CONTENT OF IMMUNOGLOBULINS IN COLOSTRUM OF COWS OF DIFFERENT BREEDS DEPENDING ON TIME AFTER CALVING

Full Text

Телята появляются на свет совершенно беззащитными - иммунологически незрелыми. В их организме практически полностью отсутствуют механизмы и специфические вещества, которые способны защитить новорождённого от негативного воздействия условий окружающей среды и патогенной микрофлоры. Компенсировать низкую резистентность организма теленка в первые дни жизни можно за счет своевременного выпаивания необходимого количества молозива определенного качества. Еще в начале ХХ столетия Г. С. Инихов в своих трудах описывал содержание составных частей молозива и необходимость его скармливания новорождённым телятам [3, 4, 5]. Важнейшей характеристикой молозива является его белковый состав. Белковые фракции молозива, как пластический материал, идут на построение систем и органов растущего организма, а также обеспечивают его защитную функцию. Белки молозива многочисленны, что обусловлено многообразием их функций и определяет его биологическую роль. В основном белки молозива представлены казеином и сывороточными белками. Доля сывороточных белков в молозиве первого удоя составляет более 70% от массы всех протеинов. Главная роль в создании колострального иммунитета у телят принадлежит глобулиновой фракции белков и иммуноглобулинам [1, 2, 6, 7]. Согласно классификации ВОЗ (1964) иммуноглобулины подразделяются на пять классов: IgG, IgA, IgM, IgE, IgD. При этом наиболее доступны для широкого изучения первые три класса. Иммуноглобулины различаются между собой по своей первичной структуре, физико-химическим свойствам и антиген-специфичности. На содержание иммуноглобулинов в молозиве, их функциональные возможности оказывает влияние большое количество генотипических и паратипических факторов. Поэтому для стремительно развивающейся отрасли скотоводства данная тема, от которой зависит качество выращиваемого молодняка и продуктивные показатели взрослых животных, всегда остается своевременной и актуальной [8, 9]. Цель исследований - повышение качества выращивания ремонтного молодняка крупного рогатого скота молочного направления продуктивности за счет улучшения иммунного статуса молозива и своевременного его выпаивания новорождённым телятам. Задача исследований - изучить динамику содержания в молозиве иммуноглобулинов разных классов в зависимости от времени, прошедшего после отела коровы. Материал и методы исследований. Работа выполнена в соответствии с планом научных исследований ФГБОУ ВО Самарского ГАУ по теме №ГР 01.201376401. Исследования проводились в хозяйствах Самарской и Оренбургской областей в современных комплексах с интенсивной технологией производства молока. Система содержания коров в комплексах стойлово-выгульная, способ содержания беспривязно-боксовый, кормление круглогодовое однотипное, тип рациона кормления сенажно-силосный, доение коров в доильном зале. Материал исследований - коровы молочных и комбинированных пород: бестужевская, черно-пестрая породы - отечественной селекции, голштинская - завезенная из Германии, айрширская - завезенная из Финляндии. Из глубокостельных коров перед третьим отелом по методу аналогов были сформированы 4 группы животных по 50 голов в каждой: I - бестужевская порода, II - черно-пестрая, III - голштинская, IV - айрширская. Для изучения иммунного статуса молозива средние пробы брали через 1 час после окончания отела, затем с интервалом в четыре часа, через 4, 8, 12 и 24 часа. Содержание иммуноглобулинов (Ig) в молозиве