Разработка пробиотического средства для обработки сосков вымени у коров
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10
1.1 Проблема маститов в молочном животноводстве. Этиопатогенез
заболевания 10
1.2 Методы диагностики мастита у коров 22
1.3 Профилактика мастита на молочных фермах 35
1.4 Роль пробиотиков в профилактике мастита у коров 42
Заключение по обзору литературы 48
ГЛАВА 2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 50
2.1 Материалы и методы 50
ГЛАВА 3.РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 61
3.1 Распространение и сезонность возникновения маститов в 61
хозяйствах Краснодарского края
3.2 Состав и технология получения средства «Биомастим» 70
3.3 Определение антимикробной активности средства «Биомастим» 76
3.4 Определение острой и субхронической токсичности средства 80
«Биомастим»
3.5 Изучение ранозаживляющего действия средства «Биомастим» 88
3.6 Отработка метода нанесения средства на соски вымени коров 90
3.7 Бактериальная обсеменённость сосков вымени и молока до и 92
после применения средства «Биомастим»
3.8 Оценка переносимости завышенных доз средства после доения 95
«Биомастим» целевыми видами животных (коровы)
3.9 Клинические испытания средства «Биомастим» 97
3.10 Экономическая эффективность средства «Биомастим» 104
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 107
ВЫВОДЫ 111
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ 113
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 114
Исследования проводили с 2018-го по 2020-й год на кафедре те- рапии и фармакологии Кубанского ГАУ, а также в хозяйствах края: ООО АФ «им. Ильича» Выселковского района Краснодарского края, ООО «Смоленское» Северского района Краснодарского края, ФГУП «Кореновское» Кореновского района Краснодарского края.
Для проведения доклинических и лабораторных исследований нами использовались мыши – 50 шт., крысы – 30 шт., кролики – 6 шт. Опыты по проведению клинических исследований проводились на коровах голштинской породы в количестве 500 голов. Исследо- вания по распространённости и сезонному распределению маститов крупного рогатого скота изучен на базе хозяйств ООО «Смолен- ское» Северского района Краснодарского края и ФГУП «Коренов- ское» Кореновского района Краснодарского края, находящихся в разных климатических зонах – предгорной и равнинной, в течение 2017-2019 года на 1030 головах дойного стада.
При изучении физико-химических свойств средства «Биома- стим» определяли: цвет, запах, консистенцию, рН (Piccolo plus).
Определение бактериологической чистоты проводили в соответ- ствии с ГОСТ 28085 «Средства биологические. Метод биологиче- ского контроля стерильности».
Для определения количества жизнеспособных микроорганизмов в течение срока хранения средства «Биомастим», были отобраны образцы средства в количестве 0,3 л. В течение срока хранения пе- риодически брались пробы средства для анализа: на момент выпус- ка средства, через 1 месяц от даты изготовления и через 2 и 3 меся- ца от даты изготовления. Анализ проводили путем подсчета жизне- способных микроорганизмов.
Противомикробную активность средства in vitro определяли по следующей методике: в чашки Петри наливали расплавленный и охлажденный до 450С лактобакагар, затем добавляли небольшое количество бульонной культуры штамма-пробионта. Перемешивали содержимое чашки и оставляли до остывания агара. Сразу после остывания агара удаляли из чашки половину агаровой пластинки с выросшим на ней пробионтом. В свободную часть чашки заливали 10 мл СПА. После застывания среды на нее сплошным газоном за- севали тест-микроб.
Определение острой токсичности средства «Биомастим» про- водили согласно Руководству по экспериментальному (доклиниче- скому) изучению новых фармакологических веществ – Хабриев Р. У. (2005) и ГОСТ Р ИСО 10993-11-2009 Изделия медицинские. Оценка биологического действия медицинских изделий. Часть 11. Исследования общетоксического действия ГОСТ Р ИСО 10993.10- 99 Изделия медицинские. Оценка биологического действия меди- цинских изделий. Часть 10.
Было сформировано 5 групп из белых мышей обоего пола, из них 4 опытных и 1 контрольная, по 10 голов в каждой. Масса тела животных составляла, в среднем, 25-30 г.
Средство вводили per os с помощью зонда в объеме 0,4; 0,6; 0,8; 1,7 мл. Контрольной группе вводили изотонический раствор натрия хлорида в дозе 1 мл/гол.
При определении параметров хронической токсичности средства «Биомастим» было сформировано 3 группы крыс-аналогов с массой тела 180-190 г (две опытные и одна контрольная) по 10 животных в каждой.
Исследуемый образец средства крысам первой группы задавали ежедневно в течение 28 суток с водой в дозе 600 мг/кг массы тела (1/10 от максимально-испытанной при изучении острой токсично- сти), во второй группе дозировка составила 300 мг/кг (1/20 от мак- симально испытанной). Третья группа служила биологическим кон- тролем.
Биохимические исследование крови проводились на анализаторе «SINNOWA»с использованием реагентов ДИАВЕТ.
Определение общего анализа крови осуществляли на фотоэлек- трическом анализаторе «Abacus».
Регистрацию и анализ поведенческих актов лабораторных жи- вотных проводили методом открытого поля. Автором метода явля- ется Hall C.S. (1934).
Исследования молока и смывов с сосков вымени для изучения его культурально-морфологических и биохимических свойств про- водили общепринятыми методиками бактериологического исследо- вания, по методике Н.Н. Михайлова, М.А. Лучко, З.С. Кононовой (1967).
Идентификацию выделенных микроорганизмов до вида прово- дили с использованием 23 биохимических тестов и «Определителя
бактерий Берджи» (М.,2001), «Определителя зоопатогенных микро- организмов» (М.А.Сидоров с со авт., 1995. Для определения чув- ствительности выделенных культур к антибиотикам использовали метод диффузии в агар (МУК 4.2.1890-04).
Исследование раздражающего действия средства «Биомастим» на слизистые оболочки глаз проводили на 6-ти кроликах породы «Калифорнийский», согласно ГОСТ Р ИСО 10993.10-99.
