CC BY
17
УДК: 598.278:620.3:546.76:547Т123
Хомин М.М., к.б.н., с.н.с., Федорук Р. С., д.вет.н., членкор НААН,
Храбко M. I., м.н.с. ©
1нститут бюлогптваринНААН, м. Лъвгв
АНТИОКСИДАНТН1 ТА ДЕ31НТОКСИКАЦ1ЙН1ПРОЦЕСИ В
ОРГАН13М1 ВАГ1ТНИХ САМОК ЩУР1В ЗА Д11" ЦИТРАТ1В НАНОЧАСТИНОК ХРОМУ ТА СЕЛЕНУ
Включения до рацюну вагтних самок щур1в цитрат1в наночастинок хрому та селену зрозрахунку по 20 мкг Cr i Se/твар./добу протягом 14-ти дтв, стимулювало дезттоксикацтт процеси в ïx оргашзм1, а саме сприяло зниженнюу печтц1р1вня ТБК-активних npodyKmie на 6,9 %, збшъшенню eMicmy фенолсулъфат1в — на 16,2 % та фенолгюкурошд1в — на 15,8%, а у м'язах — зниженню р1вня ТБК-активних npodyKmie на 3,3% та збшъшенню eMicmy фeнoлcyлъфamiв на 24,4 %. Застосування добавок цих мiкpoeлeмeнmiв зумовлювало збыъшення маси тыа щypiв на 14,8 % i enympimnix оргашв, у т.ч. печтки — на 54,7 %, матки з плодами — на 39,9 %о. Зростала плодючктъ самок щypiв на 28,6 %о за тлъюстю modie, масою одного плода i матки з плодами.
Ключов1 слова: щypi, кров, тканини, нaнomexнoлoгiя, цитрат селену, цитрат хрому, антиоксидантна система, дезттоксикацтт процеси, масометричш показники.
Вступ. У св1товш практищ для зниження негативного впливу технолопчних чинниюв та забезпечення оргашзму тварин есенщальними мжроелементами у св1товш практищ ведения сучасного тваринництва застосовують мшеральш премией, що мютять pi3Hi елементи, у т.ч. пропонуються до використання в рацюнах Хром та Селен [1, 2]. Як вщомо, трьохвалентний Хром бере участь у функцюнуванш численних ф1зюлопчних систем, впливае на обмш вуглевод1в, лшдав i 61лк1в. Метабол1чний ефект Хрому значною м1рою иолягае в пщвищенш сирийнятливост1 тканин до ди гормону и1дшлунково1 залози — шеулшу, який забезиечуе метабол1зм глюкози у кл1тиш, регулюванн1 обм1ну л1и1д1в, зокрема холестеролу, проте1н1в та активац11 деяких фермент1в [3-5]. У свою чергу, Селен як елемент з добре вираженими антиоксидантними властивостями, що входить до складу глутатюнпероксидаза (ГП) i 3ano6irae утворенню в1льних радикал1в, мае важливе значения у ироцесах вщтворення. Активн1сть цього ензиму у тканинах оргашзму залежить в1д к1лькост1 спожитого Селену [6-8] та за останшми даними i в1д виду сполуки [9, 10]. Однак, застосування Селену в якост1 добавки для сшьськогосподарських тварин у вигляд1 неорган1чно1 сполуки мае певш обмеження у зв'язку з високою токсичн1стю його солей з мiнepaльними кислотами, низьку засвоювашсть та здатн1сть до накопичення в оргашзм1 [8]. Тому досл^дниками виконано низку
© Хомин М.М., Федорук Р. С., Храбко M. I., 2013
323
дослщжень з пошуку оргашчних сполук цих та шших елементш для збагачення продукпв харчування людей i корм1в для тварин [11, 12].
Осюльки вщомо, що кшьюсть Хрому та Селену, як i багатьох шших м1кроелемент1в у добавках не настшьки важлива, як ïx х1м1чна сполука. В останш роки у медицин!, ветеринарп та тваринництв1 все актившше використовуються науково-техшчш досягнення нанотехнологи, завдяки яким отримано цитрати бшьшост1 м1кроелемент1в, у т.ч. Au, Ag, Cr, Se [9, 13], що вщзначаються високою бюлопчною актившстю, бюлопчною актившстю, низькою токсичшсю та еколопчно безпечш.
У зв'язку з цим, метою дослщжень було вивчити ефектившсть бюлопчно! дп р1зних доз цитрат1в наночастинок Хрому та Селену як окремо, так i в ïx поеднанш у склад1 корм1в рацюну на антиоксидантну систему, дезштоксикацшш процеси в оргашзм1 самок щур1в, 1хню репродуктивну здатшсть i масометричш показники.
