Kemerovo, Kemerovo, Russian Federation
Novosibirsk, Novosibirsk, Russian Federation
UDC 636.32
The content of erythrocyte parameters in the peripheral blood of Romanov sheep was studied according by seasons of the year. The experiment included purebred non-pregnant sheep aged 18 months with a live weight from 46 to 56 kg, zoned in Kuzbass. The studies were conducted before the start of the sexual season in July and after its end in February. Blood was taken from the jugular vein by vacuum method into tubes with K2EDTA. Blood parameters were measured on PCE90 Vet hematology analyzer. For comparative statistical analysis, taking into account the nature of data distribution, the Student’s criteria for independent samples and Mann-Whitney were applied. The content of the total number of erythrocytes in the summer season, hemoglobin, hematocrit, average erythrocyte volume, average hemoglobin content in erythrocytes, average hemoglobin concentration in erythrocytes (MCHC), and the width of red blood cell distribution (RDW) in both seasons varied within generally accepted normal values. The number of erythrocytes in winter was below the norm. Erythrocyte indices were characterized by a wide range of phenotypic variability. Seasonal differences have been established for all indices except the average hemoglobin concentration in red blood cells. The number of red blood cells in the summer season was 1.8 times higher than in winter (p<0,05). and were 3.99±0.05 ×1012/l and 7.4×1012/l. The levels of hemoglobin, hematocrit, average volume of red blood cells, MSNS, RDW were higher in winter by 13.5%, 13.3%, 51.2%, 48.1% and 12.9%, respectively (p<0,05). The variation of erythrocyte parameters between seasons can serve as indicators of the environmental impact on animal health.
sheep, Romanov breed, erythrocyte parameters, seasons
Введение. Гематологические показатели овец, как и у других сельскохозяйственных животных, отражают их физиологический статус, способность организма реагировать на различные средовые и стрессовые факторы, характеризуются породными и возрастными особенностями. Эритроцитарные параметры играют значимую роль в клинической оценке состояния здоровья овец, оценке эффективности лечения и адаптации животных к различным условиям окружающей среды [1, 2].
Романовская порода овец происходит от североевропейской короткохвостой овцы [3]. Порода обладает хорошими производственными показателями, высокой плодовитостью, широко используется в программах скрещивания для улучшения признаков других пород овец во всех странах [3, 4, 5], характеризуется высокими адаптивными свойствами, что обуславливает её широкое географическое распространение. Однако в более ранних исследованиях было отмечено угнетающее влияние чрезмерной летней жары на активность самцов и плодовитость самок романовской породы [6]. К настоящему времени особенности чувствительности млекопитающих, и в частности, мелких жвачных описан достаточно подробно [7]. Степень чувствительности зависит от различных факторов, главным образом от физиологического состояния организма, гормонального статуса, породы, возраста [7, 8, 9].
Взаимосвязь гематологических показателей с сезоном года может быть обусловлена не только температурным фактором, влажностью, атмосферным давлением, но и связана с колебаниями мелатонина. В последние годы активно обсуждаются оказываемые им иммуномодулирующее, антиоксидантное действия, антиапоптотический и противовоспалительный эффекты, включая влияние на гематологические, в том числе эритроцитарные параметры [10].
Сезонные эффекты в изменении гематологического статуса могут быть обусловлены изменениями парциального давления кислорода. При состояниях, связанных со снижением поступающего в организм кислорода, количество эритроцитов возрастает вследствие перераспределения крови из физиологических депо и увеличения секреции эритропоэтинов в красном костном мозге. Цирканнуальные колебания температуры воздуха, циркадные ритмы влияют на уровень потребление кислорода организмом животных [11].
Кроме того, в овцеводстве остаётся актуальной проблема, связанная с сезонными паразитарными инфекциями, оказывающими негагативное влияние на гематологический статус. Такие инфекции представляют собой серьезную угрозу для здоровья и продуктивности овец. Самые высокие показатели инфицирования приходятся на лето поскольку температура и влажность определяют эпидемиологию паразитарных инфекций [12].
