Влияние компенсации недостатка ряда микроэлементов в рационе и крови на гистоморфологические и гистохимические изменения в половом аппарате коров голштино-фризской породы

Грабик В.А.¹, Некрасова И.И.², Писаренко Н.А.²

¹ООО фирма «Собачье сердце», Ставрополь, Россия

²ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет», Ставрополь, Россия, e-mail: [e-mail]

В настоящее время в ряде хозяйств Ставропольского края России занимаются чистопородным разведением завозимого в нашу страну голштино-фризского скота. В связи с изменением среды обитания и адаптации к природно-климатическим условиям юга России, в организме животных происходят изменения обменных процессов, сказывающиеся на их продуктивности и воспроизводительной функции.

По мнению многих ученых (Никитин В.Я., 2005; Трухачев В.И., Никитин В.Я., 2008; 2010), нарушение обмена веществ, оказывающее значительное влияние на воспроизводительную функцию животных, можно профилактировать и лечить введением в рацион биологически активных и недостающих в организме каталитических и структурных единиц – солей микроэлементов. Но вопросы дефицита микроэлементов в различных природно-климатических зонах страны с учетом видового и породного состава животных до конца не изучены.

Предварительными исследованиями, проведенными в хозяйствах Новоалександровского, Арзгирского, Левокумского, Советского и других районов Ставропольского края на коровах голштино-фризской породы был установлен значительный дефицит хозяйственного рациона по микроэлементам. По цинку недостаток составлял 61,14%, меди – 44,10%, по марганцу и кобальту – 62, 81 и 94, 10% соответственно. Низкой была концентрация микроэлементов и в крови животных, независимо от их физиологического состояния. Так, содержание цинка в крови составляло 36, 11% (16,97±1,00 мкмоль/л), меди 55,46% (7,82±0,97 мкмоль/л), марганца 69,96% (1,91±0,65 мкмоль/л), кобальта 7,06% (0,036±0,029 мкмоль/л) от нижней границы нормы. Низкая концентрация в крови высокоактивных в биологическом отношении элементов была обусловлена их дефицитом в кормах, при обеспеченности организма высокопродуктивных животных по основным питательным веществам, что явилось, на наш взгляд, основной причиной развития алиментарного бесплодия. Это обстоятельство побудило нас заняться изучением влияния компенсации недостатка этих микроэлементов в рационе на гистоморфологические и гистохимические изменения в половом аппарате коров, а также воздействием скармливания минеральных премиксов на концентрацию половых гормонов в крови коров.

По принципу аналогов было сформировано две группы животных по 30 голов каждая. Коровы первой группы дополнительно к хозяйственному рациону получали соли микроэлементов с учетом их дефицита в рационе и крови животных. Соли микроэлементов скармливались коровам в смеси с концентратами. Вторая группа была контрольной и получала хозяйственный рацион.

Определение цинка, меди и марганца в пробах кормов проводили из одной навески атомно-абсорбционным методом в воздушно-ацетиленовом пламени прямым определением, экстракцию кобальта из раствора золы кормов осуществляли 0,5%-ным раствором 2-нитрозо-1-нафталом в этиловом спирте (Разумов В.А., 1986).

Концентрацию микроэлементов в цельной крови определяли атомно-абсорбционным методом с использованием спектрофотометра ААS-1.

Материал для гистологических и гистохимических исследований получали методом прижизненной биопсии эндометрия из середины рога матки в стадию возбуждения полового цикла, у 10 коров из каждой группы. Гликоген, РНК, ДНК, щелочную фосфатазу выявляли в материале, фиксированном в жидкости Корнуа. Окраску на гликоген проводили по методу Шабодаша. РНК, ДНК выявляли окраской срезов по Браше. Окраску на щелочную фосфатазу осуществляли при температуре 18-21^оС в среде, содержащей α-нафтилфосфат и прочный красный TR. Для угнетения щелочной фосфатазы контрольные срезы инкубировали в среде, содержащей тетрамизол.

Высоту покровного железистого эпителия и диаметр маточных желез измеряли окулярмикрометром, а подсчет количества желез проводили при помощи окулярной сетки.

Оценку цветных гистохимическтх реакций проводили визуально. Степень интенсивности гистохимических реакций обозначали знаком плюс (+), отрицательную реакцию – знаком минус (–).

Полученные данные анализировали, а числовые показатели обрабатывали методом Ньюмена-Кейлса, двустороннего критерия Стьюдента в программе Primer of Biostatistics 4.03 для Windows – 95, на IBM-совместимом компьютере. Достоверным считали различия при p<0,05.

