Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 12
1.1 Пробиотики в птицеводстве и животноводстве 12
1.1.1 Концепция и механизм действия пробиотиков 12
1.1.2 Значение нормальной микрофлоры 13
1.1.3 Применение пробиотиков 15
1.1.4 Виды пробиотиков 16
1.1.5 Пробиотические препараты на основе Bacillus 16
1.1.6 Эффективность применения пробиотиков в птицеводстве 17
1.2. Иммуномодуляторы в птицеводстве и животноводстве 19
1.2.1 Препараты на основе РНК 20
1.2.2 Иммуномодуляция рибонуклеиновыми кислотами 22
1.2.3 Применение однонитевых РНК при вакцинации 22
1.2.4 Индукторы интерферона и перспективы их применения в ветеринарии 26
1.2.5 Иммуноадыовантные свойства индукторов интерферона 27
1.2.6 Применение индукторов интерферона в ветеринарии 30
1.2.7 Применение дрожжевых РНК в ветеринарии 33
1.3. Новое ведение животноводства и птицеводства с использованием пробиотиков и иммуномодуляторов 35
2. Собственные исследования 39
2.1. Материалы и методы 39
2.1.1 Объекты 39
2.1.2 Описание препаратов и учет клинико-физиологических показателей птицы и иммунного статуса птицы 40
2.2. Результаты исследований 46
2.2.1 Сравнительная оценка эффективности применения различных пробиотиков у цыплят при выращивании 46
2.2.2. Гематологические показатели крови 50
2.2.3. Биохимические показатели крови 51 2.2.4.Показатели резистентности птицы в опыте с пробиотиками 60
Заключение 63
2.3. Сравнительная оценка эффективности комплексного применения пробиотиков и различных иммуномодуляторов у цыплят при выращивании 64
2.3.1. Влияние различных доз полирибоната на сохранность птицы 65
2.3.2. Влияние различных доз вестина на сохранность птицы 66
2.3.3. Действие различных доз полирибоната на показатели привеса птицы 67
2.3.4. Действие различных доз вестина на показатели привеса птицы 69
2.3.5. Влияние иммуномодуляторов полирибоната и вестина на эффективность вакцинации 70
2.3.6. Изучения действия вестина при вспышке болезни Гамборо 73
Заключение 76
2.3.7. Расчет экономической эффективности комплексного применения препаратов 77
3. Обсуждение результатов исследований 79
4. Выводы 93
5. Практические рекомендации 94
6. Список литературы 95
7. Приложения 115
Введение к работе
Л О 5 "7 2) Г ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
1.1 Актуальность проблемы. При выращивании производственной птицы, когда на ограниченной территории сконцентрировано большое поголовье, серьёзную проблему представляют инфекционные заболевания вирусной и бактериальной этиологии. Основной метод защиты поголовья птицефабрик связан с вакцинацией. Однако в современных условиях производства негативное влияние техногенных факторов способствует развитию иммунодефи-цитных состояний, что влечет за собой снижение эффективности вакцинации и приводит к "прорыву" иммунитета у птицы (Р.Н.Коровин, 2001; Р. Н.Коровин, Н.Д.Придыбайло, 2001; А.Н.Панин, 2001; О.Г.Башкиров, 2001).
Применение антибиотиков с целью профилактики, лечения респираторных и желудочно-кишечных заболеваний, а также в качестве стимуляторов роста послужило причиной появления высокоустойчивых форм микроорганизмов у человека и животных. Современные тенденции в мире в области производства кормов для сельскохозяйственных животных и птиц, а также их профилактики и лечения, направлены на ограничение или полный запрет использования антибиотиков. Причина этого лежит в том, что использование антибиотиков приводит к появлению лекарственно устойчивых форм бактерий (О.Г.Башкиров, 2001; А.Н.Панин, 2001; Feeding times, 2001).
Ситуация, сложившаяся в отношении антибиотиков, подталкивает производителей кормовых добавок, животноводческой и птицеводческой продукции к поиску новых форм препаратов и альтернатив антибиотикам, отвечающих современным требованиям сельскохозяйственного производства.
В качестве такой альтернативы могут рассматриваться пробиотики, препараты РНК, повышающие иммунологическую реактивность организма, маннановые олигосахариды (МОС), биологически активные пептиды и другие вещества, являющиеся продуктами микробиологического синтеза (Ю.С.Аликин, 1998, 2001).
