КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер 23-26-00150

НазваниеПриродные адаптогены для восстановления воспроизводительной функции у крупного рогатого скота при микотоксикозах

РуководительГнездилова Лариса Александровна, Доктор ветеринарных наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии – МВА имени К.И. Скрябина", г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ 2023 г. - 2024 г. 

Конкурс№78 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки, 06-203 - Ветеринария

Ключевые словабетулин, кормовая добавка, адаптоген, микотоксины, крупный рогатый скот, стресс, быки, продуктивность

Код ГРНТИ68.39.29

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Мясное скотоводство – важная специализированная отрасль агропромышленного комплекса, имеющая большое значение в экономике любой страны. Однако мясное скотоводство в России трудно отнести процветающей отрасли. Исходя из численности населения страны в 146 млн. человек, среднедушевое потребление мяса снизилось с 73,8 кг/чел до 72,6 кг/чел. Одной из причин низкой продуктивности в племенном животноводстве являются микотоксикозы. В последние годы в животноводстве большое внимание уделяется применению экологически безопасных, биологически активных препаратов и кормовых добавок, оказывающих положительное влияние на продуктивность животных. Разнообразие прямых токсических эффектов, оказываемых микотоксинами, а также вызываемые ими отдаленные последствия, как, например, неспецифическое ослабление иммунной системы, изменение полового поведения, выраженное мутагенное воздействие, снижение воспроизводительной функции, требует пристального внимания. Использование недоброкачественного генетического материала при воспроизводстве животных способствуют возникновению акушерско-гинекологических, андрологических, генетических заболеваний, а также приводит к бесплодию и яловости, что, несомненно, сказывается на экономической эффективности нашей страны. Актуальным и перспективным является использование в качестве кормовых добавок компонентов растительного происхождения, способных снижать восприимчивость к микотоксикозам а также повышать продуктивность поголовья, стимулировать воспроизводство, улучшать потребительские свойства продукции. Факторы, негативно влияющие на формирование поствакцинального иммунитета на фоне слабой иммунной реакции или при ее отсутствии, провоцируют осложнения секундарными инфекциями, способствуют циркуляции полевых штаммов возбудителей инфекционных болезней на вакцинированном поголовье. Низкоиммунные животные не способны адаптироваться к условиям содержания, кормления и прочим стрессовым ситуациям, не достигают генетически заложенной продуктивности. Проект направлен на изучение молекулярных механизмов адаптогенных и иммуномодулирующих свойств тритерпеновых соединений растительного происхождения. Использование бетулина в качестве адаптогена для организма коров актуально в условиях теплового и кормового стрессов, присутствия микотоксинов в кормах, наличия патогеннной микрофлоры. Использование в ветеринарии иммуномодуляторов растительного происхождения является перспективным направлением для стимуляции неспецифической и специфической резистентности, создания противовирусных эффектов, а также для повышения сохранности и продуктивности сельскохозяйственных животных и птицы. Одним из наиболее перспективных препаратов является бетулин – природный пентациклический тритерпеноид лупанового ряда. Введение бетулина в кормосмесь позволит впервые выявить и описать положительные изменения в физиологии племенных коров, биохимии протекающих в организме животных процессов, позволит сделать большой шаг в ветеринарии в результате применения природных терпеноидов. Ожидается, что применение бетулина по разработанным схемам позволит повысить клеточный и гуморальный иммунитет племенных животных. Впервые будет изучена формула крови животных под действием бетулина по количеству гемоглобина, эритроцитов, общего белка, альбуминов, глобулинов. Благодаря применению предложенных схем кормления, включающих бетулин, впервые будет достоверно доказано повышение сохранности поголовья, живой массы сельскохозяйственных животных. Реализация проекта впервые позволит доказать, что тритерпеноиды растительного происхождения улучшают оксигенацию крови и организма в целом, способствуя ускорению обменных процессов. Научная значимость проекта состоит также в разработке схем кормления сельскохозяйственных животных и птицы, реализация которых впервые позволит повысить уровень поствакцинального иммунитета.

