Спосіб корекції обміну речовин в організмі лактуючих корів та нормалізації вмісту важких металів в молоці в умовах техногенного навантаження довкілля солями свинцю та цинку

Корисна модель належить до галузі тваринництва, зокрема годівлі та гігієни сільськогосподарських тварин, а саме, до способів усунення негативного впливу важких металів на організм лактуючих корів і може бути використаний у молочних господарствах з різною формою власності для одержання екологічно чистої продукції великої рогатої худоби, зокрема молока, в умовах техногенного забруднення довкілля солями свинцю та цинку. В зв'язку з розвитком промисловості та хімізацією сільського господарства проблема техногенного забруднення довкілля витісняє природні форми патології всіх живих організмів і неминуче накладає викривлений відбиток на їх обмін речовин. Завдяки високій міграційній здатності, схильності до біоакумуляції, специфічній токсичній дії важкі метали, надійшовши в корми та продукти харчування, погіршують їх санітарні якості, а при вмісті вище максимально допустимого рівня /МДР/ являють небезпеку для здоров'я тварин і людини. Багато забруднювачів є причиною серйозних наслідків, що проявляються в порушенні обміну речовин тваринного організму, а також у вигляді канцерогенних або мутагенних ефектів. В останні роки розроблений ряд способів і засобів для корекції і профілактики порушення обміну речовин у сільськогосподарських тварин, що утримуються в умовах техногенного навантаження солями важких металів. Так, відомий спосіб усунення негативного впливу важких металів па організм великої рогатої худоби [Применение хитиновых препаратов при хронических интоксикациях коров солями тяжелых металлов.- А. Таирова.-Молочное и мясное скотоводство. - 2002. - №1. - С.31-34]. Спосіб включає використання хітозану (продукт деацитильованого хітину біополімера поліаміносахаридної природи) у формі 3% гелевого розчину. Спосіб забезпечує підвищення виведення із організму солей важких металів, забезпечує оптимальне співвідношення мінеральних елементів у крові та підвищує продуктивність корів. Недоліком способу є вузький спектр його дії, оскільки він забезпечує тільки ілімінацію важких металів із органів у кров і виведення їх з організму разом з сечею та молоком. Застосування даного способу не забезпечує поєднання підвищення молочної продуктивності та одержання молока, що відповідає ветеринарно-санітарним вимогам. Так, відомий спосіб виведення радіонуклідів та солей важких металів з організму людини і тварини [Патент України 10482, А61К31/72]. Спосіб включає пероральне введення в організм лікувального препарату на основі природних полімерів з активними функціональними групами. Як лікувальні препарати використовують прості ефіри целюлози і їх розчинні солі, що містять карбоксиметильні групи, при цьому, препарат вводять у вигляді 0,10,2% водного колоїдного розчину після їжі протягом 10-30 днів у добовій дозі 1-250мг/кг живої маси. Недоліком способу є те, що він не розрахований на застосування сільськогосподарськими тваринами , зокрема, великій рогатій худобі і не враховує особливості травлення жуйних, нагромадження важких металів у тваринницькій продукції та виведення їх з молоком і небезпеки для людей споживання продукції тваринництва з підвищеним вмістом важких металів. Найбільш близьким по суті до способу, що заявляється, є спосіб корекції порушень обміну речовин, спричинених забрудненням зовнішньою середовища солями важких металів у корів та телят шляхом використання мінеральної добавки екос [А.А. Шапошиков, В.Д Буханов, А.В Посохов, О.Б Лаврова, Белгородская государственная сельскохозяйственная академия, П.А Науменко, Всероссийский государственный научноисследовательский институт животноводства. Природные минеральные сорбенты экое для коров и телят // Зоотехния. -2003. - №2. - С.15-17], що містить суміш природних сорбентів монтморилоніт, каолініт, опал, польові шпати, мусковіт та глауконіт у формі борошна розміром часток помелу 0,003-1000мкм. Добавка мас іонообмінні, каталітичні і сорбційні властивості. Застосування екосу у складі комбікорму для тільних корів в дозі 300мг/кг.ж.м за 40 діб до розтелу і через 7 діб після розтелу, телятам-молочникам - в суміші з молоком в дозі 150мг/кг.ж.