Воздействие изучаемого вещества на слизистые оболочки фик- сировали через 5 минут, 30 минут, 1, 3, 6, 24, 48 часов и оценивали по степени гиперемии, отечности, инъекции сосудов склеры и рого- вицы, ширине зрачка, состоянию век.
Кожно-резорбтивное действие «Биомастима» изучали на 5 кро- ликах в течение 21 суток. За сутки до начала эксперимента прово- дили депиляцию по обеим сторонам спины на участках площадью примерно 10 × 15 см. Опытным средством 0,5 мл смачивали марлю, которую наносили на кожу с каждой стороны и фиксировали повяз- кой.
Регистрацию состояния кожи в месте аппликации проводили че- рез 1 ч после удаления образца и непосредственно перед следую- щей аппликацией – разница во времени между нанесением образца была 12 часов.
После последней аппликации регистрировали состояние каждого участка через 1, 24, 48 и 72 ч после снятия образцов.
При изучении ранозаживляющего действия средства «Биома- стим» показатели заживления ран определяли методом вульногра- фии с использованием компьютерного наложения измерительной сетки, для масштабирования использовали линейку.
Для диагностики коров на скрытый мастит использовали подсчёт соматических клеток на анализаторе молока вискозиметрическом «Соматос Мини».
Проводили экспресс-диагностику скрытого мастита с использо- ванием средства Масттест на пластинке типа МКП-1.
Общую микробную обсеменённость кожи сосков вымени и сек- рета молочной железы до и после применения средства «Биома- стим» изучали на 12 клинически здоровых коровах. Животные были распределены на 2 группы по 6 коров. Доение коров проводилось в коровнике с линейной дойкой. Животным опытной группы на соски вымени сразу после доения наносили средство «Биомастим» при
помощи распрыскивателя типа «Росинка». Животным контрольной группы соски вымени обрабатывали средством после доения «HD UdderStabilizer» методом погружения соска в пластиковый стакан- чик со средством.
Перед дойкой 1 раз в неделю в течение 5 недель у коров опытной и контрольной группы брали смывы с поверхности кожи соска вы- мени, до обмывания вымени и после него, при помощи тупфера, для подсчета общей микробной обсемененности. Пробы секрета из всех долей вымени брали в стерильный контейнер для сбора биологиче- ских жидкостей.
Для проведения испытаний делали ряд последовательных деся- тикратных разведений пробы (смыва).
3 СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1 Распространение и сезонность возникновения ма- ститов в хозяйствах Краснодарского края
При анализе заболеваемости коров маститом в Выселков- ском районе Краснодарского края за 2017 – 2019 год было выявлено 19778 случая заболевания коров маститом из 507141обследованных коров, что составляет 3,9%. Однако следует отметить, что в 12063 случаях заболевание является повторным, что составляет 61% от животных с установленным диагнозом.
В Тихорецком районе Краснодарского края за эти же годы из 4740 голов дойного стада заболело маститом 237 коров, из которых 137 случаев являются рецидивами (58%).
В Кореновском районе из 11400 коров мастит выявлен у 684, та- ким образом, заболеваемость коров маститом в данном районе со- ставила 6 %. При этом повторные случаи заболевания регистриро- вались в 478 случаях (70 %).
Проведенный анализ заболеваемости коров маститом в зависи- мости от времени года (помесячно), на базе хозяйства ФГУП «Ко- реновское» Кореновского района равнинной зоны и ООО «Смолен- ское» предгорно-климатической зоны Краснодарского края.
В результате в 2017-2019 годах пик заболеваемости клиническим маститом в этих хозяйствах приходился на осенне-зимние месяцы, а именно на период с сентября по январь (рисунок 1). Следует отме- тить, что средние показатели заболеваемости маститом по стаду в
хозяйстве Северского района значительно выше и составляют при- мерно 10,6 %. Коровы содержаться в корпусах, содержание беспри- вязное, моцион отсутствует. В хозяйстве отмечено резкое колебание заболеваемости маститом, что может быть также связано с неудо- влетворительными санитарными условиями и нарушением правил доения. Помимо этого, в хозяйстве отмечаются резкие перепады температуры в течение холодного времени года в разное время су- ток: от плюсовых до минусовых. В июне-июле отмечается заболе- ваемость маститом, что можно объяснить чрезмерным потреблени- ем животными воды, большим расплодом мух и недостаточной об- работкой вымени до и после доения. В хозяйствах центральной ча- сти края содержание коров привязное, коровы выпасаются в базах. В данном хозяйстве высокая заболеваемость маститом отмечена в апреле и сентябре, что можно связать с установлением большой разности ночных и дневных температур в сочетании с высокой влажностью воздуха.
В целом, заболеваемость маститом в хозяйстве ФГУП «Коренов- ское» существенно ниже, чем в ООО «Смоленское». Так средняя заболеваемость по стаду составила 2,2 %, отмечена меньшая ампли- туда колебаний заболеваемости коров в разное время года, макси- мальный процент заболеваемости составил 3,54%, а минимальный – 1,25%.
25,00% 20,00% 15,00% 10,00%
5,00% 0,00%
ООО “Смоленское”
ФГУП “Кореновское”
Рисунок 1 – Распределение клинических маститов по ме- сяцам года в хозяйствах ООО «Смоленское» и ФГУП «Коренов-
ское».
Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь
Из 844 случаев клинического мастита, диагностированных в хо- зяйствах в течение 2018 года, имело место следующее распределе- ние клинических форм заболевания: 314 случаев (37,20%) приходи- лось на серозный мастит, в 419 (49,64%) случаях диагностировали катарально-гнойный мастит и в 111 случаях (13,15%) был диагно- стирован геморрагический мастит.
В зависимости от физиологического состояния животных, наиболее часто маститы диагностировали в период лактации (652 случая или 77,25%), реже – в период запуска (147 случаев или 17,42%) и наиболее редко в период сухостоя (45 случаев или 5,33%).
Исследования животных на скрытый мастит показали, что рас- пространение субклинических форм мастита не имело выраженной вариабельности в течение года и в целом колебалось в диапазоне от 7,50 до 12,55 процентов от дойного стада, при этом в хозяйстве ООО «Смоленское» также отмечалась более высокая заболевае- мость коров скрытым маститом. Соотношение клинических и суб- клинических форм маститов в данных хозяйствах отражено на ри- сунке 2.
