Научная статья на тему 'Изучение влияния воды с модифицированным изотопным (D/H) составом на репродуктивную функцию, формирование и развитие потомства крыс'

Изучение влияния воды с модифицированным изотопным (D/H) составом на репродуктивную функцию, формирование и развитие потомства крыс Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
353
46
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вопросы питания
Scopus
ВАК
PubMed
Область наук
Ключевые слова
РЕПРОДУКТИВНАЯ ФУНКЦИЯ / ПОСТНАТАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ / REPRODUCTION AND POSTNATAL DEVELOPMENT / ВОДА / WATER / ДЕЙТЕРИЙ / DEUTERIUM / КРЫСЫ / RATS

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Чернуха Ирина Михайловна, Федулова Лилия Вячеславовна, Котенкова Елена Александровна, Василевская Екатерина Романовна, Лисицын Андрей Борисович

Проведено исследование влияния модифицированного изотопного (D/H) состава воды на репродуктивную функцию и постнатальное развитие четырех поколений крыс [родительском (F0), первом (F1), втором (F2) и третьем (F3)]. Эксперимент проведен на 2 произвольно разделенных группах животных, получавших на протяжении всего срока исследований: 1-я группа воду с модифицированным D/H составом (остаточное содержание дейтерия 50 мг/л), 2-я группа очищенную водопроводную воду (150 мг/л). Эксперимент включал подготовительную стадию, стадию изучения репродуктивной функции крыс поколений F0, F1, F2 и постнатального развития крыс поколений F1, F2, F3. Репродуктивную функцию оценивали по фертильности поколений животных F0, F1 и F2 и характеру постнатального развития потомства F1, F2 и F3. Фертильность оценивали по способности к оплодотворению самок и самцов в процентном соотношении забеременевших самок/оплодотворивших самцов к общему количеству ссаженных самок/самцов. Характер постнатального развития потомства оценивали в течение первого месяца жизни по числу живых и мертвых новорожденных, динамике зоометрических показателей, общему физическому развитию, эмоционально-двигательному поведению и способности к координации движений. Эффективность спаривания у крыс 1-й группы составила: у самок F0 100%, F1 и F2 99%, у самцов всех поколений 89-100%. Зафиксирована высокая выживаемость поколений 1-й группы F1, F2 и F3, причем средняя величина пометов у F2, получавших воду с модифицированным D/H составом, была выше на 20% по сравнению с крысами 2-й группы. Отмечено менее интенсивное увеличение массы тела детенышей 1-й группы поколений F1, F2 и F3 с 1-х по 21-е сутки, что связано с большим количеством крысят в помете, при этом начиная с 25-х по 30-е сутки масса тела детенышей превышала значения контрольных животных на 4-6%. Наблюдение в динамике за крысятами 1-й и 2-й групп F1, F2 и F3 показало отсутствие достоверных отличий в физическом развитии с первых суток после рождения, не выявлено изменений в скорости созревания сенсорно-двигательных рефлексов и физических параметров крысят 1-й группы F1, F2 и F3 в сравнении с животными 2-й группы. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что вода с D/H составом не оказывает влияния на фертильность и плодовитость крыс, выживаемость и развитие потомства.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Чернуха Ирина Михайловна, Федулова Лилия Вячеславовна, Котенкова Елена Александровна, Василевская Екатерина Романовна, Лисицын Андрей Борисович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The effect of water with modified isotope (D/H) composition on the reproductive function and postnatal development in rats