определяли сразу после доения коровы при помощи цифрового рефрактометра «PAL-Coloctrum». Изучение иммуноглобулинов класса G, A, M проводили в научно-исследовательской лаборатории животноводства ФГБОУ ВО Самарского ГАУ на лицензированном оборудовании. Результаты исследований. Исследования показали, что иммуноглобулины переходят в молозиво из крови коров в неизмененном виде. При этом R. A. Akers утверждает, что иммуноглобулины класса G и M в полном объеме поступают непосредственно из кровяного русла, в то время как иммуноглобулины класса А являются продуктом локального синтеза в клетках секреторного эпителия альвеол вымени. После отела поступление иммуноглобулинов из крови в молозиво полностью прекращается, при этом синтез иммуноглобулинов класса А определенное время еще продолжается [8]. Самое высокое содержание иммуноглобулинов отмечено в молозиве первого удоя. Общее содержание иммуноглобулинов составило в среднем у коров бестужевской породы - 98,34 г/л, черно-пестрой - 62,80 г/л, голштинской - 53,92 г/л, айрширской - 83,79 г/л. В структуре иммуноглобулинов молозива доля Ig класса G составляет: у бестужевской породы 86,1%, черно-пестрой - 84,2%, голштинской - 81,0%, айрширской - 85,5%, Ig класса А, соответственно 8,9; 10,7; 10,9; 9,4%, Ig класса М - 5,0; 5,1; 5,2; 5,1%. Так как поступление иммуноглобулинов в клетки секреторного эпителия альвеол вымени после отела прекращается, с каждым последующим доением их содержание в молозиве уменьшается. В связи с тем, что Ig класса G наиболее многочисленны, и период распада у них при попадании в организм теленка более продолжительный, чем у иммуноглобулинов других классов, концентрация его в молозиве играет основополагающую роль при формировании иммунитета. Самое высокое содержание IgG установлено в молозиве коров бестужевской породы (84,67 г/л), которые превосходили сверстниц черно-пестрой породы на 31,77 г/л (61,1%; Р<0,001), голштинской - на 39,39 г/л (87,0%; Р<0,001), айрширской - на 13,03 г/л (18,2%; Р<0,001). Через 4 часа после отела (второе кормление телят) содержание IgG в молозиве снизилось у коров бестужевской породы на 6,78 г/л (8,0%; Р<0,001), черно-пестрой - на 3,23 г/л (6,1%; Р<0,01), голштинской - на 2,24 г/л (5,0%; Р<0,05), айрширской - на 1,78 г/л (2,5%). При четвертом кормлении телят, через 12 часов после рождения, содержание иммуноглобулинов, по сравнению с первоначальным, снизилось, соответственно по породам на 26,23 г/л (31,0%; Р<0,001); 15,41 г/л (29,1%; Р<0,001); 12,61 г/л (27,8%; Р<0,001); 23,25 г/л (32,8%; Р<0,001) (табл. 1). В период с 12 до 24 часов после отела коров не доили, при этом анализ молозива показал, что процесс снижения иммуноглобулинов продолжался. Содержание иммуноглобулинов класса G в молозиве за данное время снизилось у коров бестужевской породы на 11,31 г/л (19,4%; Р<0,001), черно-пестрой - на 10,95 г/л (29,2%; Р<0,001), голштинской - на 5,74 г/л (17,6%; Р<0,001), айрширской - на 10,27 г/л (21,3%; Р<0,001). Таким образом, разница по содержанию иммуноглобулинов класса G в молозиве коров за время между первым доением и через 24 часа после отела составила, соответственно 37,54 г/л (44,3%; Р<0,001); 26,36 г/л (49,8%; Р<0,001); 18,35 г/л (40,5%; Р<0,001); 33,79 г/л (47,2%; Р<0,001). Физиологически полноценным принято считать молозиво с содержанием иммуноглобулинов не менее 60 г/л, содержание иммуноглобулинов класса G должно быть не менее 48 г/л (80%). По результатам исследований установлено, что молозиво коров голштинской породы является неполноценным, молозиво коров