CC BY
11Ветеринарный врач. 2022 . № 4 . С. 7-15 The veterinarian. 2022; (4): 7-15.
Научная статья
УДК 619: 616.441-001.28: 636.028 DOI 10.33632/1998-698Х.2021_7_15
Функциональная активность щитовидной железы крыс при остром радиационном поражении на фоне применения жидкой кормовой добавки «ActiveMix VMG-500»
Роман Олегович Васильев1, Александр Валентинович Шишкин2, Андрей Николаевич Куликов3, Евгений Иванович Трошин1, Наталья Юрьевна Югатова1.
1 Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины, г. Санкт-Петербург, Россия, [email protected]
производственная компания "Ижсинтез-Химпром", г. Ижевск, Россия, [email protected] 3Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, г. Ижевск, Россия, [email protected] Автор, ответственный за переписку: Васильев Роман Олегович, [email protected]
Аннотация. Целью настоящего экспериментального исследования было изучить динамику концентрации общего трийодтиронина и свободного тироксина в сыворотке крови крыс, подвергнутых тотальному внешнему однократному воздействию гамма-излучения на фоне применения жидкой кормовой добавки «ActiveMix VMG-500». Для моделирования острого радиационного поражения у крыс использовали установку «ИГУР-1». Поглощённая доза гамма-излучения составляла 7,0 Гр, при мощности дозы излучения 0,99 Гр/мин от 137Cs. Концентрацию гормонов в сыворотке крови крыс определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа. Экспериментальные данные подвергали статистической обработки с применением U-критерия Манна-Уитни, Н-критерия Краскела-Уоллиса и точного критерия Фишера, статистически значимыми считали различия при р<0,05. Было установлено, что трёхкратное внутрижелудочное введение жидкой кормовой добавки «ActiveMix VMG-500» до облучения с последующим введение в течение 15 суток, 1 раз в день в дозе 0,5 мл/100 г после облучения, способствовало повышению выживаемости крыс до 83 %, против 17 % в контроле. Умеренное повышение концентрации общего трийодитиронина и тироксина во все сроки исследования в среднем на 13 % и 16 % соответственно относительно уровня у необлучённых животных является доказательством тиреостабилизирующего эффекта добавки. При этом выраженных колебаний в динамике не установили. Поступление йода и селена в щитовидную железу из кормовой добавки купирует гипофункцию щитовидной железы за счёт снижения интоксикации посредством повышения антиоксидантного статуса и сохранения биосинтеза тиреоидных гормонов, их конвертации в периферическом кровотоке. Предполагаемыми механизмами реализации радиозащитного и лечебного действия компонентов кормовой добавки являются купирование непрямого биологического действия ионизирующих излучений через повышение антиоксидантного статуса у животных, реализуемое дотациями селена, витаминов А, D, C и Е, входящих в состав «ActiveMix VMG-500» и кофакторной функции витаминов В2, В6.
Ключевые слова: ActiveMix VMG-500, острое радиационное поражение, общий трийодтиронин, свободный тироксин, щитовидная железа.
Благодарности: Работа выполнена при поддержке ФГНУ «Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины МО РФ»; авторы выражают благодарность Чепуру Сергею Викторовичу и Драчёву Игорю Сергеевичу.
Functional activity of the thyroid gland of rats with acute radiation damage against the background of the use of liquid feed additive "ActiveMix VMG-500"
Roman O. Vsilev1, Mikhail V. Shishkin2, Andrey N. Kulikov3, Evgeny I. Troshin1, Natalia Yu. Yugatova1
:St. Petersburg State University of Veterinary Medicine, St. Petersburg, Russia
2PC Izhsintez-Khimprom, Izhevsk, Russia
3Izhevsk State Agricultural Academy, Izhevsk, Russia
Corresponding author: Roman Olegovich Vasilev, [email protected]
Abstract. The purpose of this experimental study was to study the dynamics of the concentration of total triiodothyronine and free thyroxine in the blood serum of rats exposed to total external single exposure to gamma radiation against the background of the use of liquid feed additive "ActiveMix VMG-500". To simulate acute radiation damage in rats, the IGUR-1 installation was used. The absorbed dose of gamma radiation was 7,0 Gy, with a radiation dose rate of 0.99 Gy/min from 137Cs. The concentration of hormones in the blood serum of rats was determined by solid-phase enzyme
immunoassay. Experimental data were statistically processed using the Mann-Whitney U-test, the Kraskel-Wallis H-test and the Fisher exact test, differences were considered statistically significant at p<0,05. It was found that three-time intragastric administration of the ActiveMix VMG-500 liquid feed additive before irradiation, followed by administration within 15 days, once a day at a dose of 0,5 ml/100 g after irradiation, contributed to an increase in the survival rate of rats up to 83%, against 17% in the control. The key evidence of the thyrostabilizing effect of the supplement was a moderate increase in the concentration of total triiodithironine and thyroxine during all study periods by an average of 13% and 16% percent, respectively, relative to the level in unirradiated animals. At the same time, there were no pronounced fluctuations in the dynamics. The intake of iodine and selenium into the thyroid gland from the feed additive stops the hypofunction of the thyroid gland by reducing intoxication by increasing the antioxidant status and preserving the biosynthesis of thyroid hormones, their conversion in the peripheral bloodstream. The proposed mechanisms for the implementation of the radioprotective and therapeutic effect of the components of the feed additive are the relief of the indirect biological effect of ionizing radiation through an increase in the antioxidant status in animals, implemented by subsidies of selenium, vitamins A, D, C and E, which are part of ActiveMix VMG-500 and the cofactor function of vitamins B2, B6.
