При современном уровне физического, химического и биологического загрязнения окружающей природной среды сельскохозяйственные животные страдают от вторично индуцированного иммунодефицита - разбалансировки нормального функционирования иммунной системы. Это приводит к существенному снижению общей сопротивляемости организма животного к различным заболеваниям вирусной и бактериальной природы. При вторичном иммунодефиците животные с большим трудом переносят любые стрессы, начиная от транспортировки, смены кормовых рационов, стрижек, прививок и кончая применением сильных антибиотиков в качестве лекарственных препаратов.

Новорожденный молодняк в отличие от взрослых животных имеет недоразвитую иммунологическую и физиологическую систему защиты от воздействия окружающей микрофлоры. Способность иммунной системы отвечать на антигенную стимуляцию полностью развивается у животных лишь спустя определенное время после рождения.

Инфекционные заболевания, вызываемые вирусами, бактериями и их ассоциациями, поражают более 60% молодняка. Особенно остро это отражается на животных, рожденных с малой массой тела, поскольку такой молодняк плохо набирает вес и более подвержен инфекционным заболеваниям. Среди патогенных возбудителей в возникновении диареи преимущественную роль играют коронавирусы, ротавирусы, эшерихия коли, сальмонеллы, протеи. Наиболее часто респираторную патологию молодняка вызывают вирусы инфекционного ринотрахеита, парагриппа 3, вирусной диареи-болезни слизистых, из бактериальных - пастереллы, хламидии и микоплазмы. Любая патология животного является причиной или следствием иммунологических нарушений, которые способствуют переходу основного заболевания в хроническое и его осложнениям. Для профилактики, терапии и борьбы с этими болезнями проводят общие ветеринарно-санитарные и противоэпизоотические мероприятия. Вместе с этим применяют препараты специфической профилактики (гипериммунные сыворотки крови, вакцины и т.п.), средства химио- и антибиотикотерапии и профилактики.

В последнее время значительно возрос интерес к биоактивным препаратам как средствам повышения неспецифической и специфической резистентности животных к инфекционным агентам и их токсинам. Быстрота действия некоторых иммуностимуляторов, их высокая эффективность позволяют надеяться на перспективность этого направления исследований в ветеринарии с целью профилактики инфекционных заболеваний, снижения зависимости от применения антибиотиков и как следствие получение экологически чистых продуктов.

В настоящее время многими лабораториями изучается эффект паракринных факторов, выделяемых стволовыми клетками на показатели врожденного и приобретенного иммунитета у лабораторных животных. Однако, научных данных о создания и использовании биологических препаратов для лечения сельскохозяйственных животных в условиях максимально приближенных к реальным крайне мало.

В данной публикации мы делаем попытку обобщить наш многолетний опыт применения КС, полученной из мезенхимальных стволовых клеток животных, в условиях опытно-промышленных и агропромышленных хозяйств.

На первом этапе исследования опытно-промышленных предприятиях, специализирующихся на научно-исследовательской работе, животным (телята, свиньи) проводили развернутое иммунологическое и микробиологическое обследование с использованием стандартных методов в специализированных ветеринарных лабораториях.

В условиях агропромышленного предприятий оценивали выживаемость животных, привес, частоту заболеваемости, потребность в антибиотиках, показатели животных на момент забоя.

На первом этапе исследования была проведена оценка влияния полученной КС на ограниченном количестве животных на базе двух животноводческих хозяйств Московской области - ОАО «Куйбышево» (телята, n=20) и АОЗТ «Кострово» (поросята, n=20).

Подобранных по принципу аналогов животных распределяли на две группы - опытную и контрольную. Препарат вводят внутримышечно в дозе по 1 мг/кг веса животного на одну инъекцию. Курс лечения - 10 инъекций, по одной инъекции один раз в три дня, внутримышечно. Общая продолжительность курса - 30 дней. Животным контрольных групп препаратов не назначали.

