Экологические основы функционирования системы "паразит-хозяин" при энтомозах сельскохозяйственных животных

Размещено на http://allbest.ru

На правах рукописи

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Экологические основы функционирования системы «паразит-хозяин» при энтомозах сельскохозяйственных животных

03.00.19. - паразитология; 03.00.16 - экология

Лысенко Изольда Олеговна

Москва - 2009

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет»

Научный консультант:

доктор ветеринарных наук, профессор Толоконников Василий Петрович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Кербабаев Эмиль Бердыевич

доктор биологических наук, профессор Новак Михаил Дмитриевич

доктор биологических наук, профессор Абдурахманов Гайирбег Магомедович

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Кубанский государственный университет»

Защита диссертации состоится 16 декабря 2009 г. в 11.00 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 006.011.01 при ГНУ Всероссийском научно-исследовательском институте гельминтологии имени К. И. Скрябина (ГНУ ВИГИС) по адресу: 117218, Москва, Б. Черемушкинская ул., д. 28.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВИГИС.

Автореферат разослан «___» ____________ 2009 г.

Ваш отзыв, заверенный печатью, просим направлять по адресу: 117218, г. Москва, ул. Б. Черемушкинская, 28.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор биологических наук Бережко Вера Кузьминична

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Энтомозы сельскохозяйственных животных (гиподерматоз крупного рогатого скота, эстроз и вольфартиоз овец) имеют широкое распространение в Южном регионе Российской Федерации и наносят животноводству значительный экономический ущерб. Установлено, что у больных животных снижается молочная, мясная и шерстная продуктивность, племенные качества, рождается ослабленный молодняк, который легко подвергается различным заболеваниям заразной и незаразной этиологии.

Возбудителями этих заболеваний являются паразитирующие личинки Hypoderma bovis De Geer (1758), Hypoderma lineatum De Villers (1789), Oestrus ovis Line (1758)), Wohlfahrtia magnifica Schin (1862). Обширность занимаемого паразитами ареала и необходимость разработки эффективных мер борьбы с ними являются важнейшими проблемами современного животноводства. Необходимость сохранения поголовья животных от падежа и вынужденного убоя постоянно остаются в поле зрения науки и практики.

В последние 20 лет возрос интерес фундаментальной науки к изучению биологического разнообразия и оценке биологических ресурсов.

Демонстрируется заметное оживление исследований многих видов, в том числе и двукрылых насекомых - возбудителей энтомозов сельскохозяйственных животных, которые являются неотъемлемым компонентом синантропного комплекса, имеют высокую численность в энтомопаразитоценозах, участвуют в процессе трансмиссивной передачи ряда антропозоонозных заболеваний, опасных для жизни и здоровья человека и животных.

Развитие преимагинальных фаз у мух изучаемых видов осуществляется в организме крупного рогатого скота и овец, численность их популяций достаточно высокая. Их наличие в биогеоценозе регистрируют в течение всего весенне-летнего периода. В благоприятные по климатическим условиям годы насекомые не теряют активности до декабря-января и являются существенным компонентом экологических систем равнин Ставропольского края. Важно отметить, что до настоящего времени возбудители энтомозов являются малоизученными. В научной литературе имеются лишь фрагментарные сообщения о видовом составе, ареале, биологии, экологии и фенологии этих насекомых.

Важное научно-практическое значение имеет разработка современных методов борьбы с возбудителями энтомозов сельскохозяйственных животных на основе строгой регламентации лечебно-профилактических средств, обеспечивающих возможность снижения численности паразитов до хозяйственно неощутимого уровня, предохранения окружающей среды от загрязнения пестицидами и получения животноводческой продукции высокого санитарного качества.

Цель и задачи исследования. Целью наших исследований явилось изучение особенностей биологии, экологии, эпизоотологии основных возбудителей энтомозов сельскохозяйственных животных (Hypoderma bovis De Geer, Hypoderma lineatum De Villers, Oestrus ovis Line, Wohlfahrtia magnifica Schin) и разработка интегрированной системы борьбы с ними на основе обобщения результатов анализа иммунобиологических аспектов функционирования системы «паразит - хозяин», методологических принципов оценки патогенеза вызываемых ими заболеваний.

В связи с этим были поставлены задачи:

- изучить распространение гиподерматоза крупного рогатого скота, эстроза и вольфартиоза овец и установить факторы, определяющие эпизоотическую ситуацию по энтомозам в степной зоне Ставропольского края в условиях сокращения численности популяций паразитоносителей;

- определить уровни экстенсивности и интенсивности гиподерматозной, эстрозной и вольфартиозной инвазий в зависимости от комплекса абиотических, биотических и антропогенных факторов;

- выявить особенности биологического развития паразитов, их экологии и фенологии, определить параметры экологической валентности преимагинальных фаз и имаго H. bovis, H. lineatum, O. ovis Line, W. magnifica в условиях степной зоны Ставропольского края;

- изучить особенности функционирования системы «паразит - хозяин» при энтомозах сельскохозяйственных животных с учетом комплекса клинических проявлений, анализа гематологических, биохимических, гистоморфологических и патологоанатомических исследований;

- изучить отдельные аспекты патогенетического воздействия ларвальных фаз возбудителей энтомозов на паразитоносителей;

- определить уровень сенсибилизирующего воздействия личинок O. ovis на организм хозяина;

- установить экологическую целесообразность применения новых средств и методов борьбы с энтомозами сельскохозяйственных животных;

- испытать эффективность различных препаратов при гиподерматозе, эстрозе и вольфартиозе. Определить оптимальные концентрации, сроки и кратность их применения на основе изучения резорбтивных свойств при накожной аппликации крупному рогатому скоту и овцам;

- разработать устройства и отработать новые технологические приемы их использования в практике борьбы с энтомозами сельскохозяйственных животных.

Научная новизна. Изучены видовой состав возбудителей гиподерматоза крупного рогатого скота, миазов овец в степной зоне Ставропольского края; особенности пространственного размещения популяций изучаемых видов, их биологии, экологии, сезонной и суточной активности в биоценозе; отдельные показатели воздействия экологических факторов на структуры популяций возбудителей энтомозов.

Установлено, что размещение популяций паразитов в популяциях хозяев носит агрегированный характер.

