Geum.ru
   Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по сельскому хозяйству  

На правах рукописи

ПОНОМАРЕВА ИРИНА СЕРГЕЕВНА

ЭКОЛОГО-ЭПИЗООТОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ И ОЦЕНКА КОМПЕНСАТОРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ПРИ ЛЕЙКОЗЕ

КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА ОРЕНБУРЖЬЯ

06.02.02 - Ветеринарная микробиология, вирусология,

эпизоотология, микология с микотоксикологией

и иммунология 

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

УФА - 2011

Работа выполнена на кафедре ветеринарно-санитарной экспертизы и заразных болезней ФГБОУ ВПО Оренбургский государственный аграрный университет

Научный консультант:  Заслуженный ветеринарный врач РФ,

доктор ветеринарных наук, профессор

  Жуков Алексей Петрович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

  Андреева Альфия Васильевна

доктор биологических наук, профессор

  Золотухин Сергей Николаевич

  Заслуженный ветеринарный врач РФ, 

  доктор ветеринарных наук, профессор

  Ласкавый Владислав Николаевич

Ведущая организация - ФГБОУ ВПО Казанская государственная академия ветеринарной медицины

Защита диссертации состоится л17 февраля 2012 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.003.03 при ФГБОУ ВПО Башкирский государственный аграрный университет по адресу: 450001, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Башкирский государственный аграрный университет и на сайте

Автореферат разослан л_____________2011 года и размещен на сайте ВАК www.vak.ed.gov.ru

Ученый секретарь

диссертационного совета,

профессор                                                                        Гиниятуллин М.Г. 

Введение

1. 

Актуальность темы. Общемировое выпадение радиоактивных осадков обусловливает непрерывное увеличение фона внешнего облучения, глобализацию загрязнения поверхности нашей планеты радиоактивными веществами, результирующуюся инкорпорацией радионуклидов в организм животных по биологическим цепочкам почва - растение - животное, реализацией дизадаптационных процессов, возникновением онкопатологий.

Ядерный надземный взрыв на полигоне Тоцкое Оренбургской области в 1954 г., десятки подземных взрывов на её территории, а также географическая близость к Уральскому радиоактивному следу и Семипалатинскому полигону (с 1949 по 1989 гг. было проведено 465 испытаний ядерных устройств) вызывают необходимость изучения радиоэкологической обстановки объектов природной среды области (Бударков В.А., 2000; Васильев А.Г., 2000; Куксанов В.Ф., 2000; Верещагин Н.Н., 2003; Боев В.М. и др.,2007; Быстрых В.В. и др., 2007; Артемьев О.И. и др., 2008; Стрильчук Ю.Г. и др., 2008; Кадыржанов К.К., Лукашенко С.Н., 2008; Lindee M., 1992; Simmonds J.R. et al., 1995; Stepanenko V.F. et al., 2008).

Среди всех нозологических форм инфекционных патологий первое место в РФ с 1997 г. прочно занимает лейкоз (57%). При условии повсеместного распространения лейкоза, усугублении ситуации ассоциативным течением патологий возникает необходимость применения экологического метода исследования (Гулюкин М.И., 2008; Минасян В.Г., Новиков М.Ю., 2000; Бороздин Э.К. и др., 2001; Донник И.М., Смирнов П.Н., 2001; Петров Н.,И., 2001; Крикун В.А., 2002; Иванов О.П. и др., 2004; Смирнов Ю.П., 2004; Верещак Н.А., Донник И.М., 2005; Магер С.Н., 2005; Москалик Р.С. , 2005; Беспамятных Е.Н. и др., 2005; 2007; Галеев Р.Ф., Хусаинов Р.Ф., 2008; Баймишев Х.Б., 2008; Генджиева О. и др., 2008; Крапивина Е.В. и др., 2009; Johnson K.C. et al.,2002; Straub O., 1980; Hugoson L., 1983; Gradinaru D. et al., 1988; Lini S., 1990).

Изложенное выше свидетельствует о необходимости изучения радиационно-экологической и эпизоотической ситуаций на территории Оренбургской области, систематизации факторов риска и совершенствования оздоровительных мероприятий при лейкозе. До настоящего времени комплексно эти вопросы никем не рассматривались, что и определило цель и задачи наших исследований.

Цель и задачи исследования изучение радиационной и эпизоотической ситуации, территориальных особенностей распространенности лейкоза крупного рогатого скота, систематизация факторов риска и разработка региональной противолейкозной программы, оценка иммуногематологического статуса крупного рогатого скота в условиях эколого-эпизоотического неблагополучия Южного Урала.

Для реализации цели поставлены следующие задачи:

  1. Провести радиоэкологический мониторинг в различных экологических зонах Оренбургской области.
  2. Изучить радиоактивную загрязненность, составляющих рациона крупного рогатого скота; осуществить радиометрический анализ продукции животноводства.
  3. Выявить закономерности миграции радионуклидов и солей тяжёлых металлов в звене почва - растение - животное.
  4. Провести ретроспективный мониторинг распространенности лейкоза в регионе с 1991 по 2008 гг.; оценить значимость экологических и биологических факторов риска на развитие лейкозного процесса в типичных биогеоценозах Южного Урала.
  5. Сравнить эффективность методов витальной диагностики лейкоза.
  6. Оценить гематологические и биохимические показатели интактных животных и в условиях инфекционного процесса (поражённых ВЛКРС).
  7. Разработать систему оздоровительных мероприятий при лейкозе.

Научная новизна. На основе многолетних наблюдений впервые на территории Оренбургской области проведен анализ радиоэкологической обстановки в различных зонах Оренбургской области. Получены теоретически обоснованные данные особенностей накопления радионуклидов в объектах ветнадзора и целостное представление о круговороте радионуклидов по биологическим цепочкам.  Осуществлён мониторинг динамики и особенностей проявления эпизоотического процесса лейкоза крупного рогатого скота в разрезе районов и систематизированы факторы риска. Установлена взаимосвязь инфицированности скота с показателями глобального техногенного загрязнения окружающей среды. Выявлены иммунопатологические и механизм компенсаторно- приспособительных реакций в условиях инфекционного процесса. Усовершенствована система мероприятий по борьбе с лейкозом.

Теоретическая и практическая значимость заключается в том, что дана объективная оценка характера техногенного загрязнения почв, растений, сельскохозяйственной продукции различных зон Оренбуржья. Полученные результаты наших исследований, в системе информационно-аналитического радиологического мониторинга кормов и продукции животноводства, могут быть использованы для разработки агротехнических, зооветеринарных мероприятий для получения высококачественной животноводческой продукции и обеспечения радиационной и токсикологической безопасности населения.

Результаты исследований вносят вклад в решение проблемы лейкоза крупного рогатого скота. Полученные результаты по содержанию радионуклидов в почвах, растениях, продукции животноводства, иммуногематологическим показателям животных, анализу проявления эпизоотического процесса при лейкозе коров используются для контроля эпизоотического процесса и подготовки автоматизированной системы эколого-эпизоотологического мониторинга.

Апробация: Материалы диссертации доложены, обсуждены и одобрены на: Международных научных конференциях (Троицк, 2005; Москва, 2006); Международных научно- практических конференциях (Оренбург, 2003; 2006; 2009; 2010; Улан-Удэ, 2008; Кубань, 2009); региональных научно- производственных конференциях (Челябинск, 2002). Основные научные результаты по теме диссертации опубликованы в научных журналах Чехии (2008; 2009), Софии (2011). Научные результаты по теме диссертации опубликованы в 33 печатных работах, из них 18 в журналах, рецензируемых ВАК, Радиационная биология, Радиоэкология, Вестник Российской Академии сельскохозяйственных наук, Ветеринарная патология, Ветеринария, Медицинская паразитология и паразитарные болезни, Российский паразитологический журнал, Труды Кубанского ГАУ, Известия Оренбургского ГАУ.

Полученные результаты исследований используются при составлении программ для обучения студентов по курсам Эпизоотология и инфекционные болезни животных, Радиобиология на факультетах ветеринарной медицины. Используются специалистами Оренбургской областной и районной ветеринарных лабораторий, Самарской НИВС, Саратовского НИВИ при проведении исследований на лейкоз.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Миграция техногенных радионуклидов по биологическим цепочкам.

2. Онкорнавирусная инфекция в Оренбургской области и факторы риска, влияющие на показатели эпизоотической ситуации по лейкозу крупного рогатого скота.

3. Верификация диагноза - основа создания благополучного стада.

4. Система мероприятий по борьбе с лейкозом крупного рогатого скота.

5. Особенности гематологического и иммунологического статуса модельных групп крупного рогатого скота с разной степенью компрометации к лейкозу в условиях Оренбуржья.

Структура и объем диссертации: Диссертация изложена на 251 странице компьютерного текста, иллюстрирована 38 рисунками и 27 таблицами. Включает разделы: введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, собственные исследования, заключение, выводы, библиографию, включающую 441 источник, в том числе 116 - зарубежных авторов.

Автор выражает благодарность за сотрудничество и участие в исследованиях заведующим: к.б.н. Сычевой М.В., Мухиной И.Н., Бобровниковой Е.Н., Зиновьеву В.Д., профессору Мешкову В.М., профессору Смолягину А.И., соискателю Назаровой Е.А.

II Материалы и методы исследований

Диссертация выполнена в ФБГОУ ВПО Оренбургский государственный аграрный университет на кафедре ветеринарно-санитарной экспертизы и заразных болезней, на базе 35 районов области, областной ветеринарной лаборатории, межрайонных ветлабораторий, лаборатории кафедры микробиологии и проблемной лаборатории по изучению механизмов иммунитета в период 2002 Ц 2008 гг. с использованием радиологического метода, радиохимического, спектрометрического, атомно-абсорбционного, эпизоотологического, серологического, гематологического, биохимического, молекулярно-биологического, иммунологического методов исследования. В качестве объектов исследований использованы крупный рогатый скот разного возраста, мышцы, молоко, кровь, воздушные и почвенно- растительные компоненты биосферы (рис. 1).

Эпизоотологический анализ проводили по методу И.А. Бакулова и др. (1979) и Методических рекомендаций по эпизоотологическому исследованию при лейкозе крупного рогатого скота (2001) на основании статистических данных ветеринарных организаций Оренбургской области. Серологические методы исследования выполнялись в соответствии с Методическими указаниями по диагностике лейкоза крупного рогатого скота №13-7-2/2130 2000, (РИД, ИФА) с наборами для серологической диагностики лейкоза крупного рогатого скота. Для проведения полимеразной цепной реакции с кровью, использовали набор для диагностики лейкоза (ФГУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, г. Москва), Активность стронция-90 в пробах определяли оксалатным методом, удельную радиоактивность в мясе и молоке - фосфатным методом. Цезий-137 тестировали сурьмянойодом. Определение свинца-210 основано на предварительной сорбции его на анионообменной смоле ЭДЕ-10П (Инструктивно-методические указания по радиохимическим методам...,1984). Для определения МЭД использовали рентгенометр типа ДРГ 01Т1. Удельную активность почвенных образцов определяли на спектрометрическом комплексе с программным обеспечением Прогресс-3,2 (Методика исследования почв, 1994; Методика измерения активности радионуклидов, 1999). Содержание тяжёлых металлов в объектах ветнадзора определяли на атомно-абсорбционном анализаторе Спектр-5 (Методика.., 2001). Определение клинического состояния животных проводили по общепринятым методикам (Воронин Е.С. и др., 2006).

