CC BY
21
УДК / UDK 615.835.5:665.526.86:636.2
АНТИСВОБОДНО-РАДИКАЛЬНОЕ ДЕЙСТВИЕ ИНГАЛЯЦИЙ АНИСОВОГО ЭФИРНОГО МАСЛА НА ОРГАНИЗМ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА
ANTIFREE-RADICAL IMPACT OF ANISIC ETHEREAL OIL INHALATIONS ON
CATTLE ORGANISM
Ярован Н.И., доктор биологических наук, профессор Yarovan N.I., Doctor of Biological Sciences, Professor Гаврикова Е.И., * аспирантка, Gavrikova E.I., Post-Graduate Student ФГБОУ ВО Орловский ГАУ, г. Орёл, Россия Federal State Budgetary Educational Establishment of Higher Education Orel State Agrarian University, Orel City, Russia E-mail: GavrE08@yandex. ru
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
крупный рогатый скот, промышленный комплекс, свободно-радикальное окисление, устройство для ингаляции летучими лекарственными веществами, анисовое эфирное масло.
KEY WORDS
œttle, industrial complex, free-radical oxidation, device for volatile medication inhalation, anisic ethereal oil.
Прогноз развития патологических изменений в организме высокопродуктивных коров, связанных с неблагоприятным воздействием условий промышленного содержания, может быть основан на анализе состояния оксидантной и антиоксидантной систем. Равновесие этих систем тесно связано с перекисным окислением липидов и служит основой жизнестойкости клеток. Действие стресс-факторов различной природы приводит к активации свободно-радикальных процессов, что вызывает существенную нагрузку на антиоксидантную систему, которая нейтрализует метаболиты перекисного окисления липидов. Для коррекции возникающего дисбаланса и предотвращения развития окислительного стресса необходимо использовать экзогенные биологически активные вещества, обладающие антиоксидантными свойствами.
Многие синтетические антиоксиданты обладают побочным действием, что приводит к необходимости создания новых препаратов на основе продуктов природного происхождения, например, эфирных масел [1-7]. Существенным фактором при выборе летучих биологически активных веществ является то, что они проявляют антисвободно-радикальное действие быстро всасываясь в кровь через дыхательные пути и не меняют своих свойств, как это происходит при приеме препаратов через желудочно-кишечный тракт [8-10]. Кроме того, для использования в целях профилактики и терапии, необходимая концентрация эфирных масел в воздухе составляет миллиграммы и доли миллиграмма на м3 (Пономаренко, 1998).
Таким образом, целью настоящих исследований являлось изучение антиоксидантных свойств анисового эфирного масла и разработка устройства для его введения в дыхательные пути крупного рогатого скота.
Научно-производственные опыты проводились на базе ОАО АПК «Орловская Нива» СП «Комплекс по производству молока Сабурово» Орловской области. Объектами исследований являлись коровы голштинской черно-пестрой породы 2-ой лактации со средним удоем за лактацию 7000 кг молока. В ходе опыта были сформированы 2 группы коров по 7 голов в каждой:
контрольная группа - коровы не получавшие ингаляции;
опытная группа - коровы, которые получали ингаляции анисового эфирного масла с помощью устройства для ингаляции летучими лекарственными веществами.
Биохимические исследования проводили на базе кафедры биохимии и кормления животных ФГБОУ ВО Орловский ГАУ. Объектом исследований являлась кровь опытных животных, в которой определяли состояние оксидантной-антиоксидантной системы по показателям малонового диальдегида и церуллоплазмина. Содержание малонового диальдегида определяли по реакции с тиобарбитуровой кислотой по методу Э.Н. Коробейниковой (1989); активность церулоплазмина определяли экспресс-методом по З.В. Тэну (1981).
В состав эфирных масел входят антиоксиданты, оказывающие ингибиторное действие на окислительные процессы (Кого^ А^. et а1., 2007; Maffei М.Е. et а1., 2011). Натуральное анисовое масло - это бесцветная или желтоватая жидкость с характерным запахом аниса, основным компонентом которой является транс-анетол (до 90-95%), ароматическое производное фенола. Значительная антиоксидантная активность производных фенола, являющихся составной частью различных эфирных масел, показана в работах [11,12].
Анисовое эфирное масло застывает при температуре ниже 15°С. Проведенными нами исследованиями установлено, что нагрев до 40°С приводит к активации антисвободно-радикального действия эфирных масел [13]. С учетом того, что необходим подогрев анисового эфирного масла в указанном диапазоне температур, велись разработки нового устройства для ингаляций.