Изучено распространение гиподерматозной, эстрозной и вольфартиозной инвазии в условиях значительного сокращения численности популяций основных хозяев. Установлено, что функционирование системы «паразит - хозяин» при энтомозах сельскохозяйственных животных характеризуется возросшими показателями экстенсивности и интенсивности инвазии, формированием новых трофических связей возбудителей с прокормителями.

Проведен системный анализ патогенетического воздействия ларвальных фаз O. ovis на специфических и неспецифических хозяев.

Получены новые данные о патогенезе гиподерматоза крупного рогатого скота, эстроза и вольфартиоза овец. Установлено, что онтогенез преимагинальных фаз возбудителей гиподерматоза, эстроза и вольфартиоза в организме прокормителя сопровождается нарушением гомеостаза инвазированного организма, изменением морфологического и биохимического состава крови, патологической трансформацией тканей в местах локализации паразитирующих личинок.

Разработано устройство для культивирования и стерилизации мух Вольфарта, применение которого обеспечивает возможность для получения лабораторной популяции W. magnifica и отработки биологических методов борьбы с вольфартиозом овец и крупного рогатого скота.

Разработаны новые устройства для накожной аппликации препаратов крупному рогатому скоту и овцам с целью борьбы с гиподерматозом, эстрозом и вольфартиозом.

Изучена сравнительная эффективность различных средств и методов борьбы с энтомозами сельскохозяйственных животных. Дано токсикологическое обоснование рекомендаций по применению новых технологических приемов борьбы с энтомозами. При проведении исследований учитывались главные детерминирующие закономерности, определяющие успех использования инсектицидов: пути поступления в организм и физиологическое состояние обработанных животных. Отработаны оптимальные дозы, сроки и кратность применения препаратов, с учетом возможности уничтожения комплекса эктопаразитов в одном технологическом приеме.

Теоретическая и практическая значимость. Получены новые данные о видовом составе, биологии, экологии, ареале возбудителей энтомозов, распространении гиподерматоза, эстроза и вольфартиоза, которые служат методологической основой планирования, реализации региональных программ оздоровления поголовья крупного рогатого скота и овец от этих заболеваний. Проведен мониторинг популяций насекомых изучаемых видов и связанных с ними природных комплексов, расшифровка патогенетической сущности функционирования системы «паразит - хозяин» при гиподерматозе, эстрозе и вольфартиозе. Полученные данные создают предпосылки для корректировки механизмов регуляции численности популяций паразитов, ослабления их негативного влияния на организм хозяев.

Основные положения результатов проведенных исследований отражены в следующих нормативно-технических документах:

- устройство для нанесения лекарственных средств. Свидетельство на полезную модель № 18908, 2001;

- устройство для обработки животных. Свидетельство на полезную модель № 26410, 2002;

- опрыскиватель ультромалообъемный. Патент РФ на изобретение № 2281650, 2006;

- устройство для культивирования и стерилизации вольфартовой мухи. Патент РФ на полезную модель № 57555, 2006;

- рекомендации «Гиподерматоз крупного рогатого скота и меры борьбы с ним». Утверждены НТС МСХ Чеченской Республики, 2007;

- штанговый опрыскиватель животных. Положительное решение на выдачу патента РФ по заявке № 2009103351 (004390), от 02.02.2009;

- устройство для накожного нанесения препаратов крупному рогатому скоту. Положительное решение на выдачу патента РФ по заявке № 2008111212/13 (012126), от 24.03.2008.

Основные положения, выносимые на защиту:

- оценка эпизоотической ситуации по основным энтомозам сельскохозяйственных животных в степной зоне Ставропольского края в условиях значительного сокращения численности популяции паразитоносителей. Экологические основы регуляции численности популяций возбудителей энтомозов в агро- и биогеоценозах;

- патогенетическая сущность функционирования системы «паразит - хозяин» при гиподерматозе крупного рогатого скота, эстрозе и вольфартиозе овец. Оценка гомеостаза организма инвазированных животных на основе проведения комплексных гематологических, биохимических, иммунологических, гистологических исследований;

- теоретические и практические основы защиты животных от гиподерматоза, эстроза и вольфартиоза. Внедрение современных средств и эффективных методов борьбы с энтомозами сельскохозяйственных животных.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на научных конференциях в ФГОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет» (2001-2009 гг.), ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет» (2002-2007 гг.), III Международной научно-практической конференции «Проблемы экологической безопасности и сохранение природно-ресурсного потенциала», г. Ставрополь (2006 г.), Международной научной конференции «Проблемы и перспективы развития аграрного производства», г. Смоленск (2007 г.), Международной научно-практической конференции «Рациональное использование биоресурсов в АПК», г. Владикавказ (2007 г.), VII Международной научной конференции «Наука и образование», г. Белово (2008 г.), III Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы рационального природопользования», г. Каменец-Подольский (2008 г.), Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения К. В. Горбунова, г. Астрахань (2008 г.), Орловском государственном аграрном университете (2008 г.), Алтайском государственном аграрном университете, г. Баранаул (2008 г.), Кубанском государственном аграрном университете, г. Краснодар (2008 г.), Дагестанском государственном университете, г. Махачкала (2008 г.), Тамбовском государственном университете, г. Тамбов (2009 г.), Самарском центре РАН (2008-2009 гг.).

Личный вклад соискателя: Лабораторные и полевые опыты по изучению биологии и экологии H. bovis, H. lineatum, O. ovis Line, W. magnifica, биохимические, гистоморфологические и патологоанатомические исследования при энтомозах сельскохозяйственных животных проведены лично автором. Испытание эффективности различных препаратов при гиподерматозе, эстрозе и вольфартиозе, разработка устройств и отработка новых технологических приемов их использования в практике борьбы с энтомозами сельскохозяйственных животных проведены автором с участием других специалистов (справки имеются в диссертационном совете).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 53 работы, из которых 10 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Получено 2 патента на изобретения Российской Федерации.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 334 страницах машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения выводов и практических предложений, списка литературы, включающего 510 источников, в том числе 121 иностранный. Диссертационная работа иллюстрирована 69 таблицами и 43 рисунками.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальная часть работы выполнена в период с 1997 по 2009 годы на кафедре паразитологии и ветеринарно-санитарной экспертизы им. С. Н. Никольского и кафедре экологии и ландшафтного строительства ФГОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет», кафедре экологии и природопользования ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет», сельскохозяйственных предприятиях Ставропольского края.