Бактерицидную активность сыворотки крови с использованием тест-культуры E.coli О111 и лизоцимную активность сыворотки крови с применением суточной культуры Micrococcus lysodeiticus (штамм 2665 ГКИ им. Тарасевича) определяли в модификации И.Ф. Храбустовского (1974). Количественные исследования иммуноглобулинов класса G и M проводили методом радиальной иммунодиффузии в геле в модификации О.Н. Грызловой и др. (1976). Для определения количества циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови животных применяли метод преципитации с 3,5%-ным раствором полиэтиленгликоля ПЭГ-тест ОП280 (Haskova V., 1978). Фагоцитарное число определялось средним числом фагоцитированных микробов одним нейтрофилом (Смирнов П.Н., 1989).

Гематологические и биохимические исследования проводили с помощью анализатора PCE-90 VET и Stat fax 1904, УЭФ- 01-(АСТРА) по методикам к наборам Ольвекс диагностикум и Методическим указаниям по применению унифицированных биохимических методов... (М., 1981).

Материалы статистически обработаны с использованием пакета программ Microsoft Office Exel.

Наименование объектов

Назначение

Способ подготовки

проб

Методы исследований

Изучаемые показатели

I этап Оценка экологического загрязнения территорий хозяйств разных административных зон Оренбургской области

Воздух; Почвы

Определение мощности дозы гамма-излучения, удельной активности

Нативный материал

Экспресс-метод, ДРГ-01Т1; Спектрометрический

Мощность экспозиционной дозы;

Цезий-137; Радий-226;Торий232; Калий-40.

Воздух, почва, корма

Определение ТМ

Нативный материал

Мониторинг, спектрофотометрия

Взешенные вещества, диоксид серы, сероводород, диоксид азота, фенол, окись углерода, фтористый водород; кобальт, медь, марганец, цинк, никель, свинец, молибден.

II этап  Изучение миграции радионуклидов по биологическим цепочкам

Корма; Говядина; Молоко

Выделение радионуклидов из проб

Концентрация проб

Радиохимический

Радиометрический

Цезий-137; Стронций-90; Свинец-210; Кальций-45

III этап  Проведение ретроспективного мониторинга эпизоотических показателей по лейкозу за 18-летний период

IV  этап  Оценка клинического и гематологического статуса крупного рогатого скота в хозяйствах

Разновозрастной крупный рогатый скот

Оценка общего состояния животных, показатели крови

Общепринятые методики

Гематологические, биохимические, серологические, молекулярно-биологические, иммунологические

Гемоглобин, эритроциты, лейкоциты, лейкоцитарный профиль, резервная щелочность, общий кальций, фосфор неорганический, общий белок и его фракции, лизоцимная бактерицидная активность сыворотки крови, фагоцитарный индекс, ЦИК , IgM, IgG и 17 биохимических показателей сыворотки крови инфицированных и больных лейкозом коров

Рис. 1 - Схема исследований

III Собственные исследования

Тема диссертации является самостоятельным разделом научно-исследовательской работы, осуществляющейся в рамках межведомственной координационной программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований РАСХН, МСХ РФ, РАН по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса РФ. Шифр темы VIII.01 Усовершенствование средств и методов мониторинга, диагностические тест-системы и эффективные средства защиты животных от опасных болезней и загрязнения окружающей среды техногенными токсическими веществами и радиоактивными элементами. Номер Госрегистрации 01200105543.

. 3.1 Краткая характеристика территорий изучаемых хозяйств

Центральное Оренбуржье: ЗАО Ключевское Беляевского района располагается в зоне государственного заповедника Буртинские степи. Животноводство представлено красной степной породой коров, казахской белоголовой породой крупного рогатого скота. ЗАО Ключевское на 01.01.07 г. имело 2210 голов крупного рогатого скота. АОЗТ Прогресс Октябрьского района, находится в 80 км от г. Оренбурга. На землепользовании хозяйства, кроме автотрассы Оренбург - Уфа, функционирует дожимная компрессорная станция на газопроводе Ягодное - Оренбург и хранилище газоконденсата, которое было образовано на глубине 701 м. На территории газохранилища МЭД гамма-излучения не превышает 70 мкР/ч, в санитарно-защитной зоне - 35 мкР/ч. АОЗТ Прогресс на 01.01.07 имело 1025 голов крупного рогатого скота, от коров получено 260 телят.

Восточное Оренбуржье: СПК Хабарное Гайского района, с административным центром с. Хабарное, располагается в пяти километрах южнее г. Новотроицка на границе с Казахстаном. Экологическую ситуацию хозяйства определяет крупнейший в стране металлургический комбинат и цементный завод. В СПК Хабарное на 01.01.07 - 1425 голов крупного рогатого скота, от коров получено 467 телят.

Западное Оренбуржье. ООО Бурдыгинское расположено на берегу реки Самары в 18 км от районного центра - г. Сорочинска. Направление деятельности хозяйства зерновое.

Традиционно в хозяйстве занимаются животноводством мясо- молочного направления, в хозяйстве 895 коров.

3.2 Результаты радиологического исследования

3.2.1 Мощность экспозиционной дозы излучения

Результаты замеров МЭД свидетельствуют о том, что мощность дозы гамма-излучения во всех изучаемых пунктах варьируют в пределах от 9,7 до 11,8 мкР/ч.

Радиометрический анализ проб почвенно-растительного покрова с использованием компьютеризованной сцинтилляционной спектрометрической установки позволил выявить (табл.1) превышение удельной активности радионуклидов тория-232 в 1,49 раза в образцах восточной зоны, по сравнению с контрольным пунктом, калия-40 в 1,23 раза, а вот радиоактивность радия-226 наоборот, максимальной была в Беляевском районе.

Таблица 1 - Удельная активность природных радионуклидов в почве

на глубине слоя 0 - 20 см., Бк/кг (р0,01)

Исследуемые зоны

К-40

Тh-232

Rа-226

Контрольный  пункт

319,41 17,52

14,02 0,66

28,86 0,92

Западная

303,62 16,49

12,74 3,43

7,74 0,74*

Центральная

283,90 16,83

12,11 2,23

8,93 0,74*

Восточная

390,6517,76*

20,730,73*

16,08 0,83*

В связи с развитием предприятий топливно-энергетического комплекса происходит массированный выброс техногенных радионуклидов в окружающую среду. Удельная активность радиоцезия максимальной оказалась в хозяйствах Западной зоны, составив при этом 9,42 2,32 Бк/кг, минимальной в контрольном Беляевском районе ЗАО Ключевское, плотность загрязнения почв составила 22,39 5,32 мКи/км2. Радиоактивность точечных проб позволила установить максимальную плотность загрязнения радиоцезием в хозяйствах Сорочинского района (Западная зона) на уровне 76,81 20,4 мКи/км2. Следовательно, при оценке показателей радиационной безопасности методом поисковой гамма-съёмки с применением интегральных дозиметров, нами не выявлено зон с превышением нормативной мощности дозы гамма-излучения, при вариабельности показателей от 9,7 до 11,8 мкР/ч.

андшафтная дифференциация загрязнения техногенными радионуклидами позволяет расценить загрязнённость долгоживущим радиоцезием в среднем по области как индикаторную на уровне 34,18 5,21 мКи/км2  при оценке современного загрязнения почвенной компоненты биосферы, а плотность загрязнения на уровне 76,81 20,4 мКи/км2, свидетельствующей в пользу локального загрязнения.

3.2.2 Радиоактивное загрязнение кормов

Радионуклиды, находясь в миграционно-подвижных формах, проникают в растения, а затем и организм животных. В качестве объектов исследования доставляли корма, используемые для животных в период пастбищного и стойлового содержания: сочные (трава, силос), грубые (сено, солома), концентрированные корма. Радиометрическим анализом кормов, установлено превышение активности цезия-137 в грубых кормах: в сене и соломе в 1,57 и 1,32 раза в Западном Оренбуржье по отношению к контрольному пункту, при одинаковых значениях активности (0,6 - 0,8 Бк/кг) по стронцию-90. В остальных компонентах рациона показатели радиостронция не имели достоверной разницы и установлены в порядке убывания в комбикорме, траве и силосе. Активность свинца-210 максимальна в хозяйствах Восточной зоны в сене - 3,1 Бк/кг, против 2,12 Бк/кг - в контрольном пункте. Выше оказалась удельная активность радионуклида в соломе - 2,98 Бк/кг, в силосе - 2,44, в траве - 2,32 в хозяйствах Западной зоны. Минимальные значения установлены в комбикормах - 1,8 Бк/кг и 1,56 Бк/кг в Западном и Центральном Оренбуржье соответственно.

Проведенный анализ позволяет заключить, что наиболее загрязненными радионуклидами оказались корма в хозяйствах Западной и Восточной зон, причем максимальные величины отмечены в грубых кормах, минимальные - в силосе.

Животные в пищевой цепочке человека служат звеном, уменьшающим радиационную опасность, так как они обладают способностью к фильтрации и захвата в ловушку радиоактивных элементов и, таким образом, несколько снижают поступление последних в организм человека с пищей. Анализ изотопных отношений позволил нам идентифицировать и определить вклад радионуклидов в загрязнённость рационов ионами цезия-137, стронция-90, свинца-210. Нами определено суточное поступление радионуклидов в организм крупного рогатого скота в стойловый период (табл.2) в различных зонах Оренбуржья.

Полученные результаты свидетельствуют, что с компонентами рациона в организм животных мигрируют в значительном количестве радионуклиды свинца-210, стронция-90 и цезия-137 (в порядке убывания).

Таблица 2 - Радиоактивная загрязнённость рационов (Стойловый период) (Р<0,05)

Исследуемая зона

Содержание в массе корма, ПКи/кг

Cs-137

Sr-90

Pb-210

Ca-45

Западная

908,20

68,55*

1042,10

74,72*

2510,39

293,98*

73,51

6,68*

Центральная

739,11

51,50*

842,60

70,38*

1790,04

179,07*

73,52

28,31*

Восточная

836,61

75,01*

913,01

78,75*

2064,28

237,45*

80,31

9,20*

КП

774,79

72,15*

831,21

79,89*

1679,89

195,28*

80,68

6,68*

В среднем по области

814,43

66,80

907,23

75,94

2011,15

226,46

77,01

12,72

Также замечено, что в летний период поступление радионуклидов цезия-137 увеличивается в 1,89 раза, стронция в 2 раза, свинца-210 в 1,46 раза.

В зимний период обогащение радионуклидами обеспечивается в основном за счёт потребления грубых кормов и силоса, в летний период за счёт - естественных трав.

Для молока и мяса коэффициенты перехода варьируют в разные периоды от 0,3 до 0,5 для радиоцезия и 0,4 - 0,5 по радиостронцию, для свинца коэффициенты составляют 0,1 - 0,2. Для пастбищного периода характерно незначительное снижение коэффициентов.

Таким образом, почвенно-растительный покров является депонирующей системой радиоактивных веществ, поступающих из атмосферы. Чрезмерное накопление изотопов приводит к деструктивным изменениям биосферы.

3.2.3 Радиационный контроль качества животноводческой продукции, полученной в различных зонах Оренбуржья

Анализ количества инкорпорированных радионуклидов в мясе и молоке позволил оценить воздействие радиационного фактора на объекты биогеоценоза.

Молоко имело удельную активность по цезию-137 - 0,18 Бк/кг, стронцию-90 - 0,16 Бк/кг, свинцу-210 - 0,1 Бк/кг по всем изучаемым пунктам при незначительной вариабельности. Содержание стронция в молоке в хозяйствах Западного Оренбуржья в 1,5 раза, Центрального в 1,4 раза и Восточного Оренбуржья в 1,5 раза превышает таковое в контрольном пункте. Удельная активность цезия-137 в мясе крупного рогатого скота максимальной оказалась в хозяйствах Западной зоны и составила 1,02 Бк/кг, минимальной - в контрольном населенном пункте - 0,89 Бк/кг. В пастбищный период содержание радиоцезия выше, чем в стойловый - 0,94 и 1,0 Бк/кг соответственно. В говядине содержание техногенного радиостронция максимальным оказалось в хозяйствах Западной зоны - 0,22 Бк/кг, а минимальным - в контрольном населенном пункте и составило 0,18 Бк/кг. Активность свинца - 210 составила в среднем 0,13  0,05 Бк/кг.