Опыт применения белково-пептидного препарата на телятах 2-х месячного возраста в хозяйстве «Куйбышево» Московской области

Показатели привеса молодняка в опытной группе на 45 сутки с начала проведения эксперимента по сравнению с контролем составили 50% (600 г в сутки в опытной и 400 г в сутки в контрольной группе).

В опытной группе наблюдалось снижение заболеваемости (одно заболевшее животное в опытной группе и 5 в контрольной) и сроков лечения и заживления ран по сравнению с контролем (2 дня в опытной и 7-15 дней в контрольной соответственно). В отличие от контрольной группы, применение антибиотиков у животных, получавших КС, не потребовалось, что определило разницу в количестве расходов на лечение (100 руб. - опытная группа и 1000 руб. - контрольная) (табл.1).

При проведении бактериологического исследования в опытной группе наблюдалось резкое снижение содержания гемолитических микроорганизмов (показатели гемолитической активности до применения препарата выявлены у 15% штаммов, после - не наблюдалось), синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa), золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus), грамотрицательной условно-патогенной палочки Kluyvera ascorbata и грибов рода Aspergillus.

При определении спектра чувствительности бактерий к антибиотикам установлено, что штаммы были чувствительными к антибиотикам группы фторхинолонов (пефлоксацин, офлоксацин, ломефлоксацин, ципрофлоксацин); группы аминогликозидов (тобрамицин, гентамицин, амикацин); группы цефалоспоринов (цефатоксим, цефтриаксон); карбопенемам (меропенем). Устойчивость наблюдалась к (3-лактамным антибиотикам группы пенициллинов (бензилпенициллин, ампициллин, оксациллин); тетрациклинов (тетрациклин, окситетрациклин); группы макролидов (эритромицин, олеандомицин).

При морфологическом исследовании крови у животных опытной группы после применения препарата отмечена нормализация изначально повышенных показателей воспалительного процесса - содержание лейкоцитов и моноцитов в периферической крови (содержание лейкоцитов до применения препарата - 14,75±4,46; после применения - 9,44±1,27). На последнее также указывает снижение в крови животных опытной группы содержания незрелых палочкоядерных форм нейтрофилов (сдвиг формулы вправо) по сравнению с уровнем этого показателя до применения препарата (до применения - 4,5±1,0; после - 1,9±0,94). В контрольной группе высокие уровни содержания этих клеток в крови характеризуют непрекращающийся воспалительный процесс (табл.3).

В биохимическом анализе крови в опытной группе наблюдалось снижение показателей щелочной фосфатазы (ЩФ) в 2,5 раза, лактатдегидрогеназы (ЛДГ) в 1,43 раза, креатининкиназы (КК) в 1,3 раза. В контрольной группе показатели лактатдегидрогеназы и креатининкиназы снизились в 1,03 и 1,2 раза соответственно, а показатели щелочной фосфатазы увеличились в 1,7 раз (табл.4).

При исследовании иммунологических показателей в опытной группе по сравнению с контрольной наблюдаются положительные изменения в фагоцитарном звене, ответственном за общую неспецифическую резистентность.

В частности, показатели фагоцитарного индекса в опытной группе увеличились на 7,7%, тогда как в контрольной на 3,1%. Фагоцитарное число в опытной группе увеличилось в 1,63 раза, тогда как в опытной группе наблюдалось снижение этого показателя. Оксидазная функция нейтрофилов в НСТ-тесте характеризовалась снижением индекса стимуляции как в опытной группе, так и в контрольной (табл.5).

Опыт применения белково-пептидного препарата на поросятах 1,5-х месячного возраста в хозяйстве «Кострово» московской области

Показатели привеса молодняка в опытной группе на 45 сутки с начала проведения эксперимента по сравнению с контролем превысили 30% (400 г в сутки в опытной группе и 300 г в сутки в контрольной).