черно-пестрой породы теряет такие качества через 4 часа, айрширской - через 12, бестужевской - через 24 часа после отела. Концентрация в молозиве IgA изменяется в пределах 10-13%. Иммуноглобулины класса А содержатся в таких секретах как слезы, слюна, выделения слизистых секретов трахеи и бронхов, желез пищеварительного тракта. Попадая на поверхность слизистых оболочек внутренних органов, IgA покрывают их тонким налетом, препятствуя при этом проникновению микробов в ткани и кровь теленка. Наличие IgA в слюне и пищеварительном тракте является уникальным, так как он устойчив к действию протеолитических ферментов трипсина и пепсина [8]. Таблица 1 Динамика иммуноглобулинов разных классов в молозиве коров, г/л Время после отела, ч Порода бестужевская черно-пестрая голштинская айрширская Иммуноглобулины класса G, г/л 1 84,67±0,67 52,90±0,59 45,28±0,56 71,64±0,69 4 77,89±0,65*** 49,67±0,60** 43,04±0,58* 69,86±0,72 8 69,78±0,59 45,96±0,56 38,95±0,46 60,88±0,63 12 58,44±0,46 37,49±0,44 32,67±0,35 48,12±0,54 24 47,13±0,38*** 26,54±0,31*** 26,93±0,27*** 37,85±0,33*** Иммуноглобулины класса А 1 8,73±0,29 6,69±0,34 5,86±0,37 7,89±0,25 4 8,27±0,28 6,42±0,34 5,59±0,38 7,45±0,25 8 7,90±0,26 6,21±0,32 5,36±0,36 7,02±0,23 12 7,19±0,25 5,73±,31 5,14±0,35 6,49±0,22 24 6,25±0,24 5,14±0,29 4,88±0,33 5,63±0,21 Иммуноглобулины класса М 1 4,94±0,27 3,21±0,31 2,78±0,29 4,26±0,33 4 3,99±0,25* 2,79±0,30 2,31±0,26 3,57±0,31 8 2,91±0,22** 2,10±0,27 1,79±0,23 2,73±0,28* 12 2,12±0,21* 1,73±0,26 1,28±0,21 1,99±0,26 24 1,65±0,19 1,12±0,23 0,96±0,20 1,42±0,25 Примечание: *Р<0,05; **Р<0,01; ***Р<0,001. Исследования показали, что самое высокое содержание IgA было в молозиве коров бестужевской породы (8,73 г/л), которые превосходили сверстниц черно-пестрой породы на 2,04 г/л (30,5%; Р<0,001), голштинской - на 2,87 г/л (49,0%; Р<0,001), айрширской - на 0,84 г/л (10,6%; Р<0,005). По сравнению с иммуноглобулинами других классов, у IgA происходят наименьшие изменения по их содержанию в молозиве в первые сутки после отела. Через 4 часа содержание IgA снизилось у коров бестужевской породы на 0,46 г/л (5,3%), черно-пестрой - на 0,27 г/л (4,0%), голштинской - на 0,27 г/л (4,6%), айрширской - на 0,44 г/л (5,6%), через 8 часов еще, соответственно на 0,37 г/л (4,5%); 0,21 г/л (3,3%); 0,23 г/л (4,1%); 0,43 г/л (5,8%) и через 12 часов еще на 0,71 г/л (9,0%); 0,48 г/л (7,7%); 0,22 г/л (4,1%); 0,53 г/л (7,5%). В результате, за 12 часов после отела, содержание в молозиве коров IgA снизилось, соответственно по породам на 1,54 г/л (17,6%; Р<0,001); 0,96 г/л (14,3%; Р<0,05); 0,72 г/л (12,3%); 1,4 г/л (17,7%; Р<0,001). Во время отдыха коров, после последнего доения до окончания первых суток после отела, содержание IgA в молозиве снизилось на 0,94 г/л (13,1%; Р<0,05); 0,59 г/л (10,3%); 0,26 г/л (5,1%); 0,86 г/л (13,3%; Р<0,05). Таким образом, за 24 часа после отела снижение IgA в молозиве коров составило, соответственно 2,48 г/л (28,4%; Р<0,001); 1,55 г/л (23,2%; Р<0,05); 0,98 г/л (16,7%); 2,26 г/л (28,6%; Р<0,001). После выпаивания молозива, когда начинает формироваться иммунитет в организме теленка, первыми в крови появляются иммуноглобулины класса М, а затем через 2-3 дня начинается более интенсивное и длительное образование иммуноглобулинов других классов. Молекулы IgМ являются антигенспецифическими рецепторами и именно они стимулируют синтез антител при внедрении в кровь антигена. В общей структуре иммуноглобулинов IgМ составляют 2-6%, но при этом именно они являются основополагающими при