Природные условия Кузбасса характеризуются выраженной сезонной сменой внешних факторов. Наиболее ярко отличия по температуре и продолжительности дня проявляются летом и зимой. Жизнедеятельность организма сельскохозяйственных животных, разводимых в резко-контитентальном климате Кузбасса, связана с напряжением регуляторных, гомеостатических и эффекторных систем. Исходя из этого, значительный интерес представляет оценка неспецифических и специфических компонентов адаптивных механизмов организма овец во время сезонных изменений, в том числе на основе эритроцитарных параметров.
Цель исследования заключалась в оценке содержания и изменчивости показателей эритроцитарного звена гемограммы с учетом сезона года у овцематок романовской породы, разводимых в Кузбассе.
Условия, материалы и методы. Объектом исследования были овцы романовской породы. Эритроцитарные параметры были изучены в зимний и летний период у чистопородных не суягных овцематок в возрасте 18±1 месяцев, выращиваемых на территории Кузбасса. Экспериментальный период длился с февраля 2022 года по август 2022 года и включал два климатических сезона: зиму и лето. Среднемесячная температура февраля в Кузбассе составляет -14 ... -21°С, в июле - от +17°С до +22°С. Зона районирования овец имеет благоприятный экологический статус [13].
Содержание овцематок осуществлялось изолированно от баранов в специально оборудованных загонах с использованием соломы в качестве подстилочного материала. Животным был обеспечен беспрепятственный доступ к источникам воды. Кормление осуществлялось в соответствии с нормативами для романовской породы овец. Масса тела варьировала в диапазоне от 46 до 56 кг. У овцематок не наблюдалось клинических признаков заболевания, ректальная температура была 38,5±0,4 °С.
Венозную кровь отобрали из яремной вены у 31 овцы в июле (до начала полового сезона) и у 35 голов в феврале (после окончания) в вакуумные пробирки Lab-Vac с К2ЭДТА, производитель: Shandong Chengwu Medical Products Factory (Китай). Объём пробок 4 мл.
При венепункции использовали иглы 20 калибра (20G×1 ½ (0,9×38 мм), производитель Zhejiang Gongdong Medical Technology Co. (Китай). Забор крови у овцематок проводился ветеринарным врачом в утреннее время после голодной паузы в соответствии с правилами асептики.
Все применимые международные, национальные и институциональные принципы ухода и использования животных были соблюдены.
Лабораторные исследования проведены в учебно-научной лаборатории биохимии и генетики кафедры ветеринарной генетики и биотехнологии Новосибирского ГАУ. Анализ параметров красной крови проводился на гематологическом анализаторе PCE-90VET, программа «Овцы», режим цельная кровь.
Статистическая обработка данных включала проверку на соответствие нормальному распределению с использованием критерия Шапиро-Уилка и графического сравнения двух распределений Q-Q плот. Выявление выбросов проводили тестом Тьюки, гомоскедастичность дисперсий – тестом Левена. При нормальном распределения межгрупповые сравнения осуществляли с помощью критерия Стьюдента, в иных случаях использовали критерий Манна-Уитни. Расчеты проводились в программах Exсel и среде R studio.
Результаты и обсуждение. Первоначально с помощью теста Тьюки исключены потенциальные выбросы. Результаты последующего тестирования характера распределения с помощью теста Шапиро-Уилка (SW) и графиков кантиль-квантиль плот (Q–Q plot) с указанием числа наблюдений представлены на рисунке 1.
Нормальным распределением (SWp≥0,05) характеризовались в зимний сезон: общее число эритроцитов, средний объем эритроцита, среднее содержание гемоглобина в эритроците, средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах, ширина распределения эритроцитов; в летний сезон: гемоглобин, гематокрит, средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах.
Рисунок 1 – Результаты тестирования на нормальность распределения эритроцитарных параметров овцематок романовской породы в Кузбассе
Для всех изучаемых показателей по сезонам годы представлены робастные показатели с расчётом 95% доверительного интервала (ДИ) для медианных значений методом бутстрэпа (табл. 1).