Рисунок 2 – Сопоставление клинических и субклинических форм маститов в хозяйствах ООО «Смоленское» и ФГУП «Кореновское».
Как известно, в этиопатогенезе мастита основную роль играет условно-патогенная микрофлора, которая всегда присутствует на коже сосков вымени. Причем данная микрофлора способна вызвать заболевание маститом, проникая в сосковый канал во время доения.
11,3% 10,6%
8,3% 2,5%
9,8% 6,6%
В среднем по Клинический Субклинический
ООО ФГУП
«Смоленское» «Кореновское» хозяйствам
13
Нами было проведено исследование по определению динамики бактериального загрязнения резины доильных стаканов в зависимо- сти от количества выдоенных коров.
Анализ полученных результатов указывает, что бактериальное загрязнение сосковой резины доильных стаканов перед доением было в пределах 2,1-2,3 тыс. КОЕ/см2. После проведения машинно- го доения пяти и десяти голов коров, бактериальное загрязнение резины доильных стаканов у животных первой лактации увеличи- лось в 249,2 и 626,4, у животных второй лактации в 259,7 и 626,4 раз соответственно. Данные исследования указывают на возмож- ность перезаражения коров и передачи условно-патогенной микро- флоры от животного к животному при проведении машинного дое- ния. Поэтому использование средств как после доения, так и мою- щих средств перед доением должно быть обязательным технологи- ческим процессом в процессе машинного доения.
3.2 Состав и технология получения средства «Биомастим»
«Биомастим» является суспензией темно-зелёного цвета с кисловатым запахом.
Компонентный состав средства «Биомастим» имеет следующий вид: вода 65,9%, глицерин 20%, краситель хлорофиллин жидкий Е- 141 10%, кукурузный экстракт 2,2%, меласса свекловичная 1%, сы- воротка молочная 0,6%, пробиотические штаммы Bacillus subtilis B- 5225 и Enterococcus faecium СТФ 1/56 0,3%.
Для получения разрабатываемого средства культуры Enterococcus faecium СТФ 1/56 и Bacillus subtilis B-5225, а также глицерин совмещают в соотношении 4:4:2. К одной части получен- ной смеси добавляют 9% частей стерильной дистиллированной Н2О, смешанной в отношении 1:10 с медным комплексом Хлоро- филлина Е-141 (краситель).
Кислотность по Тернеру разрабатываемого нами средства «Био- мастим» колеблется в течение срока хранения. В первые 10 дней после выработки средства его кислотность составляет 1010Т, на 20- й день отмечается повышение кислотности средства до 121,20Т. Причем тенденция роста кислотности отмечается вплоть до оконча- ния срока годности средства (30 суток) и достигает 1330Т.
Следует отметить, что при увеличении кислотности разрабаты- ваемого средства пропорционально происходит снижение КОЕ микробных клеток в средстве.
Разрабатываемое нами средство «Биомастим» обладает свой- ством сохранять количество жизнеспособных клеток при хранении до 1 месяца, сохраняя достаточно устойчивые титры микробных клеток
3.3 Определение антимикробной активности средства «Биомастим»
Мы отмечаем, что зона задержки роста между штаммами Bacillus subtilis и Enteroccocus faecium, входящими в разрабатываемое сред- ство «Биомастим», и тест–культурами, округленно составляла 8,6 мм. Следует отметить, что максимальная ЗЗР регистрировалась между культурами-пробионтами и Kl. Рneumonia spp. Ozaenae; St. xylosus – 11,6 мм. Наивысшая зона отсутствия роста между культу- рами-пробионтами и C. freundii составила 8 мм, культурами- пробионтами и E. agglomerans – 7,3 мм.
Минимальная зона отсутствия роста тестируемых культур мик- роорганизмов при перпендикулярном посеве штрихом зарегистри- рована между Kl. Рneumonia spp. и средством «Биомастим» – 11,8 мм, относительно St. epidermidis и средства «Биомастим» – 12,6 мм, между средством «Биомастим» и E. coli, а также St. Aureus ЗЗР со- ставила 8,4 мм.
В следующем опыте мы провели определение антагонистическо- го действия средства «Биомастим» через 7, 14, 21 день от даты про- изводства средства.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что зона за- держки роста по отношению к тест–культурам, используемым в предыдущем опыте, отличались в незначительных показателях на разных сроках хранения средства. Так, зона задержки роста E.coli на 7, 14 и 21 день хранения средства составляла 8,3, 7,0, 8,0 мм со- ответственно. По отношению к S. aureus – 7,9, 7,9 и 7,6 мм. К K. pneumoniae – в среднем 11,2 мм, что свидетельствует о том, что средство «Биомастим» сохраняет свое антимикробное действие на протяжении всего срока хранения.
3.4 Определение острой и хронической токсичности средства «Биомастим»
О токсическом действии средства судили по клиническому со- стоянию лабораторных животных; специфике их поведения; энер- гичности и характеру проявляемой активности; реакции на тактиль-
ные, шумовые и оптические раздражители; состоянию шерстного и кожного покрова; окраске слизистых оболочек; потреблению корма и воды.
В результате проведенных исследований установлено, что при- менение средства «Биомастим» не вызывает клинических призна- ков интоксикации, а также дальнейшей гибели лабораторных жи- вотных. После применения средства клиническое состояние мышей оставалось удовлетворительным. Лабораторные животные в опыт- ных группах вполне соответствующе реагировали на факто- ры внешней среды, аппетит не нарушался. Слизистые оболочки ротовой полости, конъюнктива были розового цвета. Мыши обла- дали гладким, блестящим шерстным покровом, шерсть не слипалась и не взъерошивалась. Тургор кожи соответствовал физиологической норме. Ректальная температура тела была в пределах референсных интервалов, акт дефекации безболезнен.
Таким образом, при исследовании острой токсичности средства «Биомастим» установлено, что данное средство в соответствии с нормативами ГОСТ 12.1.007-76, относится к 4-му классу опасности – вещества малоопасные.