Keywords: Active Mix VMG-500, acute radiation damage, total triiodothyronine, free thyroxine, thyroid
gland.
Acknowledgements: The work was carried out with the support of the FGNU "State Research Testing Institute of Military Medicine"; the authors express their gratitude to: Sergey Viktorovich Chepur and Igor Sergeevich Drachev.
Введение. Ионизирующая радиация является одним из факторов окружающей среды, который может существенно изменять функциональное состояние различных систем организма, в том числе эндокринной. Значительные дозы облучения инициируют развитие острого радиационного поражения у человека и животных, которое является одномоментной травмой всех органов и систем организма и имеет чрезвычайно сложный патогенез [5]. Изучению изменений морфологической структуры и функциональной активности щитовидной железы у человека и животных на фоне инкорпорированного поступления радиоактивных изотопов йода посвящено множество работ отечественных и зарубежных учёных [12, 13, 18]. При внешнем воздействии гамма-излуче-ния щитовидная железа считается радиорезистентным органом, однако очевидно, что изменение функциональной активности органа может определять тяжесть течения и прогноз лучевого поражения. Установлено, что при дозах внешнего облучения 0,25-5,0 Гр отмеча-лось угнетение гормон-синтезирующей функ-ции щитовидной железы у крыс [15]. Гормо-нальный статус щитовидной железы на фоне внешнего воздействия радиации является одним из ключевых звеньев реализации опосре-дованных биологических эффектов, что опре-деляет научную и практическую значимость исследований, проводимых в данной области [3, 4, 14].
Следует отметить, что большинство регионов России относятся к биогеохимичес-ким зонам с недостаточным содержанием йода и селена в рационе кормления животных. Это может существенно влиять, в том числе, на течение лучевой патологии, вызванной воз-действиием ионизирующей радиации [2, 9, 10].
Макро-, микроэлементы и витамины обеспечивают реализацию жизненно важных функций организма, таких как окислительно-восстановительные реакции, свободно-радикальные процессы, дифференцировка и рост тканей.
Многие из микроэлементов являются незаменимыми для биосинтеза гормонов и других биологически активных веществ, оказывают влияние на активность ферментов, либо входят в состав их активных центров. Их экзогенное поступление необходимо для нормальной жизнедеятельности организма [7, 19].
Активным формам йодсодержащих гормонов щитовидной железы - тиркосину (Т4) и трийодтиронину (Т3) отводится роль весьма важных регуляторов гомеостаза живого организма. Гормоны Т3 и Т4 регулируют температуру тела, принимают непосредственное участие в регуляции метаболических процес-сов, осуществляют контроль образования и нейтрализации свободных радикалов, влияют на уровень неспецифической резистентности. Они участвуют в критических процессах репликации клеток, необходимых для роста мозга плода, обеспечивают дифференцировку нервных клеток, рост аксонов, дендритов, миелинизацию и синаптогенез в развивающем-ся мозге. [11, 15].
Биосинтез тиреоидных гормонов является йод-селен зависимым процессом. Йод входит в состав гормонов, а селен определяет метаболизм йода и влияет на функциональную активность щитовидной железы. Селен участвует в регуляции клеточного роста и апоптоза, определяет уровень неспецифической резистентности, регуляции окислительно-восстановительных процессов [2, 20].
Для биосинтеза тиреоидных гормонов необходимо окисление йодида до его активной формы с последующим йодированием тиро-
зильных остатков тиреоглобулина. Окисление йодида на апикальной части тиреоцитов в просвете фолликула протекает очень быстро и катализируется селен-зависимой тиреоперок-сидазой. Перекись водорода выступает в качестве окисляющего агента, активирует тиреопероксидазу и, таким образом, запускает процесс йодирования тиреоглобулина [11, 16]. Последний контролируется селен-зависимой глутатионпероксидазой. Под действием этого фермента происходит разложение перекиси водорода до воды.
Образовавшаяся на поверхности тиреоцитов перекись водорода используется в реакциях йодирования, а внутриклеточная перекись разрушается антиоксидантными ферментами, такими как глутатионпероксидаза, тиоредоксин и каталаза [17].
Исследование биохимических ассоциаций между йодом и селеном в процессе метаболизма тиреоидных гормонов показало, что дефицит селена может усиливать действие йодного дефицита [19, 20]. Недостаточный уровень селена ассоциируется со снижением синтеза ферментов, принимающих участие в метаболизме тиреоидных гормонов. Дефицит йода приводит к повышению уровня тирео-тропного гормона, чрезмерная и длительная стимуляция выработки которого ведет к повышению продукции перекиси водорода и токсическому влиянию на тиреоидный эпителий.
Известно, что гиповитаминозы гипо-микро- и гипомакроэлементозы при воздействии ионизирующей радиации могут значительно утяжелять течение лучевой болезни.