В опытной группе наблюдалось снижение заболеваемости по сравнению с контролем (1 заболевшее животное - заболевание ЖКТ, в опытной группе и 3 заболевших животных в контрольной группе) (табл.6).

При морфологическом исследовании крови у поросят, так же как и у молодняка КРС, отмечается нормализация повышенных показателей содержания лейкоцитов в периферической крови (в два раза) у животных опытной группы. В контрольной группе лейкоцитоз обнаруживается не у всех животных, однако динамика среднего показателя (увеличение до верхней границы нормы и существенное превышение нормальных показателей у отдельных животных) указывает на развитие воспаления. Содержание лейкоцитов в опытной группе составило 14,78±4,46×109л до применения препарата и 7,88±1,22×109л, в контрольной - 9,29±2,23×109л и 10,44±3,31×109л соответственно. Показатели гемоглобина характеризовались повышением (в опытной группе с 112,8±5,7 до 117,2±3,5 г/л, в контрольной с 110,6±5,1 до 112,2±4,6112,2±4,6 г/л).

В условиях промышленного свиноводства у животных, как правило, регистрируют низкий иммунный статус и, соответственно, восприимчивость к заболеваниям, в том числе бактериальной природы. Одной из актуальных проблем промышленного свиноводства является разработка средств, методов и технологий, обеспечивающих высокую резистентность свиней и, соответственно, устойчивость к болезням, в том числе инфекционной природы. Одним из ведущих механизмов элиминации внеклеточных патогенов является активность фагоцитирующих клеток, активность которых снижают токсины бактерий. В результате проведенных исследований иммунологических показателей установлено, что у поросят в опытной группе по сравнению с контрольной также наблюдаются положительные изменения в фагоцитарном звене. В частности, показатели фагоцитарного индекса в опытной группе увеличились на 6,8%, тогда как в контрольной на 2,8%. Показатели фагоцитарного числа в опытной группе увеличились в 1,5 раз, тогда как в опытной группе наблюдалось снижение. Оксидазная функция нейтрофилов в НСТ-тесте характеризовалась снижением индекса стимуляции в опытной группе, и повышением в контрольной.

Таким образом, проведенные исследования подтвердили положительное действие заявленного средства на организм телят и поросят. При этом препарат показал положительное влияние на прирост поросят и телят, животные из опытных групп по приросту живой массы превосходили контрольных. Гематологические показатели крови у получавших препарат телят и поросят (в 60- и 45-суточном возрасте соответственно), представленные в описании, демонстрируют тенденцию улучшения этих показателей. Полученные данные свидетельствуют о хорошей биодоступности заявленного средства. Применение этого препарата приводит к снижению заболеваемости животных.

На втором этапе работы в 2016 году на базе Института экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего востока сибирского федерального центра агробиотехнологий РАН на поросятах было изучено влияния КС на прирост живой массы новорожденных поросят и их заболеваемость желудочно-кишечными и респираторными заболеваниями, в одном из хозяйств Новосибирской области. Для этого были набраны три группы животных (n=30):

- 1 опытная группа – поросятам 1 раз в неделю, начиная с первого дня жизни, внутримышечно вводили препарат в область бедра, в дозе 0,5 мл.

- 2 опытная группа - поросятам 1 раз в неделю, начиная с первого дня жизни, подкожно вводили препарат в дозе 0,5 мл.

- контроль – поросята обрабатывались согласно схеме принятой в хозяйстве.

Всего было проведено 4 инъекции препарата. За всеми животными вели наблюдение. Учитывали общее клиническое состояние, аппетит, жажду. При заболевании желудочно-кишечными или респираторными заболеваниями, учитывали продолжительность заболевания, его тяжесть. В случае падежа животных проводили вскрытие и отбор проб для бактериологических исследований.

На 21 и 40 день опыта производили взвешивание животных для определения среднего веса и среднесуточного привеса по группе.

