veterinaryВетеринария сегодняVeterinary Science Today2304-196X2658-6959"Veinard"10.29326/2304-196X-2023-12-4-322-330veterinary-768Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ | БОЛЕЗНИ КРСORIGINAL ARTICLES | BOVINE DISEASESОценка ранозаживляющего эффекта кремнийцинкборсодержащего глицерогидрогеля и влияние его на молочную железу высокопродуктивных коровEvaluating wound-healing effect of silicon-zinc-boron-containing glycerohydrogel and its effect on mammary glands of high producing dairy cowshttps://orcid.org/0000-0001-9689-1781ДроздоваЛ. И.DrozdovaL. I.

Дроздова Людмила Ивановна, доктор ветеринарных наук, профессор, заведующий кафедрой морфологии и экспертизы

г. Екатеринбург

Lyudmila I. Drozdova, Doctor of Science (Veterinary Medicine), Professor, Head of the Department of Morphology and Expertise

Ekaterinburg

drozdova43@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2602-6810БарковаА. С.BarkovaA. S.

Баркова Анна Сергеевна, доктор ветеринарных наук, доцент, заведующий кафедрой производства и экспертизы качества сельскохозяйственной продукции

г. Калининград

Anna S. Barkova, Doctor of Science (Veterinary Medicine), Associate Professor, Head of Department of Production and Quality Expertise of  Agricultural Products

Kaliningrad

barkova.as@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7130-5627ИсаковаМ. Н.IsakovaM. N.

Исакова Мария Николаевна, кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник отдела репродуктивной биологии и неонатологии

620142, г. Екатеринбург, ул. Белинского, 112а

Mariya N. Isakova, Candidate of Science (Veterinary Medicine), Senior Researcher, Department of Reproductive Biology and Neonatology

620142, Ekaterinburg, ul. Belinsky, 112a

tmarya105@yandex.ruЛарионовЛ. П.LarionovL. P.

Ларионов Леонид Петрович, профессор, доктор медицинских наук, профессор кафедры фармакологии и клинической фармакологии

г. Екатеринбург

Leonid P. Larionov, Professor, Doctor of Science (Medicine), Professor of the  Department of Pharmacology and  Clinical Pharmacology

Ekaterinburg

larionov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8821-0920ПермикинВ. В.PermikinV. V.

Пермикин Василий Викторович, младший научный сотрудник технологической лаборатории

г. Екатеринбург

Vasiliy V. Permikin, Junior Researcher, Technological Laboratory

Ekaterinburg

vasiliy_permikin@mail.ruСтариковН. М.StarikovN. M.

Стариков Никита Михайлович, кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник лаборатории иммунологии и патобиохимии

г. Екатеринбург

Nikita M. Starikov, Candidate of Science (Veterinary Medicine), Senior Researcher, Laboratory of Immunology and Pathobiochemistry

Ekaterinburg

info@urnivi.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8746-7046ХонинаТ. Г.KhoninaT. G.

Хонина Татьяна Григорьевна, доктор химических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории органических материалов ИОС УрО РАН; профессор кафедры почвоведения, агроэкологии и химии имени профессора Н. А. Иванова ФГБОУ ВО Уральский ГАУ

г. Екатеринбург

Tat’yana G. Khonina, Doctor of Science (Chemisrty), Leading Researcher, Laboratory of  Organic Materials, IOS UB RAS; Professor of the Department of Soil Science, Agroecology and Chemistry named after professor N. A. Ivanov, FSBEI HE Ural SAU