Причиной гиповитаминозов является низкое содержание витаминов в некачественном корме, которое может быть обусловлено их разложением с участием микроорганизмов. Кроме того, оно может быть связано с изменением рН при загнивании или брожении корма, процессами окисления и т.д. Следует отметить недостаточное разнообразие кормов, способное привести к нехватке отдельных витаминов [21].
Важной проблемой является нарушение выработки многих витаминов симбионтной микрофлорой желудочно-кишечного тракта при развитии острых расстройств пищеварения, в том числе вследствие воздействия ионизирующих излучений.
Низкая биодоступность жирорастворимых витаминов (при алиментарном поступлении) может быть связана с недостаточным содержанием жиров в кормах, нарушением выработки и выведения желчи (необходимой для эмульгирования), наличием воспалительных и иных заболеваний тонкого кишечника, приводящих к нарушению всасывания. При этом нарушение одних
биохимических процессов (связанных, например, с недостатком каких-либо витаминов) ведет к нарушению других [15, 21].
Существующие жидкие кормовые добавки имеют ряд недостатков, ведущих к недостаточно высокому усвоению витаминов и микроэлементов. Они связаны с вступлением действующих веществ в нежелательные химические реакции, физиологическим антагонизмом микроэлементов и витаминов, использованием неорганических солей металлов-микроэлементов (имеющих более высокую токсичность и меньшую усвояемость по сравнению с более дорогостоящими хелатными комплексными соединениями) и др.
Указанные проблемы могут быть решены следующим образом. Синтез хелатных комплексных соединений может осуществляться непосредственно в процессе приготовления жидкой кормовой добавки (что снижает ее себестоимость). При этом первоначально в воде растворяют неорганические соли металлов - микроэлементов, а затем к раствору добавляют органические вещества, способные образовывать умеренно стабильные хелатные комплексные соединения. Если одновременно используется несколько подобных веществ, то в растворе будут образовываться хелатные комплексные соединения разного состава, находящиеся в динамическом химическом равновесии [8]. В результате, при изменении условий (например, величины рН раствора) комплексные соединения металлов- микроэлементов с одними лигандами будут разрушаться, а с другими тотчас же образовываться. Микроэлементы-металлы при этом будут находиться в составе тех или иных хелатных комплексных соединений при широком диапазоне значений рН, а сама система будет самостабилизирующейся [7, 8].
Жирорастворимые витамины могут быть предварительно эмульгированы. При этом в качестве дисперсионной среды будет выступать раствор хелатных комплексных соединений микроэлементов и водорастворимых витаминов. В состав мицелл эмульсии могут быть введены вещества (например, желчные кислоты), стимулирующие процесс всасывания жирорастворимых витаминов в тонком кишечнике. Также в состав мицелл могут входить амфифильные липиды. При правильно подобранном соотношении компонентов удается получать микроэмульсии, стабильные в течение длительного времени. Аналогичным образом могут быть эмульгированы и нерастворимые в воде селеноорганические соединения, например диацетофенонилселенид (ДАФС).
При разработке жидкой витаминно-мине-ральной кормовой добавки «ActiveMix VMG-500» были использованы все описанные выше решения. Такой комплексный подход позволил устранить или минимизировать недостатки, характерные для
подобных препаратов.
Целью работы явилось изучение динамики концентрации общего трийодтиронина (об.ТЗ) и свободного тироксина (св.Т4) в сыворотке крови крыс, подвергнутых тотальному внешнему однократному воздействию гамма-излучения на фоне применения жидкой кормовой добавки «Active-Mix VMG-500».
Материалы и методы. Эксперимент выполнен на 78 белых лабораторных крысах-самцах линии (Wistar) массой 190,0±12 г. Работа с лабораторными животных была организована с соблюдением принципов биоэтики, регламентированных отечественными и зарубежными нормативно-правовыми актами (приказом Министерства здравоохранения РФ № 199-н от 01.04.2016 г., Этическим кодексом в части раздела, посвящённого проведению медико-биологических исследований с использованием животных (1985), Хельсинской декларацией Всемирной медицинской ассоциации, рекомендациями Федерации европейских научных ассоциаций по содержанию и использованию лабораторных животных в научных исследованиях).
Для моделирования острого радиационного поражения крыс подвергали общему внешнему однократному воздействию гамма-излучения 137Cs в дозе 7,0 Гр, при мощности дозы 0,99 Гр/мин. Крысы были разделены на 5 подопытных групп: 1) интактные животные - 10 крыс, которым выполнялось «ложное» облучение и «ложное» внутнрижелудочное введение;
2) контрольная группа («контроль облучения») -18 крыс, которых подвергали воздействию гамма-излучения и в течение З суток до и 15 суток после облучения внутрижелудочно вводили раствор глицерина в объёме 0,5 мл/100 г массы;
3) подопытная группа №1 - 18 крыс, которых подвергали воздействию гамма-излучения, а за З суток до облучения внутрижелудочно вводили «ActiveMix VMG-500» в дозе 0,5 мл на 100 г массы, 1 раз в день; 4) подопытная группа № 2 -18 крыс, которых подвергали воздействию гамма-излучения и в течение 15 суток после облучения внутрижелудочно вводили «ActiveMix VMG-500» в дозе 0,5 мл/100 г массы, 1 раз в день; 5) подопытная группа № 3 - 18 крыс, которых подвергали воздействию гамма-излучения и в течение З суток до и 15 суток после облучения внутрижелудочно вводили «ActiveMix VMG-500» в дозе 0,5 мл/100 г массы, 1 раз в день. Группы формировались по принципу аналогов. Срок наблюдения за животными составлял З0 дней. Выживших животных выводили из эксперимента посредством передозировки (80 мг/кг) наркоза (Золетил®, Virbac, Франция) с последующей декапитацией гильотиной.