Таблица 1 – Содержание и изменчивость эритроцитарных показателей несуягных овцематок романовской породы в Кузбассе
|
Показатель |
Ме |
Вариац. размах |
IQR |
Ме 95% ДИ |
Ме |
Вариац. размах |
IQR |
Ме 95% ДИ |
|
|
Зимний сезон |
Летний сезон |
||||||
|
RBCх1012/л |
1,35 |
0,46 |
3,87- 4,13 |
7,4 |
5,9 |
2,2 |
6,26-7,38 |
|
|
Hb, г/л |
114 |
33 |
10,5 |
107,1- 114,6 |
98 |
66 |
21,2 |
89,6-100,7 |
|
Ht, % |
34,2 |
9,9 |
3,15 |
32,13- 34,37 |
29,4 |
19,8 |
6,45 |
26,89- 30,2 |
|
MCV, фл |
81,5 |
45,83 |
13,9 |
77,8- 85,7 |
39,7 |
51,5 |
15,2 |
36,2-43,6 |
|
MCH, пг |
26,8 |
17,2 |
4,2 |
25,8- 28,5 |
13,9 |
18,88 |
9,14 |
13,7-18,2 |
|
MCHC, г/л |
348 |
96 |
35 |
338,2-357,8 |
339 |
65 |
22 |
332,4- 342,4 |
|
RDW, % |
15,4 |
9,4 |
3,28 |
14,17-16,0 |
13,4 |
7,8 |
3,1 |
13,0-14,6 |
Примечание: Me – медиана; IQR – межквартильный размах; ДИ– доверительный интервал
Биологическая вариация эритроцитарных параметров представляет собой естественные колебания количественных признаков, обусловленные генетическими, физиологическими и средовыми факторами. Представленные данные (табл. 1) свидетельствуют о значительной сезонной изменчивости эритроцитарных показателей у исследуемых овецематок романовской породы.
Медианные значения всех показателей за исключением числа эритроцитов выше зимой в сравнении с летним сезоном. Летом медиана RBC равна 7,4 ×1012/л, зимой – 3,98×1012/л. 95% доверительные интервалы медианных значений отражают аналогичные тенденции: в зимний период отмечается более узкий 95% ДИ, его относительная ширина составляет 6,5% от медианы, что, возможно отражает жесткую регуляцию в неблагоприятных условиях. Летом установлен широкий 95% ДИ для Ме, относительная ширина достигает 15,1%. Кроме того, можно отметить полное отсутствие перекрытия интервалов, абсолютное расстояние между ДИ составляет 2,13×10¹²/л.
Все эритроцитарные параметры характеризуются определенной степенью фенотипической пластичности, позволяющей организму поддерживать кислородтранспортную функцию в меняющихся условиях, в том числе связанных с комплексом сезонных изменений. Фенотипическая изменчивость большинства эритроцитарных параметров в летний период больше, что отражается в более высоких значениях межквартильного и вариационного размахов. Диапазоны же варьирования средней концентрации гемоглобина в эритроцитах и ширины распределения эритроцитов шире в зимний сезон. Эти сезонные изменения в распределении показателей могут указывать на различные адаптивные механизмы организма овец к изменяющимся условиям окружающей среды. Ещё в 1993 г. E. Kristal‐Boneh et al. указывали, что циркануальные ритмы объясняют от 10% до 57% дисперсий всех эритроцитарных параметров [14].
Более высокая изменчивость многих показателей в летний период указывает на больший разброс в индивидуальном адаптационном потенциале овцематок к более высоким температурам. Полученные результаты также представлены на диаграммах размаха (рис. 2).
Рисунок 2 – Диаграммы размаха эритроцитарных параметров овцематок романовской породы в Западной Сибири
Для эритроцитарных показателей овцематок, характеризовавшихся нормальными распределениями, были рассчитаны показатели описательной статистики, представленные в таблице 2.
