CC BY
47
Раздел 4. ВЕТЕРИНАРНО-САНИТАРНЫЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЖИВОТНОВОДСТВА
УДК 636.1:591.111
ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И МАРКЕРЫ
ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА У ЛОШАДЕЙ КРЫМСКОГО ТИПА УЧАСТВУЮЩИХ В ПРОБЕГАХ
А. В. АНДРИЙЧУК1, Г. М. ТКАЧЕНКО2, Н. Н. КУРГАЛЮК2, И. В. ТКАЧОВА1 1Институт животноводства Национальной Академии Аграрных Наук Украины
г. Харьков
2Institute of Biology and Environmental Protection PomeranianUniversity, Slupsk, Poland
(Поступила в редакцию 20.01.2014)
Введение. В настоящее время во многих странах дистанционные пробеги являются одним из самых популярных видов конного спорта. Большое разнообразие типов и видов конных пробегов позволяет использовать в них лошадей разных пород. В разных странах существуют свои традиции и правила проведения конных пробегов.
Лошади, которых используют в дистанционных пробегах, в основном подвергаются значительной по объему и интенсивности физической нагрузке, что существенно влияет на их функциональное состояние и показатели крови [1]. Кровь является одной из важнейших интегральных систем организма, элементы которой чувствительны к воздействию различных внешних воздействий [2]. Показатели крови характеризуются относительной стабильностью, что обеспечивает сохранение видовых, породных и индивидуальных особенностей животных [3]. Одновременно состав крови достаточно лабильный, что позволяет использовать ее в качестве важного механизма адаптации к условиям внешней среды [3]. Морфологические и биохимические показатели крови являются важным критерием и могут отражать специфические изменения в метаболизме под влиянием различных стрессовых факторов [1].
Одним из возможных компонентов быстрой реакции на стресс является активация перекисного окисления липидов (ПОЛ), что в клетках поддерживается на постоянном уровне благодаря системе антиок-сидантной защиты [4]. Известно также, что у спортивных лошадей под влиянием физических нагрузок активируются процессы ПОЛ в результате длительной мышечной работы, что приводит к разрушению клеточных мембран, мышечному перенапряжению и утомлению [4]. Ин-
тенсификация процессов свободнорадикального окисления биологических структур генерирует образование высокотоксичных метаболитов -альдегидных и кетоновых производных окислительной модификации белков и производных ПОЛ (малонового диальдегида, диеновых конъюгатов, триенкетонов) [5]. Продукты окисления липидов белков являются достаточно информативными показателями маркеров окислительного стресса [4]. Изучение показателей крови и содержания маркеров окислительного стресса позволяет выявить глубинные биодеструктивные изменения в организме спортивных лошадей при интенсивных физических нагрузках.
Цель работы - проанализировать изменения гематологических показателей и маркеров окислительного стресса в крови лошадей крымского типа до и после дистанционных пробегов.
Материал и методика исследований. Объектом исследований было 8 лошадей крымского типа, находившихся круглогодично на выгульном содержании в частных хозяйствах Крыма. Лошади использовались в рекреационных целях и участвовали в дистанционных пробегах на 16 км, организованных в Крымских горах. Лошади имели одинаковый кормовой рацион. Кровь у лошадей отбирали из яремной вены в пробирки с антикоагулянтом (K-EDTA, фирма MedLab) дважды: утром, в состоянии покоя, и сразу же после окончания пробега с дистанцией 16 км.
ТБК-активные продукты оценивали по содержанию малонового диальдегида (МДА) в плазме и суспензии эритроцитов и выражали в мкмоль/л [6]. Уровень альдегидных и кетоновых продуктов окислительно поврежденных белков оценивали в реакции с 2,4-динитрофе-нилгидразином и выражали в нмоль/мл [7]. Общую антиоксидантную активность плазмы и эритроцитов определяли в реакции ингибирова-ния аскорбат- и железо-индуцированного окисления Твина-80 до МДА и выражали в % [8]. Исследование гематологических показателей проводили с использованием анализатора для ветеринарии ABACUS Junior Vet (Diatron, Австрия). Изучали следующие показатели крови: количество эритроцитов (RBC), средний объем эритроцитов (MCV), ширину распределения эритроцитов (RDWc), количество лейкоцитов (WBC), количество гемоглобина (HGB), среднее содержание гемоглобина в эритроците (MCH), среднюю концентрацию гемоглобина в эритроцитах (МСНС), гематокрит (НСТ), тромбоциты (PLT), тромбок-рит (РСТ), средний объем тромбоцитов (MPV), ширину распределения тромбоцитов (PDWc), количество лейкоцитов с дифференцировкой на три субпопуляции - лимфоциты (LYM), гранулоциты (GRA), моноциты, эозинофилы, базофилы и их предшественники (MID). Лабораторные исследования проводили на кафедре физиологии животных, Ин-
статута биологии и охраны среды Поморской Академии (г. Слупск, Польша) в рамках международного сотрудничества. Полученные результаты были статистически проанализированы с помощью пакета программы STATISTICA 8,0 (StatSoft, Poland).
