое и лечебное действие при гипомикроэлементозах овец и свиней;
    -       метионинат меди, медькобальтйодказеиновая протокислота и феррокомп повышают гормональный статус, иммунное состояние, продуктивность и воспроизводительные функции животных, пораженных гипо-микроэлементозами;
    -       введение в рацион свиней природного цеолитсодержащего сырья “Шатрашанит” позволяет экономить до 10 % мясо-костной муки и сухого растительно-животного корма, улучшает морфологический и биохимический состав крови, повышает мясную продуктивность свиней ;
    -       применение хелаткомплексных препаратов и природного цеолитсодержащего сырья “Шатрашанит” в овцеводстве и свиноводстве экономически выгодно.