Таблица 2 – Описательная статистика эритроцитарных показателей овцематок романовской породы в Западной Сибири
|
Показатель |
|
σ |
Cv |
Ass |
|
σ |
Cv |
Ass |
|
|
Зимний сезон |
Летний сезон |
||||||
|
RBC, х1012/л |
0,328 |
8,22 |
-0,001 |
|
|
|
-0,772 |
|
|
Hb, г/л |
110,7±2,07 |
11,1 |
19,9 |
-0,54 |
95,9±2,72 |
15,8 |
15,7 |
-0,02 |
|
Ht, % |
33,21±0,62 |
3,4 |
10,1 |
-0,541 |
28,75±0,82 |
11,83 |
16,6 |
-0,028 |
|
MCV, фл |
83.21±2,12 |
4.83 |
14 |
0,819 |
|
|
|
1,796 |
|
MCH, пг |
27,62±0,75 |
4,02 |
14,6 |
0,635 |
|
|
|
1,068 |
|
MCHC, г/л |
346,7±7,55 |
25,67 |
11,7 |
2,664 |
338,5±2,63 |
15,32 |
4,52 |
0,589 |
|
RDW, % |
15,18 ±0,45 |
2,44 |
16,1 |
0,047 |
|
|
|
1,75 |
Примечание: 
– средняя арифметическая; Sx – ошибка средней арифметической; σ– среднее квадратическое отклонение; Cv – коэффициент вариации, %; Ass – показатель асимметрии
Обращает на себя внимание, что у исследуемых нами овцематок в зимний период абсолютное количество эритроцитов ниже общепринятой нормы. Для овец романовской породы нижней границей числа эритроцитов обычно считается 7,0×1012/л. Но следует отметить, что эта граница рассматривается без учета пола, возраста и климато-географических условий разведения. Снижение абсолютного числа эритроцитов отражает особенности адаптации данной группы овцематок к выраженному снижению температуры зимой. Пониженное количество эритроцитов косвенно указывает на низкий уровень транспорта кислорода. Это может свидетельствовать о неблагоприятных условиях окружающей среды, влияющих на физиологическое состояние овец. В зимний сезон также наблюдается небольшая отрицательная асимметрия для числа эритроцитов, гемоглобина и гематокрита, что отражает преобладание в группе овцематок с низкими значениями показателей. Наиболее выраженной отрицательной асимметрией характеризуются Hb и Ht. Для остальных показателей установлены незначительные положительные показатели асимметрии, приближающиеся к нулевым значениям, за исключением MCHC (средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах), где положительная асимметрия достаточно выражена.
По содержанию гемоглобина в крови наши данные соотносятся с результатами других исследователей для овец романовской породы. Однако фенотипическая изменчивость гемоглобина в исследуемой нами популяционной выборке гораздо выше. Например, Е.К. Никонова и др. (2023) приводит коэффициенты вариации для гемоглобина у баранчиков летом 2,43%, зимой – 2,58%. Так же коэффициенты вариации числа эритроцитов были ниже, чем в нашем исследовании: летом – 1,92%, зимой – 2,04% [15].
В летний период так же наблюдается незначительная отрицательная асимметрия для количества эритроцитов, гемоглобина и гематокрита и положительная для остальных показателей. При этом показатель асимметрии для MCHC значительно ниже.
Сравнительный анализ средних значений эритроцитарных параметров овцематок показывает значительные различия (p <0,05) между зимним и летним сезонами для большинства показателей (табл. 3). Перед сравнением средних значений изучаемых популяционных выборок с нормальным распределением была оценена гомоскедастичность дисперсий с помощью теста Левена. Статистике теста для гемоглобина составила 0,677627, p-значение равно 0,516564; для гематокрита – 0,491903, p-значение равно 0,616835. Поскольку разница между выборочными дисперсиями оцениваемых групп недостаточно велика, чтобы быть статистически значимой сравнение средних значений по сезонам для гемоглобина и гематокрита проводили с помощью критерия Стьюдента для независимых выборок.