В диссертационной работе использован комплексный подход, включающий методы эпизоотологической статистики, эпизоотологического обследования, клинического, морфологического, биохимического и экспериментального исследования в биологии, экологии и ветеринарии.

Изучение эпизоотологии энтомозов основывалось на экспедиционных и стационарных наблюдениях в овцеводческих и животноводческих хозяйствах степной зоны Ставропольского края.

Для получения данных о периодах лёта, сезонной динамики численности и суточной активности возбудителей энтомозов наблюдения проводили около животных.

Насекомых отлавливали энтомологическим сачком. Осматривали стены животноводческих строений, жилых домов, базы, места кормления и водопоя животных. Учитывали температуру и влажность почвы и воздуха.

Продолжительность жизни имаго изучали на самках и самцах лабораторной и природной популяций. Плодовитость самок определяли методом ручной препаровки под микроскопом МБС - I.

Особенности биотических взаимоотношений паразитов (H. bovis и H. lineatum, O. ovis, W. magnifica) изучали на специфических хозяевах (овцах и крупном рогатом скоте) при спонтанном и искусственном их инвазировании.

Клинические исследования проводили по общепринятым методикам. Постановку диагноза осуществляли на основе клинического и постмортального осмотра инвазированных животных.

Определяли экстенсивность и интенсивность гиподерматозной, эстрозной и вольфартиозной инвазий. При эстрозе экспериментальное заражение животных проводили посредством имплантации личинок первой стадии. сельскохозяйственный скот энтомоз гиподерматоз

Личинок овечьего овода наносили в капле физраствора на слизистые оболочки носовой полости животных. Для исключения спонтанного инвазирования овец содержали в закрытых помещениях.

Животных подбирали по типу аналогов: возрасту, полу, живому весу, общему развитию и породному составу.

Проводили клинические, гематологические, биохимические, иммунологические и гистологические исследования.

Определяли количество эритроцитов и лейкоцитов, содержание гемоглобина. Лейкоформулу выводили по мазкам крови, окрашенным по Романовскому - Гимза.

Из биохимических показателей определяли активность ферментов переаминирования: общую лактатдегидрогеназу в сыворотке крови кинетическим методом, рекомендованным немецким обществом клинической химии DG KC, 1970, 1972 (Tietz N.V., 1995); аланинаминотрансферазу (АлАТ) и аспартатаминотрансферазу (АсАТ) модифицированным, оптимизированным методом, рекомендованным Международной федерацией клинической химии JFCC без активации пиридоксальфосфатом (C. A. Burtis. et al., 1999); креатинкиназу модифицированным кинетическим методом по рекомендациям DG KC (1970), IFCC (1981); щелочную фосфотазу кинетическим методом по рекомендации JFCC (C. A. Burtis et al., 1999); г-глютамилтранспептидазу (г-ГГТП) кинетическим методом на основе реакции с бг-глютамил-3-карбокси-4-нитранилидом (I. A. Kaplan, A. N. Рesce, 1996).

Протеинограмму определяли методом электрофореза в полиамидакриловом геле. Исследования проводили на гематологическом и биохимическом анализаторах «Cobos mira plas» (Швейцария).

Состояние сенсибилизации инвазированных овец определяли использованием приготовленных нами антигенов, которые апробировали в лабораторных и производственных условиях. Антигены готовили из личинок 2-й и 3-й стадий по методу Кузовлевой (1960).

Стандартизировали антигены по белку. Белок определяли по методу Лоури (1961).

При проведении гистологических исследований исходный материал фиксировали в жидкости Карнуа, проводили через растворы этанола возрастающей крепости и заключали в парафиновые блоки. Срезы готовили на санном микротоме МС - 2 и окрашивали гематоксилинэозином по Ван - Гизону, Эйнарсану, Браше.

Изучали влияние паразитических личинок О. оvis на организм неспецифического хозяина. Использовали 15 кроликов, которых разделили на три группы по пять животных в каждой.

Животных первой группы заразили 15 личинками, второй - 30. Наблюдение за инвазированными животными осуществляли в течение одного месяца. Кровь для исследований брали с периодичностью 1, 5, 10, 30 суток и проводили гематологические и биохимические исследования.

Изучение эффективности инсектицидов осуществляли в соответствии с «Рекомендациями по изучению эффективности репеллентов и инсектицидов в ветеринарии» (М., ВАСХНИЛ, 1982). Расчет концентрации препаратов осуществляли по действующему веществу (д. в.).

Токсикологические свойства 0,01 %-ной эмульсии циперила изучали по методике исследования пестицидов, применяемых в ветеринарии (М. : ВАСХНИЛ, 1984).

Животных обрабатывали методами малообъемного (МО) и ультрамалообъемного (УМО) опрыскивания.

Статистическую компьютерную обработку результатов исследований проводили по методике Ойвина (1960) с использованием программ Microsoft Excel и Primer of Biostatistic 4.03. for Windows. Степень достоверности различий вычисляли с использованием критерия Стьюдента.

Линейно-графическое моделирование результатов исследований и выявленных закономерностей проводили по общепринятым в биологии, экологии и ветеринарии методам.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Гиподерматоз крупного рогатого скота, миазы овец: распространение, видовой состав, ареал, особенности биологии и популяционной экологии их возбудителей

Рациональная организация противопаразитарных мероприятий, которая позволила бы оздоровить животных на обширных территориях, невозможна без знаний эпизоотологии заболеваний, закономерностей их возникновения, распространения и угасания, методов профилактики и ликвидации паразитов (В. В.Филиппов, 1987).