Полученные нами результаты исследований сочетанного влияния естественных и техногенных источников ионизирующего излучения в пределах сезонно-территориальной характеристики свидетельствуют о подверженности биологических наземных систем глобальным выпадениям радионуклидов. Загрязненность продукции животноводства радиоизотопами не превышает уровней, предусмотренных нормативными документами, несмотря на то, что в области регистрируются участки локальной загрязнённости наземных систем радионуклидами техногенного цезия-137.

Несомненно, что знание закономерностей миграции радионуклидов в биологических цепях позволит осуществить корректное и своевременное определение степени загрязнённости радионуклидами почвенно- растительного комплекса и обеспечит проведение необходимых мероприятий для производства биологически чистой продукции агропромышленного комплекса.

3.3 Степень загрязнённости тяжёлыми металлами атмосферного воздуха в различных экологических зонах

       Основной вклад в выбросы вредных веществ в атмосферу от стационарных источников вносят предприятия топливно-энергетического комплекса, нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности, черной и цветной металлургии. Нами установлено, что взвешенные вещества в воздухе (пыль) - наиболее мобильная составная часть его.

Миграция пылеобразных соединений в атмосфере очень активная и часто является причиной образования геохимических неоаномалий. Существенный вклад в запылённость территорий вокруг поселений (СПК Хабарное) вносят промышленные предприятия, цементный завод (рис.2). 

Рис. 2 - Среднегодовая концентрация загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в 2008 году

Запыленность воздуха на территориях, прилегающих к промышленным производствам, связана с деятельностью газохимического и промышленного производства. Превышение среднесуточной концентрации взвешенных веществ в СПК Хабарное в приземном слое в 14 раз превышает ПДК и в 10 раз фоновые значения, в АК Покровский в 1,32 раза, в ООО Бурдыгинское содержание взвешенных веществ на 25% ниже по сравнению с загрязненными территориями Восточной техногенной провинции. По окиси углерода превышение ПДК в 1,2 раза и в 3,8 раза фонового загрязнения было зафиксировано в атмосфере СПК Хабарное, а на контрольной территории колебания концентрации не превышали допустимого уровня. В СПК Хабарное превышение ПДК по диоксиду азота установлено в два раза. В экологически чистом Беляевском районе среднегодовое значение основных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе не превышает предельно допустимой концентрации по всем изучаемым компонентам.

Таким образом, анализ загрязнения атмосферного воздуха в городах и сельских поселениях, согласно данным стационарных постов наблюдения, результатам мониторинга по промышленным выбросам, свидетельствует о высоком уровне аэро-

генной нагрузки, что ведет к повышенному риску и опасности для человека и животных, особенно в условиях техногенной провинции Восточного Оренбуржья.

3.3.1 Содержание подвижных форм тяжёлых металлов в почвах различных экологических зон региона

Нами определено содержание подвижных форм тяжёлых металлов в почвах различных зон области. Пространственное размещение компонентов - загрязнителей различной степени опасности полностью кореллируют со спецификой производства.

Полученные данные позволяют сделать вывод о довольно равномерном распределении кобальта и незначительной доли подвижной его формы в общих запасах оренбургских почв. Так, при средней величине 0,486 мг/кг максимальная концентрация зафиксирована в почвах села Хабарное - 0,732 мг/кг, что рядом с санитарной зоной металлургического комбината. Концентрация подвижных форм марганца в почвах Оренбуржья варьирует от 11,37 мг/кг до 15,59 мг/кг, при ОДК (валовое содержание) 1500 мг/кг.  Установлено, что максимальная насыщенность почв медью характерна для СПК Хабарное, нами определено превышение ПДК в 1,83 раза. В ЗАО Ключевское содержание элемента колеблется от 2,8 до 4,3 мг/кг. Количество подвижного цинка составляет всего 0,29% от валовых запасов элемента. Незначительная доля его от валового при колебании по разновидностям почв от 0,16 до 0,58%. Содержание цинка в почве различных районов довольно стабильно и с небольшой амплитудой колебания. Так, в ЗАО Ключевское величина его равна 3,09 мг/кг, а в СПК Хабарное - 7,37 мг/кг. Минимальное содержание цинка установлено в ООО Бурдыгинское - 2,09 мг/кг, в почвах АК Покровский концентрация его выше в 1,62 раза, чем в контрольном пункте.

Примерно такие же изменения отмечены и по содержанию никеля, колебания которого находятся в диапазоне от 2,25 до 4,68 мг/кг.

Содержание свинца в почвах техногенной провинции находится на уровне 2,67 - 4,04 мг/кг, в почве ЗАО Ключевское свинца вдвое меньше, в почвах колхоза Родина в среднем содержится 1,84 мг/кг, АК Покровский в 1,76 раза больше, чем в контрольном пункте. Сравнительный анализ позволяет отметить, что регистрируемые нами концентрации ТМ не превышают Кларк по свинцу (10 мг/кг),

однако выше фоновых величин в 2,29 раза. Валовое содержание молибдена в основных почвах Оренбургской области колеблется от 1 до 4 мг/кг. Минимальный показатель содержания элемента для почв в ЗАО Ключевское оказался равным 0,12 0,05 мг/кг.

Результаты проведённых исследований свидетельствуют о своеобразном распределении тяжёлых металлов в почвах различных экологических зон области, больше их в техногенной провинции, меньше, а иногда с дефицитом показателя в Сакмарском, Беляевском, Сорочинском районах. Так, подвижные формы кобальта распределены довольно равномерно во всех видах почв, а марганцем более всего насыщены почвы вокруг ММСК. Максимальное содержание цинка и никеля характерно для почв СПК Хабарное Гайского района, АК Покровский Оренбургского района. Свинца и молибдена больше всего накапливается в почвах вокруг крупных металлургических предприятий и рядом с автотрассами.

Установленный уровень загрязнения почв ТМ, можно оценить как допустимый, экологическую обстановку - относительно удовлетворительной.

3.3.2 Содержание тяжёлых металлов в кормах

Исследованиями установлено, что содержание кобальта в сочных кормах соответствует допустимым уровням. Концентрация его находится в пределах 0,044 до 0,497 мг/кг. Больше всего марганца обнаружено в пробах силоса из Гайского района - 74,94 мг/кг, а значительно меньше его было в пробах ООО Бурдыгинское - 21,95 мг/кг, ЗАО Ключевское - 27,02 мг/кг.

Концентрация меди в сыром веществе кукурузного силоса в различных хозяйствах колеблется от 7,99 до 10,98 мг/кг. Незначительно больше меди в пробах Восточной зоны техногенной провинции. Самое высокое содержание никеля отмечено в пробах силоса из Гайского района - 2,21 мг/кг. Минимальное количество установлено в АК Покровский. В контрольном пункте количество микроэлемента варьировало в пределах от 1,44 до 2,36 мг/кг. В АК Покровский и ООО Бурдыгинское концентрации никеля не превышали ПДУ по сочным кормам (1 мг/кг). Свинец и молибден обнаружили во всех пробах, при колебаниях первого - от 0,061 до 0,63 мг/кг, второго - от 0,042 до 0,8 мг/кг.

В сене максимальное количество кобальта содержится в СПК Хабарное - 0,975 мг/кг, минимальное в колхозе Родина. Содержание марганца в СПК Хабарное в четыре раза выше, чем в колхозе Родина, в два раза в ЗАО Ключевское и в 5 раз в ООО Бурдыгинское. Содержание подвержено значительным колебаниям и зависит от территориальной принадлежности мест заготовки сена. Содержание меди в сене Гайского района выше в 1,3 - 1,5 раза, чем в контрольном хозяйстве, но характерно, что в сочных кормах отмечено двукратное преобладание данного элемента по сравнению с грубыми кормами. Цинка в сене было в 1,5 - 2 раза больше, чем в силосе, за исключением АК Покровский. Причём между содержанием этого элемента в почве и кормах имеется прямая положительная корреляционная зависимость r = 0,64. Содержание никеля в сене в максимальном количестве выявлено в СПК Хабарное - равно 6,88 мг/кг, при вариабельности от 1,88 до 3,55 мг/кг по другим исследуемым пунктам. Свинец в сене содержится в больших концентрациях, чем в силосе во всех хозяйствах. Более высокое содержание его обнаружено в пробах сена из хозяйств, расположенных в зоне промышленных предприятий по переработке газа, чёрной и цветной металлургии.  Полученные результаты по содержанию молибдена в сене свидетельствуют о превышении содержания его в пробах из Гайского района в 2 - 3 раза по сравнению с контрольным, при вариабельности показателей от 0,17 до 0,52 мг/кг по другим пунктам. Концентрация меди и цинка в зернофураже превосходила таковую в сене в 1,5 - 2,0 раза в среднем и составила соответственно 9,91; 42,15 мг/кг. При этом высшие показатели меди обнаружены в пробах из Гайского района, цинка - в Оренбургском районе. Низким содержанием свинца (0,412; 0,894 мг/кг) и молибдена (0,403; 0,479 мг/кг) отличались пробы зернофуража из колхоза Родина и ЗАО Ключевское, в зоне техногенной провинции восточного Оренбуржья отмечено превышение аналогичных показателей в 1,5 - 2 раза, при этом загрязненность по свинцу в СПК Хабарное превышает ПДК в 2,6 раза.

Известно, что длительное влияние различных нагрузочных факторов модифицирует иммунный статус животных. Так как на воздействие биотических и абиотических факторов организм реагирует изменением гуморальных и клеточных механизмов защиты, нередко возникающие при этом иммунодефициты,

ассоциируются с увеличением частоты и тяжести различных инфекций. Инфекционная патология хронической этиологии в настоящее время становится наиболее сложной проблемой эпизоотологической науки и практики. Относящийся к ней лейкоз крупного рогатого скота занимает первое место в структуре инфекционной патологии. Доля лейкоза крупного рогатого скота в инфекционной патологии по РФ достигает 57%, в Оренбургской области степень инфицированности превышает 40%. Это определённым образом повлияло на направленность наших исследований.

3.4 Результаты эпизоотологического обследования хозяйств

В нашей области исследованиями на лейкоз начали заниматься с 70-х гг. прошлого столетия. Широкомасштабное обследование поголовья крупного рогатого скота для определения степени инфицированности скота в хозяйствах области методом реакции иммунодиффузии в агарозном геле было введено с 1988 года.

       Данные инфицированности поголовья крупного рогатого скота за 18-летний период представлены в таблице 3.

Табл. 3 - Динамика инфицированности по лейкозу крупного рогатого скота

в области в период с 1991по 2008 гг.

