Сезонная динамика биоценоза преджелудков и сычуга крупного рогатого скота и его адаптация на фоне применения антгельминтиков в центральном районе нечерноземной зоны Российской Федерации

Актуальность темы. В многокамерном желудке крупного рогатого скота в большом количестве присутствуют микроорганизмы (грибы и бактерии), а также простейшие (инфузории), которые участвуют в пищеварительных процессах, поддерживающих жизнедеятельность организма-хозяина. Инфузории принимают активное участие в переваривании клетчатки, в расщеплении труднопереваримых полисахаридов, которые являются необходимыми источниками энергии для макроорганизма. Все эти процессы сопровождаются накапливанием белков, витаминов и полисахаридов в микроорганизмах. Простейшие, обитающие в желудочно-кишечном тракте жвачных животных, представляют собой незаменимый источник легкопереваримого
белка, который имеет высокую биологическую ценность (В. А. Догель, 1929; И. В. Ефремов, 2000; Г. К. Дускаев, Г. И. Левахин, 2006). Под воздействием ферментов, находящихся в желудочно-кишечном тракте животного, происходит разрушение простейших с последующим их усвоением организмом хозяина (В. А. Догель, 1929; А. В. Сизова, 1971, 1974). Применение антгельминтиков при гельминтозах крупного рогатого скота предусматривает введение этих лекарственных препаратов в желудок животных (И. А. Архипов, 1999). Одновременно с оказанием гельмицидного воздействия антгельминтики вызывают количественные и качественные изменения состава биоценоза пищеварительной системы жвачных животных (В. З. Галимова, 1985; Р. Т. Маннапова, 1998; А. Ю. Гудкова, 1998; А. Г. Брауде, 2014). Вышесказанным продиктован интерес к проблеме влияния различных антгельминтных препаратов на количественный и качественный состав биоценоза рубца, сетки, книжки и сычуга крупного рогатого скота. Знание динамики изменения состава сочленов микробиоценоза отделов многокамерного желудка крупного рогатого скота в зависимости от периода содержания животных (стойловый и пастбищный) и их возраста дает возможность разработать научно обоснованную схему применения антгельминтиков для телят и лактирующих животных с целью повышения эффективности и доходности скотоводства.
Степень разработанности темы. Современные методы дегельминтизации животных основаны на преимущественном использовании химических средств. Несмотря на то, что имеется множество данных о значительном влиянии антгельминтиков на состав микрофлоры кишечника животных (Ю. Ф. Петров, 1998; А. Ю. Гудкова, 1998; Н. И. Косяев, 2004; В. П. Иванюк, 2006 и др.). В последние годы появились данные о восстановлении состава биоценоза рубца после использования антгельминтных препаратов (А. Г. Брауде, 2014). При широком использовании в животноводстве антгельминтных препаратов остаются мало изученными вопросы их влияния на количественный
и качественный состав инфузорий и бактерий в разных отделах многокамерного желудка жвачных животных.
Цель исследования – разработать научно обоснованную схему применения антгельминтиков, учитывающую динамику восстановления микробиоценозов преджелудков и сычуга жвачных животных после дегельминтизации.
Задачи исследования:
1. Изучить динамику изменения качественного и количественного состава инфузорной фауны преджелудков и сычуга крупного рогатого скота в зависимости от возраста животных и периода их содержания.
2. Изучить динамику изменения качественного и количественного состава микрофлоры преджелудков и сычуга крупного рогатого скота в зависимости от возраста животных и периода их содержания.
3. Разработать метод определения показателей качественного и количественного состава биоценоза сетки, книжки и сычуга крупного рогатого скота на основании результатов прижизненных исследований микробиоценоза рубца крупного рогатого скота в зависимости от возраста животных (от 5 месяцев до 24 месяцев) и стойлового или пастбищного периода содержания.
4. Разработать алгоритм и программу для ЭВМ, позволяющую прижизненно определить показатели качественного и количественного состава биоценоза сетки, книжки и сычуга крупного рогатого скота.
5. Определить динамику восстановления микробиоценозов преджелудков и сычуга жвачных животных на фоне применения антгельминтных препаратов.