1.1 Hypoderma bovis De Geer и Hypoderma lineatum De Villers - возбудители гиподерматоза у крупного рогатого скота

Проведенными нами исследованиями в Ставропольском крае выявлено два вида оводов: Hypoderma bovis De Geer - обыкновенный подкожный овод (строка) и Hypoderma lineatum De Villers - южный подкожный овод (пищеводник). Оба имеют повсеместное распространение. Их присутствие в окружающей среде демонстрируется соотношением: H. bovis - 63,7 %, H. lineatum - 36,3 %. Анализ эпизоотической ситуации и результаты собственных исследований свидетельствуют о повсеместном распространении гиподерматоза во всех природно-климатических зонах Ставропольского края. Экстенсивность инвазии (ЭИ) варьирует в пределах 9,8-40,1 %, интенсивность (ИИ) - 10,5-29,3 экземпляра личинок на одно животное. Установили более интенсивное заражение молодняка до двух лет в сравнении со взрослыми животными. При пастбищном содержании животных показатели ЭИ выше, чем при стойлово-выгульном, на 17,15 % (табл. 1).

Таблица 1 - Показатели Э. И. и И. И. у крупного рогатого скота при пастбищном и стойлово-выгульном содержании

Содержание животных	Количество обследованных животных, гол	Из них инвазированы, гол	ЭИ, %	ИИ, экз./гол.
Пастбищное	6443	1479	22,9	11,5
Стойлово-выгульное	4227	243	5,75	18,2

Сложившаяся в Ставропольском крае эпизоотическая ситуация по гиподерматозу крупного рогатого скота диктует необходимость разработки эффективной системы мер борьбы с этим заболеванием на основе глубокого изучения биологии и экологии паразитов с целью определения наиболее уязвимых звеньев в их популяционном развитии.

При изучении ареала оводовых мух мы учитывали дальность перелетов имаго оводов на местности, природно-климатические и ландшафтные особенности.

Установили, что дальность перелетов H. bovis составляет 9,3 км; H. lineatum - 5,6 км. Соотношение имаго H. bovis и H. lineatum при перелетах на расстояния до 0,5; 1,2; 1,5 и 3,2 км составляло соответственно 49/51; 41/45; 25/27; 19/7, где в числителе - количество учтенных H. bovis, в знаменателе - H. lineatum.

Разлет оводовых мух на местности осуществляется во всех направлениях. У имаго оводовых мух отмечена тенденция концентрации в местах содержания их жертв, что свидетельствует об относительно равномерном групповом агрегированном пространственном их размещении. Полученные данные демонстрируют способность оводовых мух группироваться в сообщества, создают предпосылки для уточнения уровней агрегированности популяций обоих видов, которые можно определять или с помощью индексов агрегированности или проверкой соответствия данного размещения определенному теоретическому распределению насекомых в биотопе.

Регуляция численности популяций H. bovis и H. lineatum определяется комплексом абиотических, биотических и антропогенных факторов. Влияние абиотических и биотических факторов носит неразрывный характер. Существенное воздействие на численность популяций изучаемых видов оказывает хозяйственная деятельность человека, включающая проведение профилактических мероприятий, смену мест содержания и выпаса животных.

Клинически выраженные признаки гиподерматоза у инвазированных животных регистрировали с февраля-марта по май-июнь.

При изучении сроков отхождения на окукливание личинок третьей стадии установили, что в марте-апреле у животных в возрасте 1,5-2 года выпадало 13,1-87,5 % личинок. У взрослых животных - 4,5-56,4 %.

Максимальную суточную активность имаго в летний период регистрировали с 8 до 12 часов. С 13 до 16 часов активность оводов снижалась до минимума и восстанавливалась с 16-17 до 20 часов (на более низком уровне). Параметры экологической валентности личинок H. bovis и H. lineatum варьируют в пределах от 2-5 до 43-45 °С. Оптимальной для постэмбрионального развития возбудителей гиподерматоза является температура в пределах 15-29 °С.

Средняя плодовитость самок лабораторной популяции H. bovis варьировала в пределах 240-328 личинок, H. lineatum - 118-178. Плодовитость имаго H. bovis (в сравнении с H. lineatum) была выше в 2,0-2,58 раза. Продолжительность жизни имаго изучаемых видов (в лабораторных условиях) была примерно одинаковой и составляла 3-11 суток. Основу поведения оплодотворенных самок H. bovis и H. lineatum определяет необходимость поиска потенциальной жертвы. Самки H. bovis, подлетая к животным, вызывают у них сильное беспокойство. Присутствие самок H. lineatum около животных остается незамеченным.

1.2 Oestrus ovis Line - возбудитель эстроза у овец

Изучение эпизоотологии эстроза овец на современном этапе становится актуальным в связи с тем, что в последние два десятилетия численность овцепоголовья в Ставропольском крае сократилась почти в четыре раза: с 6,5 млн. овец в 1986 г. до 1,75 млн. в 2008 г.

Изменение экологических условий сосуществования популяций овец и полостного овода не могло, на наш взгляд, не изменить экологического стереотипа, сложившегося в процессе длительного функционирования системы «паразит - хозяин» при эстрозе, определяющего в конечном итоге показатели экстенсивности и интенсивности оводовой инвазии.

Достаточно очевидно, что в условиях резкого сокращения численности популяции паразитоносителя должен возрастать пресс воздействия природной популяции O. ovis на основного хозяина, который обусловливает динамику размещения популяции паразита в популяции хозяина.

Анализ эпизоотического состояния и результаты наших исследований позволили установить, что эстроз овец имеет повсеместное распространение в Ставропольском крае. Личинками овечьего овода инвазируются овцы всех половозрастных групп, из которых чаще ягнята текущего года рождения, бараны и валухи в возрасте 5-6 лет, больные и ослабленные животные (табл. 2).

Таблица 2 - Распространение оводовой инвазии у овец разных половозрастных групп

№ п/п	Животные	Кол-во, гол.	Возраст (год, месяц)	ЭИ, %	ИИ экз./гол.
1 2 3 4 5	Бараны-производители Валухи Баранчики Валушки Овцематки	373 1280 1033 1121 1164	4 3 15 мес. 5 мес. 4	100 96 78 82 84	120,2 190,3 30,2 40,3 170,2

Показатели экстенсивности и интенсивности оводовой инвазии у ягнят в возрасте до 1 года составляют соответственно 82 % и 4,2 экз/животное, до 2 лет - 78 % и 3,0 экз/животное, у валухов трехлетнего возраста 96,1 % и 18,9 экз/гол., овцематок 4 лет - 84,0 % и 17,0 экз/гол., баранов-производителей - 100 % и 12,5 экз/гол.