формировании иммунитета [8]. Установлено, что бестужевская порода превосходила своих сверстниц черно-пестрой породы по содержанию IgМ в молозиве на 1,73 г/л (53,9%; Р<0,001), голштинской - на 2,16 г/л (77,7%; Р<0,001), айрширской - на 0,68 г/л (16,0%). В зависимости от времени после отела, по содержанию в молозиве IgМ наблюдается более интенсивная динамика по сравнению с IgА. Содержание IgМ через 4 часа после отела было ниже, чем при первом доении, у коров бестужевской породы на 0,95 г/л (19,2%; Р<0,05), черно-пестрой - на 0,42 г/л (13,1%), голштинской - на 0,47 г/л (16,9%), айрширской - на 0,69 г/л (16,2%), через 8 часов, содержание IgМ снизилось еще, соответственно на 1,08 г/л (27,1%; Р<0,01); 0,69 г/л (24,7%); 0,52 г/л (22,5%); 0,84 г/л (23,5%; Р<0,05), через 12 часов еще на 0,79 г/л (27,1%; Р<0,05); 0,37 г/л (17,6%); 0,51 г/л (28,5%); 0,74 г/л (27,1%). Таким образом, за четыре доения в течение 12 часов после отела, содержание IgМ в молозиве коров уменьшилось в группе бестужевской породы на 2,82 г/л (57,1%; Р<0,001), черно-пестрой - на 1,48 г/л (46,1%; Р<0,001), голштинской - на 1,5 г/л (54,0%; Р<0,001), айрширской - на 2,27 г/л (53,3%; Р<0,001). Установлено, что динамика IgМ, в зависимости от времени после отела, в направлении уменьшения содержания в молозиве продолжается независимо от процесса доения коровы. Вероятно, это происходит в результате реабсорбции, когда при увеличении внутривыменного давления между доениями компоненты молозива, в том числе и иммуноглобулины, переходят обратно в кровь. За время с 12 до 24 часов после отела, когда коров не доили, содержание IgМ в молозиве снизилось, соответственно по породам на 0,47 г/л (22,2%); 0,61 г/л (35,3%); 0,32 г/л (25,0%); 0,57 г/л (28,6%). За весь период в течение первых суток после отела содержание иммуноглобулинов класса М в молозиве снизилось у коров бестужевской породы на 3,29 г/л (в 3 раза; Р<0,001), черно-пестрой - на 2,09 г/л (в 2,9 раза; Р<0,001), голштинской - на 1,82 г/л (в 2,9 раза; Р<0,001), айрширской - на 2,84 г/л (в 3 раза; Р<0,001). Заключение. Доступными для широкого изучения в молозиве коров являются иммуноглобулины классов G, A, M. В структуре иммуноглобулинов IgG составляют 84,0-86,1%, IgА - 8,9-10,9%, IgМ - 5,0-5,2%. Установлено, что с каждым последующим доением, в зависимости от времени после отела коровы, содержание иммуноглобулинов в молозиве динамично снижается в соответствии с биологическими особенностями изучаемых пород крупного рогатого скота. Наиболее интенсивно в течение первых 24 часов после отела происходит снижение содержания иммуноглобулинов класса G (на 40,5-49,8%) и М (в 2,9-3 раза), и значительно медленнее - класса А (на 16,7-28,6%). Поэтому, при выпаивании молозива новорождённым телятам, очень важно учитывать, что иммунологический статус молозива снижается в зависимости от времени после отела.

About the authors

L. N. Bakayeva

FSBEI HE Orenburg State Agricultural University

Email: bakaeva.lora@mail.ru
Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the department «Technology of Production and Processing of Animal Products» Orenburg

S. V. Karamayev

FSBEI HE Samara SAU

Email: KaramaevSV@mail.ru
Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Head of the department «Zootechnics» Samara region, settlement Ust-Kinelsky

A. S. Karamayeva

FSBEI HE Samara SAU

Email: annakaramaeva@rambler.ru
Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of the department «Zootechnics» Samara region, settlement Ust-Kinelsky

References

Supplementary files