«ActiveMix VMG-500» (ООО «ПК Ижсинтез-Химпром, Ижевск, Россия») является кормовой добавкой для животных, которая в 1000 мг вещества содержит: ДАФС-25 - 0,013 мг, витамин А - 0,0612 мг, витамин D3 - 0,0106 мг, витамин Е - 0,25 мг, витамин В2 - 0,05 мг, витамин В3 - 0,5 мг, витамин В6 - 0,063 мг, витамин В9 - 0,019 мг, витамин С - 0,416 мг, L-карнитин - 0,5 мг, холин - 0,16 мг, глицерин - 750 мг, вода -234 мг. Кроме того, в состав препарата входят хелатные комплексные соединения марганца и кобальта. Содержание (по элементу) в 1000 мг: Mn - 0,1128 мг, Со - 0,00189 мг. Жирорастворимые витамины (А, D3, Е) и диацето-фенонилселенид (ДАФС) находятся в виде микроэмульсии, что позволяет значительно повысить их биодоступность за счет лучшего всасывания в желудочно-кишечном тракте. При этом в состав мицелл микроэмульсии введены вещества, стимулирующие процесс их всасывания.
Кровь отбирали у животных из хвостовой вены за стуки до облучения и через 1, 12 и 30 суток после облучения в вакуумные пробирки с plot-активатором свёртывания крови. Для получения сыворотки крови пробирки с пробами центрифугировали со скоростью 3000 оборотов/мин, 15 мин. Концентрацию об.Т3 и св.Т4 в сыворотке крови крыс определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием готовых наборов (CUSABIO, Китай).
Экспериментальные данные подвергали статистической обработке с применением точного критерия Фишера, U-критерия Манна-Уитни и Н-критерия Краскела-Уоллиса, статистически значимыми считали различия при р<0,05.
Результаты исследования. При общем внешнем однократном воздействии гамма-излучения отмечали у крыс развитие острого ради-ациионного поражения тяжёлой степени. Уровень летальности крыс в течение 30 суток после облучения группы «контроль облучения» составлял 83 %, у животных подопытных групп №1-№3 соответственно - 44 %, 44 % и 33 % (p<0,05, критерий Фишера).
Динамика концентрации тиреоидных гормонов (об.Т3 и св.Т4) в периферической крови у подопытных животных представлена в таблицах 1 и 2.
Согласно данным таблицы 1 и 2 отмечали статистически значимое (p<0,05, Н-крите-рий Краскела-Уоллиса) увеличение концентрации об.Т3 на 11,9 % и 13,9 % (подопытная группа № 1 и 3 соответственно) и св.Т4 на 29,3 % и 21,9 % (подопытная группа № 1 и 3 соответственно) в сыворотке крови крыс, которым вводили до облучения добавку «ActiveMix VMG-500», относительно контрольных значений.
Таблица 1 — Влияние «АС^еМ1х VMG-500» на динамику концентрации об.Т3 в сыворотке крови
крыс (Мс|0:5:075|).
Группа животных «АсИуеМ1х УМв-500», 0,5 мл/100 г, внутрижелудочно, 1 раз в день Концентрация об.Т3, нмоль/л
до облучения после облучения
-1 сут 1 сут 12 сут 30 сут
«Интактные животные» - 1,95 [1,76:2,11] 2,11 [1,84:2,19] 2,07 [1,78:2,12] 2,01 [1,79:2,10]
«Контроль облучения» -/глицерин 2,01 [1,79:2,26] 3,56* [2,99:3,83] 1,69* [1,57:2,12] 3,78* [3,68:4,02]
Опытная группа 1 за 3 сут до облучения 2,25# [2,14:2,38] 2,62# [2,26:2,82] 2,41# [2,16:5,55] 2,99# [2,74:3,21]
Опытная группа 2 15 сут после облучения 2,09 [1,96:2,21] 3,02# [2,79:3,18] 2,78# [2,49:3,02] 2,69# [2,34:2,86]
Опытная группа 3 за 3 сут до и 15 сут после облучения 2,29# [2,19:2,41] 2,32# [2,09:2,30] 2,27# [2,10:2,36] 2,39# [2,21:2,58]
Примечание: * - статистическая значимость различий относительно интактных животных согласно И-критерия Манна-Уитни составляет менее 0,05; # - статистическая значимость различий относительно животных группы «Контроль облучения» согласно Н -критерия Краскела-Уоллиса составляет менее 0,05.