Наименьшую интенсивность инвазии регистрировали в марте - мае, в период развития личинок 3-й стадии. Отмечена зависимость интенсивности оводовой инвазии и возраста инвазированных животных, которая, на наш взгляд, обусловлена формированием адаптаций в процессе функционирования системы «паразит - хозяин» при эстрозе овец, особенностями популяционной экологии O. ovis, иммунологическим статусом паразитоносителя, анатомо-топографическими особенностями мест локализации паразитов.

Установили рост экстенсивности и интенсивности инвазии в 2008 г. (в сравнении с 1995 г.) на 3,6 % и 2,3 личинки на одно животное. Нами, однако, не отмечено линейной зависимости между ростом указанных показателей и сокращением численности популяции паразитоносителей.

Мы полагаем, что часть природной популяции O. ovis за прошедший период погибла, а оставшаяся адаптируется к той численности популяции хозяина, в которой формировались бы необходимые условия для процветания вида в новых экологических условиях.

Территориальное распределение популяции O. ovis неразрывно связано с ареалом его основного хозяина. Экологическими и фенологическими исследованиями установили, что имаго O. ovis регистрируются в биотопах с мая по ноябрь.

В течение весенне-летнего сезона наблюдали колебания численности окрыленных насекомых.

В третьей декаде июня в местах содержания овец отлавливали до 11 особей, в июле количество насекомых снижалось до 4 особей.

Во второй декаде августа численность имаго составляла - 21, в первой декаде сентября - 27 особей на единицу площади учета.

Выявление первых инвазированных животных приходится на вторую и третью декады июня. Период активности имаго О. ovis в степной зоне Ставропольского края продолжается 5-6,5 месяца: с мая-июня до октября-ноября. Активность лета имаго О. ovis в летний период регистрировали с 6-7 до 19 часов, осенью - с 9 до 16 часов.

Оптимальной для окрыленных насекомых является температура 18-22°С. Пределы толерантности определяются в диапазоне от 0-6 до 30-35°С, нижний порог активности вида находится в интервале 6-12°С.

Суточная активность имаго O. ovis корректируется показателями температуры и влажности, инсоляции, скорости ветра, облачности, которые в конечном итоге обусловливают численность популяций оводовых мух в биотопах (табл. 3).

Таблица 3 - Параметры экологической валентности имаго O. ovis

Показатели	Имаго
	Температура, °С	количество мух в опыте, экз.	из них выжило через одни сутки, %
Холодовое оцепенение	0-6	45	0
Нижний порог передвижения	6-12	34	9
Пониженная активность	12-18	34	43
Нормальная	18-26	57	95
Повышенная	26-38	81	72
Лихорадочная	38-46	45	23
Некоординированные движения	46-50	67	3
Летальный исход	50-60	69	0

Первые случаи заражения овец личинками O. ovis (в течение весенне-летнего периода) регистрируются в апреле-мае каждого года и зависят от погодно-климатических условий зоны исследований.

Развитие O. ovis (летней генерации) продолжается до второй-третьей декады июля.

С июля по сентябрь-октябрь развиваются насекомые второй генерации. Задержка развития полостного овода второй генерации, по нашему мнению, обусловлена особенностями межпопуляционных взаимодействий в системе «паразит - хозяин» и внутрипопуляционными механизмами регуляции численности паразитов в популяции хозяина.

Осеннее заражение овец личинками полостного овода происходит в сентябре-октябре и продолжается до стойкого снижения температуры до -2°С в течение 2-3 суток.

Метаморфоз преимагинальных фаз O. ovis осуществляется ступенчато и регламентируется, на наш взгляд, особенностями функционирования системы «паразит - хозяин» в каждом отдельном случае, подчиняясь эволюционно сложившимся закономерностям.

Основными местами локализации личинок всех стадий развития являются слизистая оболочка носовой полости, вентральная раковина, носовая перегородка, средняя раковина, лабиринт решетчатой кости, дорзальные раковины, верхнечелюстная пазуха, полости роговых отростков.

1.3 Wohlfahrtia magnifica Schin - возбудитель вольфартиоза у овец и крупного рогатого скота

При изучении распространения вольфартиозной инвазии у животных разных видов установили, что личинками W. magnifica поражаются овцы и крупный рогатый скот всех половозрастных групп, особенно часто бараны-производители и валухи, реже и с меньшим уровнем экстенсивности инвазии ягнята и овцематки (табл. 4).

Взрослый крупный рогатый скот поражается чаще телят. Больные, слабые животные инвазируются чаще здоровых.

Таблица 4 - Среднегодовые данные распространения миазов у овец и крупного рогатого скота, инвазированных личинками W. magnifica

№ п\п	Животные разных половозрастных групп	Время исследования
		2004	2005	2006	2007	2008
		Кол-во, гол	ЭИ, %	Кол-во, гол	ЭИ, %	Кол-во, гол	ЭИ, %	Кол-во, гол	ЭИ, %	Кол-во, гол	ЭИ, %
1.	Бараны-производители	360	9,4	311	5,2	398	5,1	280	3,3	342	4,4
2.	Валухи	4270	8,1	3288	6,1	4239	4,5	5198	3,1	4320	3,8
3.	Овцематки	2211	7,3	3250	6,1	3245	4,2	2253	2,8	3304	3,1
4.	Ягнята	2232	7,5	242	5,1	284	4,5	205	1,1	189	2,3
5.	Крупный рогатый скот (коровы)	1986	5,2	2367	3,4	2216	3,9	3189	3,2	3213	3,1
6.	Телята	345	2,4	231	1,8	135	2,1	256	2,0	180	2,3

Максимальный уровень экстенсивности вольфартиозной инвазии регистрируется в течение первой-второй декады июня. В третьей декаде июня, в течение трех декад июля численность инвазированных животных снижается. Во второй-третьей декаде августа формируется непродолжительный пик подъема экстенсивности инвазии, а в сентябре-октябре отмечается его снижение. В третьей декаде октября в хозяйствах края вольфартиоз у сельскохозяйственных животных регистрируется редко.