Как видно из представленных данных максимальный прирост живой массы наблюдается у поросят, которым исследуемый препарат вводили внутримышечно. Так на 21 сутки опыта, разница с контрольными показателями в 1-опытной группе составила 16,23%, при аналогичном показателе 2-опытной группы – 9,96%.

Данная тенденция прослеживается и на 40-й день опыта: в 1-опытной группе разница в весе поросят по сравнению с контролем составляла 11,64%; во 2-опытной группе – 5,16%.

Среднесуточный прирост живой массы в 1-опытной группе на 21 сутки опыта составил 251,4 г/сут., что на 20% больше аналогичного показателя животных контрольной группы. Во 2-опытной группе (подкожное введение препарата) разница с контролем составила 13,04%.

Аналогичная ситуация прослеживается и со среднесуточным привесом на 40-й день опыта: в 1-й опытной группе данный показатель составляет 182,7 г/сут., во 2-й опытной – 170,2 г/сут., в контроле 159,1 г/сут.

Однако при анализе заболеваемости по группам, наблюдается несколько иная картина.

В первой опытной группе заболеваемость составила 10%, что на 6,6% меньше чем в контроле. Продолжительность заболевания составила 2,33 сут. падеж по группе - 3,3% (в контроле 6,6%).

Во второй опытной группе заболело меньше животных, заболеваемость составила 6,6%, при этом падежа не наблюдалось.

В контроле заболеваемость составила 16,6%, при этом была отмечена гибель 2 животных – 6,6%.

Клинические признаки заболевания характеризовались угнетением, отказом от корма, развитием диареи. В кале наблюдаются пузырьки газа и кровянистые сгустки.

При вскрытии павших животных 1-й опытной и контрольной групп, в основном отмечены поражения органов желудочно-кишечного тракта: покраснение и некроз слизистой оболочки желудка, геморрагическое воспаление тонкого и толстого отделов кишечника.

Исходя из полученных результатов можно сделать вывод, что применение препарата новорожденным поросятам по испытанным схемам позволяет достичь более высоких привесов по сравнению с контролем и профилактирует развитие желудочно-кишечных заболеваний бактериальной этиологии.

В целях уточнения стабильности получаемого препарата влияния КС МСК на прирост живой массы новорожденных поросят и их заболеваемость желудочно-кишечными и респираторными заболеваниями в июне-августе 2018 г. на базе лаборатории болезней молодняка сельскохозяйственных животных Института экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока СФНЦА РАН был проведен повторный эксперимент у животных с заболеваниями ЖКТ в одном из хозяйств Новосибирской области (три группы животных (n=25):

- 1 опытная группа – поросятам 1 раз в неделю, начиная с первого дня жизни, внутримышечно вводили препарат в область бедра, в дозе 0,5 мл.

- 2 опытная группа - поросятам 1 раз в неделю, начиная с первого дня жизни, подкожно вводили препарат в дозе 0,5 мл.

- контроль – поросята обрабатывались согласно схеме принятой в хозяйстве.

Всего было проведено 4 инъекции препарата. За всеми животными вели наблюдение. Учитывали общее клиническое состояние, аппетит, жажду.

Как видно из представленных данных максимальный прирост живой массы наблюдается в группе с внутримышечным введением препарата. Так на 14 сутки опыта, разница с контрольными показателями в 1-опытной группе составила 12,7%, при аналогичном показателе 2-опытной группы – 6,4%.

Данная тенденция прослеживается и на 30-й день опыта: в 1-опытной группе разница в весе поросят по сравнению с контролем составляла 11,2%; во 2-опытной группе – 9,4%.

Среднесуточный прирост живой массы в 1-опытной группе на 14 сутки опыта составил 297,8 г/сут., что на 17,4% больше аналогичного показателя животных контрольной группы. При подкожном введении (2-опытная группа) разница с контролем составила 9,55%.