Ожидаемые результаты
Цель проекта – разработка подхода повышения репродуктивной функции у племенных животных за счет профилактики микотоксикозов с помощью природного адаптогена – бетулина. Особого внимания заслуживает иммунная система животных, так как она наиболее чувствительна к различного рода стрессам. В условиях современного промышленного животноводства большинство болезней возникает на основе нарушений иммунореактивности организма (иммунодефицита) животных. Первичные иммунодефициты обусловлены генетическими нарушениями развития и созревания иммуннокомпетентных органов, а вторичные (физиологические) – нарушениями условий кормления и содержания, воздействием микотоксинов, вирусными и паразитарными болезнями, лекарственными и химическими средствами и т.д. В ходе выполнения проекта будут получены следующие результаты: - Будут получены результаты по мониторингу иммунного статуса племенных животных в условиях предприятия. -Будет проведена оценка состава и свойств кормовой добавки, содержащей бетулин, в соответствии с требованиями, предъявляемыми к кормам для племенных животных. -Будет проведен мониторинг основных нормируемых микотоксинов в кормах на племенном предприятии. -Будет разработана модель тестирования кормовой добавки, содержащей бетулин, на племенных животных (быки, матки). -Будут получены результаты опытов по кормлению на племенных животных. -Будет проведена оценка действия бетулин-содержащей кормовой добавки на иммунный статус племенных животных. -Будут разработаны методические рекомендации по применению бетулина в мясном скотоводстве. -Результаты проекта будут представлены на всероссийских и международных конференциях. -Будут подготовлены статьи по теме по теме проекта. Впервые будет изучена формула крови животных под действием бетулина по количеству гемоглобина, эритроцитов, общего белка, альбуминов, глобулинов. Благодаря применению предложенных схем кормления, включающих бетулин, впервые будет достоверно доказано повышение сохранности поголовья, живой массы сельскохозяйственных животных. Реализация проекта впервые позволит доказать, что тритерпеноиды растительного происхождения улучшают оксигенацию крови и организма в целом, способствуя ускорению обменных процессов. Впервые будет доказано увеличение выработки поствакцинальных антител к вирусам, стимулирование развития иммунокомпетентных органов под действием бетулина. Внедрение результатов проекта повысит экономическую эффективность мясных и молочных животноводческих ферм , за счет повышения производственных показателей (сохранность, выход мяса, количество молока). Животноводческие фермы смогут перейти на использование специально разработанных продуктов для производства продукции без антибиотиков, что, в свою очередь, будет способствовать открытию новых рынков сбыта. Потребитель продукции птицеводства, получит, в свою очередь продукцию высшего качества. Результаты проекта будут способствовать более эффективной диагностике микотоксикозов в условиях племенных хозяйств. Также результаты проекта станут основой для разработки высокоэффективных нейтрализаторов микотоксинов. Результаты проекта могут быть востребованы и производителями кормовых добавок, премиксов, комбикормов, что будет способствовать не только новым предложениям на кормовом рынке, но и импортозамещению: большая доля адсорбентов и нейтрализаторов микотоксинов на российском рынке произведена за рубежом.