Установлено, что в последние 15-20 лет в Ставропольском крае экстенсивность вольфартиозной инвазии возросла у овцематок в 2,21, у ягнят в 3,47 раза (в сравнении с 1984 г.).

Отмеченное явление, на наш взгляд, обусловлено тем, что вследствие значительного (в 4,3 раза) сокращения численности овцепоголовья в Ставропольском крае изменились и экологические условия, определяющие процессы сосуществования популяций паразита и хозяина в биоценозе, что в свою очередь привело к трансформации трофических связей в системе «паразит - хозяин» и обусловило рост экстенсивности вольфартиозной инвазии у овец и крупного рогатого скота.

За сезон лета W. magnifica в течение суток вольфартиозом поражается значительное количество животных: 3,3-9,4 % баранов, 3,1-8,1 % валухов, 2,8-7,3 % овцематок, 1,1-7,5 % ягнят. Экстенсивность вольфартиозной инвазии у крупного рогатого скота варьирует в пределах 3,1-5,2 %.

Численность мух Вольфарта в исследуемых биотопах сравнительно невысокая. Лет насекомых, в течение которого возможны их сборы, продолжается в степной зоне Ставропольского края с мая по ноябрь.

Активность W. magnifica в течение суток демонстрируется миграциями в пределах множества стаций, нападением на животных, питанием, размножением, чередуется с состоянием покоя.

В летний период лет насекомых начинается с 5-7 часов утра и достигает максимального подъема к 11-13 часам. С наступлением жары (13-16 часов) при температуре воздуха 32-35 °С активность насекомых снижалась или прекращалась. В это время мух обнаруживали под навесами, на теневой стороне животноводческих строений, чабанских домиков, в местах водопоя животных. Исследовали параметры экологической валентности (температурный оптимум и пессимум) имаго W. magnifica и на стадии личинки (рис. 1, 2).

Рисунок - 1. Зона температурного оптимума для имаго W. magnifica в



Рисунок - 2. Зона температурного оптимума для преимагинальных фаз W. magnifica

Установили, что экологическая валентность личинок по фактору температуры несколько выше, чем у окрыленных насекомых. Пределы их толерантности регистрируются в диапазоне 6-38 °С и 7-42 °С соответственно. Нижний порог активности вида определяется в интервале 7-12 °С.

Продолжительность жизни самок W. magnifica при температуре 17-25°С (в лабораторных условиях) составляла 5-31, самцов - 4-28 суток. Плодовитость варьировала в пределах 29-121 личинка на одну особь.

Интерес к хозяину у самки W. magnifica возрастает в связи с необходимостью откладки личинок. В этот период мух не пугают защитные реакции животного, присутствие человека.

За один прием самки откладывают животным 7-12 личинок на раны, слизистые оболочки, мацерированные участки кожи. Местами наиболее частой локализации паразитирующих личинок вольфартовых мух являются: препуций, основания рогов, область вульвы, промежности, ануса. Онтогенез преимагинальных фаз продолжается 5-6 суток, после чего личинки выходят на окукливание.

Сроки развития куколок W. magnifica регламентируются температурным режимом окружающей среды и варьируют в пределах 10-128 суток.

2. Особенности функционирования системы «паразит - хозяин» при энтомозах крупного рогатого скота и овец

Термин «паразито-хозяинные отношения» был введен в паразитологию Хегнером (Hegner, 1927), который считал их изучение важной задачей паразитологии. Это положение получило общее признание в 30-40-е годы главным образом благодаря работам научной школы паразитологов, возглавляемой В. А. Догелем. В настоящее время вопросам формирования и функционирования паразитарной системы придается все большее значение.

2.1 Патогенетические механизмы функционирования системы «паразит - хозяин» при гиподерматозе крупного рогатого скота

Исследованиями морфологического состава крови у спонтанно инвазированных животных личинками H. bovis и H. lineatum (пробы брали через 30, 60, 90, 120 и 150 суток) установили достоверное снижение эритроцитов через 90 суток на 16,7 %, через 120 - на 20,0 %.

В это время регистрировали снижение содержания гемоглобина соответственно на 10,0 % и 11,1 %. Количество лейкоцитов достоверно увеличилось на 12,9 и 23,3 %.

При изучении показателей белкового обмена у инвазированных животных установили снижение общего белка через 90-120 суток соответственно на 12,2 и 18,8 %.

В эти сроки регистрировали перераспределение компонентов белковой формулы: достоверное повышение количества б₁-глобулинов на 23,4 %, в-глобулинов - на 26,1 %, г-глобулинов - на 17,5 и 32,8 %, снижение альбуминов на 12,1, 18,8 %, б₂-глобулинов - на 28,3 %. Альбуминно-глобулиновый коэффициент снизился к 120-м суткам эксперимента на 31,3 %. К 150-м суткам наблюдений отметили обратную динамику, обусловленную, вероятно, тем, что паразиты в эти сроки покидают организм хозяина, а в местах их локализации проходят процессы регенерации поврежденных тканей.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что белково-синтезирующая функция печени у инвазированных животных претерпевает определенные изменения, свидетельствующие, по-видимому, о повышении ее функции в связи с необходимостью детоксикации метаболитов паразитирующих личинок оводовых мух. Повышение содержания в крови г-глобулинов, которые, как известно, являются основными носителями антител, свидетельствует об изменении иммунологической реактивности у крупного рогатого скота под воздействием ларвальных фаз H. bovis и H. lineatum.

Патогенез гиподерматоза изучен еще недостаточно. В литературе отсутствуют сведения о влиянии паразитирующих личинок оводовых мух на активность отдельных ферментов. Мы изучали активность АсАТ, АлАТ, ЛДГ, г-ГГТП, ЩФ у крупного рогатого скота, инвазированного личинками H. bovis и H. lineatum (табл. 5).