Таблица 2 — Влияние «ActiveMix VMG-500» на динамику концентрации св.Т4 в сыворотке крови крыс (Мс^^з])._
Группа животных «ActiveMix УМ0-500», 0,5 мл/100 г, внутрижелудочно, 1 раз в день Концентрация св.Т4, пмоль/л
до облучения после облучения
-1 сут 1 сут 12 сут 30 сут
«Интактные животные» - 15,8 [14,9:16,2] 15,0 [14,7:15,5] 15,3 [14,8:15,9] 15,1 [14,6:15,8]
«Контроль облучения» -/глицерин 15,1 [14,4:16,0] 19,3* [17,4:21,1] 16,2 [14,5:18,9] 10,6* [10,1:11,8]
Опытная группа 1 за 3 сут до облучения 19,6# [19,1:19,9] 19,4 [18,6:20,2] 17,2 [16,8:17,9] 18,2# [17,5:19,6]
Опытная группа 2 15 сут после облучения 16,2 [15,7:16,4] 20,3 [18,9:21,4] 14,1# [13,2:15,5] 15,4# [13,8:16,4]
Опытная группа 3 за 3 сут до и 15 сут после облучения 18,4# [17,8:19,5] 19,4 [18,1:20,9] 16,3 [15,3:17,4] 16,9# [16,0:17,8]
Примечание: * - статистическая значимость различий относительно интактных животных согласно И-критерия Манна-Уитни составляет менее 0,05; # - статистическая значимость различий относительно животных группы «Контроль облучения» согласно Н-критерия Краскела-Уоллиса составляет менее 0,05.
К 1 суткам после воздействия гамма-излучение отмечали статистически значимое (р<0,05, И-критерий Манна-Уитни) увеличение концентрации об.Т3 у животных групп «контроль облучения» и опытных групп № 1-3 соответственно на 68,7 %, 24,2 %, 43,1 % и 10,0 % относительно здоровых животных. При этом содержание об.Т3 в крови крыс на фоне дотаций «ActiveMix VMG-500» было статистически значимо ниже контрольных значений в среднем на 25,5 % (р<0,05, Н-критерий Краскела-Уоллиса). Аналогичная динамика отмечается и в содержании св.Т4 к 1 суткам после лучевого воздействия:
уровень св.Т4 возрос у всех облучённых животных в среднем на 29,0 % (р<0,05, И-критерий Манна-Уитни).
В период «разгара» заболевания (12 сутки после облучения) регистрировали выраженное снижение концентрации об.Т3 у крыс группы «контроль облучения» до уровня 1,69 [1,57;2,12] нмоль/л против 2,07 [1,78;2,12] нмоль/л у здоровых животных (р<0,05). У крыс опытных групп (№1-3) уровень об.Т3 снизился незначительно относительно периода первичных реакций, и был статистически значимо выше в сравнении с показателем в контроле соответственно на 42,6 %,
64,5 % и 41,4 %. При этом концентрация св.Т4 у крыс опытных групп №1 и №3 существенно не отличалась от контрольных значений, а у животных опытной группы №2 была на 13,0 % (p<0,05) ниже.
К 30 суткам отмечали прогрессивное снижение концентрации св.Т4 в группе контроль облучения до уровня 10,6 [10,1;11,8] пмоль/л, что на 34,6 % ниже, чем в период «разгара» и на 29,8 % ниже относительно здоровых животных (p<0,05). При этом концентрация об.Т3 достигала значения 3,78 [3,68;4,02] нмоль/л, что в 2,4 раза выше в сравнении с 12 сутками и в 1,9 раз выше относительно показателя у интактных крыс.
Дотации «ActiveMix VMG-500» крысам определяли умеренное повышение концентрации св.Т4 в среднем на 6,0 %. При этом содержание об.Т3 в сыворотке крови животных групп №1 и №2 повысилось на 24,1 % (p<0,05) и 5,2 % соответственно, в подопытной группе №2 -снизилось на 3 %.
Заключение. Таким образом, было установлено, что жидкая кормовая добавка «ActiveMix VMG-500» обладает радиозащитными и лечебными свойствами при остром радиационном поражении тяжелой степени, вызванном однократным тотальным внешним воздействием гамма-излучения в дозе 7,0 Гр. Внутриже-лудочное трёхкратное введение «ActiveMix VMG-500» в дозе 0,5 мл/100 г массы с интервалом 24 ч до воздействия гамма-излучения крысам и использование данной добавки в течение 15 дней после воздействия ионизирующей радиации, определяло повышение 30-суточной выживаемости животных до 66 % против 17 % в контроле. Сочетание применения «ActiveMix VMG-500» до и после лучевого воздействия способствовало еще более благоприятному течению и исходу заболевания, повышая уровень выживания до 83 % (р<0,05, критерий Фишера).
Предполагаемыми механизмами реалии-зации радиозащитного и лечебного действия компонентов кормовой добавки являются купирование непрямого биологического действия ионизирующих излучений через повышение антиоксидантного статуса у животных, реализуемое через дотации селена, витаминов А, D, C и Е, входящих в состав «ActiveMix VMG-500». Витамины В2, В6 выполняют кофакторную функцию в метаболических процессах и участвуют в обмене серосодержащих аминокислот и гиста-мина, что вызывает радиопротекторный эффект [6].