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Продуктивность и высокие показатели воспроизводительной способности коров напрямую зависят от производственных стрессов: нарушения условий кормления, содержания, эксплуатации и др. При анализе качества корма у лактирующих коров необходимо обращать внимание на естественные загрязнители, в т.ч. микотоксины, которые оказывают серьезное воздействие здоровье на животных. Цель проекта – разработка способа повышения воспроизводительной функции у племенных животных за счет профилактики микотоксикозов с помощью природного адаптогена – бетулина. В ходе выполнения проекта за 2023 г (первый год) были выполнены следующие работы: проведен мониторинг продуктивных, репродуктивных и иммунных показателей организма племенных коров в условиях сельскохозяйственного предприятия; проведена оценка состава и свойств кормовой добавки, содержащей бетулин, в соответствии с требованиями, предъявляемыми к кормам для племенных животных; мониторинг основных нормируемых микотоксинов в кормах на племенном предприятии; разработана модель тестирования кормовой добавки, содержащей бетулин на племенных животных. Научно-исследовательская работа выполнялась в экспериментальном хозяйстве АО «Леднево» Юрьев-Польский района Владимирской области в период с февраля по декабрь 2023 года. Объектом для выполнения наших исследований служили коровы черно-пестрой породы, в возрасте 3-5-х лет, средней упитанности, с живой массой 500-550 кг, продуктивностью 7500-8000 кг.. В результате проведения акушерско-гинекологической диспансеризации основного поголовья коров, содержащихся на 2-ух комплексах АОА «Леднево» установлено, что у высокопродуктивных коров достаточно низкие показатели выхода делового приплода – 82,14±1,59% у коров, содержащихся при экстенсивный способе (комплекс №1), и – 85,12±2,31 при интенсивном методе. Отмечено, что сервис-период превышал общую норму для голштинизированного скота черно-пестрой породы и составил 124,5±10,30; и 126,29±11,41 и 120,75±11,69 дней, соответственно. Потери телят из-за абортов у коров, в т.ч. эмбриональная смертность, составил16,64±1,27 и 10,42±0,98 %, соответственно. Определяли среднее содержание микотоксинов в силосе и концентратах. Всего ДОН (deoxynivalenol) был обнаружен у 77 %, ЗЕН (zearalenone) у 66 %, а ФУМ (fumonisins) в 80 % образцах кукурузного силоса и концентратов. Концентрации ДОН и ЗЕН выше, чем рекомендуется для кормления молочного скота. Во время эксперимента высокий уровень загрязнения кормов наблюдалось, особенно по ЗЕН, концентрация которого были выше рекомендованных у 9,5 % кукурузный силос и 8,9 % образцов концентрированных кормов. При проведении дополнительных исследований, выявили, что на комплексе №1 контаминация кормов грибками была выше, чем на комплексе №2. Разница по ДОНу составила (4,615±0,088 против 2,04±0,072 нг/кг). Проведенный мониторинг иммунного статуса коров в условиях сельскохозяйственного предприятия показал снижение уровня иммуноглобулинов у коров, потреблявших корма с более высоким содержанием микотоксинов ( у 40% животных концентрация Jg ниже 5 мг/ мл, у 60 % - от 5 до 15 мг/ мл). У животных контрольной группы уровень иммуноглобулинов был более 15 мг/ мл. При анализе гематологических показателей выявили уменьшение уровня гемоглобина у коров, которые потребляли корма с более высоким содержанием микотоксинов (84,01±3,11 против 98,69±7,62). Увеличение количества лейкоцитов в крови у коров 1 экспериментальной группы (р < 0,05) под влияние микотоксинов может привести к иммунодепрессии и повышенной восприимчивости к инфекционным заболеваниям. У коров, получавших рацион, более загрязненный зеараленоном и афлатоксинами, наблюдалось достоверное увеличение (Р<0,05) аланинаминотрансферазы (АЛТ) и аспартатаминотрансферазы (АСТ). Содержание общего белка, кальция и фосфора достоверно снижалось (р<0,05). 0,05) у коров, получавших контаминированный рацион зеараленоном и афлатоксинами, по сравнению с контролем. По уровню белка показали значительную изменчивость при (p<0,05) в группе, получавшей рацион с большим количеством ДОНа. Выявлены нарушения коагуляционного гемостаза у продуктивных животных, и установлена связь с содержанием в кормах микотоксинов. При проведении анализа молока коров экспериментальных групп определили, что концентрация микотоксинов в кормах влияет на остаточные количества афлатоксинов, зеараленона и дезоксиниваленола. Проводилась оценка состава и свойств кормовой добавки, содержащей бетулин, в соответствии с требованиями, предъявляемыми к кормам для племенных животных. Идентификация бетулина при сравнении с базой данных библиотеки масс-спектрометра была проведена с хорошей вероятностью. Кроме бетулина и лупеола, в экстракте присутствуют другие соединения лупанового ряда и фитостерины, относительное содержание которых составляет от 0,6 до 2,5%. Среди минорных примесей были идентифицированы по масс-спектрам альдегиды бетулина и лупеола с молекулярной массой 440 и 424 соответственно, p-ситостерол с молекулярной массой 414. Массовая доля протеина составила 19,7 ± 0,6 %; массовая доля сырой золы- 5,7 %; массовая доля клетчатки- 4,5 ± 1,1 %; массовая доля фосфора 1,4 ± 0,2 %; pH - 6,2; массовая доля хлорида натрия -0,3%; бенз(а)пирен - менее 0,0001 мг/кг; ДДТ и его метаболиты -менее 0,02 мг/кг; ГХЦГ (α-, β-, Ƴ- изомеры) -α-ГХЦГ менее 0,02 мг/кг; β-ГХЦГ менее 0,01 мг/кг; Ƴ- ГХЦГ менее 0,02 мг/кг; малатион -не обнаружено на уровне определения метода (менее 0,005); дихлорфос - не обнаружено на уровне определения метода (менее 0,005); диазинон - не обнаружено на уровне определения метода (менее 0,005); фозалон - не обнаружено на уровне определения метода (менее 0,005); свинец - менее 0,01 мг/кг; ртуть -менее 0,002 мг/кг; кадмий -менее 0,005 мг/кг; мышьяк - менее 0,01 мг/кг; витамин B6 -45 мг/кг; витамин E - менее 50 мг/кг. Были проведены доклинические исследования кормовой добавки «Битулин-КРС» на лабораторных животных. В результате исследований было установлено, что при длительном применении кормовой добавки «Битулин-КРС» не вызывает заметных изменений в общем клиническом состоянии животных. Поведенческие реакции, аппетит, подвижность в течение всего времени наблюдения оставались в норме. Нарушений со стороны желудочно-кишечного тракта и мочеполовой системы также не наблюдалось. При изучении параметров острой токсичности применение высоких доз кормовой добавки «Битулин-КРС» не вызывало существенных отклонений в жизнедеятельности животных. При изучении хронической токсичности препарата оказалось, что кормовая добавка «Битулин-КРС» при внутрижелудочном введении в течение 10 дней не вызывал гибели животных, не оказывал повреждающего влияния на общее состояние мышей, а также не вызывал значимых изменений весовых коэффициентов внутренних органов лабораторных животных. Препарат не обладает тератогенным и эмбриотоксическим действием на организм животных при применении в терапевтических дозах.