Анализ патоморфологических исследований дает возможность утверждать об отсутствии токсического воздействия тестируемого нами средства на органы и системы организма опытных крыс. Од- нако следует отметить цвет содержимого кишечника, который имел характерный для цвета средства зеленый цвет.
Проведённые морфо-биохимические исследования показателей крови при многократном применении средства «Биомастим» позво- ляют утверждать отсутствие различий между показателями у жи- вотных опытных и контрольной групп. Таким образом, длительное введение в рацион исследуемого образца средства «Биомастим» лабораторным животным не привело к развитию токсических явле- ний, и не позволило установить его негативное влияние на орга- низм.
При изучении хронической токсичности средства «Биомастим» на беспородных крысах гибели животных и изменения их локомо- торной активности не установлено. Масса тела подопытных живот- ных существенно не изменялась.
3.5 Изучение раздражающего и ранозаживляющего действия средства «Биомастим»
Исследование раздражающего действия средства «Биомастим» на слизистые оболочки проводили на 6-ти кроликах породы «Кали- форнийский».
Проведенные тесты со средством «Биомастим» позволяют утверждать, что он не обладает раздражающим действием, так как нам не удалось обнаружить патологических изменений. Клиниче- ское состояние животных находилось в физиологической норме. Температурный показатель тела, частота дыхания, пульса находи- лись в пределах референсных интервалов. Сосуды конъюнктивы были не кровенаполнены, состояние роговицы и век были сопоста- вимы с их состоянием у контрольных животных.
Нами также было проведено определение раздражающего дей- ствия средства «Биомастим» на кожные покровы.
Опыты проводились на 5 кроликах обоего пола (2 самца 3 самки) весом не менее 2 кг.
В результате проведенных исследований нами не было уста- новлено специфических кожных реакций у опытных кроликов в течение всего периода проведения опыта.
В связи с этим мы констатируем тот факт, что средство «Биома- стим» не обладает раздражающим действием как при применении на слизистые оболочки, так и при длительном использовании кон- центрата при накожных аппликациях.
Ранозаживляющее действие средства определяли на кролике по- роды «Калифорнийский», нанеся животному искусственное ране- ние в области правого подвздоха.
На основании проведенных опытов нами было установлено, что скорость заживления в сутки экспериментально нанесенной раны кролику при использовании средства «Биомастим» составляет 24,37%. В качестве средства-аналога нами использовалась мазь «Биосептин». Отмечено более медленное заживление раневой по- верхности, которое составило 21,42%. Таким образом, среднесуто- чная скорость заживления раневой поверхности у кролика при ис- пользовании опытного средства была выше на 2,94%. Следует от- метить, что полное заживление обоих ранений произошло одновре- менно – на 14-е сутки после нанесения ран и заживление происхо- дило по первичному натяжению.
Сохранность животных во время проведения опыта составила 100%.
3.6 Отработка метода нанесения средства на соски вымени коров
Нами было апробировано два метода применения относи- тельно разрабатываемого нами средства: метод окунания соска в стакан и метод обработки соска спреем. Для этого нами было ис- пользовано 40 клинически здоровых коров по 20 животных в груп- пе. Одним животным средство наносили методом окунания соска в стакан, а второй группе животных средство наносили на соски, ис- пользуя распылитель «Росинка». Опыт проводился в течение 30 дней.
При анализе проведённого эксперимента, нами было отмечено, что при применении средства «Биомастим» методом окунания сос- ка в стакан
расход средства был значительно выше, чем в группе,
где применяли «Биомастим» методом распыления на сосок. Этот факт мы связываем с тем, что средство, имея жидкое агрегатное со- стояние, довольно быстро стекает с соска, а образующаяся на
сфинктере капелька высыхает примерно в течение 5 минут.
При применении средства методом распыления, достаточно двух
нажатий на рычаг, чтобы средство полностью покрыло сосок. При этом нами отмечалось образование мелких капелек на соске, кото- рые медленно стекали к основанию соска вымени, образуя долго висящую каплю на сфинктере соска, которая медленно высыхала –
до 40-60 минут.
Если рассматривать эти два метода применения средства со сто-
роны терапевтической эффективности, то эффективность их была одинакова. Как в первом, так и во втором случае было зарегистри- ровано по одному случаю заболевания скрытым маститом в обеих
группах.
Таким образом, нами рекомендовано применение средства
«Биомастим» методом распыления на сосок главным образом для
достижения более экономичного расхода этого средства.
3.7 Бактериальная обсемененность сосков вымени и молока до и после применения средства «Биомастим»
Нами был проведен бактериальный анализ загрязнённости сос- ков вымени, а также и секрета молочных желез, как до, так и после применения «Биомастима».
В результате нами было отмечено, что в контрольной группе по- сле обработки сосков вымени бактериальная обсемененность кожи снижается до 2,1±0,9×106 с 3,6±3,4×1014 на 1 см2, при этом, в опыт- ной группе после обработки бактериальная загрязненность была в 10 раз выше по сравнению с группой контроля и составляла 1,4±1,2×107, в то время как до обработки она составляла 1,6±1,4×1015. Однако в начале опыта бактериальная загрязненность сосков кожи вымени находилась практически на одном уровне, как у опытных животных, так и у контрольных.
Но в течение обработки вымени средством «Биомастим» мы от- мечали увеличение бактериальной обсемененности кожи у этих ко- ров. Бактериологический анализ подтверждает присутствие на коже сосков животных опытной группы бактерий рода Bacillus и Enterococcus. Несмотря на увеличение общей обсемененности кож- ного покрова, у животных этой группы отмечалось снижение условно-патогенной микрофлоры.
3.8 Оценка переносимости завышенных доз средства «Био- мастим» после доения целевыми видами животных (коровы)
Так как производителем средства «Биомастим» ООО «Биоте- хагро», в виду экономической целесообразности, средство выпус- кается в качестве концентрата, который перед применением разво- дится в десять раз, нами было принято решение провести исследо- вание переносимости животными завышенных и заниженных доз средства и определить их профилактическую эффективность.
Апробация была проведена на клинически здоровых коровах в фазе лактации. Было сформировано 3 группы животных по 10 голов в каждой. Средство «Биомастим» в различных концентрациях нано- сили на соски вымени методом распыления в течение 60 дней.