Таблица 3 – Сравнительный анализ эритроцитарных показателей овцематок романовской породы в Западной Сибири
|
Показатель |
U-test |
St-test |
p–value |
|
Абсолютное число эритроцитов, 1012/л |
84,5 |
|
4,12e-9* |
|
|
4,23 |
0,0000771* |
|
|
Величина гематокрита Ht, % |
|
4,61 |
0,0000931* |
|
Средний объём эритроцитов MCV, фл |
967 |
|
8,652e-11* |
|
Среднее содержание Нb в эритроците, пг |
900,5 |
|
1,992e-8* |
|
Средняя концентрация Hb в эритроцитах, г/л |
1,58 |
|
0,1188 |
|
Коэффициент распределения эритроцитов по ширине, % |
650,5 |
|
0,03418* |
Примечание: U-test – критерий Манна-Уитни, St-test – критерий Стьюдента для независимых выборок, *- p <0,05 – статистически достоверные различия
Для всех показателей за исключением средней концентрации Hb в эритроцитах установлены достоверные различия, что свидетельствует значительной сезонной изменчивости эритроцитарных показателей у овец. Количество эритроцитов в летний сезон было выше в 1,8 раз в сравнении с зимним (p <0,05). И составляли 3,99±0,05×1012/л и 7,4×1012/л. Уровни гемоглобина, гематокрита, средний объём эритроцитов, МСНС, RDW были выше зимой на 13,5%, 13,3%, 51,2%, 48,1% и 12,9% соответственно (p <0,05).
В летний период наблюдается повышение количества эритроцитов, но при этом уровень гемоглобина ниже, размер эритроцитов меньше и менее гетерогенный. В отношении сезонной динамики эритроцитов наши данные соотносятся с результатами Е.К. Никонова и др. (2023), которые отмечали, что у баранчиков романовской породы в зимний период число эритроцитов в крови и её насыщенность гемоглобином снижались [15].
Согласно современным представлениям, у млекопитающих, живущих в условиях, отличных от тропиков, обычно отмечается гемоконцентрация в зимний период [16]. Максимальные значения параметров обычно наблюдаются зимой, а минимальные – летом. У исследованных нами овцематок уровни гемоглобина, гематокрита и остальных эритроцитарных параметров ниже в летний период, что соотносится с данным положением. Более низкий средний гематокрит летом отражает снижение среднего объема эритроцитов (MCV), а не снижение количества эритроцитов (RBC). Снижение парциального давления кислорода в летнее время приводит к увеличению числа эритроцитов. Популяция эритроцитов в организме должна оставаться в определенных пределах для того, чтобы обеспечить оксигенацию тканей организма и поддерживать адекватные значения давления крови и вязкости.
Выводы. 1. Эритроцитарные показатели гемограммы у овцематок романовской породы в возрасте 18-ти месяцев, разводимых в климато-географических условиях Кузбасса показали широкий диапазон фенотипической изменчивости, что отражает высокий адаптационный потенциал.
2. Установлены сезонные различия по всем эритроцитарным показателям кроме средней концентрация гемоглобина в эритроцитах. Количество эритроцитов в летний сезон было выше в 1,8 раз в сравнении с зимним. Уровни гемоглобина, гематокрита, средний объём эритроцитов, МСНС, RDW были выше зимой на 13,5%, 13,3%, 51,2%, 48,1% и 12,9% соответственно (p<0,05). Сезонные изменения функционирования организма реализуются, вероятнее всего, через механизмы оксигенации.
1. Agarkova NA, Chernobay EN. [Clinical, morphological and biochemical parameters of sheep of different lines depending on fertility at birth]. Zootekhniya. 2021; 8. 31-35 p. https://doi.org/10.25708/ZT.2021.71.11.008. EDN: https://elibrary.ru/FYCGVV
2. Sebezhko OI, Korotkevich OS, Kochnev NN. [Features of the hematological status of cows of different breeds in Western Siberia]. Vestnik NGAU (Novosibirskiy gosudarstvennuy agrarnuy universitet). 2024; 2(71). 259-269 p. https://doi.org/https://doi.org/10.31677/2072-6724-2024-71-2-259-269. EDN OULCCO.
3. Pokhyl V, Mykolaichuk L, Pokhyl O. Hematological parameters and production characteristics of novel Romanov × Hissar crossbred sheep adapted to European steppe climate. Veterinarska stanica. 2024; Vol.55. 2. 181-194 p. https://doi.org/https://doi.org/10.46419/vs.55.2.8. EDN: https://elibrary.ru/PNGCOM
4. Klimanova EA, Popovskiy ZT, Konovalova TV. [Association of β-lactoglobulin genotypes with hematological blood parameters in Romanov sheep]. Vestnik NGAU (Novosibirskiy gosudarstvennuy agrarnuy universitet). 2021; 4(61). 126-136 p. https://doi.org/10.31677/2072-6724-2021-61-4-126-136. EDN UGZKJH.