Результаты исследований и их обсуждение. Все гематологические параметры исследуемых лошадей были в пределах нормы. Однако интенсивная физическая нагрузка в бегах на дистанции в 16 км вызывала определенные существенные изменения в исследуемых показателях. В частности, показатель среднего объема эритроцитов (MCV) существенно увеличился на 5,8% (р<0,05) (табл. 1).
Т а б л и ц а 1. Значения гематологических показателей лошадей крымского типа до и после дистанционных пробегов на 16 км (M±m)
Показатели До пробега После пробега Референтные значения
Общее количество лейкоцитов, WBC [Л09/л] 8,62±0,65 9,92±0,83 5.4—14,3^ 5.5-12,0^^
в т. ч. количество лимфоцитов, LYM [Л09/л] 3,46±0,41 3,35±0,50 1,5-7,7*
в т. ч. количество моноцитов и некоторых эо-зинофилов, MID [Л09/л] 0,40±0,11 0,57±0,16 0-1,5-
в т. ч. количество гранулоцитов (нейтрофилов, эозинофилов, базофилов), GRA [Л09/л] 4,76±0,51 5,50±0,75 2,3-9,5-
Процент лимфоцитов, LY% 40,45±4,58 32,55±4,69 17-68-
Процент моноцитов и некоторых эозинофилов, MID% 4,59±1,17 4,99±1,03 0-14-
Процент гранулоцитов, GR% 55,05±4,13 62,50±3,97 22-80-
Общие количество эритроцитов, RBC [Л012/л] 7,97±0,29 9,01±0,64 6,8-12,95,5-10,0--
Содержание гемоглобина, HGB [г/дл] 12,54±0,28 13,35±0,72 11-198-18--
Гематокрит, HCT 36,18±1,11 39,40±2,19 32-5324-52--
Средний объем эритроцитов, MCV [фл] 46,19±0,96 48,88±1,14* 34-5835-58--
Средняя масса гемоглобина в 1 эритроците, MCH [пг] 15,71±0,26 16,23±0,29 12,3-19,710-20--
Средняя концентрация гемоглобина в одном эритроците, MCHC [г/дл] 34,10±0,43 33,33±0,47 31-3931-37--
Показатель анизоцитоза эритроцитов, RDWс [%] 20,86±0,34 21,25±0,45 11-17-
Количество тромбоцитов, PLT, [Л09/л] 111,50±2,04 146,56±9,92* 100-400150-400--
Средний объем тромбоцита, MPV [фл] 7,58±0,20 8,58±0,19* 9,7-12,8-
* статистически достоверные изменения (р<0,05) между показателями, полученными в состоянии перед и после пробегов (тест Уилкоксона); • референтные значения гематологических показателей согластно с Инструкцией для гематологического анализатора Abacus Junior Vet (Австрия); •• референтные значения согластно с A. ^Ьтюка (2004).
Интенсивность физических нагрузок и факторы окружающей среды вызывают значительное потоотделение у лошадей, что может привести у них к снижению объема плазмы [9]. Уменьшение объема плазмы крови вызывает гемоконцентрацию. В таком состоянии клеточные и белковые фракции составляют значительную часть объема крови. В наших исследованиях существенный рост среднего объема эритроцитов увеличил значение гематокрита (HCT) на 8,9 % (р>0,05). После физических нагрузок у исследуемых лошадей в единице объема крови также несущественно увеличилось количество эритроцитов (RBC) и гемоглобина (HGB) - на 13% и 6,5% соответственно (р>0,05).
Незначительно увеличилось также общее количество лейкоцитов (WBC) у лошадей после дистанционных пробегов (на 15 %, р>0,05). Из литературных источников известно, что упражнения на выносливость с длинными дистанционными пробегами лошадей связаны с лейкоцитозом. Причиной этого может быть повышение в крови во время физических нагрузок циркулирующих кортикостероидов [3]. У исследуемых нами лошадей после физических нагрузок наблюдались также изменения субпопуляций лейкоцитов, а именно: моноцитов, эозинофи-лов, базофилов, нейтрофилов. В частности, количество моноцитов и эозинофилов (показатель MID) у исследуемых лошадей увеличилось на 40 % (р>0,05). Установленное нами после физических нагрузок несущественное увеличение субпопуляции лейкоцитов (показателя MID), которое было в пределах нормы, может свидетельствовать об адаптации пробежных лошадей к систематическим физическим нагрузкам путем активации фагоцитарного звена иммунной системы организма. Наши результаты согласуются с литературными данными, согласно которым повышение количества моноцитов после физических нагрузок наблюдалось у лошадей после 34-недельного систематического тренинга [10].