Применение новейших ветеринарных технологий и более совершенных
препаратов БАВ необходимо для повышения эффективности вакцинации мо
лодняка птиц против инфекционных заболеваний (болезнь Марека, инфекци
онный бронхит, бурсальная болезнь, ньюкаслская болезнь) в крупных пти
цеводческих хозяйствах, с интенсивным производственным процессом. Вы
сокопродуктивная птица в большей степени подвержена негативным процес
сам, особенно при большом скоплении поголовья, также требует повышения
резистентности и восстановления организма от технологических и кормовых
стрессов. Поэтому использование пробиотиков, иммуномодуляторов и ин
дукторов интерферона в ветеринарии является перспективным направлением
как для создания противовирусных эффектов, так и для стимуляции неспе
цифической резистентности животных и птицы. Остаются неизвестными их
сочетаемость, а также не разработаны подходы к использованию этих пер
спективных средств в лечебно-профилактических схемах ,^^ЦЦЩЇЇЩШЩ "'
птицеводства. ЬИГ^ії.^,; " \'
С.-Петеро\ л ОЭ 200 бак if Я- 3)
1.2 Цель исследования: Разработать метод комплексного применения пробиотиков и иммуномодуляторов в промышленном птицеводстве для повышения эффективности противоэпизоотических мероприятий при выращивании птицы.
1.3. Задачи исследования:
-
Изучить влияние различных пробиотиков на гематологические и биохимические показатели крови, естественную резистентность и специфическую иммунность в процессе выращивания птицы;
-
Определить оптимальные дозы и схемы применения иммуномодуляторов на основе РНК и их влияние на иммунность птиц при вакцинации против болезни Ньюкасла и инфекционной бурсальной болезни в системе вете-ринарно-санитарных мероприятий в промышленном птицеводстве;
-
Оценить эффективность комплексного применения пробиотиков и иммуномодуляторов на показатели сохранности и прирост живой массы в процессе выращивания птицы.
1.4. Научная новизна.
В условиях промышленного птицеводческого комплекса экспериментально показана сравнительная эффективность применения пробиотиков: Коредон, Байколин-1 и Алифт-П по гематологическим, биохимическим и иммунным показателям в сыворотке крови цыплят, а также по селезеночным и бурсальным индексам. Все указанные пробиотики способны стимулировать обменные процессы, повышать сохранность птицы, прирост живой массы, селезеночный и бурсальный индексы.
Впервые в производственных условиях экспериментально показано влияние иммуномодуляторов на основе РНК (полирибоната и вестина) на иммунологические показатели птицы при вакцинации против болезни Ньюкасла (БН) и инфекционной бурсальной болезни (ИББ). Препараты в оптимальных дозах способны повышать иммунность птицы против БН.
Впервые экспериментально показана эффективность сочетанного применения иммуномодуляторов и пробиотиков при выращивании птицы, позволяющая повысить показатели сохранности и иммунности у птицы опытных групп по сравнению с контрольной в условиях возникновения ИББ.
1.5. Практическая значимость работы.
Результаты экспериментальных производственных опытов открывают перспективы широкого практического использования сочетанного применения пробиотиков и иммуномодуляторов на основе РНК для выращивания молодняка птицы. В условиях промышленного птицеводства показана возможность замены антибиотиков, используемых в схемах ветеринарно-санитарных мероприятий, на сочетанное применение пробиотиков и иммуномодуляторов (полирибонат и вестин). Использование иммуномодулятора вестин на основе дсРНК совместно с вакцинами против ИББ позволяет эффективно повысить иммунность птицы.
1.6. Основные положения, выносимые на защиту:
- Результаты экспериментального подбора наиболее эффективных пробиотиков при выращивании птицы в промышленном птицеводстве;
Данные об оптимальных дозах и схемы применения пробиотиков и иммуномодуляторов в системе ветеринарно-санитарных мероприятий в промышленном птицеводстве;
Результаты изучения влияния пробиотиков и иммуномодуляторов на физиологические и иммунологические показатели птицы в процессе выращивания;
Данные об эффективности комплексного применения пробиотиков и иммуномодуляторов на сохранность птицы.
1.7. Апробация работы.
Основные положения, выводы и практические предложения, изложенные в диссертации, одобрены на совместном семинаре сотрудников ГНУ ИЭВСиДВ СО РАСХН и ИМБТ ФГУН ГНЦ ВБ «Вектор» 20.12.2005 г.
Материалы диссертации были доложены:
Международной юбилейной научно-практической конференции «Новое в -эпизоотологии, диагностике и профилактике инфекционных и незаразных болезней птиц в промышленном птицеводстве». Санкт-Петербург - Ломоносов, ВНИВИП 2004.