Годы

ейкоз

серологические исследования

гематологические исследования

голов

выявлено вирусоносителей

голов

выявлено больных

голов

%

голов

%

1991

136737

10128

7,41

124406

3096

2,48

1992

182051

15678

8,62

145687

2123

1,46

1993

131575

11220

8,53

168413

2317

1,36

1994

125350

12429

9,91

165213

3195

1,93

1995

191284

24142

12,6

147453

2391

1,62

1996

185790

21300

11,5

140162

2297

1,64

1997

194112

27504

14,2

158117

3122

1,97

1998

204578

35112

1,2

154818

3425

2,21

1999

200204

30192

15,1

147988

2561

1,73

2000

183950

25399

13,8

135917

2012

1,48

2001

188488

31090

16,5

180276

4613

2,6

2002

178944

30252

16,9

182245

3920

2,2

2003

157667

29516

18,7

183610

4857

2,6

2004

169924

31720

18,7

171712

4410

2,6

2005

221979

47093

21,2

200319

4719

2,4

2006

127670

30177

23,6

4708

3920

1,2

2007

32292

8665

26,8

53063

1105

2,1

2008

91336

37866

41,5

162602

2736

1,78

итого

2903931

459483

15,82

2626709

56819

2,16

Анализ инфицированности поголовья коров за 18-летний период в области свидетельствует о том, что вирусоносительство установлено у животных 35 районов, во всех хозяйствах области и крупных городах. Всего было исследовано 2903931 голов, из них 459483 животных оказались носителями ВЛКРС.

Наиболее высокие уровни инфицированности отмечаются в Бугурусланском районе - 45,74%, Пономарёвском - 31,73%, Оренбургском - 23,26%, Сакмарском районе - 26,91%, Абдулинском районе - 22,85%. Минимальным оказался процент инфицированности в Курманаевском - 0,2%, Акбулакском районе - 0,43%, Ясненском - 4,5%.

Гематологические исследования позволили выявить больных животных, процент такого скота варьировал от 0,04% в Курманаевском районе, до 7,29% в г. Оренбурге, высокие значения также зарегистрированы в Оренбургском районе - 4,24%, в Пономарёвском - 4,21%.

Корреляционный анализ подтверждает положительную высокой степени связь между изучаемыми показателями r = +0,96.

Статистические модели позволяют адекватно описать взаимосвязи основных факторов характеризующих эпизоотическую ситуацию по лейкозу. Полученные нами модели линейной регрессии показывают, что количество лабораторных исследований серологическими и гематологическими методами поступательно увеличивается в целом по области. Для серологических и гематологических исследований (соответственно) уравнение:

У=235,75 + 0,12Х (1)

У=30,9 + 0,01Х. (2).

При этом свободный член уравнения в первом случае превышает таковой для гематологических исследований в 7,6 раза. За 18 лет произошло увеличение инфицированного поголовья в 5,6 раза.

Минимальный процент инфицированности отмечен в 1991 г. - 7,4%, в 2006 г. - 22,0%, в 2008 - 41,5%, в среднем по области 15,5%, а процент больных коров составил в среднем по области - 1,98%, при вариабельности показателя от 1,36% в 1993г. до 2,6% - в 2004 году.

Графическая демонстрация динамики инфицированности по годам свидетельствует о плавном увеличении инфицированных животных в области на протяжении последних десятилетий (рис.3).

Рис. 3 - Динамика инфицированности и заболеваемости  коров в области с 1991 по 2008 гг.

Деление области предполагает наличие трёх административно-территориальных зон: Западной, Центральной и Восточной. Существенные различия полученных результатов регрессионных моделей от прогнозируемых, деление области на зоны, позволяет предполагать наличие нескольких взаимосвязанных факторов, влияющих на уровень зональной инфицированности и заболеваемости животных. Полученные результаты свидетельствуют о том, что процент серопозитивных животных стабильно повышался с начала периода наблюдения и достиг максимальной отметки в 2008 г. (в Центральной зоне - 49,42%, в Западной - 44,39%, в Восточной - 19,5%), с 1991 г. увеличение произошло в 9; 5; и 3 раза соответственно.

Заболеваемость коров лейкозом, является также важным критерием эпизоотической ситуации. Показатель характеризуется более низкими значениями, варьируя от 1,93 до 5,67% в разные годы, однако не превышал 3% (в среднем по области).

Анализ динамики диагностической работы, показывает, что ежегодно исследовалось серологическим методом: в Западной зоне - 57697,44 2403,12 головы, в Центральной - 80889,89 4759,94; в Восточной зоне - 26530,78 1782,89 голов.

Количество гематологических исследований также преобладало в Западной зоне - 87792,61 4177,56 голов, в Центральной - 58918,56 3943,89, в Восточной зоне - 8180,06 1781,22 голов.

Аппроксимация результатов указывает на значительную вариабельность количества проведённых исследований в различных зонах. Преобладание данного показателя наблюдается в Центральной зоне Оренбуржья. Для серологических исследований уравнение линейной регрессии имеет вид: У = 841,94 + 12,48Х, для гематологических: У = 17 + 0,039Х, при этом свободный член уравнения для РИД в 49 раз выше, и ежегодное увеличение обследуемого поголовья гематологическим методом было ниже в 3,1 раза. Межфакторная корреляция составляет r = 0,92. Коэффициенты при факторе Х, показывают, что в среднем увеличение поголовья на 1% приводит к росту инфицированности и заболеваемости в Центральной зоне на 120 и 39% соответственно. Наряду с этим мы отмечаем положительные темпы прироста животных-вирусоносителей (395,4%), а больных лейкозом животных (131,5%), показатель прироста инфицированных и заболевших коров от количества исследованных 748,08 и  40,58% соответственно.

Для Западной зоны характерно преобладание гематологических исследований с конца 90-х гг. (1995 по 2005 гг.), вероятно это связано с неблагополучием эпизоотической ситуации, увеличением количества хозяйств с высокой степенью инфицированности (свыше 30%), максимальное количество неблагополучных пунктов также зарегистрировано в этой зоне из 43 в 2008 г. - 29 НП. Ретроспективный анализ показывает, что количество инфицированных животных увеличивается к 2000 году (по сравнению с 1991 г.) в 4,7 раза. Уравнение регрессии для инфицированных и больных животных имеет следующий вид (соответственно):

У = 11,19+0,069Х (5)

У = 8,38+0,011Х (6).

Свободный член первого уравнения превосходит таковой второго уравнения в 1,3 раза, увеличение инфицированных животных преобладает в 6,2 раза. С 2006 г. вновь преобладают исследования методом РИД. Согласно полученным данным темп прироста животных-вирусоносителей за 18-летний период положительный (279,97%), уровень инфицированности коров (371,73%), отрицательные темпы прироста заболевших коров (-39,46%) и заболеваемости животных от исследованного поголовья (-16,89%).

Регрессионные уравнения для Восточной зоны:

У = 24,41+0,16Х (7)

У = 1,58+0,022Х (8)

свидетельствуют о преобладании свободного члена для серологических исследований в 15,4 раза.

Ежегодное увеличение количества серологических исследований составило 160 голов, а гематологических - 22 головы. Темп прироста инфицированного поголовья составил 84,8%, инфицированности - 94,71%, количества заболевших коров - 300,79, заболеваемости - 1,26%. Разница уровня относительных показателей инфицированных и больных коров существенна в Восточной зоне (р0,001). В остальных зонах достоверных отличий не установлено.

Анализ данных свидетельствует о максимальном количестве инфицированных животных от числа исследованных в Западной зоне - 20,94% (в среднем), в Центральной - 15,14%, минимальное количество в Восточной - 10,25%. Наибольшее количество больных животных, выявленных гематологическим исследованием, в Центральной зоне - 2,85%, при вариабельности показателя в Западной и Восточной зонах - 1,25% и 2% соответственно.

В Методических рекомендациях по эпизоотологическому обследованию при лейкозе крупного рогатого скота (М.И. Гулюкин и др., 2001) предусмотрен расчёт показателя прева-лентность. Социально-экономические преобразования в стране привели к сокращению поголовья крупного рогатого скота в хозяйствах нашей области в 1997 г. в 1,18 раз. При этом показатели эпизоотической ситуации увеличились: инфицированность с 11,46 до 17,16%, превалентность в 11,5 раза, охват поголовья с 9,8 до 10,88% (темп прироста 11%). В 2005 г. поголовье крупного рогатого скота вновь сокращается в два раза, численность составляет - 405063 головы. Инфицированность при этом возросла в 1,13 раза, количество инфицированных к общему поголовью в 2,98 раза, охват поголовья в 2,62 раза. В целом по области за исследуемый период отмечаются положительные темпы прироста показателей: инфицированности - до 460%, превалентности - 1737,2%, охвата поголовья - 643,59%.

Следовательно, показатели поступательно увеличивались соответственно развитию эпизоотического процесса лейкоза крупного рогатого скота. Инфицированность и превалентность периода начала 90-х гг. достоверно ниже показателей 2008 г., корреляционная взаимосвязь прямая функциональная (r = 0,98).

В ветеринарной отчётности принято указывать процент больных животных от исследованного поголовья.

При оценке динамики заболевших коров к исследованным в сравнении с динамикой заболеваемости крупного рогатого скота лейкозом отмечаем тенденцию сдерживания среднеобластного показателя заболевших коров от числа исследованных примерно на уровне 2%, на фоне значительного сокращения поголовья скота, в то же время заболеваемость возросла от 1,7% в 1991 г. до 11,65% в 2005 г., а в 2008 г. составила 7,67% (увеличение в 4,51 раза). При этом корреляционный анализ показателей указывает на положительную средней степени связь r = 0,61. Отмечаются положительные темпы прироста превалентности (333,3%), охвата поголовья гематологическими исследованиями (542,25%) и отрицательный темп заболеваемости от числа исследованных животных (-29,6%). Отрицательный темп прироста заболеваемости от числа исследованных животных, результат увеличения охвата поголовья гематологическими исследованиями на фоне общего снижения поголовья (рост знаменателя при незначительно изменяющемся числителе).

Количество неблагополучных пунктов варьировало незначительно. Так, в 1991 г. был 51 НП, в 1994 - 68, затем их количество стабильно удерживалось до 2001 г. - 66 НП, после этого отмечается тенденция снижения, в 2005 г. - 60 НП, в 2008 - 43. Максимальное их количество регистрируется в Западной зоне - 29; в Центральной - 13 и минимальное количество в Восточной зоне - 1 НП.

Анализ эпизоотической ситуации, планирование оздоровительных мероприятий предусматривают масштабы и сроки проведения хозяйственных, специальных ветеринарных мероприятий с учётом степени распространённости ВЛКРС. Степень инфицированности более 30% зарегистрирована в Западной зоне и Центральной зоне, преобладание инфицированности до 10% наблюдается в Восточной зоне, причём наиболее неблагополучными являются индивидуальные хозяйства.

Отсутствие лечебной работы при лейкозе приводит к потере продуктивности животных и преждевременной выбраковке. Так, экономический ущерб в результате утилизации туш в 2005 г. составил 4,344 т, в 2006 - 2,216, в 2007 - 4,557, в 2008 - 3,953 т.

Таким образом, проведённый анализ показателей эпизоотической ситуации с учётом вариабельности поголовья крупного скота, экологических особенностей в хозяйствующих субъектах области различных форм собственности свидетельствует о повсеместной распространённости лейкоза крупного рогатого скота. При этом максимальные показатели инфицированности и заболеваемости нами зарегистрированы в Западной и Центральной зонах Оренбуржья, минимальные - в Восточной зоне. Наблюдаются в основном положительные темпы прироста показателей эпизоотического процесса, объективность оценки повышается при исчислении таковых на популяционном уровне.