 

Публикации

1. Гнездилова Л.А., Федотов С.В., Мурадян Ж.Ю., Розинский С.М. Влияние микотоксинов на гомеостаз коров в условиях интенсивного животноводства Вестник КрасГАУ, Красноярк, - (год публикации - 2024)

2. Гнездилова Л.А., Федотов С.В., Мурадян Ж.Ю., Розинский С.М. Влияние микотоксинов на качественные показатели молока у коров в условиях крупного животноводческого комплекса ВЕСТНИК РОССИЙСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ДРУЖБЫ НАРОДОВ. СЕРИЯ: АГРОНОМИЯ И ЖИВОТНОВОДСТВО, - (год публикации - 2024)

3. Гнездилова Л.А., Федотов С.В., Мурадян Ж.Ю., Розинский С.М. Влияние микотоксинов на репродуктивные и производственные показатели лактирующих коров в условиях интенсивного производства ВЕТЕРИНАРИЯ, ЗООТЕХНИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯ, № 4. – С. 70-79. (год публикации - 2023) https://doi.org/10.36871/vet.zoo.bio.202304007

4. Гнездилова Л.А., Федотов С.В., Мурадян Ж.Ю., Розинский С.М., Редди Г.Р. Effect of Mycotoxins on Reproduction and Milk Quality of Dairy Cattle and its Amelioration by Natural Adaptogen “Betulin” Qubahan Academic Journal, Vol. 3, No. 4. – P. 400-408. (год публикации - 2023) https://doi.org/10.58429/qaj.v3n4a231

5. - Ученые академии разработали природные адаптогены для восстановления воспроизводительной функции у крупного рогатого скота при микотоксикозах. Официальный сайт ФГБОУ ВО МГАВМиБ - МВА имени К.И.Скрябина. https://mgavm.ru, Официальный сайт ФГБОУ ВО МГАВМиБ - МВА имени К.И.Скрябина. Рубрика -Наука и инновации. 31.10.2023г (год публикации - )