Reproductive parameters and postnatal progeny development were evaluated in 4 generations of Wistar rats treated with deuterium depleted water (DDW): parental (F0), first (F1), second (F2) and third (F3). The experiment was carried out on 2 groups of animals: experimental group consumed DDW (50 ppm) and control group consumed purified tap water (150 ppm). Experiment was consist of a preparatory stage, the stage of studying the F0, F1, F2 reproductive parameters and F1, F2, F3 postnatal progeny development Reproductive parameters was assessed by F0, F1, F2 fertility index and F1, F2, F3 offspring viability and development. Fertility index was assessed as the male's ability to fertilize females in the percentage of pregnant females/fertilized males to the total number females and males placed together for mating. Offspring maturing were evaluated by pups viability, development of physical and sexual parameters, emotional and locomotors reflexes within the 1st month of life. Group 1 fertility index in F0 females was 100%, in F1 and F2 females 99%, in males all generations 89-100%. Group 1 F1, F2 and F3 offspring viability was high. Number of pups in group 1 F2 offspring was higher by 20% than in group 2. Pups of the 1st group F1, F2 and F3 were less intensively gained weight from the 1st to the 21st day of life compared with group 2, the final weight of the animals in group 1 was higher than in group 2 by 4-6% from 25th to 30th days of life. Assessment of physical parameters development as well as emotional and locomotors reflexes formation did not reveal any difference between group 1 and group 2 F1, F2 and F3 offspring. Obtained results confirmed that DDW did not effect on rat fertility, viability and development of offspring.

Текст научной работы на тему «Изучение влияния воды с модифицированным изотопным (D/H) составом на репродуктивную функцию, формирование и развитие потомства крыс»

Для корреспонденции

Чернуха Ирина Михайловна - доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник экспериментальной клиники-лаборатории биологически активных веществ животного происхождения ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова»

Адрес: 109316, г. Москва, ул. Талалихина, д. 26 Телефон: (495) 676-72-11 E-mail: [email protected]

И.М. Чернуха, Л.В. Федулова, Е.А. Котенкова, Е.Р. Василевская, А.Б. Лисицын

Изучение влияния воды с модифицированным изотопным (D/H) составом на репродуктивную функцию, формирование и развитие потомства крыс

The effect of water with modified isotope (D/H) composition on the reproductive function and postnatal development in rats

I.M. Chernukha, L.V. Fedulova, E.A. Kotenkova, E.R. Vasilevskaya, A.B. Lisitsyn

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясной

промышленности им. В.М. Горбатова», Москва

V.M. Gorbatov ALL-Russian Meat Research Institute, Moscow

Проведено исследование влияния модифицированного изотопного (^/Н) состава воды на репродуктивную функцию и постнатальное развитие четырех поколений крыс [родительском (¥0), первом (¥1), втором (¥2) и третьем (¥3)]. Эксперимент проведен на 2 произвольно разделенных группах животных, получавших на протяжении всего срока исследований: 1-я группа - воду с модифицированным D/H составом (остаточное содержание дейтерия 50 мг/л), 2-я группа - очищенную водопроводную воду (150 мг/л). Эксперимент включал подготовительную стадию, стадию изучения репродуктивной функции крыс поколений ¥0, ¥1, ¥2 и постнатального развития крыс поколений ¥1, ¥2, ¥3. Репродуктивную функцию оценивали по фертильности поколений животных ¥0, ¥1 и ¥2 и характеру постнатального развития потомства ¥1, ¥2 и ¥3. Фертильность оценивали по способности к оплодотворению самок и самцов в процентном соотношении забеременевших самок/оплодотворивших самцов к общему количеству ссаженных самок/самцов. Характер постнатального развития потомства оценивали в течение первого месяца жизни по числу живых и мертвых новорожденных, динамике зоометрических показателей, общему физическому развитию, эмоционально-двигательному поведению и способности к координации движений. Эффективность спаривания у крыс 1-й группы составила: у самок ¥0 - 100%, ¥1 и ¥2 - 99%, у самцов всех поколений 89-100%. Зафиксирована высокая выживаемость поколений 1-й группы ¥1, ¥2 и ¥3, причем средняя величина пометов у ¥2, получавших воду с модифицированным D/H составом, была выше на 20% по сравнению с крысами 2-й группы. Отмечено менее интенсивное увеличение массы тела детенышей 1-й группы поколений ¥1, ¥2 и ¥3 с 1-х по 21-е сутки, что связано с большим количеством крысят в помете, при этом начиная с 25-х по 30-е сутки масса тела детенышей превышала значения контрольных животных на 4-6%. Наблюдение в динамике за крысятами 1-й и 2-й групп ¥1, ¥2 и ¥3 показало отсутствие достоверных отличий в физическом развитии с первых суток после рождения, не выявлено изменений в скорости созревания сенсорно-двигательных рефлексов и физических параметров крысят 1-й группы ¥1, ¥2 и ¥3 в сравнении с животными 2-й группы. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что вода с D/H составом не оказывает влияния на фертильность и плодовитость крыс, выживаемость и развитие потомства.