По результатам исследований выявлено, что наиболее оптималь- ной концентрацией микроорганизмов штаммов-пробионтов в сред- стве считается концентрация 1,0х108 КОЕ/мл, так как при обработке
сосков средством с этой концентрацией клиническим маститом не заболело ни одно животное, а субклинический мастит был выявлен лишь у 1 коровы.
При обработке сосков средством с концентрацией 1,0х105 КОЕ/мл, клиническим маститом заболело 2 коровы, а субклиниче- ским – 4. Следует отметить, что пораженных долей вымени было значительно больше, у трех животных отмечали поражение двух
долей вымени. При обработке средством, содержащим 1,0х1010 КОЕ/мл штаммов-пробионтов, профилактическая эффективность сохранялась на уровне 90%.
Ежедневный клинический осмотр кожи сосков вымени у коров 3-й группы не выявил поражений кожи. У животных отмечали хо- роший аппетит, животные адекватно реагировали на визуальные и звуковые раздражители. Также не отмечали изменения у здоровых животных в количественных показателях удоя
3.9 Клинические испытания средства «Биомастим»
Исследование клинической эффективности средства «Биома- стим» проводилось на базе хозяйства ООО АФ «им. Ильича» Вы- селковского района Краснодарского края.
Обработки проводили после доения, два раза в день на протяже- нии 45 дней с помощью пульверизатора. Животных опытной груп- пы обрабатывали средством «Биомастим», животных контрольной группы – средством «HD Udder Stabilizer».
По результатам наблюдения за животными установлено, что к концу второй недели использования средства «Биомастим» количе- ство коров, больных клиническим маститом, составило 6,3%, в то время как в контрольной группе оно составляло 8,3%. На 45 день опыта процент коров, больных маститом, в опытной и контрольной группе снизился до 4,2%.
При анализе заболеваемости коров скрытым маститом, просле- живается явная тенденция к снижению заболеваемости в опытной группе, к 14 дню использования средства «Биомастим» заболевае- мость коров составила 10,4%, а в контрольной группе 12,5%. К 45 дню опыта коров, больных скрытым маститом, в опытной группе было на 2,1% меньше, чем в контрольной и составило 8,3% и 10,4% соответственно. Проведенные исследования состояния сосков вы- мени на наличие трещин показало, что на протяжении всего опыта у коров опытной группы данное заболевание уменьшалось и в сред- нем составило 18,03%, в то время как в группе, где применяли HD Udder Stabilizer, трещины сосков вымени встречались в 19,47% (таблица 1).
Таблица 1 – Сравнение профилактической эффективности сред- ства «Биомастим» и средства-аналога «HD Udder Stabilizer»
Клиниче- ский мастит
Скры- тый ма-
стит
Трещи- ны сосков
вымени
Группы
14-й 3 (n=48) 45-й 2
День ис- следования
перед нача- 0 лом опыта
гол.
% гол. % гол. % 0 0 0 12 25
6,3 5 10,4 10 20,8 4,2 48,348,3 3,5 3,0 6,23 8,67 18,03
0 0 0 14 29,2
8,3 6 12,5 9 18,8 4,2 5 10,4 5 10,4
Опытная
Кон- трольная
(n = 48)
Среднее зна- 1,67 чение
перед нача- 0 лом опыта
14-й 4
45-й 2
Среднее зна- 2,0 4,17 чение
3,67 7,63 9,33 19,47
При подсчёте соматических клеток в молоке, в ходе апробации профилактической эффективности «Биомастима», было установле- но, что на всем протяжении опыта этот показатель находился на физиологическом уровне, то есть за весь период исследований чис- ло соматических клеток в молоке животных опытной и контрольной групп находилось на уровне 230 – 300 клеток.
В результате было обнаружено, что в пробах, отобранных от жи- вотных опытной группы, присутствуют микроорганизмы рода En- terococcus, входящие в состав средства «Биомастим», что подтвер- ждает их жизнеспособность. Стрептококков, стафилококков, сине- гнойной и патогенной кишечной палочки в пробах от животных обеих групп выделено не было, что свидетельствует о достаточной эффективности обоих средств.
Для подтверждения эффективности средства «Биомастим» было проведено производственное испытание: обработку вымени коров проводили раствором средства «Биомастим» два раза в день после доения на протяжении 90 дней в опытной группе, а в контрольной группе – средством-аналогом «HD Udder Stabilizer». Эффективность применения средства «Биомастим» оценивали на 30-й, 60-й и 90-й день производственного испытания по следующим показателям:
частота возникновения клинических форм мастита, частота возник- новения субклинических форм мастита, частота образования тре- щин сосков вымени.
Было установлено, что профилактический эффект клинического мастита с использованием средства «Биомастим» составляет 94,6% за весь период опыта, как и эффект средства-аналога HD Udder Sta- bilizer. Однако профилактический эффект опытного средства отно- сительно скрытого мастита составил 83,3% и был выше средства- аналога на 2,7%. Анализируя пораженность сосков трещинами у коров, мы отмечаем явную динамику снижения данного заболева- ния как в первой, так и во второй группе. Но стоит отметить, что в опытной группе к концу опыта больных данной патологией коров было на 4% меньше, чем в контрольной группе.
Таким образом, средство «Биомастим» обладает высокой профи- лактической эффективностью при использовании его в условиях современной молочно-товарной фермы.
В начале и в конце производственного испытания у всех живот- ных были отобраны и исследованы на 5 основных показателей ка- чества пробы молока (белок, жир, плотность, СОМО, количество соматических клеток) (таблица 2).
Таблица 2 — Показатели качества молока на начало и конец производственного испытания
Показатель
Массовая доля жира, % Массовая доля белка, % Плотность, кг/м3 СОМО
Соматические клетки, тыс./см3
Начало опыта
4,2±0,178
3,5±0,171 28,3±0,712 8,1±0,107
286,1±2,583
Конец опыта
4,3± 0,122 3,6±0,099 28,4±0,633 8,2±0,108
211,6±4,70
Как видно из таблицы 2, применение средства «Биомастим» в условиях производственного испытания не привело к ухудшению товарных качеств молока.