Таблица 5 - Динамика АсАТ, АлАТ, ЛДГ, гГГТП, ЩФ у животных, инвазированных личинками возбудителей гиподерматоза

Показатели M±m	Время исследований через …..n …суток
	До опыта	30	60	90	120	150
АсАТ	47,5±0,4	48,1±0,2	53,1±0,4	94,7±0,1	98,9±0,2	58,1±0,4
АлАТ	19,3±0,2	17,1±0,2	18,4±0,3	30,1±0,1	42,7±0,3	26,4±0,4
ЩФ	88,1±0,3	98,5±0,2	84,3±0,4	83,4±0,2	104,3±0,3	83,7±0,2
ЛДГ	857,1±1,3	973,4±1,6	1210,0±0,9	1353,1±1,9	1421,4±0,7	910,0±0,8
ГГТП	18,1±0,4	16,1±0,3	19,4±0,2	23,7±0,4	29,1±0,2	20,7±0,6

Примечание. Подчеркнуты данные, где р ? 0,05.

Установили достоверное повышение активности АсАТ в течение 90 и 120 суток экспериментальных наблюдений, которая была выше уровня исходных данных на 99,3 и 108,2 %. В эти же сроки активность АлАТ увеличилась на 55,9 и 121,2 %.

При изучении ЩФ установили, что уровень активности этого энзима превышал исходные данные через 120 суток на 18,3 %.

Повышение активности лактатдегидрогеназы демонстрировалось в течение всего периода наблюдений (30, 60, 90, 120, 150 суток) соответственно на 13,5; 41,0; 57,7; 65,7; 6,1 %.

Установили повышение активности г-глутамилтранспептидазы через 90 и 120 суток после заражения животных соответственно на 30,9 и 60,7 %.

Результаты проведенных исследований позволяют сделать заключение о том, что онтогенез преимагинальных фаз H. bovis и H. lineatum сопровождается негативным воздействием на организм паразитоносителя, который по принципу обратной связи в процессе функционирования системы «паразит - хозяин» реагирует совокупностью патофизиологических реакций.

Гистоморфологическими исследованиями установили, что личинки оводовых мух в процессе миграции через мышечную, межмышечную, соединительную ткани оставляют после себя каналы, характеризующиеся некрозом окружающих тканей, в пределах которых наблюдаются обширные скопления нейтрофилов, лимфоцитов и макрофагов.

В очагах поражения отмечено формирование демаркационного вала, представленного 30-40 рядами клеток. Артериальные кровеносные сосуды имеют умеренное кровенаполнение, их стенки утолщены, соединительнотканные волокна местами разволокнены, набухшие, гомогенизированы.

Клетки эндотелия артериальных сосудов частично десквамированы, в некоторых участках видна их пролиферация, демонстрируется скопление жидкости, наличие клеточных инфильтратов.

Характер установленных морфологических изменений позволяет сделать вывод, что причиной их возникновения являются мигрирующие личинки гиподерм. В местах локализации личинок установлено развитие острого, подострого или хронического воспаления.

В подкожной клетчатке формируются внеклеточные отеки. Вокруг кровеносных сосудов (при остром течении) видно скопление жидкости и наличие большого количества лимфоцитов и макрофагов.

Образуются внутриэпителиальные полости, которые при большом их количестве разделяются тонкими перегородками из эпителиальных клеток. Экссудат содержит единичные эозинофилы, нейтрофилы, клетки эпидермиса.

В верхней части дермы отмечали увеличение просветов кровеносных сосудов, формирование переваскулярных инфильтратов, содержащих лимфоциты, эозинофилы, нейтрофилы.

При длительном нахождении личинок в тканях, вокруг артериальных кровеносных сосудов и в демаркационной клеточной зоне обнаруживали скопления фибробластов, фиброцитов с последующим образованием соединительно-тканных волокон. Наблюдали невыраженный отек эпидермиса, без образования полостей.

В верхней части дермы различали умеренный инфильтрат, состоящий преимущественно из лимфоцитов и включающий немногочисленные гистиоциты, фибробласты, эозинофилы.

Таким образом, паразитирующие личинки гиподерм обусловливают в местах их локализации развитие морфоструктурных изменений у инвазированных животных, характеризующихся совокупностью альтеративных, экссудативных и пролиферативных процессов.

Морфология очага поражения определяется уровнем интенсивности гиподерматозной инвазии, особенностями функционирования системы «паразит - хозяин» в каждом отдельном случае.

2.2 Воздействие ларвальных фаз O. ovis на организм паразитоносителя

Исследования проводили на экспериментально зараженных животных личинками O. ovis первой стадии развития, которых вводили в носовую полость в количестве 150 экземпляров на одно животное. Гематологические исследования проводили одновременно с изучением клинической картины у первично инвазированных ягнят.

Кровь для исследований брали у животных до опыта, через 6 часов и 1, 3, 15, 30 суток. Такая периодичность обусловлена необходимостью изучения воздействия на организм хозяина паразитирующих личинок овечьего овода на всех этапах их развития. У экспериментальных животных установили достоверное снижение эритроцитов на 18,1 % и гемоглобина на 17,7 % к 15-м суткам опыта. На таком уровне эти показатели оставались до завершения наблюдений. Количество лейкоцитов достоверно увеличилось на 15,3 % к 3-м суткам эксперимента.

В последующем этот показатель имел тенденцию к снижению, а к 30-м суткам достигал уровня исходных данных. При определении количества лейкоцитов существенное значение имеет их дифференцированный подсчет. Установили достоверное увеличение палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов соответственно на 34,8 и 44,7 % через 1 сутки после заражения ягнят личинками овечьего овода. Через 3 суток изучаемые показатели превышали исходный уровень на 44,6 и 42,5 %. К 30-м суткам опыта изучаемые показатели не превышали уровня исходных данных. Установили увеличение базофилов, эозинофилов, моноцитов. Увеличение базофилов наблюдали в течение 1, 3, 15 суток соответственно на 50,0; 35,4; 52,6 %; эозинофилов в течение 1, 3, 15, 30 суток на 13,4, 8,3; 11,9; 14,9 %; моноцитов - через 6, 24 часов, 3, 15, 30 суток на 14,5; 23,2; 30,4; 30,0; 14,3 %. Кинетика лимфоцитов носила недостоверный характер. В группе контрольных животных гематологические показатели варьировали в пределах уровня исходных данных.