После физических нагрузок у исследуемых лошадей существенно увеличивалось общее количество тромбоцитов (PLT) - на 31,4 % (р<0,05). Наши результаты согласуются с литературными данными [3], согласно которым физиологический тромбоцитоз наблюдается у лошадей после физических нагрузок. Количественные изменения тромбоцитов под влиянием физических нагрузок связаны с изменением pH крови и ее сгущением, что сопровождается изменениями концентрации ионизированного кальция, а следовательно, и количества тромбоцитов [3].
Анализ процессов ПОЛ в крови исследуемых лошадей показал высокое содержание ТБК-продуктов в эритроцитах в состоянии покоя
(20,86±1,13 мкмоль/л), как и после физических нагрузок (22,85± 2,07 мколь/л), по сравнению с содержанием в плазме крови -(5,83±0,97 и 7,08 ±0,94 мкмоль/л соответственно) (рис. 1). Интенсивность ПОЛ в эритроцитах исследуемых лошадей обусловлена особенностями строения эритроцитарных мембран. Эритроциты под влиянием кислорода и гемоглобина восприимчивы к окислительным повреждениям вследствие высокого содержания полиненасыщенных жирных кислот и высокого содержания железа гема [11].
Рис. 1. Содержание ТБК-активных продуктов (уровень МДА) в плазме и суспензии эритроцитов лошадей крымского типа перед и после пробегов на дистанции в 16 км
Чрезмерная интенсификация свободнорадикальных реакций во время физических нагрузок может также вызвать и окислительную модификацию белков (ОМБ), что приводит к изменению их вторичной и третичной структуры, агрегации и фрагментации [12]. В таких модифицированных белках изменяется функциональная активность, они подлежат протеолитической деградации и вместе с тем могут служить источником свободных радикалов [5, 12]. Анализ содержания альдегидных и кетоновых производных ОМБ в состоянии покоя показал разнонаправленные изменения значений в плазме и эритроцитах исследуемых лошадей (рис. 2).
Г Йй 1
ь
Ц
щ
ИИ
В®
С'г'УШ ,
О Перед пробегом □ После пробега
ж
Плазма Эритроциты
Альдегидные производные ОМБ
Плазма Эритроциты
Кетоновые производные ОМБ
8
6
4
2
О
Рис. 2. Уровень альдегидных и кетоновых производных окислительно
модифицированных белков (ОМБ) в плазме и эритроцитах лошадей крымского типа перед и после пробегов на дистанции в 16 км. * статистически достоверные изменения (р<0,05) между показателями, полученными в состоянии перед и после пробегов (тест Уилкоксона)
В частности, в эритроцитах крови лошадей в состоянии покоя содержание кетоновых производных ОМБ было меньшим. После физических нагрузок наблюдалось существенное снижение содержания альдегидных и кетоновых производных модифицированных белков эритроцитов - на 27,8 % (р<0,05) и 5,7 % (р<0,05) соответственно. Уменьшение содержания ОМБ плазмы и эритроцитов у исследуемых лошадей после пробегов на 16 км обусловлено, очевидно, активацией протеасомного комплекса, который деградирует поврежденные в результате окислительного стресса модифицированные белки. Из литературных источников известно, что увеличение протеасомной активности под влиянием физических нагрузок уменьшает содержание ОМБ в мышцах и способствует восстановлению скелетных мышц после травм [12].
Общая антиоксидантная активность (АОА) эритроцитов и плазмы в динамике физических нагрузок также существенно отличалась в состоянии покоя и после пробегов (рис. 3). После пробегов АОА плазмы была ниже на 7,6 % (р<0,05) по сравнению с состоянием покоя. АОА эритроцитов также несущественно снижалась после пробегов. Это может быть связано с элиминацией активных форм кислорода системой антиоксидантной защиты крови под влиянием интенсивных физических нагрузок.
Рис. 3. Общая антиоксидационная активность плазмы и эритроцитов лошадей крымского типа перед и после пробегов на дистанции 16 км. * см. рис. 2
Заключение. Наши исследования указывают на то, что дистанционные пробеги у лошадей вызывают изменение гематологических показателей, что может свидетельствовать об адаптации пробежных лошадей к физическим нагрузкам значительной интенсивности путем увеличения доставки кислорода и активации фагоцитарного звена иммунной защиты их организма. Существенное уменьшение содержания продуктов окислительной модификации белков у исследуемых лошадей после пробега свидетельствует об их эффективной адаптации к систематическим нагрузкам, что сопровождается активацией протео-литической деградации белковых молекул.