Также нами был проведен широкий производственный опыт в Агрофирме «Россия» Тимашевского района Краснодарского края. В опыте было задействовано 104 животных голштино-фризской поро-
ды с молочной продуктивностью на момент проведения опыта 8387 кг молока.
ни.
Трещины сосков вымени нами отмечались у 34,4% коров – 36 животных.
Следует отметить, что на начало проведения опыта на ферме
скрытый мастит регистрировался в среднем у 16,3% коров. Однако, с учётом пораженных долей вымени, этот показатель составил 35,2% или 24 пораженных доли на 17 коров, больных скрытым ма-
ститом.
Клинический мастит диагностировали у 2-х коров – 1,9%. При-
чем у одной коровы мастит регистрировали в сразу 2-х долях выме-
Все животные были распределены на 2 группы по 52 коровы по
принципу пар-аналогов. Первой группе животных применяли сред- ство «Биомастим» по вышеописанной схеме, а второй группе сред-
ство «Дипал» согласно инструкции по применению.
По результатам наблюдения за животными установлено, что к
концу первого месяца использования средства «Биомастим» коли- чество коров, больных клиническим маститом, составило 5,7%, в то время как в контрольной группе он составлял 3,8%. На 60 день опыта процент коров, больных маститом, в первой группе снизился до 1,9%, а в контрольной поднялся до 5,7%. По итогам пятой неде- ли, животных, больных клиническим маститом, в опытной группе
не выявлено.
При анализе заболеваемости коров скрытым маститом, просле-
живается явная тенденция снижения заболеваемости в опытной группе. На 30 день использования средства «Биомастим» заболева- емость коров составила 7,7%. Однако стоит отметить, что в сово- купности поражено было только 6 долей вымени, а в контрольной группе – 13 долей вымени у 17,3% коров. На 60 день опыта коров, больных скрытым маститом, в опытной группе было на 2% меньше, чем в контрольной – 5,7% против 7,7% соответственно. В конце тре- тьего месяца в опытной группе количество животных, больных
скрытым маститом, составило 6 коров, а в контрольной – 8 коров.
Проведенные исследования состояния сосков вымени на наличие
трещин показало, что на протяжении всего опыта у коров опытной группы данное заболевание уменьшалось и в среднем составило
19,2%, в то время как в группе, где применяли «Дипал», трещины
сосков вымени встречались в 28,1%.
Полученные результаты показали, что через 1 месяц применения
пробиотических средств отмечается значительное улучшение со- стояния сосков вымени, а также снижается заболеваемость масти-
том коров.
Таким образом, применение средства «Биомастим» показано для
профилактики мастита у крупного рогатого скота.
4. Экономическое обоснование применения разработанной системы лечебно-профилактических мероприятий при масти-
тах у коров
Исходя из себестоимости средства «Биомастим» в 60 рублей за 1 литр и определённой оптимальной концентрации раствора в 10%, а также оптимальной профилактической дозы в 4 мл на одно живот- ное, затраты на одну головообработку средством «Биомастим» в ходе клинических испытаний составили 0,024 рубля, таким образом на двухкратную обработку одной коровы в день затрачивалось 0,048 рублей, на всех животных в день — 14,4 рубля, на всех жи- вотных за весь период опыта затрачено 1296 рублей, что говорит о высокой экономической эффективности испытуемого средства.
Выводы
1. Мастит у коров в хозяйствах Краснодарского края регистрируется в среднем от 1,25% до 19,6%, в зависимости от сезона года. Субклинический мастит регистрируется у 7,5% – 12,5% коров, больных маститом.
2. «Биомастим» представляет собой суспензию тёмно-зелёного цвета с кисловатым запахом. В состав его входят пробиотические культуры штаммов Bacillus subtilis – B-5225 и Enterococcus faecium СТФ 1/56, а в качестве красителя – комплекс Хлорофиллина Е-141.
3. В результате проведенных исследований нами установлено, что зона задержки роста между штаммами Bacillus subtilis и Enteroccocus faecium средства «Биомастим» и тест-микробами в среднем составила 8,6 мм.
4. «Биомастим» по степени воздействия на организм в соответствии с нормативами ГОСТ 12.1.007-76 относится к 4-му классу опасности – вещества малоопасные. Безвреден в терапевтической дозе для животных.
5. «Биомастим» не оказывает раздражающего воздействия на слизистые оболочки и обладает ранозаживляющим действием. Скорость заживления раны составляет 24,37%.
6. При применении «Биомастим» в течение 14 дней, количество коров, заболевших клиническим маститом, составило 6,3%, в то время как в контрольной группе оно составляло 8,3%. На 45 день опыта процент коров, больных маститом, в опытной и контрольной группе снизился до 4,2%. Анализ заболеваемости коров скрытым маститом указывает на тенденцию к снижению заболеваемости к 14 дню использования средства «Биомастим»: заболеваемость коров составила 10,4%, а в контрольной группе 12,5%. К 45 дню опыта коров, больных скрытым маститом, в опытной группе было на 2,1% меньше, чем в контрольной – 8,3% и 10,4% соответственно. Наличие трещин на сосках вымени у коров, которым применяли «Биомастим», составило 18,03%, в то время как в группе, где применяли «HD Udder Stabilizer», трещины сосков вымени встречались в 19,47%.
Предложения производству
Для профилактики мастита проводить средством «Биомастим» обработку сосков вымени коров после каждого доения методом орошения;
Сократить использование химиотерапевтических средств в схемах профилактики мастита;
Научно-практические результаты рекомендуется использовать в учебном процессе студентов по специальности ветеринария, при проведении научно-исследовательских работ в НИИ и ВУЗах ветеринарного профиля, при написании монографий, учебников, учебных пособий.
Актуальность темы. Важной проблемой при формировании молоч
ного животноводства считается увеличение продуктивности коров,
а также повышение качества пищевых и санитарнотехнологических
свойств получаемого молока, что приобретает особую значимость во взаи
мосвязи Российской Федерации с мировой торговой системой (В.А. Париков,
В.Д. Мисайлов, А.Г. Нежданов, 2005).