Микроэлементная пара «йод и селен» имеет важнейшее значение для функционирования щитовидной железы, прежде всего, для метаболизма тиреоидных гормонов. При этом йод необходим для синтеза гормонов щито-
видной железы Т3 и Т4, а селен имеет важное значение для биосинтеза селенобелков. Селен-зависимые йодтиронин дейодиназы контролируют переработку избытка тиреоидных гормонов, а внутриклеточные и секретируемые селен-зависимые глютатионпероксидазы вовлечены в антиоксидантную защиту щитовидной железы. Цитотоксическое действие перекиси водорода и свободных радикалов на тиреоциты определяется их строением и состоянием защитной системы клетки. [1, 22]. При повышенных дотациях йода в организме происходит синтез и накопление тиреоидных гормонов в фолликулах щитовидной железы в виде коллоида. Активация функциональной активности желёз, в том числе щитовидной, (инициируемая воздействием ионизирующей радиации) в период первичных реакций с последующим выраженным угнетением активности за счёт истощения запасов коллоида и интоксикации организма в период «разгара» заболевания является звеном опосредованного биологического воздействия гамма-излучения. Оно влияет на степень тяжести и сход заболевания. Дотации данных микроэлементов в составе «ActiveMix VMG-500» определили тиреостабилизирующий эффект, который проявлялся в повышении синтеза тиреоидных гормонов.
В ходе эксперимента было установлено, что у выживших животных группы «контроль облучения» к периоду восстановления происходит прогрессивное увеличение концентрации об.Т3 в 2,2 раза на фоне снижения концентрации св.Т4 в 1,5 раза, что объясняется угнетением функции щитовидной железы и, как следствие, компенсация гипофункции за счёт конвертации менее активного гормона тироксина в более активный трийодтиронин. Поступление йода в щитовидную железу из кормовой добавки купирует гипофункцию щитовидной железы за счёт снижения интоксикации посредством повышения антиоксидантного статуса и сохранения биосинтеза тиреоидных гормонов, их конвертации в периферическом кровотоке.
Полученные результаты экспериментального исследования свидетельствуют о положительном радиозащитном действии кормовой добавки «ActiveMix VMG-500», что определяет практическую значимость работы. Бесспорным преимуществом использования жидкой кормовой добавки «ActiveMix VMG-500» является то, что она в рекомендуемых производителем концентрациях может применятся для коррекции витаминно-минерального баланса рациона, а при угрозе лучевого воздействия достижение радиозащитного и лечебного эффекта будет реализовано в максимально короткие сроки путем увеличения дозы «ActiveMix VMG-500».
Список источников
1. Антипов, В.А. Йод в ветеринарии: монография / В.А. Антипов, А.Х. Шантыз, Е.В. Громыко [и др.]. Краснодар: Издательство: Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, 2011. - 306 с.
2. Васильев, Р.О. Профилактика йодной недостаточности у растущих телят / Васильев Р.О. // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. - 2013. - № 2(35). - С. 45-46.
3. Влияние комбинированного применения ДАФС-25к и "Монклавит-1" на клиническое проявление острого радиационного поражения у крыс / Р.О. Васильев, Е.И. Трошин, Н.Ю. Югатова [и др.] // Ветеринарный врач. - 2021. - № 4. - С. 69-76.
4. Влияние препаратов йода и селена на течение и исход острого радиационного поражения / Р.О. Васильев, И.С. Драчёв, Н.Ю. Югатова [и др.] // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2021. -Т. 61. - № 5. - С. 480-491.
5. Гребенюк, А.Н. Современное состояние и перспективы разработки лекарственных средств для профилактики и ранней терапии радиационных поражений / А.Н. Гребенюк, В.Д. Гладких // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2019. - Т. 59. - № 2. - С. 132-149.
6. Добровольский, А.Ф. Медико-технические требования к базовому рациону питания экипажа пилотируемого транспортного корабля нового поколения и продуктам обладающими радиопротекторными свойствами / А.Ф. Добровольский, А.Н. Агуреев // Индустрия питания. - 2018. -Т. №. - № 2. - С. 2-8.
7. Использование ДАФС-25 в липосомальной форме для цыплят бройлеров / Е.А. Михеева, А.В. Шишкин, К.Л. Шкляев [и др.] // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. -2020. - № 2. - С. 85-88.
8. Куликова, М.С. Содержание микроэлементов в крови телят, получавших кормовые добавки на основе их хелатных комплексных соединений и неорганических солей / М.С. Куликова, А.В. Шишкин, А.Н. Куликов // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2021. - Т. 247. - № 3. - С. 108-112.
9. Курилова, А.А. Исследование селенового статуса и активности антиоксидантной системы у ярок романоской породы в условиях Северо-Западного региона РФ / А.А. Курилова, Л.Ю. Карпенко // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. - 2021. - № 2. - С. 124-127.
10. Курилова, А.А. Исследование селенового статуса и биохимических показателей крови овец романовской породы в условиях Северо-Западного региона / А.А. Курилова, Л.Ю. Карпенко // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2021. - Т. 248. - № 4. - С. 136-140.