Ключевые слова:репродуктивная функция, постнатальное развитие, вода, дейтерий, крысы

Reproductive parameters and postnatal progeny development were evaluated in 4 generations of Wistar rats treated with deuterium depleted water (DDW): parental (F0), first (F1), second (F2) and third (F3). The experiment was carried out on 2 groups of animals: experimental group consumed DDW (50 ppm) and control group consumed purified tap water (150 ppm). Experiment was consist of a preparatory stage, the stage of studying the F0, F1, F2 reproductive parameters and F1, F2, F3 postnatal progeny development Reproductive parameters was assessed by F0, F1, F2 fertility index and F1, F2, F3 offspring viability and development. Fertility index was assessed as the male's ability to fertilize females in the percentage of pregnant females/fertilized males to the total number females and males placed together for mating. Offspring maturing were evaluated by pups viability, development of physical and sexual parameters, emotional and locomotors reflexes within the 1st month of life. Group 1 fertility index in F0 females was 100%, in F1 and F2 females - 99%, in males all generations - 89-100%. Group 1 F1, F2 and F3 offspring viability was high. Number of pups in group 1 F2 offspring was higher by 20% than in group 2. Pups of the 1st group F1, F2 and F3 were less intensively gained weight from the 1st to the 21st day of life compared with group 2, the final weight of the animals in group 1 was higher than in group 2 by 4-6% from 25th to 30th days of life. Assessment of physical parameters development as well as emotional and locomotors reflexes formation did not reveal any difference between group 1 and group 2 F1, F2 and F3 offspring. Obtained results confirmed that DDW did not effect on rat fertility, viability and development of offspring.

Keywords: reproduction and postnatal development, water, deuterium, rats

Качество воды, являющейся важным компонентом рациона человека, определяется санитарно-гигиеническими показателями и регулируется на региональном, национальном и международном уровнях. В Российской Федерации в питьевой воде нормируются органолептические и некоторые физико-химические параметры, а также содержание вредных химических веществ. Однако предельно допустимые концентрации (ПДК) установлены не для всех химических элементов и их соединений.

Концентрация тяжеловодородной воды 1HD16O и тяжелокислородной воды 1H218O в воде пресноводных источников составляет примерно 330 мг/л и 2 г/л соответственно, что сопоставимо с содержанием минеральных солей в питьевой воде или даже превышает их предельно допустимые нормы [1]. Стоит отметить, что при длительном воздействии на организм минимальных концентраций дейтерия, превышающих ПДК, могут возникать патологические изменения или заболевания на любых сроках жизни настоящего и последующего поколений. Если рассматривать дейтерий как микроэлемент, входящий в состав не только воды, но и важнейших органических соединений, по значимости его влияние на живые системы можно поставить на одно из первых мест [2].

Специфическое влияние на биологические процессы низких концентраций дейтерия воды доказано многими исследованиями [3, 4]. При употреблении воды с пониженным содержанием дейтерия происходит снижение его концентрации в жидкостях и тканях организма [5], изменяется окислительный метаболизм [6]. Также показано, что под воздействием воды с модифицированным изотопным (D/H) составом у млекопитающих наблюдаются позитивные изменения функциональной активности ряда органов и сис-

тем: изменяется скорость метаболических процессов в центральной нервной системе [7], гормональная регуляция, функционирование системы детоксикации [8], активизируются неспецифические защитные системы, повышается устойчивость систем организма к токсическим соединениям, в том числе к химиопрепаратам [9-13]. Имеются данные о стимулирующем действии воды с пониженным содержанием дейтерия на рост микроорганизмов [4, 14].