м. забезпечує суттєве зниження концентрації важких металів в плідних оболонках і молозиві корів, підвищує вітамінну цінність молозива, позитивно відбивається на фізіологічному стані тільних корів і телят-молочників, прискорює інтенсивність росту молодняку і профілактує розлади шлунково-кишкового тракту. Недоліком способу є висока ціна і складність виготовлення та придбання згаданої мінеральної добавки. Запропонованийнами спосіб усуває недоліки прототипу і забезпечує корекцію обміну речовин в організмі лактуючих корів, сприяє зниженню рівня важких металів в молоці при високій молочній продуктивності в умовах техногенного навантаження довкілля солями свинцю та цинку. В основу корисної моделі покладено завдання створити ефективний і доступний у застосуванні спосіб корекції обміну речовин в організмі лактуючих корів в умовах локального техногенного забруднення солями свинцю і цинку, який забезпечує підвищення молочної продуктивності та покращення ветеринарно-санітарних показників молока, знижуючи вміст важких металів, до максимально допустимої концентрації. Технічний результат досягають тим, що в умовах техногенною забруднення довкілля солями свинцю та цинку в раціонах корів як сорбент, що знижує всмоктування важких металів в кров і активізує їх виведення з каловими масами, використовують цеолітове борошно дрібного помелу (250-1000мкм) в дозі 2-4г на кг маси тіла на добу, перемішують його з комбікормом і згодовують протягом всього періоду лактації. Ефект зниження трансформації важких металів органами та тканинами та виділення їх з молоком з одночасним підвищенням молочної продуктивності великої рогатої худоби в умовах локального техногенного забруднення кормів та води пояснюється тим, що цеоліти підвищують абсорбцію важких металів у шлунковокишковому тракті, зв'язуючи та переводячи їх у нерозчинні сполуки, що попереджує всмоктування солей важких металів стінками травного тракту та активізує виведення їх разом з неперетравлюваними рештками за межі організму. Цеоліт як сорбент проявляє не лише адсорбуючі властивості щодо сорбції важких металів, але як іонно-обмінник може регулювати концентрацію окремих мінеральних елементів у рубці, а через них може виконувати роль позитивного регулятора обміну азотистих сполук, вуглеводів, різних поживних і біологічно активних речовин. Механізм усунення негативного впливу солей важких металів на організм лактуючих корів та зниження їх вмісту в молоці в умовах техногенною забруднення довкілля солями свинцю і цинку полягає в тому, що завдяки адсорбційній здатності цеолітове борошно дрібного помелу (250-1000мкм) поглинає солі важких металів, що надійшли в шлунково-кишковий тракт з кормами раціону та водою і активно виводить їх з організму лактуючих корів завдяки посиленій перистальтиці кишечнику. Таким чином, заявлений нами спосіб забезпечує корекцію обміну речовин в організмі лактуючих корів, сприяє нормалізації ветеринарно-санітарних властивостей молока, зниженню рівня важких металів в молоці корів, та сприятливо впливає на їх молочну продуктивність в умовах техногенного забруднення довкілля солями свинцю і цинку. При проведені патентно-інформаційного пошуку заявником і авторами знайдено технічне рішення, що містить найбільшу кількість суттєвих ознак спільних із заявним способом [А.А. Шапошиков, В.Д Буханов, А.В Посохов, О.Б Лаврова, Белгородская государственная сельскохозяйственная академия, П.А Науменко, Всероссийский государственный научно-исследовательский институт животноводства. Природные минеральные сорбенты экос для коров и телят // Зоотехния. - 2003. - №2. - С.15-17]: спосіб включає додаткове введення, в раціони корів сорбенту, що знижує всмоктування важких металів в кров, активізуючи їх видалення з каловими масами. Однак, зазначених, спільних із прототипом, ознак недостатньо для отримання технічного результату, який забезпечує заявлений спосіб Технічних рішень, що за сукупністю ознак повністю співпадали б із заявленим не виявлено. Це дозволяє зробити висновок про відповідність заявленого технічного рішення критерію винаходу (корисної моделі) - "новизна". У патентній і науково-технічній літературі не знайдено технічних рішень, в яких були б описані відомості про ознаки, що відрізняють заявлений спосіб від прототипу і забезпечують досягнення технічного результату: здійснення корекції обміну речовин в організмі лактуючих корів та нормалізації