Наиболее близким техническим решением к предложенному нами является устройство для ароматерапии, выполненное в виде емкости с выпускным отверстием и снабженное средством для удержания в пространстве, при этом в полости емкости размещен накопитель, выполненный из пористого материала, заключенного во влагонепроницаемую оболочку, ароматическое вещество помещают в накопитель, а выпускное отверстие емкости снабжено герметизирующим затвором. Подъем активного вещества наружу в известном устройстве осуществляется за счет действия капиллярных сил пористого тела [14].
Недостаток известной конструкции заключается в низкой эффективности использования активного вещества вследствие отсутствия дополнительных сил, способствующих регулируемому вытеснению активного вещества из полости емкости наружу.
Задачей разработки нового устройства является повышение эффективности использования активного вещества с летучими компонентами.
Указанная задача достигается благодаря тому, что разработанное устройство для ингаляции летучими лекарственными веществами [15] снабжено средством для удержания в пространстве и выполнено в виде емкости с выпускным отверстием, снабжено герметизирующим затвором, и полостью, заполненной ароматическим веществом, внутри которой расположен накопитель, выполненный из пористого материала, заключенного во
влагонепроницаемую оболочку. Кроме того, устройство дополнительно содержит ремень с текстильной застежкой, при этом средство для удержания в пространстве выполнено в виде двух элементов крепления к ремню, расположенных на боковой поверхности емкости, противоположно друг другу, а емкость выполнена в форме цилиндрической таблетки с соотношением диаметра к высоте, лежащим в пределах 5:(0,5-1,5), при этом нижнее основание емкости изготовлено из теплопроводящего материала.
Емкость, на верхней стороне которого расположено выпускное отверстие, снабженное герметизирующим затвором, а на нижнее (прилегающее к телу) выполнено из теплопроводящего материала, например, тонколистовой меди или алюминия.
Интенсивность запаха вещества усиливается от воздействия температуры тела животного, переданного через теплопроводящий материал.
Ремень предназначен для фиксации устройства для ингаляции летучими лекарственными веществами на шее животного. Длина ремня регулируется с помощью текстильной застежки.
Сущность предлагаемого решения поясняется на рис.1, где изображен общий вид и сечение устройства для ингаляции летучими лекарственными веществами.
Для уменьшения летучести эфирных масел и обеспечения его дозированного испарения устройство снабжено расположенным в полости емкости 1 накопителем 7, выполненным из пористого материала, заключенного во влагонепроницаемую оболочку 8, при этом эфирные масла помещают в накопитель 7. Для предотвращения смещения накопителя 7 на внутренней поверхности емкости 1 выполнен фиксирующий элемент 9. Герметизирующий затвор 6 может быть выполнен в виде пробки, резьбового колпачка, откидной крышки.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Перед проведением ингаляции крупному рогатому скоту, в накопитель 7 помещают рекомендованное эфирное масло. Закидывают ремень 3 на шею животного, подтягивают его до необходимого натяжения и закрепляют текстильной застежкой 4. Через 5-10 мин, когда основание емкости, выполненное из теплопроводящего материала, достаточно прогреется, с емкости 1 устройства снимают герметизирующий затвор 6. Пары эфирных масел испаряются из емкости 1 через пористое тело накопителя 7.
Процедура занимает 30 минут, после чего герметизирующий затвор 6 одевается на емкость 1, закрывая выход паров эфирного масла. При необходимости повторения процедуры устройство используют вновь (рис.2).
Предлагаемая конструкция устройства для ингаляции летучими лекарственными веществами позволяет повысить эффективность использования активного вещества с летучими компонентами.
Контроль эффективности действия ингаляций проводили по анализам сыворотки крови животных, при этом определяли состояние оксидантной системы по содержанию малонового диальдегида, а состояние антиоксидантной системы по уровню антиоксиданта - церулоплазмина. Кровь брали для лабораторного анализа в утренние часы до кормления из яремной вены перед проведением опыта и на 14, 28, 42, 56-ой день после начала опыта.
Рисунок 1 - Устройство для ингаляции летучими лекарственными веществами 1 - емкость; 2- выпускное отверстие; 3- ремень; 4 - текстильная застежка; 5 - элементы крепления к ремню; 6 - герметизирующий затвор; 7 - накопитель из пористого материала; 8 -влагонепроницаемая оболочка накопителя; 9 - фиксирующий элемент
Рисунок 2 - Опытный образец устройства для ингаляции летучими лекарственными веществами в ОАО АПК «Орловская Нива» СП «Комплекс по
производству молока Сабурово»
Результаты определения показателей оксидантной - антиоксидантной системы у коров контрольной и опытной групп представлены на рис.3.