Матер1али i метод и. Дослщ проведено в умовах в1варш 1нституту бюлоги тварин НААН на 7 самках бших щур1в, аналогах за bîkom (9-10 mîc.) масою тша (160-180 г) та походженням. Щурам контрольно! (К) групи (3 тварини) згодовували гранульований повнорацюнний стандартний комбжорм (СК) та овоч1. Тваринам дослщно! (Д) групи (4 гол.), кр1м цього, з 7 до 21 доби теля спаровування випоювали з водою цитрапв наночастинок хрому i селену в кшькост1 по 20 мкг Cr та Se/твар./добу, виготовлених за методом Кос1нова M. В., Каплуненка В. Г. [13]. На 21 добу ваг1тност1 тварини були пщдаш евтанази та наступит декаштаци для вщбору зразюв кров1 та тканин. У кров1 визначали актившсть каталази, супероксиддисмутази (СОД), глутатюнпероксидази (ГП), bmîct ретинолу, а-токоферолу, гщроперекиав лшщ1в (ГПЛ) та ТБК-активних продукив, а у печшщ i м'язах — актившсть каталази, СОД та ГП, bmîct ГПЛ та ТБК-активних продукив, а також фракцшний склад фенол1в за методиками, описаними у довщнику [14]. У перюд забою визначали масу тша самок щур1в i ïxhîx внутршшх оргашв, а також масометричш коефщенти — вщношення маси органу (г) до маси тша самки (кг), та кшьккть плод1в у матщ. Отримаш числов1 даш оброблено за допомогою стандартного пакету статистичних програм Microsoft EXCEL.
Результата дослщжень. Результати проведених дослщжень показали, що включения до рацюну самок щур1в з 7 до 21 доби теля ïx спаровування цитрат1в наночастинок хрому i селену сприяло нев1рогщному збшьшенню вмюту а-токоферолу та зниженню — ретинолу пор1вняно з аналопчними показниками щур1в контрольно! групи (табл. 1). Не виявлено суттевого впливу мшерально1 добавки на актившсть каталази, глутатюнпероксидази, супероксиддисмутази та вмкту ГПЛ у кров1 та тканинах тварин дослщно! групи. Середш величини даних показниюв знаходилася на piBHi контролю або не перевищували середшх значень ïx вщхилень. Однак, за цих умов знижувалася концентращя ТБК-активних продукта у тканинах печшки та м'яз1в самок щур1в вщповщно на 6,9 та 3,3 % (р<0,05). Вщм1чено тенденцш до зменшення вмкту ГПЛ у печшщ i м'язах щур1в, проте м1ж групова р1зниця була
324
нев1рогщна.
Таблиця 1
Актившсть антиоксидантних ферментчв та вмкт вгтамшв 1 продукте _ПОЛ у кров1 та тканинах самок щур1в, М±ш, п=3-4_
Показ ник Гру-па Тканина
кров печшка м'яз
Каталаза, мМоль/мг бшка/хв К д 6,10±0,43 5,40±0,41 3,02±0,07 2,87±0,06 2,71±0,10 2,65±0,03
ГП, нМоль/хв/мг бшка к Д 34,56±1,48 33,60±0,36 15,54±1,16 15,73±1,46 140,4±0,77 139,6±1,45
СОД, ум. од./мг бшка к Д 1,09±0,14 1,11±0,12 1,35±0,05 1,44±0,05 1,52±0,07 1,55±0,03
ГПЛ, од.Е/мл к Д 7,46±0,07 7,50±0,20 5,97±0,34 5,57±0,24 3,56±0,02 3,48±0,03
ТБК-активш продукти, нМоль/мл к Д 1,86±0,09 1,83±0,10 12,06±0,21 11,23±0,12* 19,46±0,11 18,82±0,20*
Ретинол, мкмоль/л к Д 1,22±0,183 0,84±0,121 — —
а-Токоферол, мкмоль/л к Д 15,6±2,32 20,3±1,27 — —
Примака: у цш [ наступних таблицях в1ропдшсть р1зниць м1ж контрольною (К) [ дослщною (Д) групами враховували *-р<0,05; **-р<0,01
Дещо шша залежшсть спостер1галася щодо дезштоксикацшних процеав в оргашзм1 щур1в (табл. 2). Зокрема, дослщження вмкту фракцшного складу фенол1в у печшщ самок щур1в показало, що за згодовування цитрат1в наночастинок хрому та селену протягом двох тижшв ваптност1 вщбувалося в1рогщне пщвищення концентраци фенолсульфат1в I фенолглюкуронвдв вщповщно на 16,2 та 15,8 % (р<0,01) в цих тканинах.