вмісту важких металів в молоці в умовах техногенного навантаження довкілля солями свинцю та цинку, досягають тим, що як сорбент використовують цеолітове борошно дрібного помелу (250-1000мкм) в дозі 2-4г на кг маси тіла на добу, який згодовують коровам щоденно 1 раз на добу, перемішуючи з комбікормом, протягом всього періоду лактації. Отже, заявлене технічне рішення не випливає явним чином з рівня техніки, що дозволяє зробити висновок про його відповідність критерію винаходу (корисної моделі) - "винахідницький рівень". Заявлена корисна модель належить до галузі тваринництва, зокрема годівлі та гігієни сільськогосподарських тварин, а саме: до способів усунення негативного впливу важких металів на організм лактуючих корів і може бути використана у молочних господарствах з різною формою власності для одержання екологічно чистої продукції великої рогатої худоби, зокрема молока в умовах техногенного забруднення солями свинцю та цинку, а тому відповідає критерію винаходу (корисної моделі) - "промислова придатність". Таким чином, заявлене технічне рішення є новим, промислово придатним, має винахідницький рівень, тобто відповідає усім умовам патентоспроможності винаходу (корисної моделі) відповідно до статті 7 розділу II "Закону України про охорону прав на винаходи і корисні моделі". №1771-III, 2000р. Реалізацію заявленого способу здійснюють наступним чином. У тваринницькому господарстві, що знаходиться в зоні локального техногенного забруднення цинком і свинцем, проводять визначення вмісту важких металів ґрунтах, воді і кормах. Визначають концентрацію важких металів у крові та молоці лактуючих корів і роблять висновок про доцільність впровадження заявленого способу. Визначають потребу в цеолітовому борошні дрібного помелу відповідно до поголів'я лактуючих корів і забезпечують ним господарство. Цеолітове борошно перемішуючи з комбікормом в дозі 2-4г на кг маси тіла на добу, згодовують лактуючим коровам щоденно протягом всього періоду лактації при утриманні в умовах техногенного забруднення солями свинцю та цинку. Спосіб пропонується використовувати як в індивідуальних фермерських господарствах, так і в колективних з різною формою власності. Ефективність заявленого способу була перевірена у селянській спілці ТзОВ "Україна" Сокальського району Львівської області умовах локальної зони техногенного забруднення. Господарство безпосередньо межує з вугільними шахтами м. Червонограду, який є потужним джерелом викидів у атмосферу токсичних хімічних елементів. Про надмірне надходження свинцю і цинку до організму тварин свідчить рівень перевищення ГДК у кормовому раціоні, концентрація яких на 1кг сухого корму перевищує у 3,6 рази за свинцем і у 2,77 рази за цинком. Для досліду було підібрано 20 лактуючих корів чорно-рябої породи, з яких було сформовано 4 групи по 5 голів у кожній Таблиця 1 Схема досліду Показники Кількість голів Тривалість досліду, міс. Умови годівлі: основний раціон Цеолітове борошно, г/кг маси тіла контроль 5 10 ОР Групи тварин Новий спосіб 5 5 10 10 ОР ОР 2 3 5 10 ОР 4 1-група контрольна, тварини одержували основний раціон, збалансований за поживними речовинами, який включав: концентровані корми 23,4%; грубі - 22,2% (у тому числі сіно - 18,5%) та соковиті - 54,4%. Тваринам 2-ої, 3-ої і 4-ої дослідних груп на фоні основного раціону згодовували добавку цеолітового борошна в дозі 2-4г/кг.ж.м; тваринам 2-ої дослідної групи в дозі мінімально - граничній 2г/кг.ж.м; тваринам 3-ої дослідної групи в дозі 3г/кг.ж.м (середньо гранична доза) і тваринам 4-ої групи у максимальній граничній дозі 4г/кг.ж.м. Ветеринарно-санітарну експертизу молока проводили за такими показниками: надій молока за лактацію, жирність молока, вміст молочного жиру та білка. Молоко у лактуючих корів відбирали 1 раз на місяць Для фізикохімічних досліджень проби молока відбирали згідно ГОСТу 26809-86, розрахунковим методом визначали вміст жиру - сірчанокислим методом за ГОСТом 5867-90, рівень білка методом формольного титрування за А.