У высокопродуктивных коров, которые получали ингаляции анисовым эфирным маслом с помощью устройства для ингаляции летучими лекарственными веществами, отмечено снижение содержания малонового диальдегида на 9,8% и увеличение содержания антиоксиданта -церулоплазмина на 34,4%., что свидетельствует о нормализации оксидантно-антиоксидантной системы за счет антисвободно-радикального действия проведенных процедур и позволяет рекомендовать ингаляции анисового эфирного масла и разработанное нами устройство для использования в условиях промышленного комплекса в целях повышения резистентности организма высокопродуктивных коров.
Рисунок 3 - Результаты определения показателей оксидантной -антиоксидантной системы у коров контрольной и опытной групп
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Алинкина, Е. С. Антиоксидантные и антирадикальные свойства эфирных масел in vivo и in vitro: дисс. к-та биол. наук. - Москва. - 2013. - 148 с.
2. Самусенко, А.Л. Влияние отдельных компонентов эфирных масел на окисление цитраля / А.Л. Самусенко // Химия растительного сырья. - 2012. -№ 4. - С.131-136.
3. Мишарина T.A., Полшков A.H. Антиоксидантные свойства эфирных масел. Автоокисление эфирных масел лавра, фенхеля и их смеси с эфирным маслом кориандра // Прикладная биохимия и микробиология. 2005. Т. 41, №6. С. 693702.
4. Ramadan M.F., Kroh L.W., Morsel J.-T. Radical scavenging activity of black cumin (Nigella sativa L.), coriander (Cori-andrum sativum L.), and Niger (Guizotia abyssinica Cass.) crude seed oils and oil fractions // J.Agric.Food Chem. 2003. Vol. 51. N24. Pp. 6961-6969.
5. Sawamura M., Sun S.H., Ozaki K., Ishikawa J., Ukeda H. Inhibitory effects of citrus essential oils and their components on the formation of N-nitrosodimethylamine // J. Agric. Food Chem. 1999. Vol. 47. N12. Pp. 4868-1872.
6. Calucci L., Pinzino C, Zandomeneghi M., Capocchi A., Ghiringhelli S., Saviozzi F., Tozzi S., Galleschi L. Effects of y-irradion on the free radical and antioxidant contents of nine aromatic herbs and spices // J. Agric. Food Chem. 2003. Vol. 51. N4. Pp. 927-934.
7. Dorman H. J.D., Figueiredo A. C, Barroso J. G., Deans S.G. In vitro evaluation of antioxidant activity of essential oils and their components // Flavour Fragr. J. 2000. Vol. 15. Pp. 12-16.
8. Ветеринарная терапевтическая техника: учеб.- методич. пособие / Сенько А.В., Бобёр Ю.Н., Воронов Д.В. - Гродно: ГГАУ, 2012. - 89 с.
9. Физиотерапия и физиопрофилактика болезней животных: справочное издание / А. Д. Белов, И. М. Беляков, В. А. Лукьяновский. - М.: Колос, 1983. - 207 с.
10. Яковлев Я.И. Техника введения лекарственных форм животным. - М.: Колос, 1974. - 191 с.
11. Madsen H.L., Bertelsen G. Spices as antioxidants // Trends Food Sci. and Technolog. 1995. Vol. 6. Pp. 271-277.
12. Ruberto G., BarattaM. Antioxidant activity of selected essential oil components in two lipid model systems//Food Chem. 2000. Vol. 69, N1. Pp. 167-174
13. Ярован Н.И., Гаврикова Е.И. Зависимость антиоксидантных свойств эфирных масел от состава модельных систем перекисного окисления липидов и условий проведения опыта / Н.И. Ярован, Е.И. Гаврикова // Фундаментальные и прикладные исследования - сельскохозяйственному производству: сборник материалов VIII Международной науч.-практ. Интернет-конференции 14 апреля 2016 года. - Орел: ФГБОУ ВО Орловский ГАУ, 2016. - С.120-125.
14. Патент РФ № 37317, МПК7 A61D 7/04. Устройство для ароматерапии / Полянский В.В., заявитель и патентообладатель Автономная некоммерческая организация Саратовское конструкторское бюро тары и упаковки "ПРОФИПАК", заявл. 12.02.2004, опубл. 20.04.2004. Бюл. №11
15. Заявка на полезную модель № 2016101777, МПК7 A61L9/12. Устройство для ингаляции летучими лекарственными веществами / Ярован Н.И., Гаврикова Е.И., заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО Орловский ГАУ, заявл. 20.01.2016.