Таблиця 2
Вмкт фенол1в у тканинах самок щур1в, М±ш, п=3-4_
Феноли Трупа Щурьматер1
печшка м'язи
Вшьш феноли, К 51,63±0,76 39,11±1,02
мкмоль/кг д 52,45±0,60 42,72±0,98
Фенолсульфати, мкмоль/кг к Д 45,87±1,16 53,32±0,81** 43,63±1,29 54,26±0,65**
Фенолглюкурошди, мкмоль/кг к Д 144,96±1,96 167,92±2,51** 132,81±1,19 139,11±1,56
Натомють, у м'язах тварин мшеральна добавка сприяла в1рогщному зростанню лише р1вня фенолсульфат1в на 24,4 % (р<0,01), а збшьшення вмкту фенолглюкуронвдв було незначним. За цих умов, р1вень вшьних фенол1в у тканинах печшки та м'яз1в знаходився на р1вш цього показника у тварин контрольно! групи.
Як видно з таблиц! 2 цитрати наночастинок хрому { селену стимулюють дезштоксикацшш процеси в тканинах печшки в результат! чого вщбуваеться утворення парних сполук, а саме фенолсульфапв та фенолглюкурондав, як1 е юнцевими продуктами дезактивацп вшьних фенол1в.
325
Дослщження масометричних показниюв тша I внутршшх оргашв самок щур1в дослщно! групи показали, що теля двохтижневого випоювання мшерально! добавки у них пщвищувалася маса тша на 14,8 % (р<0,05), печшки на 54,7 % (р<0,05) та матки з плодами — на 39,9 % (р<0,01) пор1вняно з !х величинами у тварин контрольно! групи (табл. 3). Слщ вщзначити, що у самок дослщно! групи вщзначалась вища плодючшть — пор1вняно з тваринами контрольно! групи, оскшьки кшькють плод1в була бшьшою на 28,6 % I становила 9±0,58 проти 7±1,73 у контроле При цьому, середня маса плода самок дослщно! групи була на 10,5 % (р<0,05) вищою вщ контрольно! 1 становила 4,2 проти 3,8 г.
Таблиця 3
Показ ник Група Середш значения показника
Маса тша, г К д 251,3±6,96 288,5±12,15*
Серце, г к Д 1,00±0,150 1,06±0,083
Легеш, г к 1,88±0,075
Д 1,86±0,096
Печшка, г к Д 8,08±0,604 12,5±1,224*
Нирки, г к Д 2,07±0,230 1,87±0,075
Матка з плодами, г к Д 26,8±1,27 37,5±1,86**
Кшьшсть плод1в, к 7,0±1,73
шт. Д 9,0±0,58
Середня маса к 3,8±0,12
плода, г Д 4,2±0,09*
Отже, включения до складу корм1в рацюну самок щур ¿в з 7 по 21 добу теля спаровування цитрат1в наночастинок хрому { селену в кшькост1 по 20 мкг Сг I 8е/твар./добу сприяло зменшенню у печшщ та м'язах вмкту ТБК-активних продукта, пщвищенню концентрацп фенолсульфата 1 фенолглюкуронвдв, що вказуе на посилення дезштоксикацшних процеЫв у печшщ, як основному органу ще! системи в оргашзм1 щур1в.
Випоювання самкам щур1в протягом двох тижшв ваптност1 "наноцитрату" хрому I селену сприяло в1рогщному збшьшенню !хньо! маси тша, печшки та матки з плодами. Збшьшення загально! маси плод1в I маси одного плода та !х кшькост1 без ембрюнально! смертност1 вказуе на позитивний вплив дано! мшерально! добавки на репродуктивну систему I переб1г ваптност1 самок щур1в.
Висновки.
1. Застосування протягом 14-ти д1б цитрата наночастинок хрому та селену з розрахунку по 20 мкг Сг I 8е/твар./добу сприяе в1рогщному зниженню у печшщ р1вня ТБК-активних продукта на 6,9 %, збшьшенню вмюту фенолсульфата — на 16,2 % та фенолгюкуронвдв — на 15,8%, а у м'язах —
326
зниженню р1вня ТБК-активних продукта на 3,3 % та збшьшенню вмюту фенолсульфата — на 24,4 %.
2. Випоювання цитрата наночастинок Cr i Se зумовлюе в1рогщне збшьшення маси тша самок щур1в на 14,8 %, печшки — на 54,7 %, матки з плодами — на 39,9 % та знижуе ембрюнальну смертшсть, що супроводжуеться збшьшенням кшькост1 плод1в у матщ — на 28,6 %.
Л1тература
1. 1скра Р. Я., Вл1зло В. В. Вмют есеещальних мжроелемента у тканинах поросят за дп хлориду хрому // Бюлопя тварин, 2012. — Т.14, № 1-2. — С. 113 - 120.