Однако, несмотря на столь широкий интерес и наличие различных положительных эффектов влияния низких концентраций дейтерия воды на живые системы различного уровня организации, по-прежнему нет ответа на вопрос о влиянии данного фактора на генеративную функцию (гонадотоксическое, эмбрио-, фетотоксичес-кое и тератогенное действие) животных.

Цель работы - проведение сравнительного исследования репродуктивной функции и постнатального развития крыс, получавших воду с модифицированным D/H составом (пониженное содержание тяжелых изотопов водорода).

Материал и методы

Исследования выполнены на 4 поколениях крыс стока Вистар (90 взрослых животных и 547 крысят): родительском ^0), первом ^1), втором ^2) и третьем ^3). Эксперимент состоял из подготовительной стадии, стадии изучения репродуктивной функции крыс поколений F0, F1, F2 и постнатального развития крыс поколений F1, F2, F3. Подготовительная стадия предназначалась для выведения животных (поколение F1), получавших воду с модифицированным D/H составом на протяжении всего срока онтогенетического развития организма. Исход-

ную колонию крыс [поколение F0, самцы и самки массой тела (248±14) г], полученную из филиала «Андреевка» ФГБУН НЦБМТ ФМБА (Московская область, Солнечногорский район, п. Андреевка) и прошедшую карантин на протяжении 10 сут, произвольно разделяли на 2 группы. На протяжении всего срока исследований животные 1-й группы потребляли воду с модифицированным D/H составом, крысы 2-й группы - очищенную водопроводную воду. Адаптацию исходной колонии крыс (F0) -замену питьевого компонента рациона на воду с модифицированным D/H составом - осуществляли на протяжении 20 сут, после чего проводили спаривание. Для оплодотворения самок (в каждой группе п=10) подсаживали к самцам в соотношении 2:1 на 14 сут. В период спаривания возраст крыс составлял 100110 сут. Крысят отсаживали от материнских животных на 30-й день жизни; для продолжения эксперимента отбирали потомство от разных самок (с целью рандомизации исследований и исключения возможности инцеста).

Репродуктивную функцию оценивали по фертильнос-ти поколений животных F0, F1 и F2 и характеру постна-тального развития потомства F1, F2 и F3. Фертильность оценивали по способности к оплодотворению самок и самцов в процентном соотношении забеременевших самок/оплодотворивших самцов к общему количеству ссаженных самок/самцов. При этом беременность обеих или одной самки подтверждала фертильность самца. В случае, если ни одна из самок не беременела, самец считался нефертильным, а обе самки - потенциально фертильными.

Характер постнатального развития потомства F1, F2 и F3 оценивали в течение первого месяца жизни по числу живых и мертвых новорожденных, динамике зоо-метрических показателей (масса тела), общему физическому развитию (срок отлипания ушных раковин, появления первичного волосяного покрова, прорезывания резцов, открытия глаз, опускания семенников, открытия влагалища), эмоционально-двигательному поведению и способности к координации движений [16]. Массу тела крысят измеряли с помощью электронных технических весов Ohaus («Adventurer Pro», США) с точностью (±0,1) г, на 2, 7, 14, 21, 28 и 30-е сутки жизни. Определяли средний размер помета, число живых и мертвых новорожденных, вычисляли выживаемость с 0-го по 5-й день жизни (отношение числа крысят, доживших до 5-го дня, к числу родившихся живыми) и с 6-го по 25-й день жизни (отношение числа крысят, доживших до 25-го дня, к числу доживших до 6-го дня), соотношение самцов и самок [17, 18]. В течение эксперимента также учитывали потребление воды с модифицированным D/H составом (в пересчете на животное).