3.5 Роль породного фактора риска в распространении лейкоза крупного рогатого скота в области

Вопрос о восприимчивости скота к лейкозу в Оренбургской области рассматривается среди разводимых пород - симментальской, красной степной и черно-пёстрой. В 2008 г. в хозяйства Бугурусланского, Асекеевского и Оренбургского районов было завезено 1800 коров голштино-фризской породы из Западной Европы (Германия, Канада), из Карелии и Ленинградской области 257 голов айширской породы размещены в Красногвардейском районе. Наибольший процент инфицированности зарегистрирован среди чёрно-пёстрого скота - 11,2 1,1%; ниже он у симментальской и красной степной - 7,42 0,6 и 6,32 1,13% соответственно. Среди вновь ввезённого скота инфицированных лейкозом животных на период исследования не выявлено.  Племенное скотоводство развито в 13 хозяйствах 10 районов области. Специализируются хозяйства на разведении животных симментальской и казахской белоголовой пород крупного рогатого скота, инфицированность среди мясного скота на конец периода изысканий (2007 - 2008 гг.) в среднем по области составила 6,51%. Племенной скот молочного направления отличается более высокой степенью инфицированности (в 4,8 раза), что составляет 79,1% от общего поголовья.

3.6 Роль возрастного фактора в развитии лейкозного процесса

Серологические исследования на лейкоз молодняка в Оренбургской области проводятся с шестимесячного возраста. Потому что к этому возрасту реальный инфекционный процесс достигает максимальной эффективности, а количество антител достаточно для визуального выявления серологическими методами.

Так, в 2001 г. среднеобластной показатель инфицированности составил 11,2%. В 2002 г. инфицированность молодняка возросла до 12,7%, к 2005 г. инфицированность телят до 6 месяцев составила 9,2%, от 9 до 12 месяцев - 13,8%, телок случного возраста - 19,2%. Анализ инфицированности животных различных возрастных групп, свидетельствует о поступательном возрастном нарастании показателя в различные годы более чем в 1,5 раза в 2008 г. с максимумом до 2,09 раза в 2007 г.

Проведённые нами исследования (n = 30) проб сывороток крови телят, родившихся от инфицированных коров, обнаруживают отсутствие антител до приёма молозива. Наличие антител к вирусу лейкоза установлено через сутки после приёма молозива, к пятимесячному возрасту антитела были выявлены лишь у одного телёнка (3,3%).

В группе телят (15 голов), родившихся от больных матерей, до месячного возраста давали положительную реакцию на наличие антител к вирусу лейкоза (100%), к 6-месячному возрасту РИД-позитивными были лишь три телёнка, что составляет 20%. Следовательно, вертикальный путь инфицирования приплода у больных коров по сравнению с инфицированными, согласно полученным нами результатам исследований, возрастает в 6,1 раза.

Совместное содержание (общие поилки, кормушки) телок 12 - 15-месячного возраста в группе из 28 голов, количество инфицированных в течение стойлового периода возросло в четыре раза и в два раза в группе тёлок, содержащихся на привязи, использующих автоматические поилки.

Известно, что ятрогенный фактор необходимо учитывать как фактор, влияющий на степень инфицированности поголовья в хозяйствах (использование одноразовых игл и инструментов при проведении ветеринарных мероприятий).

Таким образом, проведённые нами исследования свидетельствуют о возможности инфицирования животных в любом возрасте, включая период внутриутробного развития. Интенсивность развития инфекционного процесса, контролируемая диагностическим тестированием гемобластозов, увеличивается с возрастом животных.

3.7 Сравнительная индикация методов прижизненной диагностики лейкоза

Поскольку потенциальная возможность управления эпизоотической ситуацией при лейкозе заключается в своевременности выявления инфицированных животных, нами было проведено сравнительное диагностическое тестирование материала различными методами: серологическим, гематологическим и молекулярно-биологическим и были получены следующие результаты. При исследовании сывороток крови коров, принадлежащих АК Покровский (хозяйство неблагополучное по лейкозу), методом РИД в агарозном геле выявлено 13% инфицированных животных, а методом ИФА - 26,7%, т.е. в 2,1 раза больше.

Исследование материала реакцией иммунодиффузии и ПЦР показало, что РИД-позитивных животных было на 11,1% меньше, чем при исследовании методом ПЦР.

На рисунке 4 представлена электрофореграмма продуктов ПЦР. В дорожках всех исследуемых проб имеется полоса внутреннего контроля на уровне 582 п.н. (ген альфа-актина крупного рогатого скота), в дорожках положительных контролей присутствуют специфические полосы на уровне 294 п.н., а отрицательных контролей - отсутствуют. Положительные пробы имеют специфическую светящуюся полосу на уровне 294 п.н. большей или меньшей интенсивности. Гематологические исследования, основанные на выявлении в единице объёма крови лимфоидных клеток различной степени зрелости, позволили установить лимфоцитоз у 16,7% исследуемых коров, а молекулярно-биологическим методом выявлены специфические фрагменты нуклеиновых кислот вируса лейкоза крупного рогатого скота у 61,1% коров, что в 3,66 раза больше.

Выявленные несоответствия результатов тестирования объяснимы разрешающей способностью и технической сущностью использованных методов. ПЦР позволит существенно сократить сроки оздоровительных противолейкозных мероприятий, поскольку разрешающая способность тест-систем для ПЦР на два порядка и более превосходит гематологические и серологические методы, так как в основе метода ПЦР лежит природный процесс - достраивание ДНК матрицы, что позволяет получить достаточное количество ДНК-копий для их идентификации, до появления специфических антител в крови инфицированных животных.

При сравнительной оценке витальных методов лабораторной диагностики мы видим существенное преимущество молекулярно-биологического метода. Однако, при перекрёстной оценке основных специфических признаков лабораторных тестов, с применением матрицы латинского квадрата формата 2х2 исходя из практических соображений, ориентированных на стоимость метода; легкость пробоотбора, подготовки к проведению теста; соблюдение основного канона не навреди вывод не столь однозначен (табл. 4, 5).

Таблица 4 - Результаты лабораторных исследований

Метод ПЦР

Метод РИД

Результат исследования

Больные

Д +

Здоровые

Д -

Всего

Результат исследования

Больные

Д +

Здоровые

Д -

Всего

Положительно реагирующие Т+

(a) 14

(b) 4

18

Т+

8

1

9

Отрицательно реагирующие Т -

(c) 3

(d) 17

20

Т -

9

20

29

Всего

17

21

38

Всего

17

21

38

a - идентифицированные больные животные;

d - идентифицированные здоровые животные;

с - больные животные, не идентифицированные в тесте (ложноотрицательные);

b - здоровые животные, идентифицированные как больные (ложноположи-тельные пробы).

Ри (истинная превалентность) = (a+c)/n = 17/38 = 0,4473 или 44,73% или 45 случаев на 100 животных

Метод ПЦР уступает методу РИД в специфичности, значительно дороже серологического метода, требует специального оборудования и более трудоёмкий.

Таблица 5 - Оценка результатов диагностических исследований

№

Характеристика

Диагностический тест

Интерпретация

ПЦР

РИД

1

Рм (мнимая превалентность) = (а+в)/n

47,37%

23,68%

ПЦР - выше истинной, что свидетельствует о наличии ложноположительных реакций; РИД - ниже истинной, что свидетельствует о недостаточной чувствительности

2

Se (чувствительность) = a/(a+c)

82,35%

47,05%

Чувствительность ПЦР превосходит РИД в 1,7 раза, что свидетельствует о лучшей выявляемости заражённых животных

3

Sp (специфичность) =d/(b+d)

80,95%

95,23%

РИД лучше выявляет здоровых животных

4

ps-ложноотрицательные результаты) = c/(a+c)

17,65%

52,94%

Методом РИД не распознаём значительное количество заражённых животных

5

ps+(ложноположительные результаты) = b/(b+d)

19,50%

4,76%

Число реакций ниже в РИД, что позволяет избежать врачебной ошибки

6

PV+ (предсказуемое значение положительного результата) =a/(a+b)

77,78%

88,89%

Достоверно у обоих методов. Однако при условии низкой превалентности РИД высока вероятность ложноположительных результатов

7

PV- (предсказуемое значение отрицательн. результата) = d/(c+d)

85,0%

68,97%

Отрицательный результат РИД не может гарантировать, что животное не заражено

8

LR+(отнош.правдоподобия положительного результата)= [a/(a+c)]:[b/(b+d)]

4,32

10

Шанс того, что животное заражено, при положительном результате 1:4 и 1:10 соответственно

9

LR-(отношение правдоподобия отрицательного результата) = [c/a+c)]:[d/(b+d)]

0,25

0,56

Шанс того, что животное не заражено, при отрицательном результате 1:4 и 1:2 соответственно

10

Абсолютная согласованность результатов = (a+d)/n

81,57%

74,0%

Значения критерия капа в пределах 0,7 - 0,8 свидетельствуют о хорошей согласованности тестов

Кроме того, высокие показатели уровня чувствительности и вероятности

ожноположительных результатов могут реализоваться нарушением канона не навреди. При этом оба метода имеют высокий уровень согласованности (критерий капа), вполне достоверное предсказуемое значение положительных результатов (PV+), что оптимизирует рекомендацию последовательного применения двух методов: серологического метода - для проведения массовых скрининговых исследований и метода ПЦР в качестве уточняющего молекулярно-генетический статус популяции крупного рогатого скота.

Таким образом, исследование концепции чувствительности и специфичности диагностических исследований перекрёстным методом выявило несоответствие статистической значимости со значимостью практической и экономической. Результаты интерпретации необходимы для повышения эффективности диагностической и профилактической работы.

Серологический метод значительно повысил индикацию лейкоза. Однако проводимый комплекс оздоровительных мероприятий на его основе оказывается недостаточно эффективным, в плане длительности сроков оздоровления. В связи с этим были усовершенствованы и утверждены Рекомендации по методам диагностики и борьбы с лейкозом крупного рогатого скота в Оренбургской области. Самара, 2007.

3.8 Усовершенствованный комплекс мероприятий по профилактике и борьбе с лейкозом крупного рогатого скота в Оренбургской области

В основу мероприятий была положена степень инфицированности поголовья. Предложены комплекс профилактических мер и три схемы оздоровления (далее извлечение).

Оздоровительные мероприятия

По результатам первичного серологического исследования определяют варианты оздоровления неблагополучного пункта (хозяйства, фермы, двора).

Первый вариант: оздоровительные мероприятия по лейкозу крупного рогатого скота в сельхозпредприятиях с инфицированностью животных менее 10%

- В хозяйствах с незначительным распространением болезни (инфицированность крупного рогатого скота до 10%) оздоровление проводить путем разовой выбраковки всех положительно реагирующих животных до получения по всем возрастным группам двух подряд отрицательных результатов с интервалом в 3 мес. Оздоровление ведется до 1 года.

- С целью уменьшения сроков оздоровления таких хозяйств можно увеличить кратность серологических исследований коров до двух раз в месяц, а заключительные серологические исследования проводить с использованием иммуноферментного анализа (ИФА). В дальнейшем поддерживать благополучие по лейкозу профилактическими и организационно-хозяйственными мероприятиями.

Второй вариант: оздоровительные мероприятия по лейкозу крупного рогатого скота в сельхозпредприятиях с инфицированностью коров от 10,1 до 30%

- В хозяйствах, где выявлено до 30% инфицированных коров, проводить разделение животных на две группы: положительно и отрицательно реагирующих к ВЛКРС в РИД, с соответствующим размещением в обособленных коровниках, с отдельными выгульными площадками, летними лагерями, пастбищами. Если не позволяют условия содержать изолированно, то инфицированных животных необходимо заметить специальной краской, ошейниками, тавро или бирками.

ЦВыделенное условно свободное от ВЛКРС стадо исследовать серологически в РИД каждые 3 мес., возможно сокращение интервалов между исследованиями до двух месяцев.

- Инфицированных коров исследовать гематологически два раза в год с интервалом 6 мес. Выявленных больных коров подвергать убою.

- Оздоровление ведется в течение 5 - 7 лет.