Международном междисциплинарном симпозиуме «От экспериментальной биологии к превентивной интегративной медицине» Судак, Крым, Украина. Октябрь 2005.
1.8. Публикации результатов исследований.
По теме диссертации опубликовано 4 научные работы в материалах докладов международных конференций и научно-практическом журнале.
Структура и объем работы.
Диссертация изложена на 114 страницах и включает: введение, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение результатов исследований, выводы, практические предложения, список литературы, приложения. Работа иллюстрирована 29 таблицами и 4 рисунками. Список работы содержит 174 источника, в том числе 36 иностранных.
Пробиотики в птицеводстве и животноводстве
В промышленном птицеводстве желудочно-кишечные заболевания занимают второе место после вирусных заболеваний и являются основной причиной гибели молодняка птицы [Малик Н.И., Панин А.Н., 2001; Малик Н.И., Панин А.Н., Гулейчик И.А., 2001]. По мнению Р.Н.Коровина [2001] колибактериоз птиц занимает одно из первых мест в нозологической структуре заразных болезней (до 60%). Безуспешные попытки решения этой проблемы путем применения различных антибиотиков и химиопрепаратов, чередования их видов и доз не дают желаемых результатов и зачастую становятся причиной вторичных дисбактериозов, связанных с развитием условнопатогенной и дрожжевой микрофлоры.
Новое понимание значимости нормальной микрофлоры пришло вместе с осознанием того факта, что эпоха бесконтрольного увлечения антибиотиками закончилась и была дана критическая оценка возможности их использования для лечения и профилактики заболеваний, вызываемых условно патогенными микроорганизмами, которые продолжают оставаться одной из серьезнейших причин, сдерживающих развитие животноводства и наносящих ему значительный ущерб.
Нормальная микрофлора кишечника является важным физиологическим компонентом, эволюционно связанным с макроорганизмом, и ее положительное влияние далеко не ограничивается антагонистическим эффектом [Янковский Д.С. и др., 2004; Isolauri Е. et al., 2004]. Она обеспечивает физиологическую целостность многих систем организма, связанных с формированием общей лимфоретикулярной иммунной системы и локального местного иммунитета слизистой кишечника, периферической иммунной системы, гормональной и эндокринной систем. Одной из важнейших функций нормальной микрофлоры является то, что она вместе с организмом хозяина обеспечивает колонизационную резистентность - совокупность механизмов, придающих стабильность нормальной микрофлоре и предотвращающих заселение организма хозяина посторонними микроорганизмами [Шендеров Б.А., 1994; Сидоров М.А. и др., 2000]. На колонизационную резистентность кишечника влияют многие внешние и внутренние факторы, а изменения состава и количественных соотношений микроорганизмов в кишечном биоценозе ассоциируются с широким спектром патологий инфекционной и неинфекционной природы [Панин А.Н. с соавт., 1998; Бондаренко В.М., Грачева Н.М., 2003]. Среди основных факторов, влияющих на колонизационную резистентность кишечника сельскохозяйственных животных, отмечают антибиотико-терапию, иммунодефицита и стресс [Шендеров Б.А., 1994; Малик Н.И., Панин А.Н., 2001; TournotJ., 1989; Fuller R., 1989].
Систематическое применение антибиотиков приводит к формированию антибиотико-резистентной части популяции условнопатогенных микроорганизмов с повышенными вирулентными свойствами и к развитию стойких кишечных дисбактериозов протейной, стафилококковой, кандидозной, кло-стридиозной этиологии, которые сопровождаются такими процессами, как повышение колонизационной активности грамотрицательных микроорганизмов и удлинение сроков их персистирования в кишечнике [Смирнов В.В. и др., 1993; Шендеров Б.А., 1994; Янковский Д.С. и др., 2004].
В результате длительного использования антибиотиков на птицефабриках формируется стойкий микробный фон, включающий полирезистентные штаммы патогенных микроорганизмов. Помимо прямого антибактериального эффекта антибиотики негативно влияют на местную и общую иммунную систему организма, вызывая снижение синтеза IgA у животных, функциональной активности макрофагов и синтеза макрофагальных белков [Сороку-ловаИ.Б., 1998].
Препараты на основе РНК
Исследованиями последних десятилетий в области биологически активных веществ (БАВ) выявлена чрезвычайно важная роль рибонуклеиновых кислот в регуляции резистентности организма животных, повышения неспецифической устойчивости его к неблагоприятным воздействиям внешней среды, коррекции иммунодефицитных состояний [В.М.Земсков, A.M. Зем-сков, 1987; Ф.И.Ершов, В.М.Жданов, 1982; Г.А.Ноздрин, 1996 и др.].