5. Morozov IN, Sebezhko OI. [Seasonal differences in the lipid profile of Romanov ewes in the conditions of Kuzbass]. Zootekhniya. 2025; 3. 31-34 p. https://doi.org/https://doi.org/10.25708/ZT.2025.46.49.008. EDN ROPJRA
6. Duricic D, Benic M, Zaja IZ. Influence of season, rainfall and air temperature on the reproductive efficiency in Romanov sheep in Croatia. International journal of biometeorology. 2019; Vol.63. 817-824 p. https://doi.org/https://doi.org/10.1007/s00484-019-01695-0. DOI: https://doi.org/10.1007/s00484-019-01696-z; EDN: https://elibrary.ru/VPBLNH
7. Caroprese M. Sheep housing and welfare. Small ruminant research. 2008; Vol.76. 1-2. 21-25 p. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2007.12.015.
8. Turini L, Foggi G, Mantino A. Changes in hematological and hematochemical parameters in lactating dairy sheep according to different pasture management and heat stress risk: a longitudinal study. Veterinary and Animal Science. 2025; Vol.27. 100419 p. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.vas.2024.100419. EDN: https://elibrary.ru/KPSTTT
9. Sebezhko OI, Morozov IN, Tarasenko EI. [Seasonal fluctuations in the level of sex hormones in mature Romanov ewes in Western Siberia]. Zootekhniya. 2024; 6. 32-37 p. https://doi.org/https://doi.org/10.25708/ZT.2024.32.42.010. EDN FGSRGM.
10. Ake AS, Ayo JO, Aluwong T. Effects of melatonin on hematologic and biochemical changes and the effects of circadian rhythm on hematologic changes in donkeys (Equus asinus) subjected to packing during the hot‐dry season. Veterinary Clinical Pathology. 2023; Vol.52. 2. 299-312 p. https://doi.org/https://doi.org/10.1111/vcp.13193. EDN: https://elibrary.ru/CSEHGN
11. Petrov VN. [Features of the influence of the partial oxygen density gradient in atmospheric air on the health of the population living in the Arctic zone of the Russian Federation]. Vestnik Kolskogo nauchnogo tsentra RAN. 2015; 3 (22). 82-92 p. EDN: https://elibrary.ru/VBAYNZ
12. Castro RL, Brito DR, Pires PC. Seasonal variation of gastrointestinal parasitic infections in goats and sheep in Sao Luis, Maranhao, Brazil. Revista Brasileira de Saúde e Produção Animal. 2023; Vol.24. e20230020 p. https://doi.org/https://doi.org/10.1590/S1519-99402023e20230020. DOI: https://doi.org/10.1590/s1519-994020230020
13. Zayko OA, Nazarenko AV, Koroleva IA. [Features of copper accumulation in the bristles of pigs of different breeds]. Sibirskiy vestnik selskokhozyaystvennoy nauki. 2021; Vol.51. 1. 90-98 p. https://doi.org/https://doi.org/10.26898/0370-8799-2021-1-11. EDN: https://elibrary.ru/SGFQNZ
14. Kristal‐Boneh E, Froom P, Harari G. Seasonal changes in red blood cell parameters. British journal of hematology. 1993; Vol.85. 3. 603-607 p. https://doi.org/10.1111/j.1365-2141.1993.tb03354.x.
15. Nikonova EK, Rakhimzhanova IA, Mironova IV. [The influence of genotype and season of the year of rams on hematological parameters]. Ġylym ža̋ne bìlìm. 2023; Vol.2. 1 (70). 107-113 p. https://doi.org/https://doi.org/10.52578/2305-9397-2023-1-2-107-114. EDN: https://elibrary.ru/GDPSFI
16. Kuzmenko NV, Tsyrlin VA, Pliss MG. [Seasonal dynamics of red blood parameters in healthy people in regions with different climate types: Meta-analysis]. Geofizicheskie protsessy i biosfera. 2021; Vol.20. 3. 39-60 p. https://doi.org/https://doi.org/10.21455/GPB2021.3-3. EDN: https://elibrary.ru/ZRTJQA