Третий вариант: оздоровительные мероприятия по лейкозу крупного рогатого скота в сельхозпредприятиях с инфицированностью коров свыше 30%

ЦВ хозяйствах со значительным распространением болезни (инфицированность дойного стада свыше 30%) коров серологическому исследованию в РИД не подвергать, а исследовать только гематологически два раза в год с интервалом в шесть мес. Выявленных больных коров сдавать на мясокомбинат.

В результате проведённых мероприятий (в соответствии с Методическими рекомендациями, 2007 г.) в АК Покровский были получены следующие результаты: инфицированность молодняка до года в 2009 г. составляла 46,6%, старше года - 61,1%, к 2010 г. показатель снизился до 17,7 и 30,3%, следовательно, инфицированность по когортному статусу снизилась на 62 и 50% соответственно, а в среднем по хозяйству - 56%.

Известно, что инфицированный скот не может считаться здоровым. Огромное значение в развитии лейкозного процесса имеет естественная резистентность и иммунологическая реактивность, обеспечивающие клеточное взаимодействие для реализации фенотипической адаптации.

3.9 Гематологический, биохимический и иммунологический статус коров с разной степенью компрометации к лейкозу

Оценку клинико-гематологического статуса коров мы начали с оценки параметров физиологического состояния (температура, пульс, дыхание). Согласно полученным данным температура тела обследованных животных в среднем составила 38,4 0,23оС. Пульс - 68,4 1,62 уд/мин. Частота дыхательных движений у коров варьирует от 19,8 1,48 до 24,2 1,48 в минуту.

Количество дыхательного пигмента у интактных коров из ЗАО Ключевское Беляевского района, в зимний период составило в среднем 96,170,83 г/л, весной 94,831,19 г/л (минимальный показатель), летом показатель повысился до 97,020,97 г/л, а осенью зарегистрировано увеличение гемоглобина до 99,670,79 г/л. В целом, самые высокие показатели гемоглобина в ЗАО Ключевское определены нами в октябре, самые низкие - в апреле. Достоверными были различия (Р0,01) в содержании гемоглобина в летне-осенний период в колхозе Родина, насыщенность гемоглобином в ЗАО Хабарное во все периоды исследования ниже, чем в контрольном пункте, от 1,8 до 14,7%. Количество эритроцитов в периферической крови коров, принадлежащих ЗАО Ключевское Беляевского района, динамично возрастает, к осени достигая максимальных значений - 7,670,211012/л. Аналогичная тенденция в крови животных ООО Бурдыгинское, ЗАО Хабарное, АК Покровский при более низких показателях на 11,1, 16,8 и 10,3% соответственно,

исключение составляет колхоз Родина, там установлено снижение числа эритроцитов в осенний период на 11,6% к предыдущему сезону. Динамика изменений численности красных кровяных клеток у коров из СПК Хабарное и АК Покровский характеризуется повышением показателя в летние месяцы до 6,530,13 и 6,520,42 1012/л соответственно. В целом максимальное количество эритроцитов нами отмечено в осенне-зимний период, а минимальное - в весенне-летний.

Полученные нами результаты исследований указывают на то, что содержание эритроцитов в крови животных, находящихся в зонах с повышенной техногенной нагрузкой, достигает нижних пределов физиологической нормы.

В ЗАО Ключевское количество лейкоцитов зимой у коров составило 7,33 0,21109/л. Весной содержание лейкоцитов в крови уменьшилось на 2,8%. В июле количество белых клеток увеличилось по сравнению с весенними исследованиями в среднем на 6,3%. При анализе результатов в других хозяйствах установлено, что лейкоциты в зимний период в максимальном количестве зарегистрированы в ООО Бурдыгинское - 7,670,71109/л, в колхозе Родина - 6,830,31109/л и в ЗАО Хабарное Гайского района на уровне контрольного пункта. В весенний период у них так же, как и у животных ЗАО Ключевское, наименьшее их содержание в апреле на 8,2 - 13,3%. Лейкоцитарная формула имеет большое значение в диагностике заболеваний. Данные о количестве базофилов в крови коров в ЗАО Ключевское Беляевского района, свидетельствуют о том, что их доля максимальна в весенние месяцы (1,170,31%) при тенденции снижения к осени в 2,3 раза. У животных из СПК Хабарное Гайского района, ООО Бурдыгинское и АО Родина в целом количество базофилов больше, чем у коров ЗАО Ключевское, на 14 - 66% (разница между большим и меньшим значениями). Наибольшее количество эозинофилов отмечено в крови животных из экологически неблагополучной зоны ЗАО Хабарное (6,830,31%). По сезонам исследований максимальное число эозинофилов у животных зафиксировано в июле-месяце. Юные формы нейтрофилов в максимальном количестве установлены в ЗАО Хабарное на уровне 3,080,3%, минимальное количество зарегистрировано в контрольном пункте ЗАО Ключевское Беляевского района - в среднем 0,270,21%. Количество сегментоядерных нейтрофилов в крови коров колеблется в экологически благополучном хозяйстве в среднем от 21,331,54 до 26,830,79%.

Более значимое количество зрелых миелобластов отмечалось летом, а наименьшее - зимой. У животных из СПК Хабарное, АК Покровский, ООО Бурдыгинское, в колхозе Родина степень насыщения крови нейтрофилами ниже в 0,8 - 1,3 раза. Содержание в крови лимфоцитов у коров контрольного хозяйства в максимальном количестве установлено зимой (69,330,81%), с тенденцией снижения в весенне-летний период. В ООО Бурдыгинское нами выявлены более высокие средние показатели агранулоцитов на 3,4%, а в колхозе Родина и АК Покровский, наоборот, снижение в среднем на 4%. Наивысшая сезонная регистрация по всем пунктам отмечается в зимний период, а в экологически неблагополучном пункте - в октябре и в январе. Максимальный уровень моноцитов приходится на животных из хозяйств с неблагоприятной экологической обстановкой и, наоборот, минимальный - в контрольном хозяйстве. В частности, в СПК Хабарное и АК Покровский Ц1,500,17%, в ООО Бурдыгинское на уровне 2,170,48%, а контрольном пункте их количество составило 0,67 0,33%. Содержание моноцитов с незначительным преимуществом регистрируется в летние месяцы.

Таким образом, сравнительный анализ данных позволяет отметить, что показатели, характеризующие морфологические особенности крови, по всем периодам исследования не имели заметных отклонений от физиологической нормы. БАСК отражает суммарное действие гуморальных факторов защиты. В ЗАО Ключевское наименьший уровень бактерицидной активности сыворотки крови отмечается летом - 40,071,15%, к осени увеличивается до 42,630,22%. В среднем у коров из ООО Бурдыгинское, ЗАО Хабарное, АК Покровский по отношению к контрольному пункту показатели БАСК были выше на 6,46; 2,12 и 6,52% соответственно, а в колхозе Родина наоборот, показатель ниже на 10,7%

К числу важных гуморальных факторов неспецифической защиты организма относят лизоцим (мурамидаза). Нами установлено, что активность лизоцима в сыворотке крови животных из ЗАО Ключевское колебалась от 28,580,37 до 31,580,85%. Более низкими (в среднем на 15 - 20%) были результаты у поголовья рогатого скота в хозяйствах с осложнённой экологической обстановкой (ЗАО Хабарное, ООО Бурдыгинское, АК Покровский).

На уровень лизоцимной активности сыворотки крови животных оказывают влияние и сезоны года. Наибольшие результаты приходятся на зимне-осенние месяцы, наименьшие - на летний период.

Фагоцитоз чужеродных агентов осуществляется только специфическими клетками, они защищают животных от инфекции, поглощая вторгшиеся микроорганизмы. Установлено, что фагоцитарная емкость крови у коров из ЗАО Ключевское в среднем составила 6,670,42109/л микр.тел. В ЗАО Хабарное эти значения составили в среднем 3,660,20, в колхозе Родина Сакмарского района - 4,780,40, в ООО Бурдыгинское Сорочинского района - 6,110,38, в АК Покровский Оренбургского района - 5,530,42109/л микр. тел. Максимально выраженно реализуют свой потенциал полиморфноядерные нейтрофилы в крови коров в осенне-зимний период года, минимальное количество фагоцитирующих клеток установлено в весенний период. Интенсивность фагоцитоза наиболее выражена у животных из АК Покровский, колхоза Родина, слабее - в ЗАО Хабарное, если учесть, что количество нейтрофилов в крови животных этой зоны было занижено по сравнению со средненормативными значениями, то следует предположить, что нейтропения является следствием репрессии миелобластического ростка.

Биохимический состав крови оценивался нами по следующим показателям: резервной щелочности, содержанию общего кальция и неорганического фосфора, общего белка и его фракций.

Показатели резервной щелочности у животных ЗАО Ключевское варьируют от 50,331,43 до 53,011,83 об%. В ЗАО Хабарное у животных среднее значение составило 50,661,95 об%. Максимальные значения щелочного резерва в исследуемых хозяйствах мы отмечаем в летние месяцы. Уровень резервной щёлочности в целом находится в диапазоне среднестатистических значений физиологической нормы предусмотренных для крупного рогатого скота.

По результатам наших исследований концентрация общего кальция по всем исследуемым пунктам варьирует в среднем от 2,580,43 до 2,930,64 ммоль/л. Минимальное значение определено в весенний период (2,290,31 ммоль/л) в ООО Бурдыгинское и максимальное - осенью в АК Покровский - 3,080,21 ммоль/л.

Значение фосфора обусловлено тем, что до 85% всего фосфора, входящего в состав тела животного, содержится в костной ткани. Фосфор присутствует в мышечной ткани (8 - 9% всего фосфора организма) в нервной (0,7%) и в крови (до 0,2%).

Полученные результаты варьируют от 1,410,09 до 2,030,21ммоль/л по всем наблюдаемым пунктам. Характерно плавное снижение показателя к концу зимнего периода, затем подъем концентрации в летний период, затем вновь снижение микроэлемента, при этом минимальное количество зарегистрировано весной. 

Количество общего белка в сыворотке крови контрольного хозяйства - 69,810,07 г/л (зимой), весной белковосинтези-рующая функция печени незначительно снижается до 65,880,15 г/л, вновь увеличиваясь до 72,970,37 летом. Максимальные уровни белка выявлены у коров в летний сезон в ЗАО Хабарное, АК Покровский - 83,50,25 и 80,10,44 г/л соответственно. Однако уровень общего белка поддерживался в рамках физиологической нормы. Можно отметить, что лучше всего организм животных обеспечен белковым субстратом в пастбищный период, а хуже - в стойловый.

Максимальный уровень мелкодисперсного белка в сыворотке крови животных из контрольного пункта зарегистрирован весной (47,580,48%), затем отмечается плавное снижение уровня к осени на 10,36%, вновь возрастая весной на 4,33%. Такая волнообразная динамика наблюдается во всех хозяйствах. Колебания среднедисперсных глобулиновых фракций белков незначительны. У животных из ЗАО Ключевское содержание альфа-глобулинов в максимальном количестве установлено летом - 17,470,79% , в минимальном зимой - 15,221,55%. В АК Покровский зафиксированы максимальные значения также летом - 25,071,41%, а минимальные осенью - 21,121,22%. В хозяйстве, расположенном в зоне экологического дискомфорта, ЗАО Хабарное заметное снижение белковой фракции в диапазоне от 16,492,10 до 20,241,24%.

Количество β-глобулинов в контрольном хозяйстве регистрируется на уровне 15,66 1,02%, в АК Покровский - 15,261,13%, в ЗАО Хабарное минимальное значение установлено осенью - 10,242,19%, в ООО Бурдыгинское - 11,512,24%, в колхозе Родина - 14,251,05%. Причем в этих показателях нет четко выраженной сезонной зависимости.