Экономическифинансовый вопрос в абсолютно всех хозяйствах с ак
тивным молочным животноводством представляют собой заболевания вы
мени у крупного рогатого скота. Заболевания вымени весьма распростране-
ны и наносят животноводству крупные потери.
Они вызывают грандиозные убытки в хозяйствах изза понижения мо-
лочной продуктивности, у животных сокращаются сроки хозяйственного ис-
пользования, а также изменяются в худшую сторону свойства молока. (Л.Д.
Демидова, 1997; Л.К. Попов с соавт., 2012; А. Дойтц, 2010).
Согласно данным российских, а также иностранных исследователей,
максимальное распространение воспаления вымени у коров проявляется в
период запуска, сухостоя, а также после родов (И.И. Архангельский с со-
авт.,1973; А.П. Береснова, 1976; J.Hogan , с соавт., 2003; В.И. Рубцов, 1979;
О.А. Симецкий;, 1980; Ю.В. Веллесте, 1980; Н.М. Хилькевич, С.Х. Икаев,
1982; Ю.А. Забелин, 1982; A. L. AlAshmony 2016; В.М. Морев, А.П. Бересно-
ва, А.Р. Корягина, 1984; Г.В. Зверева, В.Н. Олескив, Д.Е. Капур,1983; Ю.П.
Полянцев, 1981; А.Н. Савостин, 1988; В.А. Париков с соавт., О. Филиппова,
А. Смеянов, 2000; В.К. Понамарёв, 2002).
Изучением воспалительных процессов вымени в Краснодарском крае
также занимались Родин И.А. (1994), А.Л. Буланкин (1996), Трошин А.Н.
(1996), Н.И. Крюков (1999), Е.В. Ильинский, М.В. Назаров, А.М. Кавунник,
А.Н. Коваль, А.И. Тузов (2002), А.Н. Трошин (2003), Ю.П. Попов (2004).
Еще одна трудность, относящаяся к маститу, – это присутствие в моло-
ке ветеринарных лекарственных препаратов – антибиотиков, гормональных
веществ и др., а также микотоксинов (из испорченных кормов); пестицидов и
гербицидов; моющих и дезинфицирующих средств. Их наличие в молоке
приводит к формированию у людей аллергии, шоковых реакций, отравлений,
а в молочной индустрии – к нарушению производственных процессов при из-
готовлении молочных продуктов и сыров (А.И. Тузов, 2002).
Важное место в организации ветеринарнопрофилактических меро-
приятий отводится периоду от запуска до родов. В настоящее время ветери-
нарные специалисты наиболее часто используют эффективный прием профи-
лактики мастита в начале сухостойного периода – введение внутрицистер-
нально препаратов продолжительного срока действия, что является важ-
ным этапом для подготовки организма коровы к родам и новой лактации
(С.И. Ширяев, 2010).
В настоящее время отсутствует общая точка зрения о дозах, времени и
частоте внутривыменного введения антибактериальных препаратов, как с це-
лью лечения, так и в качестве профилактики мастита у коров. (А.А. Архипов
2012; Е. Висьневски, 1979; Э.П. Орловой, 1982; Г.Ф. Коган, А.Н. Семенова,
1982; В.М. Морев, А.П. Береснева, А.Р. Корягина, 1984; Ю.Н. Полянцев,
1985; А.Н. Савостин, 1988; Н.И. Полянцев, 1997; R.J.Farnsworth 1977).
Основываясь на вышеизложенных фактах, отечественные учёные ведут
напряжённую работу по созданию новых, высокоэффективных средств для
борьбы с маститами (Л.Д. Демидова, 1997; A.A. Архипов, 2008;
Е.А. Сидоркин, 2009 и др.). Такие средства должны быть доступны к исполь-
зованию на животноводческих фермах, комплексах и малых частных хозяй-
ствах. Однако разработанные в Российской Федерации препараты часто усту-
пают по эффективности импортным аналогам.
Резюмируя вышесказанное, мы констатируем тот факт, что разработка
современных и более эффективных антимаститных средств, которые будут
значительно отличаться по ценовой политике в сторону удешевления от им-
портных аналогов, является в Российской Федерации актуальной задачей.
Степень разработанности темы. Теоретической базой для научного
исследования послужили публикации Забелина Ю.А. (1982), Бовкун Г.Ф.,
(1998), Крюкова Н.И. (1999), Кузьмич Р.Г. (2002), Багманова М.А. (2003),
Данилевской Н.В, Коробова А.В. (2005), Мисайлова В.Д., Нежданова А.Г.,
Парикова В.А.(2005), Баймишевой Д.Ш. (2007), Грязневой Т. Н. (2008), Бат-
ракова А.А. (2010), Барковой А. С., Колчиной А.С. (2012), Климова Н.Т.,
Першина С.С. ( 2012), Коренник И. В. (2012) и других авторов.
Следует отметить, что, несмотря на большое количество исследований в
области создания различных препаратов, предназначенных для лечения и про-
филактики мастита у коров, исследователями в основном делается упор на раз-
работку антибиотикосодержащих средств для лечения маститов и мало внима-
ния обращается на профилактику, в частности, на обработку сосков вымени по-
сле доения. На сегодняшний день имеется недостаточно препаратов для про-
филактики мастита, особенно, которые в качестве действующего вещества не-
сут пробиотические культуры штаммов Bacillus subtilis и Enterococcus
faecium. На ветеринарном фармакологическом рынке имеется небольшой ар-
сенал подобных средств, который в основном представлен продукцией им-
портных производителей.
Цель и задачи исследований. Цель настоящих исследований состояла
в разработке нового пробиотического эффективного средства для профилак-
тики мастита у коров путем обработки вымени после доения. Для достижения
данной цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить степень распространения мастита у коров в хозяйствах
Краснодарского края.
2. Разработать новое средство для обработки сосков вымени коров
после доения на основе штаммов пробионтов.
3. Определить антибактериальную активность средства.
4. Провести доклинические исследования средства.
5. Провести клинические испытания средства на поголовье крупного
рогатого скота в хозяйствах Краснодарского края.