Ekaterinburg

khonina@mail.ruФГБОУ ВО «Уральский государственный аграрный университет» (ФГБОУ ВО Уральский ГАУ)РоссияFSBEI HE “Ural State Agrarian University” (FSBEI HE Ural SAU)Russian FederationФГБОУ ВО «Калининградский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «КТГУ»)РоссияFSBEI HE “Kaliningrad State Technical University” (FSBEI HE “KSTU”)Russian FederationФГБНУ «Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук» (ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН)РоссияFSBSI “Ural Federal Agrarian Scientific Research Centre, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences” (FSBSI UrFASRC, UrB of RAS)Russian FederationФГБОУ ВО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России (ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России)РоссияFSBI HPE “Ural State Medical University” of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation (FSBI НРE “USMU” MOH Russia)Russian FederationФГБУН Институт органического синтеза им. И. Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук (ИОС УрО РАН)РоссияI. Ya. Postovsky Institute of Organic Synthesis of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (IOS UB RAS)Russian FederationФГБОУ ВО «Уральский государственный аграрный университет» (ФГБОУ ВО Уральский ГАУ); ФГБУН Институт органического синтеза им. И. Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук (ИОС УрО РАН)РоссияFSBEI HE “Ural State Agrarian University” (FSBEI HE Ural SAU); I. Ya. Postovsky Institute of Organic Synthesis of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (IOS UB RAS)Russian Federation202320122023124322330Copyright © Дроздова Л.И., Баркова А.С., Исакова М.Н., Ларионов Л.П., Пермикин В.В., Стариков Н.М., Хонина Т.Г., 20232023Дроздова Л.И., Баркова А.С., Исакова М.Н., Ларионов Л.П., Пермикин В.В., Стариков Н.М., Хонина Т.Г.Drozdova L.I., Barkova A.S., Isakova M.N., Larionov L.P., Permikin V.V., Starikov N.M., Khonina T.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://veterinary.arriah.ru/jour/article/view/768

Качество получаемого коровьего молока, снижающееся прежде всего за счет наличия у животных воспалительных процессов в молочной железе, остается одной из важных проблем молочного животноводства, что требует разработки высокоэффективных, безопасных и доступных терапевтических средств. Большим потенциалом для решения данного вопроса обладает нанокомпозитный кремнийцинкборсодержащий глицерогидрогель (Si-Zn-B-гель). В работе представлены данные, подтверждающие наличие ранозаживляющей активности глицерогидрогеля и эффективность его использования в схемах лечения гиперкератоза сосков молочной железы коров. Результаты исследования, проведенного на экспериментальной модели термического ожога кожи крыс, свидетельствуют о том, что Si-Zn-B-гель является перспективным ранозаживляющим средством для местного применения. Так, на 9-е сут была зафиксирована полная эпителизация ожоговой поверхности, при этом в грануляционной ткани дермального слоя кожи преобладали волокнистые структуры, к19-м сут формировался зрелый рубец с продольно ориентированными коллагеновыми волокнами. Проведенные производственные исследования на высокопродуктивных коровах показали терапевтическую эффективность применения Si-Zn-B-геля в лечении гиперкератоза сосков укоров и наличие пролонгированного действия, что увеличивает сроки результативности проведенной терапии. Через 7дней лечения установлено увеличение количества сосков сфизиологической структурой до27,8%, на14-есут после опытного периода зафиксировали отсутствие поражений сосков тяжелой формой гиперкератоза, при этом количество сосков, соответствующих физиологической норме, составило 72,2%. Анализ данных, полученных в результате исследований, показывает, что применение Si-Zn-B-геля позволяет производить эффективное лечение гиперкератоза сосков молочной железы, тем самым обеспечивать профилактику мастита у животных и повышать качество получаемого молока.

Cow’s milk quality, which may deteriorate due to inflammatory processes in the mammary glands, remains one of the important problems of dairy farming and requires effective, safe and affordable therapeutic agents. Nanocomposite silicon-zinc-boron-containing glycerohydrogel (Si-Zn-B-gel) may become a very good solution to the issue. The paper demonstrates wound-healing effect of the glycerohydrogel and confirms its effectiveness for teat hyperkeratosis treatment indairy cows. Results of a rat burn model – based experiment suggest that Si-Zn-B-gel is a promising wound healing agent for topical use. Thus, on Day 9 complete re-epithelialization of the burn surface was observed, with fibrous structures prevailing in the granulation tissue of the dermal layer, on Day 19 a mature scar was formed with a longitudinal alignment of collagen fibers. The production tests conducted inhigh producing dairy cows have demonstrated good therapeutic effect of the Si-Zn-B gel for teat-end hyperkeratosis and confirmed its long-term effect that helps to longer maintain the results achieved during treatment. After a 7-day treatment physiological structure of up to 27.8% teats improved, on Day 14 of the experiment no severe hyperkeratotic lesions were observed and the number of teats that correspond to the physiological norm was 72.2%. Analysis of the data collected shows that the Si-Zn-B-gel is effective for teat-end hyperkeratosis treatment, thus, it prevents mastitis in animals and improves the milk quality.