Содержание гамма-глобулинов в крови животных в контрольном хозяйстве составило летом 21,191,16%, увеличившись к осени в 1,3 раза. Результаты исследований по другим хозяйствам не имели достоверных отличий.

Нами установлено, что содержание иммуноглобулинов класса М в сыворотке крови животных из контрольного пункта варьирует от 3,980,19 (в апреле) до 4,640,7 мг/мл (в январе). Незначительные отклонения величин были у животных из колхоза Родина Сакмарского района, в среднем - 1,240,18; 3,280,2; и 4,190,11 мг/мл соответственно. В ООО Бурдыгинское Сорочинского района, АК Покровский Оренбургского района наблюдалась та же сезонная динамика концентрации иммуноглобулинов. Уровень иммуноглобулинов класса G изменяются в течение всего года, обеспечивая адаптивные процессы в организме. Минимальными были результаты в ЗАО Хабарное - от 0,970,1 до 4,00,08 мг/мл. Иммуноглобулины класса G в сыворотке крови коров из ЗАО Ключевское в среднем составили 26,340,71 мг/мл, причём максимальные уровни приходятся на осенний период - 28,780,82 мг/мл. При незначительной вариабельности результатов и подобной динамике зафиксированы показатели в АК Покровский и колхозе Родина, минимальными были концентрации в ЗАО Хабарное и ООО Бурдыгинское, разница с контрольным пунктом (ЗАО Ключевское) в среднем в 1,1 раза.

Содержание циркулирующих иммунных комплексов в крови в контрольном хозяйстве было максимальным осенью (323,012,46 ЕДОП), с тенденцией снижения в зимний период на 2,76%, начиная с апреля по октябрь увеличился на 1,87%.

У интактных коров колхоза Родина, АК Покровский, ООО Бурдыгинское прослеживается такая же динамика уровня ЦИК в крови животных, зимние показатели составили соответственно: 312; 335 и 362 ЕДОП. Максимальные уровни были зарегистрированы в ЗАО Хабарное осенью (42312,78). Больше ЦИК образуется у животных в октябре, меньше - в марте.

Проблемная эпизоотическая ситуация в области по лейкозу побудила нас изучить динамику гематологических, биохимических и иммунологических процессов у больных и инфицированных коров, с целью выявления особенностей гомеостатического регулирования адаптационных процессов.

Экспериментальная группа представлена коровами 4 - 9 летнего возраста из АК Покровский.

При оценке гематологического статуса нами были получены следующие результаты: у больных коров форменные элементы в среднем составили: лейкоциты - 30,815,21109 /л, эритроциты - 6,370,281012/л, гемоглобин - 81,2316,21 г/л. Если рассмотреть параметры отдельного животного, то можно отметить, что в крови коровы (№ 5) больной лейкозом, установлено увеличение количества лейкоцитов до 30,9109/л, что в 6,87 раза выше нормы, при этом показатели красной крови (эритроцитов и гемоглобина) находились в пределах физиологической нормы при уменьшении гематокрита в 1,17 раза и среднего содержания гемоглобина в эритроците в 0,88 раза. Степень насыщения эритроцитов гемоглобином и средний объём эритроцитов свидетельствуют о гипохромии, анемии и цитопении. Количество тромбоцитов также ниже нормы в 2,06 - 5,56 раза, что наиболее характерно для апластической анемии. Ширина распределения тромбоцитов обнаруживает наличие анизацитоза, при незначительном уменьшении доли объёма цельной крови, занимаемой тромбоцитами. При оценке графического изображения нами отмечено, что лейкоцитарная гистограмма при наличии выраженной патологии со стороны лейкопоэза существенно изменена. Она имеет вид одногорбой кривой высокой амплитуды, пик которой расположен в зоне малых объемов, так как в лейкоцитарной формуле преобладают лимфоциты, что убедительно свидетельствует о срыве потенциала саморегуляции и развитии дистресса.

В крови инфицированных коров средние значения клеточных элементов составили: лейкоциты - 8,030,43109 /л, эритроциты - 6,330,301012/л, гемоглобин - 94,333,89 г/л. Следовательно, отмечаем, что количество лейкоцитов, эритроцитов варьируют в диапазоне физиологической нормы, при незначительном снижении показателей красной крови: гемоглобина в 1,05 раза, гематокрита  в 1,56 раза, среднего содержания гемоглобина в эритроците в 1,28 раза, средний объём эритроцитов также уменьшен в 1,2 раза, наблюдаются признаки анизоцитоза. Количество тромбоцитов ниже нормы в 3,82 раза, при этом средний объём тромбоцитов, ширина распределения тромбоцитов и тромбокрит варьируют в диапазоне физиологических величин.

ейкоцитарная гистограмма инфицированных коров дифференцирует преобладание двух популяций лимфоцитов. Тромбоцитопения свидетельствует о снижении иммунореактивности организма.  Уровень тромбоцитарного белка в биологических объектах отражает состояние иммунного гомеостаза: повышение содержания бета-лизина свидетельствует о напряженности иммунных процессов, так как освобождение активных соединений из тромбоцитов происходит при участии иммунных комплексов. Понижение показателя - свидетельство истощения резервного потенциала.

Таким образом, в крови больных животных отмечаем лейкоцитоз, изменение агрегатного состояния крови, признаки нарастающей анемии, тромбоцитопения.

Процессы обмена по своей сущности являются ферментативными, повышение уровня фермента в плазме свидетельствует о нарушении органоспецифической ткани.

Биохимический статус крови коров отражает гиперпротеинемию больных коров, увеличение фосфора по сравнению с инфицированными в 1,6 раза, холестерина в 1,3 раза, АЛТ увеличено в 1,2 раза, ГТФ в 1,5 раза. Известно, что аминотрансферазы (АЛТ, АСТ) играют ведущую роль в метаболизме и оказывают интегрирующее влияние на активность других ферментов. Снижение коэффициента Де Ритиса (0,92) у больных животных, при высокой концентрации общего белка, свидетельствует о нарушении мембран гепатоцитов и дистрофическом поражении печени. Подтверждением тому может служить высокий показатель ГТФ (619,18 нмольл), так как гаммаглутамилтрансфераза ассоциирована с мембранами эпителиальных клеток жёлчных путей и протоков поджелудочной железы и является чувствительным маркёром холестатических заболеваний печени. Повышение АСТ в 1,05 раза у отдельных животных свидетельствует о снижении энергии миокарда в силу диффузной дистрофии. У инфицированных животных коэффициент Де Ритиса = 1, что свидетельствует о сбалансированности метаболических процессов в печени и миокарде. ЩФ (Щелочная фосфатаза) участвует в процессе трансмембранного фосфорилирования, обеспечивая вход и выход глюкозы в клетки, также поддерживает уровень фосфатов, необходимых для биоэнергетики. Увеличение показателя наряду с гиперфосфатемией свидетельствует о снижении детоксицирующей функции печени, остеодистрофических процессах, что характерно для гемобластозов.

Глюкоза - один из важнейших компонентов крови, являющийся источником энергии. Установленный нами низкий уровень глюкозы в сыворотке крови коров обеих групп (1,68 - 1,97 ммоль/л) свидетельствует о нарушении углеводного обмена, отсутствии запасов гликогена в печени и мышцах, что является неблагоприятным прогностическим признаком, так как стремление организма устранить дефицит глюкозы сжиганием жиров усугубляется кетонурией и жировой дистрофией печени.

Креатинин является конечным продуктом распада креатина. Установленные величины (111,18; 122,54 мкмоль/л) укладываются в диапазон физиологических колебаний. Таким образом, выявленная нами гиперферментация по АЛТ, гиперпротеинемия, гипогликемия у больных животных обеспечивают преобладание анаболического звена метаболизма. Ферментемия контролируется высоким уровнем общего белка, который является преобладающим биохимическим показателем. Следовательно, развивается метаболический блок по отношению к глюкозе, адаптационные процессы осуществляются активацией компенсаторных путей синтеза белков. Высокий уровень щелочной фосфатазы свидетельствует об остеодистрофических явлениях, характерных для лейкоза.

БАСК отражает состояние естественной устойчивости организма животных. Полученные результаты свидетельствуют, что у больных животных этот показатель ниже в 1,6 раза по сравнению с инфицированными. Нами также выявлено достоверное снижение в 1,2 (р0,01) раза ЛАСК. У больных лейкозом коров по сравнению с инфицированными преобладает достоверное снижение показателей микробицидной активности фагоцитов.

Установленный нами высокий уровень ЦИК у исследуемых животных (преобладание в сыворотке крови больных животных всего на 5%), при одновременно низком синтезе IgM и IgG, мы расцениваем как интегральный показатель повышенной антигенной нагрузки на иммунную систему коров обеих категорий, обусловленных патологическими изменениями в организме.

В целом следует отметить, что результаты гематологических, биохимических и иммунологических исследований свидетельствуют о сложном течении адаптационных процессов и ослаблении иммунологической реактивности больных и инфицированных животных.

Очевидно, справедливо предполагать, что длительная напряжённость стресс-регулирующих механизмов, требующая высоких энергетических затрат, результировалась истощением важных резервов организма и неспособностью адаптации, сохраняет свою биологически полезную меру.

Таким образом, комплекс экологических факторов, характеризующих уникальность того или иного региона, воздействуя на различные уровни организации животного в условиях инфекционного процесса, приводит к грандиозным изменениям в стресс-регулирующих системах. В различных регионах могут быть свои параметры иммунных показателей, которые необходимо принимать за норму. Увеличение иммунопатологических состояний, изменение их качественных характеристик свидетельствуют о сложности механизмов адаптации, глубине структурных изменений и возникновении патологических процессов.

Учёт результатов мониторинга о влиянии средовых факторов на продуктивные и физиологические качества животных обеспечит выход ветеринарных специалистов на принципиально новый уровень компетентности при принятии оперативных региональных решений, обеспечивающих получение биологически чистой продукции агропромышленного комплекса.

VI ВЫВОДЫ

1. Количество инкорпорированных в организм животных радионуклидов определяется величиной депонированных ионов в почвенно-растительном комплексе. Эффект миграции сопряжён с морфофункциональными биотипическими особенностями. Так, удельная активность радионуклидов Cs-137 в 2,5 раза выше в грубых кормах, по сравнению с силосом и в 5,6 раза в мышцах, чем в молоке.

2. Коэффициенты перехода изотопов в звенья пищевой цепи позволяют прогнозировать радиационную загрязнённость произведённой продукции. Для молока коэффициенты варьируют от 0,2 до 0,5, для мяса - от 0,2 до 3,4.

3. Динамика эмиссии солей тяжёлых металлов зависит от территориальной расположенности сельских поселений. Установлено значительное выпадение химических поллютантов вблизи металлургических и промышленных предприятий. Превышение допустимых уровней установлено по взвешенным веществам в 14 раз (0,426 мг/м3), диоксиду серы - в 2 раза (0,19 мг/м3), сероводороду - в 2,6 раза (0,003 мг/м3).

В почве Восточной техногенной провинции установлено превышение концентрации меди в 2,46 раза (5,52 мг/кг), также максимально загрязнены сочные корма никелем в 2 раза (6,87 мг/кг), а концентрированные корма свинцом - в 2,64 раза (1,32 мг/кг).

4. Проведение мероприятий по борьбе с лейкозом коров в соответствии с Методическими рекомендациями по методам диагностики и борьбы с лейкозом крупного рогатого скота в Оренбургской области, 2007 г. (ГНУ Самарская НИВС РАСХН, протокол №8 от 03.09.2007) позволяют существенно сократить сроки оздоровительной работы.