Препараты на основе рибонуклеиновых кислот способны выступать в роли противовирусных средств, стимуляторов неспецифической резистентности, развития и гемопоэза, иммуномодуляторов, иммуноадъювантов, антимутагенов и эффективных радиопротекторов [Ф.И.Ершов, В.М.Жданов, 1982; В.М.Земсков, А.М.Земсков с соавт., 1982, 1984, 1987; Н.Н.Носик, Ф.И.Ершов, 1982, 1984; Ф.И.Ершов, В.В.Малиновская, 1996 и др.].
Важную роль в направленности действия препаратов на основе РНК играет структура таких соединений: двуспиральные (дс) РНК обладают выраженными интерферониндуцирующими и противовирусными свойствами, в то время как однонитевым РНК присущи свойства иммуномодуляторов, адъювантов, стимуляторов неспецифической резистентности, роста и т.д.
Все это позволяет использовать подобные структуры в различных биологических моделях: двуспиральные РНК - в эндогенной интерферонизации, однонитевые РНК - в фенотипической коррекции 1г- и Т-независимости иммунного ответа, тахифилаксии, антидотной и фагоцитарной терапии, стимуляции неспецифической резистентности и коррекции иммуннодефицитов [Ф.И.Ершов, А.С.Новохатский, 1981; Н.Н.Носик, Ф.И.Ершов, 1982, 1984; В.М.Жданов, Ф.И.Ершов, 1983; Ф.И.Ершов, И.Ф.Баринский с соавт., 1983; Н.А.Радомская, Т.М.Соколова с соавт., 1988; Ф.И.Ершов, В.В.Малиновская, 1996; Р.В.Петров с соавт., 1986, 1988; В.М.Земсков с соавт., 1982, 1984, 1987; J.J.Greene et al., 1984 и др.].
Поэтому актуальным явился поиск и разработка препаратов на основе РНК из разных природных источников (фагов, вирусов, дрожжей и т.д). Широкий спектр биологических эффектов таких препаратов позволил предположить перспективность использования природных РНК в качестве противовирусных и иммуномодулирующих средств. Несмотря на то, что накоплен отдельный положительный опыт использования таких препаратов в медицине и ветеринарии, механизм их действия у различных видов и классов организмов был не известен и, соответственно, не разработаны схемы и подходы к их внедрению в ветеринарную медицину. Отсутствие надежных и полноценных данных о токсичности и безвредности этих веществ, о специфической активности на различных биологических моделях являлись препятствием к внедрению таких препаратов в практику.
Проблема профилактики и лечения вирусных заболеваний молодняка сельскохозяйственных животных актуальна, ее решение связано с разработкой препаратов для этих целей.
Одним из направлений решения этой проблемы является применение эндогенной интерферонизации с помощью введения в организм индукторов интерферона. При этом инициируется состояние противовирусной защиты, одновременно стимулируются и другие механизмы специфической и неспецифической резистентности.
Впервые в нашей стране опыты на сельскохозяйственных животных по изучению действия индукторов интерферона (фаговая дсРНК, полигуацил, тилорон, левамизол) были поставлены в ВГНКИ ветпрепаратов в начале 80-х годов [Селиванов А.В. с соавт., 1987]. К сожалению, эти исследования не завершились внедрением этого класса препаратов в широкую ветеринарную практику. В основе этого лежали как незавершенность технологической базы производства препаратов, так и несовершенство методологии их применения. Тем не менее, они показали перспективность использования индукторов интерферона для этих целей.
Материалы и методы
Отработка комплексных схем применения препаратов проводили в условиях крупного промышленного птицеводческого хозяйства яичного направления. СХ ОАО "Белореченское" характеризуется как высокоэффективное, прогрессивно развивающееся предприятие в птицеводстве. Его производственные показатели: среднее поголовье взрослой птицы на декабрь 2005 года - 1,553 млн голов, молодняка - 0,766 млн. голов; произведено за 12 месяцев 2005 года - 524,845 млн. яиц, при продуктивности 338,0 яиц на курицу-несушку. Сохранность взрослого поголовья и молодняка за этот период составила 96,5 и 98,2% соответственно.