ЛИТЕРАТУРА
1. A d a m u, L. Effects of race distance on physical, hematological and biochemical parameters of endurance horses / L. Adamu, N. M. Adzahan, R. Abdullah // American Journal of Animal and Veterinary Sciences. - 2010. - № 5(4). - P. 244-248.
2. W i c k l e r, S. J. Hematological changes and athletic performance in horses in response to high altitude (3,800 m) / S. J. Wickler, T. P. Anderson // American Journal of Physiology. -Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. - 2000. - N° 279. - P. 1176-1181.
3. S a t u é, K. Physiological Factors in the Interpretation of Equine Hematological Profile / K. Satué, A. Hernández, A. Muñoz // Hematology - Science and Practice. - 2012 Dr. Charles Lawrie (Ed.), ISBN: 978-953-51-0174-1, InTech, Availablefrom: profile-of-the-horse-phisiological-factors-influencing-equine-haematology.
4. D e a t o n, C. M. Exercise-associated oxidative stress / C. M. Deaton, D. J. Marlin // Clinical Techniques of Equine Practice. - 2003. - № 2(3). - P. 278-291.
5. L a m p r e c h t, M. Analytical aspects of oxidatively modified substances in sports and exercises / M. Lamprecht, J. Greilberger, K. Oettl // Nutrition. - 2004. - № 20. - P. 728-730.
6. К а м ы ш н и к о в, В. С. Справочник по клинико-биохимическим исследованиям и лабораторной диагностике / В. С. Камышников. - М.: МедПресс-информ, 2004. - 589 с.
7. Determination of carbonyl content in oxidatively modified proteins / R. L. Levine, D. Garland, C. N. Oliver [et ele.] // Methods in Enzymolology. - 1990. - 186. - P. 465-478.
8. Г а л а к т и о н о в а, Л. П. Состояние перекисного окисления больных с язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки / Л. П. Галактионова, А. В. Молчанов, С. А. Ельчанинова // Клин. лаб. диагностика. - 1998. - N° 6. - С. 10-14.
9. Н е р о д е н к о, В. Биологические основы спортивной тренировки в конном спорте / В. Нероденко. - Черкассы, 2009. - 412.
10. Haematological and biochemical response to training and overtraining / C. M. Tyler-McGovan, L. C. Golland, D. L. Evans, D. R. Hodgson, R. J. Rose // Equine Veterinary Journal. Supplement. - 1999. - № 30. - P. 621.
11. C l e m e n s, M. Lipid peroxidation in erythrocytes / M. Clemens, H. Waller // Chemistry and Physics of Lipids. - 1987. - № 45. - P. 251-268.
12. R a d a k, Z. Systemic adaptation to oxidation challenge induced by regular exercise / Z. Radak, H. Young Chung, S. Goto // Free Radical Biology and Medicine. - 2008. - № 44 (2). - P. 153-159.
13. W i n n i c k a, A. Wartosci referencyjne podstawowych badan laboratoryjnych w weterynarii / A. Winnicka. - Wyd. SGGW, Warszawa, 2008.
УДК 636.4:631.862.2:648.63
БИОПРЕПАРАТ БАКТОСТОК - ЭФФЕКТИВНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ НАВОЗНЫХ СТОКОВ СВИНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
В. И. БЕЗЗУБОВ, А. С. ПЕТРУШКО, Д. Н. ХОДОСОВСКИЙ, И. И. РУДАКОВСКАЯ, А. А. ХОЧЕНКОВ, А. Н. ШАЦКАЯ, В. А. БЕЗМЕН РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по животноводству» г. Жодино, Минская обл., Республика Беларусь, 222160 Э. И. КОЛОМИЕЦ Н. В. СВЕРЧКОВА ГНУ «Институт микробиологии НАН Беларуси» г. Минск, Республика Беларусь, 220141 П. А. КРАСОЧКО
РНИДУП «Институт экспериментальной ветеринарии им. С. Н. Вышелесского НАН Беларуси» г. Минск, Республика Беларусь, 220003
(Поступила в редакцию 20.01.2014)
Введение. Ведение животноводства предусматривает не только активное производство и заготовку кормов, но и уборку, переработку и использование образующегося навоза, стоков и т.д. с животноводческих ферм. Значительную экологическую и эпизоотологическую опас-