Научная новизна. Установлено, что в преджелудках и сычуге жвачных животных сочленами биоценоза являются, относящиеся к пяти родам, 11 видов инфузорий, из которых доминирующими являются представители родов Entodinium, Diplodinium и Eudiplodinium. В состав микробиоценоза преджелудков и сычуга входят непатогенные кокковые формы, непатогенные кишечные палочки, лактобациллы, бифидобактерии и бактероиды, относящиеся к облигатной микрофлоре, а также
грибы, протей, клостридии, патогенные стрептококки, стафилококки и кишечные палочки, представляющие собой факультативную микрофлору. Выявлена закономерность изменения количественного состава сочленов микробиоценоза по мере продвижения от рубца к сычугу. Так, количество инфузорий в сетке уменьшалось в среднем в 1,4 раза, в книжке – в 1,3 раза, в
сычуге – в 5,9 раза, а количество микроорганизмов в сетке уменьшалось в 1,5 раза, в книжке – в 1,4 раза, в сычуге – в 1,6 раза независимо от сезона. Выявлено, что в период пастбищного содержания в преджелудках и сычуге наблюдается увеличение количества простейших и облигатной
микрофлоры, представленной бактероидами, бифидобактериями и лактобациллами. При этом, в указанный период в преджелудках встречается наибольшее число подвижных, конъюгирующих и делящихся особей инфузорий. Максимальная численность сочленов биоценоза регистрируется у
животных 18–24-месячного возраста. Определены индексы приуроченности родов инфузорий и групп микроорганизмов к разным отделам желудка крупного рогатого скота. Использование индексов приуроченности позволяет расчетным путем определять качественные и количественные показатели биоценоза преджелудков и сычуга крупного рогатого скота на основании полученных при жизни животных данных о количественном и качественном составе биоценоза рубца. Разработан метод расчета, алгоритм и программа для ЭВМ, позволяющие
прижизненно определить показатели качественного и количественного состава биоценоза сетки, книжки и сычуга крупного рогатого скота. На основании изучения влияния антгельминтных препаратов «Фаскоцид», «Альбен», «Альбен-форте», «Гельмицид» и «Монизен» на количественный и качественный состав сочленов биоценоза преджелудков и сычуга установлено, что они способствуют снижению количества простейших, бактерий и грибов. Восстановление микробиоценозов происходит не ранее, чем на третьи сутки после введения препаратов.
Теоретическая и практическая значимость. Количественные и качественные показатели динамики состава сочленов микробиоценоза отделов многокамерного желудка жвачных животных в стойловый и пастбищный периоды содержания дают возможность разработать и использовать в практической деятельности наиболее рациональную схему применения
антгельминтиков как для растущего молодняка, так и для дойного стада. Полученные экспериментальные данные и результаты исследований могут быть использованы при подготовке и проведении мероприятий по лечению и профилактике заболеваний паразитарной этиологии у крупного рогатого скота. На основании проведенных исследований ветеринарной практике
предложены метод расчета, алгоритм и программа для ЭВМ, которые позволяют определять качественный и количественный состав биоценоза сетки, книжки и сычуга на основании данных о составе биоценоза рубца, полученных при жизни животных. Для регистрации прав интеллектуальной собственности подана заявка № 2016664412/69 о государственной регистрации алгоритма и программы для ЭВМ в ФГУП «ФИПС».
Методология и методы исследования. Методологические подходы решения поставленных задач основаны на знании видового состава и структуры микробиоценозов многокамерного желудка жвачных животных в зависимости от периода их содержания и возраста. При выборе методов исследований и анализе полученных результатов учтены возраст животных, периоды их
содержания и влияние антгельминтных препаратов.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
– динамика состава микробиоценоза преджелудков и сычуга жвачных животных в возрасте от 5 месяцев до 24 месяцев в стойловый период;
– динамика состава микробиоценоза преджелудков и сычуга жвачных животных в возрасте от 5 месяцев до 24 месяцев в пастбищный период;
– определение показателей качественного и количественного состава биоценоза сетки, книжки и сычуга крупного рогатого скота на основании результатов прижизненных исследований биоценоза рубца и индексов приуроченности;
– динамика восстановления микробиоценозов преджелудков и сычуга крупного рогатого скота после применения антгельминтных препаратов («Фаскоцид», «Альбен», «Альбен-форте», «Гельмицид» и «Монизен»).
Внедрение результатов исследований. Полученные результаты исследований используются в практической деятельности сельскохозяйственного предприятия АО Учхоз «Чернореченский» Ивановской области. Использование разработанной схемы применения антгельминтиков
позволило рациональнее применять рекомендованные препараты, что ускорило процесс выздоровления животных при гельминтозах и минимизировало затраты средств и времени на проведение необходимых ветеринарных мероприятий. Результаты исследований используются в учебном процессе при проведении занятий по дисциплинам: «Биология с основами экологии»,
«Микробиология и микология», «Паразитология и инвазионные болезни» в ФГБОУ ВО Ивановская ГСХА.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и одобрены на научно-практических ежегодных конференциях «Современные проблемы развития АПК в работах молодых ученых и студентов ФГБОУ ВО Ивановская ГСХА» (Иваново 2010, 2011, 2012); международных научно-методических конференциях «Актуальные проблемы и перспективы
развития агропромышленного комплекса» (Иваново 2011, 2012, 2013); международной научной конференции ВОГ РАН «Теория и практика борьбы с паразитарными болезнями» (Москва, 2012); международной конференции, посвященной 85-летию Самарской научно-исследовательской ветеринарной станции РАСХН (Самара, 2014).
Личный вклад автора. Представленные в диссертационной работе экспериментальные данные по изучению качественного и количественного состава микробиоценозов преджелудков и сычуга крупного рогатого скота, анализ полученных результатов, а также разработка метода расчета и алгоритма программы проведены автором самостоятельно. Статьи, написанные в соавторстве, включают не менее 80% материалов исследований соискателя. Соавторы согласны на совместное использования результатов проведенных исследований.
Публикации. По результатам научных исследований опубликовано 15 печатных работ, в том числе 5 работ в ведущих научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ для публикаций диссертационных материалов.
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 139 страницах печатного текста и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, заключения, итогов выполненного исследования, практических предложений, приложений и списка литературы, который включает в себя 254 источника, в том числе 76 – иностранных авторов. Работа
содержит 11 рисунков, 40 таблиц.