11. Мекин, Р.С. Особенности взаимосвязей между гормонами тиреотропин-тиреоидной системы в организме молодняка свиней разного пола и породы / Р.С. Мекин, М.А. Дерхо // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2021. - Т. 245. - № 1. -С.101-107.
12. Применение препарата "ОС" при радиационно-биологическом поражении организма / А.М. Идрисов, Т.Р. Гайнутдинов, К.Н. Вагин [и др.] // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2021. - Т. 245. - № 1. - С. 60-63.
13. Радиозащитный эффект препаратов микробного происхождения при острой лучевой болезни / Р.Н. Низамов, Н.М. Василевский, Р.Н. Низамов [и др.] // Ветеринарный врач. - 2021. - № 2. - С. 34-38.
14. Рождественский, Л.М. Проблемы разработки отечественных противолучевых средств в кризисный период: поиск актуальных направлений развития / Л.М. Рождественский // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2020. - Т. 60. - № 3. - С. 279-290.
15. Сафонова, В.Ю. Влияние экологических факторов среды на показатели функциональной активности щитовидной железы у животных / В.Ю. Сафонова // Известия оренбургского государственного аграрного университета. - № 2(58). - 2016. - стр. 180-182.
16. Шабалина, Е.А. Селен и щитовидная железа / Е.А. Шабалина, Т.Б. Моргунова, С.В. Орлова [и др.] // Клиническая и экспериментальная тиреоидология. - 2011. - Т. 7. - № 2. - С. 7-18.
17. Brown, K.M. Selenium, selenoproteins and human health: a review / K.M. Brown, J.R. Arthur // Public Health Nutr. - 2001. - Vol. 4. - № 2. - P. 593-599.
18. Development of a radioprotective drug based on substances of plant, microbial, zoogenic and inorganic origin / K.N. Vagin, R.N. Nizamov, K.T. Ishmukhametov [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Сер. "International Scientific and Practical Conference "Ensuring Sustainable Development in the Context of Agriculture, Green Energy, Ecology and Earth Science" - Ecology and Environment Protection". - 2021. - Р. 042007.
19. Prummel M.F. Thyroid autoimmunity and miscarriage / M.F. Prummel, W.M. Wiersinga // Eur. J. Endocr. - 2004. - Vol. 150. - № 6. - P. 751-755.
20. Schomburg, L. On the importance of selenium and iodine metabolism for thyroid hormone biosynthesis and human health / L. Schomburg, J. Kohrle // Mol. Nutr. Food Res. - 2008. - Vol. 52. - № 11. -P. 1235-1246.
21. The spread of bee diseases in the udmurt republic depending on territorial characteristics and climatic conditions / S.L. Vorobieva, E.A. Mikheeva, A.V. Shishkin [et al.] // Journal of Entomological Research. - 2021.
- Vol. 45. - P. 996-1003.
22. The state of the antioxidant system in cows at different densities of radioactive contamination of the soil / P.S. Anipchenko, R.M. Vasilev, V.N. Gaponova [et al.] // FASEB Journal. - 2020. - Vol. 34. - № S1. -P.05122.
References
1. Antipov, V.A. Iodine in veterinary medicine: monograph / V.A. Antipov, A.H. Shantyz, E.V. Gromyko [et al.]. Krasnodar: Publishing house: Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilin, 2011. - 306 p.
2. Vasiliev, R.O. Prevention of iodine deficiency in growing calves / Vasiliev R.O. // Bulletin of the Izhevsk State Agricultural Academy. - 2013. - № 2(35). - P 45-46.
3. The effect of the combined use of DAFS-25k and Monclavit-1 on the clinical manifestation of acute radiation damage in rats / R.O. Vasiliev, E.I. Troshin, N.Yu. Yugatova [et al.] // Veterinary doctor. - 2021. -№. 4. - P. 69-76.
4. The effect of drugs iodine and selenium on the course and outcome of acute radiation injury / R.O. Vasiliev, I.S. Drachev, N.Yu. Yugatova [et al.] // Radiation Biology. Radioecology. - 2021. - Vol. 61. -№5. - P. 480-491.
5. Grebenyuk, A.N. The current state and prospects of the development of medicines for the prevention and early therapy of radiation lesions / A.N. Grebenyuk, V.D. Gladkikh // Radiation biology. Radioecology. -2019. - Vol. 59. - № 2. - P. 132-149.
6. Dobrovolsky, A.F. Medical and technical requirements for the basic diet of the crew of a new generation manned transport ship and products with radioprotective properties / A.F. Dobrovolsky, A.N. Agureev // Food industry. - 2018. - Vol. No. - № 2. - P. 2-8.
7. The use of DAFS-25 in liposomal form for broiler chickens / E.A. Mikheeva, A.V. Shishkin, K.L. Shklyaev [et al.] // Issues of regulatory regulation in veterinary medicine. - 2020. - № 2. - P. 85-88.
8. Kulikova, M.S. The content of trace elements in the blood of calves receiving feed additives based on their chelated complex compounds and inorganic salts / M.S. Kulikova, A.V. Shishkin, A.N. Kulikov // Scientific notes of the Kazan State Academy of Veterinary Medicine named after N..E. Bauman. - 2021. -Vol. 247. - № 3. - P. 108-112.