Воду с модифицированным D/H составом получали на разработанной в Кубанском государственном университете установке, остаточное содержание дейтерия 50 мг/л [15]. В качестве исходной для получения питьевой воды для поения 2-й группы животных с природной концентрацией дейтерия (150 мг/л) использовали воду,

полученную на установке водоподготовки EMD Millipore RiOs™ 50. Минерализацию воды осуществляли путем добавления в нее минеральных солей для получения физиологически полноценного минерального состава (минерализация 314-382 мг/л: гидрокарбонаты -144-180, сульфаты - <1, хлориды - 60-76, кальций - 6, магний - 3, натрий - 50-58, калий - 50-58). Температура воды для поения взрослых животных составляла 10-12 °С, молодняка - 15-20 °С соответственно.

В период проведения эксперимента животных содержали в стандартных условиях вивария при свободном доступе к воде и пище в пластмассовых клетках TECNIPLAST тип IV S, в которые помещали не более 6 крыс (в соответствии с нормами размещения животных) [19]. Условия содержания животных были стандартизированы: температура - (20±3) °С, влажность -(48±2)%, освещение режим день/ночь (с 6.00 до 18.00/ с 18.00 до 6.00). В качестве подстила использовали березовую стружку. На протяжении всего эксперимента животные потребляли стандартный концентрированный комбикорм по ГОСТ Р 50258.

Эксперименты проводили в соответствии с требованиями приказа Минздрава России от 19.06.2003 № 267 «Об утверждении правил лабораторной практики», Правил лабораторной практики (GLP), Хельсинкской декларации (2000) и Директив Европейского сообщества 86/609 EEC.

Результаты приведены в виде Р25-75 (25-й и 75-й про-центили) и min-max (минимальное и максимальное значение измеряемой величины), а также в долях (процентах) или в абсолютных числах.

Статистическую обработку проводили с использованием пакета программ Statistica 10.0. Характер распределения количественных признаков определяли с помощью х2-критерия, равенство дисперсий - с помощью критерия Левена. Достоверность различий средних величин, удовлетворяющих условиям нормального распределения и равенству дисперсий, оценивали методом однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA). Для сравнения количественных признаков, не удовлетворяющих условиям нормального распределения и равенству дисперсий, использовали непараметрический аналог для независимых выборок - U-кри-терий Манна-Уитни. Критический уровень значимости нулевой статистической гипотезы (p) принимали равным 0,05 [18].

Результаты и обсуждение

Наблюдение в процессе проведения эксперимента показало, что общее состояние животных F0-F3 было удовлетворительным. По внешнему виду, поведенческим реакциям, скорости роста, в том числе физическому развитию, эмоционально-двигательному поведению и способности к координации движений опытные животные не отличались от контрольной группы и соответствовали нормам для животных данного вида и возраста.

Поедаемость корма составляла 13,5-29,8 г/сут на крысу (для самцов) и 12,6-25,8 г/сут (для самок). В период адаптации животных F0 потребление воды с модифицированным D/H составом составило 24,8± 2,2 мл/сут (самки) и 27,4±1,8 мл/сут (самцы), у животных 2-й группы - 22,9±3,4 и 25,8±2,4 мл/сут для самок и самцов соответственно. В период беременности и лактации животных F0 потребление воды возрастало в 1-й группе с 32,9 до 43,6 мл/голову, во 2-й - с 35,6 до 44,7 мл/голову. Потребление воды с модифицированным D/H составом животных F1 и F2 колебалось в пределах 32,9-33,1 мл/голову в период беременности и 44,9-46,5 мл/голову - в период лактации. Животные F1 и F2 контрольной группы в период беременности потребляли 33,9-34,7 мл воды/голову, лактации -45,5-46,7 мл/голову соответственно. В период адаптации к воде с модифицированным D/H составом животные набирали в среднем 0,8-1,9 г/сут, животные 2-й группы - 1,2-2,2 г/сут (рис. 1).