2. Голова Н. В., Вудмаска I. В. Вплив введения до рацюну кор!в селешту натрш i селенметюншу на вмкт селену в молощ та його антиоксидантний статус // Аграрний вкник Причономоря, 2010. — В. 52. — С. 11-16.
3. ФисининВ. Природные минералы в кормлении животных и птицы / В.Фисинин, П.Сурай // Животноводство России. — 2008. — №9. — С. 62 - 63.
4. Захаренко М. Роль мшроелемента у життед1яльносп тварин / М. Захаренко, Л. Шевченко, В. Михальська // Ветеринарна медицина Украши.
— 2004. — № 2. — С. 15.
5. Oze C. Genesis of hexavalent chromium from natural sources in soil and groundwater / C. Oze, D. R. Bird, S. Fendorf // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2007.
— Vol. 104, 16. — P. 6544-6549.
6. Xie H. Carcinogenic lead chromate induces DNA double - stand breaks in human lung cells / H. Xie, S. Wise, A. Holmes, et al. // Mutat. Res. — 2005. — Vol. 586, № 2. — P. 160-172.
6. Шаповал Г. С. Механизмы антиоксидантной защиты организма при действии активных форм кислорода / Г. С.Шаповал, В. Ф. Громовая // Укр. 6ioxiM. журн. 2003. — Т. 75. — №2. — С. 5 - 11.
7. Ермаков В. В. Биогеохимия селена и его значение в профилактике эндемических заболеваний человека // Вестник отделения наук о Земле РАН. Электронный научно-информационный журнал. — Москва, 2004. — № 1 (22)
— С. 1-17.
8. Овчинникова Т. Селен: И яд и противоядие // Животноводство России. — 2005. — С. 45.
9. БорисевичВ. Б. НаноматерАали в бюлогп. Основи нановетеринарп. noci6. Для студ. Аграр. Закл. ОсвАти III-IV piBHiB акредитацп за спец. "Вет. медицина" та ветеринарно-методичних спещалшта / В. Б. Борисевич, В. Г. Каплуненко, М. В. Косшов та ш. К.: ВД "Авщена", 2010. — 416 с.
10. Борисевич В. Б. Вплив наночасток металАв на резистентшсть курчат-бройлерАв / В. Б. Борисевич, Б. В. Борисевич, В. Г. Каплуненко та ш. // Сучасне птахАвництво. — 2009. — № 1. — С. 4-5.
11. Сердюк А. М. Нанотехнологп м1кронутр1ента: проблеми, перспективи та шляхи лжвщацп дефщиту макро- та мжроелемента / А. М. Сердюк, М. П. Гул1ч, В. Г. Каплуненко, М. В. Косшов // Вкник академп медичних наук, 2010. — №1. — С. 47-53.
327
12. Верников В. М. Нанотехнологии в пищевых продуктах: перспективы и проблемы /В. М. Верников, Е. А. Арианова, И. В. Гмошинский, С. А. Хотимченко, В. А. Тутельян // Вопросы питания, 2009. — Т.78. — №2. — С. 4-17.
13. Патент Украши на корисну модель № 23550. Cnoci6 ерозшно-вибухового диспергування метал1в // KocIhob М. В., КаплуненкоВ. Г. /МПК (2006) В 22 F 9/14/ опубл. 25.05.07, № 7.
14. Вл1зло В. В. Лабораторш методи дослщжень у бюлогп, тваринництв1 та ветеринарнш медицин! [Текст] : довщник / В. В. Вл1зло, Р. С. Федорук, I. Б. Ратич та ш.; за ред. В. В. Вл1зла. — Льв1в : СПОЛОМ, 2012. — 764 с.
Summary
M. M. Khomyn, R. S. Fedoruk, M. I. Khrabko
Institute of biology of animals ANTIOXIDANT AND DESINTOXICATIVE PROCESSES IN ORGANISM OF PREGNANT FEMALE RATS BY THE ACTION OF CITRATE OF
NANOPARTIONS OF CHROMIUM AND SELENIUM
The including of citrates of nanoportions of chromium and selenium into the ration of pregnant female rats on the account of 20 mcg Cr and Se/animal/day during 14 days, stimulated the desintoxicative processes in their organisms, namely favoured the decrease the level of TBA-activeproducts in liver to 6,9 %, the increase content of phenolsulphates — to 16,2 % and phenolglyukuronides — to 15,8 % and in muscles — the decrease of TBA-active products level to 3,3 % and the increase content of phenolsulphates to 24,4 %. Using of these microelements caused the rise of rats mass body to 14,8 % and internal organs, including liver — to 54,7 %, uterus with foetus to 55,5 %. The fertility of female rats increased to 28,6 % by foetus quantity, mass of one foetus and uterus with foetus.
Рецензент - д.вет.н., професор Гуфрш Д.Ф.
328