9. Kurilova, A.A. Study of the selenium status and activity of the antioxidant system in the bright Romano breed in the conditions of the North-Western region of the Russian Federation / A.A. Kurilova, L.Y. Karpenko // Issues of regulatory regulation in veterinary medicine. - 2021. - № 2. - P. 124-127.
10. Kurilova, A.A. Investigation of the selenium status and biochemical parameters of the blood of Romanov sheep in the conditions of the North-Western region / A.A. Kurilova, L.Y. Karpenko // Scientific notes of the Kazan State Academy of Veterinary Medicine named after N.E. Bauman. - 2021. - Vol. 248. - № 4. -P.136-140.
11. Mekin, R.S. Features of interrelations between hormones of the thyrotropin-thyroid system in the body of young pigs of different sexes and breeds / R.S. Mekin, M.A. Derkho // Scientific notes of the Kazan State Academy of Veterinary Medicine named after N.E. Bauman. - 2021. - T. 245. - № 1. - P. 101-107.
12. The use of the drug "OS" in radiation-biological damage to the body / A.M. Idrisov, T.R. Gainutdinov, K.N. Vagin [et al.] // Scientific notes of the Kazan State Academy of Veterinary Medicine named after N.E. Bauman. - 2021. - Vol. 245. - № 1. - P. 60-63.
13. Radioprotective effect of preparations of microbial origin in acute radiation sickness / R.N. Nizamov, N.M. Vasilevsky, R.N. Nizamov [et al.] // Veterinary doctor. - 2021. - №. 2. - P. 34-38.
14. Rozhdestvensky, L.M. Problems of development of domestic anti-radiation agents in a crisis period: search for current directions of development / L.M. Rozhdestvensky // Radiation Biology. Radioecology. - 2020.
- Vol. 60. - № 3. - P. 279-290.
15. Safonova, V.Yu. The influence of environmental factors on the indicators of functional activity of the thyroid gland in animals / V.Yu. Safonova // Proceedings of the Orenburg State Agrarian University. -№ 2(58). - 2016. - P. 180-182.
16. Shabalina, E.A. Selenium and thyroid gland / E.A. Shabalina, T.B. Morgunova, S.V. Orlova [et al.] // Clinical and experimental thyroidology. - 2011. - Vol. 7. - № 2. - P. 7-18.
17. Brown, K.M. Selenium, selenoproteins and human health: a review / K.M. Brown, J.R. Arthur // Public Health Nutr. - 2001. - Vol. 4. - № 2. - P. 593-599.
18. Development of a radioprotective drug based on substances of plant, microbial, zoogenic and inorganic origin / K.N. Vagin, R.N. Nizamov, K.T. Ishmukhametov [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Сер. "International Scientific and Practical Conference "Ensuring Sustainable Development in the Context of Agriculture, Green Energy, Ecology and Earth Science" - Ecology and Environment Protection". - 2021. - Р. 042007.
19. Prummel M.F. Thyroid autoimmunity and miscarriage / M.F. Prummel, W.M. Wiersinga // Eur. J. Endocr. - 2004. - Vol. 150. - № 6. - P. 751-755.
20. Schomburg, L. On the importance of selenium and iodine metabolism for thyroid hormone biosynthesis and human health / L. Schomburg, J. Kohrle // Mol. Nutr. Food Res. - 2008. - Vol. 52. - № 11. -P. 1235-1246.
21. The spread of bee diseases in the udmurt republic depending on territorial characteristics and climatic conditions / S.L. Vorobieva, E.A. Mikheeva, A.V. Shishkin [et al.] // Journal of Entomological Research. - 2021. - Vol. 45. - P. 996-1003.
22. The state of the antioxidant system in cows at different densities of radioactive contamination of the soil / P.S. Anipchenko, R.M. Vasilev, V.N. Gaponova [et al.] // FASEB Journal. - 2020. - Vol. 34. - № S1. -P.05122.
Вклад авторов:
Васильев Р.О. -концепция исследования; развитие методологии; участие в разработке; написание исходного текста; проведение эксперимента; итоговые выводы.
Шишкина А.В. - научное руководство; доработка текста; разработка рецептуры; итоговые выводы.
Куликов А.Н. - разработка рецептуры; доработка текста; итоговые выводы.
Трошин Е.И. - доработка текста; итоговые выводы.
Югатова Н.Ю. - развитие методологии; проведение эксперимента.
Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors:
Vasilev R.O. - research concept; methodology development; participation in the development; writing the source text; conducting the experiment; final conclusions.
Shishkina A.V. - scientific guidance; revision of the text; formulation development; final conclusions.
Kulikov A.N. - formulation development; revision of the text; final conclusions.
Troshin E.I. - revision of the text; final conclusions.
Yugatova N.Yu. - development of methodology; experiment.
The authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts
Статья поступила в редакцию 20.02.2022 г.; одобрена после рецензирования 17.05.2022 г.; принята к публикации 6.06.2022 г.
The article was submitted 20.02.2022 г.; approved after reviewing 17.05.2022 г.; accepted for publication 6.06.2022 г.
© Васильев Р.О., Шишкина А.В., Куликов А.Н., Трошин Е.И., Югатова Н.Ю. 2022