Аналогичная ситуация прослеживается и со среднесуточным привесом на 30-й день опыта: в 1-й опытной группе разница с контролем составила 13,85%, во 2-й опытной группе – 12,21%.

В первой и второй опытных группах заболеваемость составила 16%, что на 12% меньше чем в контроле. Продолжительность заболевания в 1-опытной группе составила 2,25 сут., во 2-опытной группе – 2,75 сут. Падеж в опытных группах был одинаковым - 4%.

В контроле заболеваемость составила 28%, при этом была отмечена гибель 3 животных – 12%.

Исходя из полученных результатов можно сделать следующий вывод. Применение препарата на основе белково-пептидного комплекса, полученного при культивировании мезенхимальных стволовых клеток свиньи в условиях пониженного содержания кислорода, новорожденным поросятам по испытанным схемам позволяет к 30-дневному возрасту повысить среднесуточный прирост живой массы на 13,85% по сравнению с контролем и профилактирует развитие желудочно-кишечных заболеваний бактериальной этиологии.

Препарат рекомендуется применять новорожденным поросятам до отъема, в дозе 0,5 мл подкожно или внутримышечно с интервалом в неделю начиная с первого дня жизни.

Безопасное введение КС молодым животным позволило перейти к следующей фазе исследования на базе агропромышленных предприятий.

Всего было с 2012 по 2022 год было изучено влияние КС на выживаемость и привес у здоровых поросят на базе 4 агропромышленных хозяйствах.

В 2012 году при однократном введении поросятам в возрасте 7 дней в/м в дозе 0,5 мл. Контрольные животные получали антибиотики и иммуностимуляторы по традиционной для данного предприятия схеме. На 30 сутки после начала эксперимента были получены следующие результаты:

В 2012 году при 6 кратном введении 1 раз в 3 дня в/м животным гипотрофикам в возрасте 35 дней. Контрольные животные получали антибиотики и иммуностимуляторы по традиционной для данного предприятия схеме. На 71 сутки после начала исследования были получены следующие результаты:

При 10-кратном введении в/м 1 раз каждые 3 дня животным в возрасте 30 дней были получены следующие результаты (при сдаче на мясокомбинат):

Что исключить фактор влияния условий содержания препарат был испытан в другом агропромышленном предприятии. Препарат вводили новорожденным животным 5-кратно, в/м 1 раз в день, через день в дозе 0,5 мл. Животные опытной группы не получали антибиотики и иммуностимуляторы. Контрольные животные получали антибиотики и иммуностимуляторы по традиционной для данного предприятия схеме. Через 35 дней после начала исследования были получены следующие результаты:

Для уточнения оптимального для применения препарата возраста животного были проведены следующие исследования. Поросятам в возрасте от 30 до 90 дней препарат вводили в/м по 1 мл 1 раз в неделю в течение 60 дней. Контрольные животные получали антибиотики и иммуностимуляторы по традиционной для данного предприятия схеме. Были получены следующие результаты:

В связи с тем, что при массовом использовании препарат не удобен для введения (в/м) был разработана форма, позволяющая ввести препарат per os через систему выпаивания (64 мг белка на 1000 литров) в течение 30 суток. Для усреднения данных контроля приводится два разных цеха (лучший и худший показатель по хозяйству на момент проведения эксперимента).

Были получены следующие результаты:

Цех опроса

Цех доращивания

Из приведенных данных следует отдельно обратить внимание на количество отнятых на один опорос. В среднем по хозяйству он не превышал 12-12,4 голов, что связано с количеством сосков у свиньи-матки. При применении препарата сохранность увеличилась на 1,5 головы, что дополнительно показало эффект повышения резистентности молодняка. При этом средний вес гнезда ниже лучшего показателя, что может быть связано с недостатком питания при маточном откорме. Следует также отметить кумулятивный эффект препарата, который сохранялся после переводя животных из цеха опороса в цех доращивания.