кремнийцинкборсодержащий глицерогидрогель10%-яметилурациловая мазьранозаживляющая активностьпролонгированное действиевысокопродуктивные коровымолочная железамаститгиперкератоз сосковкачество молокаsilicon-zinc-boron-containing glycerohydrogel10% methyluracyl ointmentwound healing effectlong-term effecthigh producing dairy cowsmammary glandsmastitisteat-end hyperkeratosismilk qualityРабота выполнена в соответствии с планами НИР и государственным заданием (№ АААА-А19-19011790130-3).The work was conducted within the scope of the Research and Development Plans and the State Assignment (No. АААА-А19-19011790130-3).ReferencesДонник И. М., Шкуратова И. А., Исаева А. Г., Бейкин Я. Б., Якубенко Е. В. Оценка иммунного статуса коров в зависимости от продуктивности, сезона года, физиологического состояния и генотипа. Ветеринария Кубани. 2013; 1: 5–7. EDN: PVOQET.Donnik I. M., Shkuratova I. A., Isaeva A. G., Beykin Ya. B., Yakubenko E. V. Evaluation of immunestatus of cows depending on productivity, season, physiological state and genotype. Veterinaria Kubani. 2013; 1: 5–7. EDN: PVOQET. (inRuss.)Конопельцев И. Г. Заболеваемость коров маститом в условиях сельхозпредприятий Кировской области. Инновации и достижения в сельском хозяйстве: материалы II Всероссийской (национальной) научно-практической конференции (22 декабря 2020 г.). Киров: ФГБОУ ВО Вятская ГСХА; 2020; 30–36. EDN: CZYYRT.Konopeltsev I. G. Zabolevaemost’ korov mastitom v usloviyakh sel’khozpredpriyatii Kirovskoi oblasti = Incidence rate of mastitis in cows inagricultural holdings of Kirov Oblast. Innovatsii i dostizheniya v sel’skom khozyaistve: materialy II Vserossiiskoi (natsional’noi) nauchno-prakticheskoi konferentsii (22 dekabrya 2020 g.) = Innovations and achievements in agriculture: Materials of the II All-Russian (national) Scientific and Practical Conference (December 22, 2020). Kirov: FSBEI HE Vyatka SAA; 2020; 30–36. EDN: CZYYRT. (inRuss.)Тарасенко М. Н. Совершенствование методов профилактики маститов у высокопродуктивных коров: дис.… канд. вет. наук. Екатеринбург; 2016. 172с. EDN: WOQLYH.Tarasenko M. N. Improving methods of mastitis prevention in high producing dairy cows: Thesis fordegree ofCandidate of Science (Veterinary Medicine). Ekaterinburg; 2016. 172 p. EDN: WOQLYH. (inRuss.)Ушвицкий Л. И., Диденко Е. С. Проблемы обеспечения продовольственной независимости России в сфере молочной промышленности. Вестник Северо-Кавказского федерального университета. 2023; (3): 171–177. DOI: 10.37493/2307-907X.2023.3.19.UshvitskiyL. I., DidenkoE. S. Problems of food independence of Russia in the dairy industry. Newsletter of North-Caucasus Federal University. 2023; (3):171–177. DOI: 10.37493/2307-907X.2023.3.19. (inRuss.)Барашкин М. И., Лоретц О. Г., Баркова А. С., Елесин А. В., Шурманова Е. И., Мильштейн И. М. Гиперкератоз сосков вымени коров при промышленном производстве молока. Ветеринария и кормление. 2018; 2: 13–16. DOI: 10.30917/ATT-VK-1814-9588-2018-2-3.Barashkin M. I., Loretz O. G., Barkova A. S., Elesin A. V., Shurmanova E. I., Milstein I. M. Hyperkeratosis of nipples in cows during industrial milk production. Veterinaria i kormlenie. 2018; 2: 13–16. DOI: 10.30917/ATTVK-1814-9588-2018-2-3. (inRuss.)Климов Н. Т., Зимников В.И., Сашнина Л. Ю., Моргунова В.И., Адодина М. И. Содержание провоспалительных цитокинов в крови и показатели иммунного статуса больных субклиническим маститом коров. Ветеринарный фармакологический вестник. 2020; 1 (10): 181–189. DOI: 10.17238/issn2541-8203.2020.1.181.Klimov N. T., Zimnikov V. I., Sashnina L. Yu., Morgunova V. I., AdodinaM. I. Blood content of proinflammatory cytokines and indicators of the immune status of cows with subclinical mastitis. Bulletin of veterinary pharmacology. 