Эффективность спаривания, демонстрирующая фер-тильность экспериментальных животных, составила: 100% - для самок и самцов поколения F0 1-й и 2-й групп, 90% - для самок 1-й группы поколений F1 и F2, 70 и 80% - для самок 2-й группы поколений F1 и F2 соответственно (рис. 2). Фертильность самцов 1-й и 2-й групп поколений F1 и F2 составляла 89-100% соответственно. При данных условиях эксперимента эффективность спаривания соответствовала ожидаемой - количество неоплодотворивших самцов и незабеременевших самок находилось в пределах физиологической нормы. При этом определенной тенденции не отмечено, следовательно, данные являлись случайными, не были связаны с влиянием каких-либо внешних факторов. Смертности, связанной с родами, у самок поколений F0, F1 и F2 не зарегистрировано.

Сравнительный анализ данных постнатального развития потомства в опытной и контрольной группах показал высокую выживаемость в поколениях F1, F2 и F3 (табл. 1). Соотношение самцов и самок в каждом поколении в 1-й и 2-й группах различалось, при этом отмеченные колебания не имели определенной тенденции и не выходили за пределы значений, характерных для крыс данной линии.

Комплексная оценка морфофункциональных показателей постнатального онтогенеза потомства крыс позволила выявить некоторые различия. Анализ динамики массы тела детенышей трех поколений обоих экспериментальных групп не выявил значимых колебаний в первые 30 сут. Однако отмечено, что детеныши F1, F2 и F3, родители которых потребляли воду с модифицированным D/H составом (1-я группа), на протяжении первых 20 сут менее интенсивно прибавляли в весе, чем животные этих поколений 2-й группы. При этом начиная с 25-х по 30-е сутки масса тела детенышей 1-й группы поколений F1 , F2 и F3 превышала в среднем на 4-1 8% показатели животных 2-й группы. Прирост массы тела за этот период у животных 1-й группы достигал: для F1 и F2 - 20%, F3 - 25% по сравнению с таковым у дете-

275 270 265 260 255 250 245 240 235 230 225

САМКИ

5- □

17

20

4 8 13 15 Сутки

§ 1-я группа $ 2-я группа

295 290 285 280 275 270 265 260 255 250 245

Сутки

§ 1-я группа $ 2-я группа

Рис. 1. Динамика массы тела крыс поколения Р0 в период адаптации

12 10 8 6 4 2 0

F0

F1

Поколения

F2

■ 1-я группа Рис. 2. Фертильность животных

□ 2-я группа

нышей 2-й группы - 8%, F2 - 10%, F3 - 15% соответственно). Наиболее выражена данная тенденция у поколения F3 (табл. 2).

Наблюдение в динамике за крысятами 1-й и 2-й групп F1, F2 и F3 показало отсутствие достоверных отличий в физическом развитии с первых суток после рождения (табл. 3). Также не выявлено достоверных отличий в скорости созревания сенсорно-двигательных рефлексов и фи-

зических параметров крысят опытной группы F1, F2 и F3 в сравнении с контрольными группами животных (табл. 4).

При исследовании эмоционально-двигательного поведения и способности к тонкой координации движений было зафиксировано, что переворачивались в свободном падении все крысята обеих групп с 16-х суток жизни (см. табл. 4).