Объект исследований. Здоровые коровы и животные, больные масти-
том. Мыши, крысы, кролики. Пробиотические культуры штаммов Bacillus
subtilis – B5225 и Enterococcus faecium СТФ 1/56, а также средство для обра-
ботки вымени после доения «Биомастим» и HDUdderStabilizer на основе про-
биотических культур.
Предмет исследований. Показатели антимикробной активности про-
биотических культур штаммов Bacillus subtilis B5225 и Enterococcus faecium
СТФ 1/56, а также средства для обработки вымени после доения «Биомастим»
и HDUdderStabilizer на основе пробиотических культур в отношении полевых
штаммов микроорганизмов. Гематологические показатели крови здоровых и
больных маститом коров.
Токсическое, аллергическое и раздражающее действие средства «Био-
мастим» на организм лабораторных животных, влияние на регенерацию кож-
ных ран.
Изучение профилактического действия средства «Биомастим» на коро-
вах.
Научная новизна. Основываясь на методологических принципах фар-
макологии, токсикологии, микробиологии, а также на результатах проведён-
ных клинических испытаний и широкого производственного испытания, нам
впервые удалось научно обосновать технологию создания комбинированного
средства на основе пробиотических культур штаммов Bacillus subtilis – B
5225 и Enterococcus faecium СТФ 1/56, предназначенного для профилактики
маститов у коров.
Нами предложены и обоснованы методы контроля качества средства. В
процессе доклинических и клинических испытаний изучена антимикробная
активность, определена оптимальная доза и схема применения, доказана без-
опасность, высокая профилактическая эффективность новогосредства, пред-
назначенного для профилактики субклинического мастита у коров в сравни-
тельном аспекте с другими аналогичными по действию средствами.
Научная новизна работы подтверждена патентом № 2560277 на «Сред-
ство для профилактики мастита у коров в период лактации».
Практическая значимость. В ходе проведённых исследований удалось
установить степень и сезонность распространения мастита на молочно
товарных фермах Краснодарского края, расположенных в разных климатиче-
ских зонах этого региона. Исследованы различные способы профилактики
мастита.
Предложено новое средство – «Биомастим», которое рекомендуется для
применения в качестве профилактики мастита у коров.
На основании проведенных научноисследовательских тестов и сличи-
тельных испытаний нами предложена производству схема профилактики ма-
стита у коров.
Полученные в работе результаты исследований могут использоваться:
ветеринарными специалистами личных подсобных хозяйств, кресть-
янскофермерских хозяйств,а также другими хозяйствами различных органи-
зационноправовых форм собственности.
в научноисследовательской работе в прикладных и фундаментальных
отраслях биологии, в ветеринарных научных и научнообразовательных орга-
низациях, при написании учебников, учебных пособий, методических реко-
мендаций и монографий.
Методология и методы исследований. Технология изучения базиру-
ется в едином целом на исследовании предметов изучения, точной обра-
ботке, рассмотрении и синтезировании установленных результатов. При
изучении опытных, а также клинических сведений были применены
способы точной статистики с использованием прогрессивных техниче-
ских средств персонального компьютераIBM соперационной системой
«Windows» и пакета программ «Вариативной статистики».
В ходе исследованиянами проводились экспериментальные опыты на
лабораторных животных (белые мыши, крысы, кролики), находящихся в ви-
вариифакультета ветеринарной медициныФГБОУ ВО КубанскогоГАУ имени
И.Т. Трубилина, и сельскохозяйственных животных (коровы) хозяйств Крас-
нодарского края.
В проведённых исследованиях мы пользовались методами, принятыми
в фармакологии, токсикологии, ветеринарном акушерстве, микробиологии,
гематологии, биохимии, патологической анатомии, а также методами, приня-
тыми в статистике.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту. Разра-
ботка состава и технология создания нового комплексного средства после до-
ения на основе пробиотических штаммов для профилактики мастита у коров.
Методы контроля качества профилактического средства.
Отсутствие токсического, раздражающего, аллергического действия
средства.
Показания и эффективность применения разработанного средства
дляпрофилактики мастита у коров в условиях производства.
Апробация результатов собственных исследований. Главные утвер-
ждения, заключения, а также практические предложения, приведенные в
диссертации, отвечают целям и задачам проделанного эксперимента. Ла-
бораторныеисследования проводилисьна современном сертифицированном
оборудовании. Достоверность результатов исследований подтверждается их
статистической обработкой.
Основные результаты диссертации доложены и обсуждены на между-
народных научнопрактических конференциях:
1. 73я научнопрактическая конференция преподавателей по итогам
научноисследовательской работы за 2017 г, Краснодар, март 2018 г.
2.Национальная научнопрактическая конференция, посвященная 100
летию факультета ветеринарной медицины, пищевых и биотехнологий «Са-
ратовский форум ветеринарной медицины и продовольственной безопасности
РФ», ФГБОУ ВО Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова Саратов, 1314 сен-
тября, 2018.
3. Международная научнопрактическая конференция «Современные
проблемы и достижения зооветеринарной науки», г. Казань, «Казанская госу-
дарственная академия ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана» 3031 мая,
2019. Доклад: «Клинические испытания средства «Бимоастим».
4. Премия «IQ года» 27 марта – 6 апреля 2018. Доклад: «Разработка
средства для обработки сосков вымени после доения на основе B. subtilis и E.
faecium»
По материалам диссертации опубликовано 8 научных статей, из них 3 в
рецензируемых научных изданиях, включенных в перечень ВАК Минобрнау-
ки РФ.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований ис-
пользуются в ООО АФ «им. Ильича» Выселковского района Краснодарского
края, ООО «Смоленское» Северского района Краснодарского края, ФГУП
«Кореновское» Кореновского района Краснодарского края.
Объём и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из
131 страниц текста, разделённого на следующие разделы: введение, обзор ли-
тературы, заключение по обзору литературы, материалы и методы исследова-
ния, результаты собственных исследований, обсуждение результатов иссле-
дований, выводы и практические предложения, список литературы. Список
литературы включает в себя 173 источника, из которых 30 иностранных. Ра-
бота иллюстрирована 21 таблицами и 11 рисунками. На пяти страницах пред-
ставлены приложения.
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!