5. Потенциальная возможность управления эпизоотическим процессом при лейкозе определена эффективностью диагностики, учётом показателей эпизоотического процесса (инфицированность, процент заболевших от исследованного поголовья, наличие неблагополучных пунктов). Информативность анализа значительно повышается при исчислении показателей относительно общего поголовья популяции (превалентность, заболеваемость, кратность проводимых лабораторных исследований).

6. Верификация прижизненных методов диагностики свидетельствует о необходимости проведения комплексной оценки статуса поголовья: скрининговые исследования животных методом РИД (ИФА) и молекулярно-генетическое тестирование.

7. Гематологические показатели коров в условиях инфекционного процесса характеризуются лейкоцитозом (317%), анемией (16,3%) и тромбоцитопенией (53%) в результате злокачественной пролиферации кроветворных элементов, вследствие подавления клоном лейкозных клеток эритроидного и кариоцитарного ростков.

8. Показатели иммунобиохимического статуса свидетельствуют о многогранности адаптационных механизмов инфицированных животных, нарушении обменно-энергетических характеристик: наличие специфических антител, гиперпротеинемия (10%), гипогликемия (24%), изменение уровня щелочной фосфатазы (повышен на 46%), АЛТ (повышен на 15%), БАСК (снижен на 42%), ЛАСК (на 28,3%). Осуществление адаптационных процессов происходит за счёт активации компенсаторных путей синтеза белков.

9. Лейкоз является мультифакторным заболеванием, проявляющимся повышенной мутабельностью в тканях организма, патологической пролиферацией и гиперплазией. Регрессионно-корреляционные модели, коэффициент детерминации свидетельствуют о полиморфности факторов влияющих на степень инфицированности и заболеваемости коров лейкозом в Оренбургской области.

10. Концептуализация комбинированного влияния факторов свидетельствует, что из числа биотических приоритетными являются возраст животных, порода, продуктивность, из абиотических - организационно-технологические, ятрогенный и техногенные факторы. Патогенетическая значимость средовых факторов подтверждается высокими коэффициентами коррелятивной взаимосвязи (r = 0,98).

Практические предложения

1. Использовать в системе противоэпизоотических мероприятий при лейкозе Методические рекомендации по методам диагностики и борьбы с лейкозом крупного рогатого скота в Оренбургской области, 2007 утверждены ученым советом ГНУ Самарская НИВС РАСХН (протокол №8 от 03.09.2007 г.).

2. Результаты исследований в системе радиоэкологического, эпизоотологического мониторинга использовать для разработки агротехнических, зооветеринарных мероприятий для получения продукции соответствующей НРБ-99 и МУК 2.6.1.11 94-03 с целью обеспечения радиационной и эпизоотической безопасности.

3. Учитывать региональные особенности показателей гематологического, биохимического и иммуноэкологического статуса (из 28 показателей 17 имели достоверную разницу) в отраслевом животноводстве, с целью коррекции гомеостаза и предупреждения дизадаптационных иммунопатологических состояний на популяционном уровне.

4. Результаты исследований рекомендуем использовать в учебном процессе факультетов ветеринарной медицины при изучении разделов радиоэкологии, радиобиологии, эпизоотологии, патофизиологии, также для контроля эпизоотического процесса и подготовки данных автоматизированной системы мониторинга.

Список работ опубликованных по теме диссертации

  1. Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1.Пономарёва, И.С. Лейкоз крупного рогатого скота в хозяйствах Оренбургской области / И.С. Пономарёва // Известия ОГАУ. Ц  2006. - №. (2)10. - С. 153 - 155

2. Пономарёва, И.С. Мониторинговый сравнительный анализ вирусоносительства и гембольных в хозяйствах Оренбургской области / И.С. Пономарёва, А.П. Жуков // Известия ОГАУ. - 2006. - № 3(11). - С. 53 - 55.

3. Пономарёва, И.С. Мониторинг лейкоза крупного рогатого скота в хозяйствах Оренбургской области / И.С. Пономарёва // Известия  ОГАУ. - 2006. - №. (4)12. - С. 27 - 29.

4. Пономарёва, И.С. Онкорнавирусная инфекция и методы диагностики / И.С. Пономарёва, А.П. Жуков // Известия ОГАУ. - 2007. Ц№. (1)13. ЦС. 11 - 13.

5. Пономарёва, И.С. Паразитофауна как биотический фактор, влияющий на онкогенезы / И.С. Пономарёва, З.Х. Терентьева // Медицинская паразитология и паразитарные болезни. М., 2007. - С. 20 - 23.

6. Пономарёва, И.С. Биологический круговорот радионуклидов и динамика лейкоза коров в Оренбуржье / И.С. Пономарёва // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2008. Т. 4. - № 5. - С. 606 - 610.

7. Пономарёва, И.С. Система профилактики лейкоза коров в Оренбуржье / И.С. Пономарёва // Вестник Российской Академии сельскохозяйственных наук. - 2009. - №.2 - С. 81 - 82.

8. Пономарёва, И.С. Эпизоотологический мониторинг ассоциативного проявления заразных болезней (стронгилятозов, лейкоза, туберкулёза) в условиях Южного Урала / И.С. Пономарёва, М.А. Поляков // Российский паразитологический журнал. - 2009. - № 2. - С. 63 - 66.

9. Пономарёва, И.С. Полимеразная цепная реакция в диагностике лейкоза крупного рогатого скота при оздоровлении хозяйств Оренбуржья / И.С. Пономарёва, М.В. Сычёва // Ветеринарная патология. - 2009. - № 1(28). - С. 60 - 63.

10. Пономарёва, И.С. Биотические и абиотические факторы риска в лейкозной патологии коров в условиях степной зоны Южного Урала / И.С. Пономарёва // Известия ОГАУ. - 2009 - № 1(21). - С. 216 - 218.

11. Пономарёва, И.С. Эпизоотическая ситуация по лейкозу и туберкулёзу в Оренбургской области / И.С. Пономарёва, М.А. Поляков, С.В. Селин // Труды КубГАУ. - 2009. - № 1 (ч.1) - С. 78 - 79.

12. Пономарёва, И.С. Мониторинг эпизоотической ситуации и система оздоровительных мер при лейкозной патологии в Оренбуржье / И.С. Пономарёва // Известия ОГАУ. - 2009. - № 2(22). - С. 153 - 154.

13. Пономарёва, И.С. Лейкоз крупного рогатого скота на Южном Урале / И.С. Пономарёва // Ветеринария. - 2009. - № 9. - С. 24 - 27.

14. Пономарёва, И.С. Эпизоотологический мониторинг, сравнительная диагностика и иммунологический тест при оценке статуса коров в условиях неблагополучия по лейкозу в Оренбуржье / И.С. Пономарёва, М.В. Сычёва // Известия ОГАУ. - 2009. - № 3(23). - С. 82 - 83.

15. Пономарёва, И.С. Гематологические и иммунологические показатели коров в условиях экологического неблагополучия Оренбуржья / И.С. Пономарёва // Известия ОГАУ - 2009. - № 4(24). - С. 150 - 151.

16. Пономарёва, И.С. Показатели эпизоотической ситуации по лейкозу коров на Южном Урале и система профилактических мер / И.С. Пономарёва // Известия ОГАУ. - 2010. - № 1(25). - С. 165 - 166.

17. Пономарёва, И.С. Динамика инфицированности, биохимический и иммунологический тесты при лейкозе коров на Южном Урале / И.С. Пономарёва, М.В. Сычёва // Известия ОГАУ. Ц2010. - № 3(27). - С. 68 - 70.

18. Пономарёва, И.С. Диагностическая энзимология в оценке метаболических и адаптивных процессов при лейкозной патологии / И.С. Пономарёва, Р.М. Нургалиева // Известия ОГАУ. - 2010. - № 4(28). - С. 82 - 83.

  1. Монографии, методические рекомендации

19. Пономарева И.С. Методические рекомендации по методам диагностики и борьбы с лейкозом крупного рогатого скота в Оренбургской области / И.С. Пономарева, К.М. Садов, С.М. Пау и др.//.ГНУ Самарская НИВС РАСХН, 2007. - 39 с.

20. Пономарева, И.С. Эколого-эпизоотический мониторинг и оценка компенсаторных изменений при лейкозе крупного рогатого скота Оренбуржья: Монография. - Оренбург, 2011. - 98 с.

  1. Публикации в других изданиях

21. Пономарёва, И.С. Содержание цезия-137, стронция-90 и свинца-210 в грубых кормах в хозяйствах Западного Оренбуржья / И.С. Пономарёва, А.П. Жуков // Вестник Академии вет. медицины: научный журнал. - Оренбург, 2000. - С. 59 - 61.

22. Пономарёва, И.С. Содержание цезия-137, стронция-90 в молоке и мясе крупного рогатого скота / И.С. Пономарёва // - Казань, 2000. - С. 23. Пономарёва, И.С. Содержание цезия-137, стронция-90 в кормах / И.С. Пономарёва // - Казань, 2000. - С. 235 - 236.

24. Пономарёва, И.С. Влияние экологических факторов на клинико-гематологический статус коров в хозяйствах Оренбургской области / И.С. Пономарёва, Е.Г. Семёнова // - Челябинск, 2002. - С. 156 - 159

25. Пономарёва, И.С. Радиационная обстановка местности / И.С. Пономарёва, Е.Г. Семёнова // - Оренбург, 2003 - С. 448 - 449.

26. Пономарёва, И.С. Распространенность лейкоза среди крупного рогатого скота в различных экологических зонах Оренбургской области / И.С. Пономарёва // - Оренбург, 2003. - С. 385 - 386.

27. Пономарёва, И.С. Эколого-эпизоотический мониторинг Оренбургской области по лейкозу крупного рогатого скота / И.С. Пономарёва // - Москва, 2006. - С. 285 - 287.

28. Пономарёва, И.С. Экологическое состояние среды и распространение лейкоза в Оренбургской области / И.С. Пономарёва // - Барнаул, 2008. - С. 367 - 370.

29. Пономарёва, И.С. Инфицированность скота лейкозом и система противоэпизоотических мероприятий в Оренбургской области / И.С. Пономарёва // - Улан-Удэ, 2008. - С. 36 - 38.

30. Пономарёва, И.С. Факторы риска при лейкозной патологии скота в Оренбуржье // Ветеринарное дело. - 2010. - № 1(1). - С. 39 - 40.

31. Пономарева, И.С. Эффективность диагностики лейкоза крупного рогатого скота методами РИД, ИФА и ПЦР в хозяйствах Оренбургской области / И.С. Пономарева, М.В. Сычева, Р.М. Нургалиева и др. // Современные наукоемкие технологии. - 2010. - № 9. - С. 134.

32. Пономарёва, И.С. Гематологический статус коров в условиях Оренбуржья / И.С. Пономарёва // Materiali IV mezinarodni vedesko-prakticka conference УEvropska veda XXI stoleti - 2008Ф ЦDil 14. Lekarstvi. Zverolekarstvi: Praha. - С. 76 - 78.

33. Полимеразная цепная реакция в диагностике лейкоза коров на Южном Урале / М.В. Сычёва, М.А. Поляков и др. // Materialy V Mezinarodni vedecko-prakticka conference. Praha, 2009. - C. 74 Ц76.

34. Гемато-биохимический статус коров с разной степенью компрометации к лейкозу в Оренбуржье / И.С. Пономарева, С.П. Загуменников, М.В. Сычева и др. // Ветеринарна наука. София,2011. Бял ГРАД БГ ООД. - Т. 13 - С. 84 - 86.

   Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по сельскому хозяйству