2020; 1 (10): 181–189. DOI: 10.17238/issn2541-8203.2020.1.181.Pantoja J. C. F., Correia L. B. N., Rossi R. S., Latosinski G. S. Association between teat-end hyperkeratosis and mastitis in dairy cows: A systematic review. J. Dairy Sci. 2020; 103 (2): 1843–1855. DOI: 10.3168/jds.2019-16811.PantojaJ. C. F., CorreiaL. B. N., RossiR. S., LatosinskiG. S. Association between teat-end hyperkeratosis and mastitis in dairy cows: asystematic review. J. Dairy Sci. 2020; 103 (2): 1843–1855. DOI: 10.3168/jds.2019-16811.VierbauchT., Peinhopf-PetzW., WittekT. Effects of milking, over-milking and vacuum levels on front and rear quarter teats in dairy cows. J.Dairy Res. 2021; 88 (4): 396–400. DOI: 10.1017/S0022029921000807.VierbauchT., Peinhopf-PetzW., WittekT. Effects of milking, over-milking and vacuum levels on front and rear quarter teats in dairy cows. J.Dairy Res. 2021; 88 (4): 396–400. DOI: 10.1017/S0022029921000807.Елесин А. В., Баркова А. С. Заболевания сосков вымени. Животноводство России. 2008; 8: 47–48. EDN: JUOFOR.ElesinA.V., BarkovaA.S. Diseases of udder nipples. Animal Husbandry of Russia. 2008; 8: 47–48. EDN: JUOFOR. (inRuss.)Манжурина О. А., Климов Н. Т., Пархоменко Ю. С., Зимников В. И., Перепелкина И. С., Семенова Е. В. Микрофлора молока клинически здоровых и больных маститом коров. Ветеринария. 2020; 3: 38–40. DOI: 10.30896/0042-4846.2020.23.3.38-40.Manzhurina O. A., Klimov N. T., Parkhomenko Yu. S., Zimnikov V. I., Perepelkina I. S., Semenova E. V. Milk microflora of clinically healthy and mastitis diseased cows. Veterinariya. 2020; 3: 38–40. DOI: 10.30896/0042-4846.2020.23.3.38-40. (inRuss.)Demba S., Hoffmann G., Ammon C., Rose-Meierhöfer S. Sensor- based detection of the severity of hyperkeratosis in the teats of dairy cows. Sensors (Basel). 2018; 18 (11):3925. DOI: 10.3390/s18113925.Demba S., Hoffmann G., Ammon C., Rose-Meierhöfer S. Sensor- based detection of the severity of hyperkeratosis in the teats of dairy cows. Sensors (Basel). 2018; 18(11):3925. DOI: 10.3390/s18113925.Leitner G., Lavon Y., Merin U., Jacoby S., Blum S., Krifucks O., Silanikove N. Milk quality and milk transformation parameters from infected mammary glands depends on the infecting bacteria species. PLoS One. 2019; 14 (7):e0213817. DOI: 10.1371/journal.pone.0213817.Leitner G., Lavon Y., Merin U., Jacoby S., Blum S., Krifucks O., Silanikove N. Milk quality and milk transformation parameters from infected mammary glands depends on the infecting bacteria species. PLoS One. 2019; 14 (7):e0213817. DOI: 10.1371/journal.pone.0213817.Loretts O. G., Barkova A. S., Elesin A. V., Khonina T. G., Shurmanova E. I., Barashkin M. I., Milstein I. M. Dissemination, etiology, pathogenesis and treatment of cattle teat diseases in agricultural organizations of the Sverdlovsk Region of Russian Federation. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2018; 9 (5): 1867–1882. EDN: WWTKXK.Loretts O. G., Barkova A. S., Elesin A. V., Khonina T. G., Shurmanova E. I., Barashkin M. I., Milstein I. M. Dissemination, etiology, pathogenesis and treatment of cattle teat diseases in agricultural organizations of the Sverdlovsk Region of Russian Federation. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2018; 9 (5): 1867–1882. EDN: WWTKXK.Stauffer C., Van der Vekens E., Stoffel M. H., Schweizer D., BruckmaierR. M. Increased teat wall thickness in response to machine milking. J.Dairy Sci. 2021; 104 (8): 9082–9092. DOI: 10.3168/jds.2021-20294.Stauffer C., Van der Vekens E., Stoffel M. H., Schweizer D., BruckmaierR. M. Increased teat wall thickness in response to machine milking. J. Dairy Sci. 2021; 104 (8): 9082–9092. DOI: 10.3168/jds.2021-20294.Wieland M., Scholbach T. M., Shirky S., Virkler P. D., Nydam D. V., Cheong S. H., Porter I. R. Technical note: Development and evaluation of a standardized technique to assess blood perfusion in teats of dairy cows using power Doppler ultrasonography. J. Dairy Sci. 2019; 102 (10): 9488– 9494. DOI: 10.3168/jds.2019-16670.Wieland M., Scholbach T. M., Shirky S., Virkler P. D., Nydam D. V., Cheong S. H., Porter I. R. Technical note: Development and evaluation of a standardized technique to assess blood perfusion in teats of dairy cows using power Doppler ultrasonography. J. Dairy Sci. 2019; 102 (10): 9488–9494. DOI: 10.3168/jds.2019-16670.Хонина Т. Г., Чупахин О. Н., Кунгуров Н. В., Зильберберг Н. В., Евстигнеева Н. П., Кохан М. М. и др. Синтез и фармакологическая активность кремнийцинкборсодержащего глицерогидрогеля. Известия Академии наук. Серия химическая. 2019; (8): 1621–1628. EDN: BNZPLL.Khonina T. G., Chupakhin O. N., Kungurov N. V., Zilberberg N. V., Evstigneeva N. P., Kokhan M. M., et al. Synthesis and pharmacological activity of asilicon-zinc-boron-containing glycerohydrogel. Russian Chemical Bulletin, International Edition. 2019; 68(8): 1621–1628. DOI:10.1007/s11172-019-2601-5.Khonina T. G., Kungurov N. V., Zilberberg N. V., Evstigneeva N. P., Kokhan M. М., Polishchuk A. I., et al. Structural features and antimicrobial activity of hydrogels obtained by the sol–gel method from silicon, zinc, and boron glycerolates. J. Sol-Gel Sci. Technol. 2020; 95 (3): 682–692. DOI: 10.1007/s10971-020-05328-6.Khonina T. G., Kungurov N. V., Zilberberg N. V., Evstigneeva N. P., Kokhan M. М., Polishchuk A. I., et al. Structural features and antimicrobial activity of hydrogels obtained by the sol–gel method from silicon, zinc, and boron glycerolates. J. Sol-Gel Sci. Technol. 2020; 95 (3): 682–692. DOI: 10.1007/s10971-020-05328-6.Чупахин О. Н., Хонина Т. Г., Кунгуров Н. В., Зильберберг Н. В., Евстигнеева Н. П., Кохан М. М. и др. Кремнийборсодержащий глицерогидрогель обладающий ранозаживляющей, регенерирующей и антимикробной активностью. Известия Академии наук. Серия химическая. 2017; (3): 558–563. EDN: YHPPZN.Chupakhin O. N., Khonina T. G., Kungurov N. V., Zilberberg N. V., Evstigneeva N. P., Kokhan M. M., et al. Silicon-boron-containing glycerohydrogel having wound healing, regenerative, and antimicrobial activity. Russian Chemical Bulletin, International Edition. 2017; 66 (3): 558–563. DOI: 10.1007/s11172-017-1771-2.Париков В. А., Нежданов А. Г., Слободяник В.И., Юрков В.М. Мастит коров. В кн.: Комплексная экологически безопасная система ветеринарной защиты здоровья животных: методические рекомендации. М.: Росинформагротех; 2000; 111–132. EDN: VTKZWR.ParikovV.A., NezhdanovA.G., SlobodyanikV.I., YurkovV.M. Mastitis ofcows. In: Integrated environmentally safe animal health system: methodological recommendations. Moscow: Rosinformagrotech; 2000; 111–132. EDN: VTKZWR. (inRuss.)WielandM., MelvinJ.M., VirklerP.D., NydamD.V., HeuwieserW. Technical note: Development and evaluation of a standard operating procedure for ultrasound-based measurements of teat canal dimensions in dairy cows. J. Dairy Sci. 2018; 101 (2): 1518–1523. DOI: 10.3168/jds.2017-13326.WielandM., MelvinJ.M., VirklerP.D., NydamD.V., HeuwieserW. Technical note: Development and evaluation of a standard operating procedure for ultrasound-based measurements of teat canal dimensions in dairy cows. J. Dairy Sci. 2018; 101 (2): 1518–1523. DOI: 10.3168/jds.2017-13326.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.