Анализируя в сравнительном аспекте морфометрические изменения эндометрия в стадию возбуждения полового цикла у коров опытных групп (табл.1), необходимо отметить, что у животных, в рационе которых ликвидирован дефицит микроэлементов, высота секреторного эпителия и площадь маточных желез были достоверно большими на 15,89; 11,95; 11,00 и 44,64% соответственно. Количество маточных желез на мм² эндометрия было также большим у животных подопытной группы, однако разница этого показателя по отношению к контрольной группе животных недостоверна.

Матка находится под непрерывным воздействием гормонов. Наиболее интенсивные изменения в ней вызывают стероидные гормоны – эстрогены и прогестерон. Как результат координированного воздействия этих функционально антагонистических гормонов в слизистой оболочке матки происходит изменение обменных процессов. Основной ответной реакцией матки на действие эстрогенов является увеличение содержания рибонуклеиновых кислот и повышение активности щелочной фосфатазы.

Таблица 1

Гистометрические характеристики эндометрия и маточных желез в стадию
возбуждения полового цикла

Группы животных	Эндометрий	Железы эндометрия
высота эпителия, мкм	высота слизистой оболочки, мм	количество желез на мм^2	площадь желез, мкм^2	высота секреторного эпителия, мкм
Подопытная	37,33± 1,53*	3,84± 0,08*	13,76± 0,63	5800± 281,47*	32,30± 0,88*
Контрольная	32,21± 1,46	3,43± 0,07	12,50± 0,71	4010± 195,90	29,10± 0,59

* – разница между контрольной и опытной группами статистически достоверна.

Полученные нами данные (табл.2) говорят о значительной разнице содержания рибонуклеиновых кислот, гликогена и активности щелочной фосфатазы в эндометрии коров подопытной и контрольной групп при относительно равном уровне 17-β эстрадиола в крови в стадию возбуждения полового цикла.

Таблица 2

Гистохимические показатели эндометрия и стероидных гормонов

в крови коров

Группы животных	17-β эстрадиол, пг/мл	РНК, ДНК	Щелочная фосфатаза	Гликоген
Подопытная	25,72±6,05	+++	+++	+
Контрольная	25,04±9,44	+	+	–

В эндометрии коров подопытной группы в цитоплазме клеток железистого эпителия установлено значительное количество рибонуклеиновых кислот и высокая активность щелочной фосфатазы. Содержание гликогена в этот период было минимально. Наибольшее его содержание отмечено в строме в диффузном состоянии. У животных контрольной группы в клетках желез слизистой оболочки матки отмечен низкий уровень рибонуклеиновых кислот и щелочной фосфатазы при отрицательной ШИК-реакции.

Результаты исследований показывают, что при равном уровне 17-β эстрадиола морфологические и цитохимические изменения эндометрия у животных подопытной группы происходят более интенсивно. Это связано со способностью эндометрия фиксировать специфическими слетками-рецепторами 17-β эстрадиол. Высокий уровень рибонуклеиновых кислот и щелочной фосфатазы обусловлен наличием в организме оптимального эстрогенно-прогестеронового соотношения и отражает высокую интенсивность процессов белкового синтеза, необходимого для осуществления клетками эндометрия полноценной секреторной функции. Эти изменения в половых путях самок создают оптимальные условия для оплодотворения яйцеклетки и нидации зиготы. В последующий период структурные изменения эндометрия и обменных процессов в матке, связанные с развитием эмбрионов и сохранением беременности происходят под влиянием гормона желтого тела – прогестерона. Концентрация этого гормона в крови подопытной группы коров через 12 дней после осеменения достоверно превышала его уровень в контрольной группе животных, что составило 5960,00±355,82 пг/мл против 501,60±150,66 пг/мл соответственно.

Таким образом, нормализация концентрации микроэлементов в крови высокопродуктивных коров оказала положительное воздействие на морфофункциональные, цитохимические показатели эндометрия и уровень стероидных гормонов, что положительно повлияло на воспроизводительную функцию животных.

Литература. 1. Никитин В.Я., Миролюбов М.Г. и др. Практикум по акушерству, гинекологии и биотехнике размножения животных.- М.: КолосС, 2005. 2. Трухачев В.И., Никитин В.Я., Белугин Н.В. и др. Профилактика и лечение бесплодия у высокопродуктивных импортных коров и телок в условиях их содержания на молочных комплексах Ставропольского края. рекомендации. - Ставрополь: Агрус, 2008.- 40 с. 3. Трухачев В.И., Никитин В.Я., Писаренко Н.А. Профилактика бесплодия у коров и телок, разводимых на животноводческих комплексах (фермах) беспривязного содержания Ставропольского края. Рекомендации. - Ставрополь: Агрус, 2010.- 76 с.