Круглогодичное паразитирование личинок овечьего овода предполагает необходимость изучения характера паразито-хозяинных взаимоотношений при эстрозе в период развития осенней генерации паразита, который продолжается с октября-ноября до марта - июня следующего года и характеризуется относительной продолжительностью, задержкой онтогенеза ларвальных фаз с ноября-декабря до января-февраля. Установили, что гематологические показатели у инвазированных животных претерпевали ряд изменений. У животных первой группы установлено достоверное снижение эритроцитов и гемоглобина через 90, 120 суток наблюдений соответственно на 11,8 и 15,5 %.

Через 60, 90, 120 суток после заражения овец личинками овечьего овода отмечено достоверное возрастание количества лейкоцитов соответственно на 14,7; 15,5; 16,1 %.На основе выведенной лейкоформулы у животных опытной группы установлено увеличение палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов через 60 суток после заражения овец личинками овечьего овода. Отмеченные изменения носили недостоверный характер. В эти сроки возрастало количество эозинофилов до 7,3 %. Эозинофилия демонстрирует изменение реактивности инвазированного организма. Максимальный рост эозинофилии отмечали к 120-м суткам опыта, в период, когда личинки овечьего овода достигали 3-й стадии развития. Очевидно, что в это время они выделяют максимальное количество экскретов, в связи с возросшей их массой и повышенной активностью, обусловленной завершением развития ларвальной фазы и необходимостью выхода в окружающую среду.

Установили, что эозинофилия крови (полученной из носовой полости) и носового секрета, зависела от интенсивности эстрозной инвазии. При интенсивности 15 экземпляров личинок на одно животное эозинофилия крови составляла 7,3 %, носового секрета - 1,76 %. У овец с интенсивностью инвазии 64 личинки эти показатели достигали 22,3 и 3,95 %.

Введение овцам эстрозного антигена сопровождалось развитием реакций кожной чувствительности: немедленного (ГНТ) (31,6 %), замедленного (ГЗНТ) (33,5 %), смешанного (4,7 %) типов. У овец в возрасте 2-3 лет преобладали реакции ГНТ, 3-5 лет - ГЗНТ.

При интраназальном введении антигена положительными назальными реакциями реагировали 65,2 % обследованных овец. Отрицательные реакции (34,8 %) регистрировали при интенсивности оводовой инвазии 6-46 личинок на одно животное. Наибольшее количество животных с положительными реакциями выявляли в июле, ноябре и апреле, т. е. в периоды завершения развития ларвальных фаз O. ovis и максимальной интенсивности эстрозной инвазии.

У овец, инвазированных личинками овечьего овода, изучали кинетику ферментов переаминирования, щелочной фосфатазы, г-глютамилтранспептидазы и лактатдегидрогеназы. Установили, что в течение первых 60 суток экспериментальных наблюдений активность ферментов переаминирования у инвазированных животных возрастала у животных всех групп. Активность щелочной фосфатазы у овец к 60-м суткам опыта возросла в 1,87 раза, к 90-м суткам мы отметили ее снижение на 19,3 % в сравнении с данными 60 суток, а к 120-м суткам активность ЩФ у овец снизилась в 1,2 раза в сравнении с исходным уровнем. Активность г-глютамилтранспептидазы увеличилась через 60 суток в 1,2 раза.

К 120-м суткам опыта активность г-ГГТП была выше исходных данных в 1,33 раза. Активность общей лактатдегидрогеназы у животных увеличивалась на протяжении всего периода наблюдений.

Коэффициент повышения общей ЛДГ у больных овец варьировал в пределах 1,16-1,35. Вариабельность биохимических изменений крови у больных эстрозом овец, по-видимому, отражает различную степень компенсаторных возможностей организма паразитоносителя.

Морфологические изменения слизистой оболочки носовой полости у инвазированных овец носили характер гиперэргического воспаления.

Выраженность клинических признаков эстроза зависела от интенсивности оводовой инвазии и стадии развития личинок овечьего овода. В исследованных участках слизистой оболочки носовой полости и придаточных пазух выявлены морфологические изменения, затрагивающие в различной степени все структуры слизистой оболочки, носящие резко выраженный очаговый характер.

Слизистая оболочка носовой полости в первые дни после заражения овец была розово-красного цвета, набухшей. Обнаруживали повреждения эпителия слизистой оболочки носовой полости. Эпителиальный слой был набухшим, разрыхленным, на отдельных участках отсутствовал.

Демонстрировались очаги слизистой дистрофии клеток мерцательного эпителия, отдельные участки которого были представлены клеточным детритом - бесструктурной оксифильной массой, содержащей ядра клеток. Отмечалась пролиферация подэпителиальных слоев, которая демонстрировалась картиной беспорядочного расположения клеток. Увеличивалось количество рядов эпителиальных клеток вплоть до метаплазии мерцательного эпителия в многослойный плоский.

Изучение воздействия паразитирующих личинок на неспецифического хозяина (при экспериментальном заражении кроликов) позволило установить общность клинических признаков, характерных для эстроза овец.

Использовали три группы животных (по три кролика в каждой группе). Интенсивность инвазии у животных первой группы составляла 15 экземпляров личинок на одно животное, второй - 30. Кролики третьей группы служили контролем.

Установили, что количество эритроцитов у животных обеих групп через 10 суток наблюдений снизилась на 24 и 26 %, содержание гемоглобина на 15 и 19 %. Количество лейкоцитов увеличилось на 28 и 32 %. Активность АсАТ через десять суток у кроликов первой группы возросла в 1,94, второй - в 2 раза. Активность АлАТ возросла через 10-30 суток у животных первой группы в 1,17 и 1,43 раза, второй - в 1,78 и 2,53 раза.

Установили, что активность общей ЛДГ у кроликов обеих экспериментальных групп была повышенной через 1, 5, 10, 30 суток в первой группе соответственно в 1,68; 2,42; 2,18; 1,25 раза, во второй - в 1,49; 2,41; 2,41; 1,95 раза.

Уровень общего белка в сыворотке крови к 30-м суткам наблюдений у животных первой и второй групп достоверно снижался соответственно на 11,1 и 11,5 %. Отмечено изменение соотношений компонентов белковой формулы у экспериментальных животных.

Установили, что паразитирование личинок овечьего овода в носовой полости кроликов вызывало у животных первой группы достоверное снижение альбуминов через 10 и 30 суток наблюдений соответственно на 16,4 и 8,28 %. У кроликов второй группы - на 15,5 и 23,6 %.