Это свидетельствует о том, что используемая в нем технологическая цепочка результативна и высоко наукоемка. Действительно, в хозяйстве применяются современные принципы и научно прогрессивные методы, позволяющие добиваться снижения отхода поголовья птицы. Это укрепление иммунной системы и повышение устойчивости организма птицы к заболеваниям и стрессам, снижение воздействий неблагоприятных факторов, а также нормализация обмена веществ. Среди таких приемов - исключение влияния антибиотиков за счет применения современных пробиотиков, которое отрабатывалось в течение 13 лет.
В этой связи нами проведен опыт по применению этих препаратов для стимуляции резистентности и развития молодняка птицы яйценоских пород (до 110 дней развития) в производственных условиях на СХ ОАО "Белореченское" (Иркутской обл.).
С целью отработки методов применения БАВ в условиях промышленного птицеводства изучали влияние различных доз пробиотиков и препаратов полирибонат и вестин на сохранность, продуктивность и другие показатели молодняка кур.
Препараты.
В этих целях на молодняке (цыплятах) кросса Хайсекс-Уайт проведены опытные испытания по применению следующих препаратов в Сосновском филиале, в корпусе №12:
Пробиотики.
Коредон — пробиотик в порошкообразной форме, высушенная споровая биомасса бактерий. Получен на основе новейших биотехнологий из природных субстратов модифицированных бактерий симбионтов обладающих свойством подавлять рост и развитие патогенной и условно патогенной микрофлоры. Коредон - является препаратом нового поколения. Это универсальное средство защиты организма особенно молодняка птицы с первого дня жизни на все виды вирусов и бактерий, подавляя их размножение предохраняя от них незараженные клетки и тем самым, ограничивая распространение инфекции в организме. Бактериальные штаммы, входящие в данный препарат, такие как Bacillus subtilis, Bacillus Licheniformis размножаются в организме в течение двух суток. Спустя 2-3 дня они полностью выводятся из организма. Препарат вводился выпойкой в виде раствора по схеме таблицы №1. Доза препарата составила 38 гр в сутки, разведенных дистиллированной водой из расчета 50 мл на 1 кг живой массы.
Байколин -1 - пробиотик коричневого цвета, жидкость. Представляет собой комплекс мокроорганизмов - пробиотов состоящий из более 20 штаммов молочно - кислых бактерий стрептококков, пропионовых бактерий являющихся антогонистами к возбудителям токсикоинфекций птицы. В короткие сроки нормализует микрофлору кишечника, активизирует пристеночное пищеварение, обладает иммуномодулирующим и детоксицирующим действием, способствует рациональному использованию кормов за счет участия бактерий в обменных процессах. Пробионты адсорбированы на одном из носителей растительного или минерального происхождения. Действие пробионтов носит не специфический характер и проявляется в выработке микроорганизмами молочной кислоты, перекиси водорода, ферментов, витаминов группы В, в появлении антагонизма и изменении кишечной микрофлоры, предотвращении появления биогенных аминов и аммиака. Препарат «Байко-лин-1» производится Байкальской зональной ветеринарной лабораторией по болезням птиц. Применялся на поголовье 2755 голов батареи 4 методом выпаивания в разведении 1:100 по 1 мл. на голову с суточного возраста в течение 10 дней.
Апифт-П - пробиотик содержащий комплекс живых молочно - кислых бактерий в лиофилизированном виде (ампулы, маточная среда), производства ВГНКИ (Всероссийский государственный научно-контрольный институт). В состав препарата входят:
1) термофильный стрептококк 1294 Str. termophilus
2) стрептококк лактисдиацетилактис 1653 Str. Lactis diacitilactis
3) стрептококк фециум СТФ 1/56 Str. facium
4) ацидофильные бактерии Bact. acidophilum
5) пропионовые бактерии Bact. propionici
Пробиотический препарат «Алифт-П» отселекционирован по антого-нистической активности к возбудителям сальмонеллезов, колибактериоза, обладает высокой лечебно-профилактической активностыо, длительностью персистирования в пристенном слое слизистой кишечника, является продуцентами витаминов группы В. Прикрепляясь и блокируя ворсинки тонкого отдела кишечника, полезная микрофлора не позволяет патогенным и условно - патогенным микроорганизмам прикрепляться на слизистой оболочке кишечника и препятствуют их репродукции. Постоянное присутствие в кишечнике достаточного количества прикрепленных к его стенке пробиотических микроорганизмов предотвращает размножение патогенных агентов. Препарат «Алифт-П» приготавливается на молочной основе из маточной среды. Применяется в виде выпойки по 1 мл па голову с суточного возраста в течение 30 дней.
В качестве контрольной группы использовали птицу на 4 батареи в количестве 2060 голов. Эту группу содержали на обычном рационе без применения препаратов.