Я. Дуденковим (ТУ 49 1212-85). Одержані результати досліджень наведені в таблиці 2. Таблиця 2 Ефективність заявленого способу. Показники Групи тварин Заявлений спосіб контроль Середній надій молока за лактацію (кг) Вміст жиру, % Молочний жир, кг Рівень свинцю у молоці, мг/л Рівень цинку у молоці мг/л 2615,3 2884,3 2996,1 2931,1 3,34 86,8 0,55 4,94 3,41 93,3 0,22 5,25 3,43 102,7 0,16 4,98 3,40 101,1 0,18 4,82 Для вивчення змін обміну речовин у піддослідних тварин відбирали проби крові і молока. Дослідження показників крові проводили протягом експерименту з інтервалом 3 місяці. Кров забирали зранку до годівлі тварин з яремної вени у скляні пробірки з насиченим розчином оксалату калію. В кроні корів визначали морфологічний склад: кількість еритроцитів, лейкоцитів, гемоглобіну, загальний білок і фракційний склад білків крові (альбуміни, α, β, γ - глобуліни). Одержані дані наведені в таблиці 3 Таблиця 3 Фізіолого-біохімічні показники крові лактуючих корів Показники Кількість еритроцитів, 1012/л Кількість гемоглобіну, г/л Кількість лейкоцитів, 10/л Загальний білок, г/л Альбуміни % α-глобуліни, % β-глобуліни, % γ-глобуліни, % контроль Новий спосіб 5,06 5,99 6,48 6,23 89,93 12,11 63,8 27,42 19,36 20,50 32,72 102,6 6,72 71,9 33,97 16,07 18,72 31,24 104,8 6,92 72,6 34,78 16,02 18,14 30,06 10,39 6,84 72,1 34,31 16,04 18,37 31,28 Дані таблиці свідчать про те, що обмеження організму корів (згодовування цеоліту у зазначеній дозі) від надмірної акумуляції рухомих форм свинцю та цинку сприяє нормалізації обмінних процесів, що підтверджують фізіолого-біохімічні показники, наведені в таблиці. У корів дослідної групи вміст загального білка був вірогідно вищим на 13,7%, ніж .у контрольній групі і складав 72,6 проти 63,8г/л. Вміст альбумінів у сироватці крові дослідної групи тварин також вірогідно на 26,8% перевищував відповідні показники контрольної групи корів і складав 34,78 проти 27,42%. Рівень α- і γ- глобулінів у сироватці крові дослідних груп тварин порівняно з контролем знизився, що, в першу чергу, вказує на відсутність гострих запальних процесів, а також на відсутність виражених патологічних процесів в організмі корів, яким згодовували як кормову добавку цеолітове борошно, за умов техногенного навантаження. Кількість β-глобулінів у сироватці крові суттєво і достовірно не змінилась і була однаковою у всіх тварин, що вказує на фізіологічно нормальні метаболічні процеси обміну білків за даних умов експерименту. Отже, згодовування природних цеолітів сприяє збільшенню загального білка, особливо альбумінів, здійснює перерозподіл фракцій глобулінів, що позитивно відбивається на клінічному стані та продуктивності корів. Високий вміст в кормовому раціоні контрольної групи корів рухомих форм свинцю та цинку, який перевищує максимально допустимі рівні, негативно впливає на гематологічні показники крові. Так, концентрація еритроцитів у контрольній групі лактуючих корів дорівнює 5,06x1012/л і була на 21,9% нижчою показників дослідних груп. Кількість гемоглобіну також знизилась на 24,8% і дорівнювала 78,9г/л (обидва показники були нижчі за фізіологічні норми), кількість лейкоцитів у контрольній групі корів, навпаки, у 1,75 рази перевищував показники у дослідних корів і дорівнював 12,11x109/л, що перевищує верхню границю фізіологічної норми (4,5-12х109/л), проявляючи незначний лейкоцитоз. Відомо, що ефективність еритропоезу за хронічної інтоксикації важкими металами знижується, гальмуються ферментні системи, які забезпечують синтез попередника гема та еритроцитів у кістковому мозку. Важкі метали мають здатність руйнувати еритроцити, вони зумовлюють суттєві зміни в системі синтезу гемоглобіну, а саме достовірно знижується рівень сульфгемоглобіну і метгемоглобіну на фоні зниження кількості загального гемоглобіну Ефективність цеолітів як кормової добавки до раціону перевірена на продуктивності корів у науково виробничому досліді. Корекція кормового раціону дослідної групи корів кормовою добавкою цеоліту в дозі 2-4г на кг живої маси тварини запобігала розвитку хронічної інтоксикації організму корів, покращила роботу кровотворних органів, значно підвищила кількість еритроцитів у крові, а це, в свою чергу призвело до збільшення кількості гемоглобіну. Так, кількість еритроцитів та гемоглобіну збільшились на 21,9 та 24,8%, а їх кількість (6,48х1012/л і 104,8г/л) була в межах фізіологічної норми, з одночасним зменшенням рівня лейкоцитів на 42,9% порівняно з першою дослідною групою (контроль). Отже, результати проведення досліджень свідчать про ефективність Заявленого способу його позитивний вплив на обмінні процеси в організмі лактуючих корів (контроль).