На основании полученных экспериментальных данных можно сделать вывод, что при формировании изотопного градиента за счет реакций D/H-обмена, обусловливающих достоверное снижение содержания дейтерия в плазме и в тканях печени, почек и сердца [12, 13], сопровождающееся умеренной стимуляцией процессов свободнорадикального окисления, отража-

Таблица 1. Постнатальное развитие потомства

Поколение Регистрируемый показатель Группа

1-я 2-я

Р1 Общее количество крысят 102 102

Средняя величина помета, Р25-75 Мт-тах 7,25-13,50 7-14 10-10,75 7-14

Соотношение «/? в помете, % 46/54 47/53

Выживаемость с 1-х по 5-е сутки жизни, % 89 95

Выживаемость с 6-х по 25-е сутки жизни, % 99 99

Р2 Количество крысят 96 83

Средняя величина помета, Р25-75 Мт-тах 9,00-11,00 6-16 7,25-9,50 6-13

Соотношение в помете, % 52/48 42/58

Выживаемость с 1-х по 5-е сутки жизни, % 96 97

Выживаемость с 6-х по 25-е сутки жизни, % 99 99

Р3 Количество крысят 98 86

Средняя величина помета, Р25-75 Мт-тах 9,00-14,00 6-16 8,75-13,25 6-15

Соотношение «/? в помете, % 42/58 47/53

Выживаемость с 1-х по 5-е сутки жизни, % 95 93

Выживаемость с 6-х по 25-е сутки жизни, % 98 96

Поколение Группа Показатель Сутки

7-е 14-е 21-е 25-е 30-е

Р1 1 Р25-75 Мт-тах 13,0-15,0 12,5-16,9 23,3-25,9 20,6-29,8 45.3-49,8 42.4-53,3 95,0-100,5 78,0-103,3 98,4-119,8 73,2-122,6

2 Р25-75 Мт-тах 14,2-16,6 13,6-17,8 24,9-30,1 21,9-32,7 50,3-61,5 47,2-63,6 90,2-101,5 73,5-102,1 97,4-107,1 81,6-115,7

Р2 1 Р25-75 Мт-тах 14,7-17,0 14,5-16,9 25,3-31,7 24,5-32,6 48,1-51,5 43,5-53,7 96.3-101,5 83.4-111,0 97,5-120,8 90,4-132,4

2 Р25-75 Мт-тах 16,0-16,5 14,4-16,7 25,1-30,2 20,3-31,6 50,8-57,4 45,7-67,9 90,8-100,8 89,1-110,7 98,8-110,9 94,1-113,5

СО 1 Р25-75 Мт-тах 14,4-17,2 12,4-19,1 20,8-25,8 17,4-29,3 46,2-51,5 38,7-58,2 90,1-103,2 87,4-110,9 108,0-126,2 99,5-129,7

2 Р25-75 Мт-тах 16,7-17,5 11,6-18,4 23,3-30,0 17,1-30,4 46,8-50,9 38,6-68,0 82.3-91,5 78.4-97,6 90,8-105,8 84,6-120,0

Таблица 3. Физическое развитие потомства

Поколение Группа Показатель (Р25-75, сут)

отлипание ушной раковины первичный волосяной покров прорезывание резцов открытие глаз опускание семенников открытие влагалища

Р1 1-я 2-3 4-5 7-9 15-16 24-25 28-29

2-я 3-3 4-6 8-10 16-17 25-25 28-29

Р2 1-я 2-2 4-5 7-10 16-17 25-25 28-29

2-я 2-4 4-5 7-10 16-17 25-25 28-29

СО 1-я 2-3 4-4 7-9 15-17 25-25 28-29

2-я 3-3 4-5 7-10 16-17 25-26 28-29

Таблица 2. Динамика массы тела лабораторных крыс поколений Р1, Р2 и Р3

Таблица 4. Скорость созревания сенсорно-двигательных рефлексов в период вскармливания (Р25-75. сут)

Показатель Поколение, группа

F1 F2 F3

1-я 2-я 1-я 2-я 1-я 2-я

Переворачивание на плоскости 2-3 2-3 2-3 2-3 2-3 2-3

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Отрицательный геотаксис 5-5 5-5 5-5 5-5 5-5 5-6

Избегание обрыва 6-6 6-6 6-6 6-6 6-7 6-7

Маятниковый рефлекс 6-7 6-7 6-6 6-6 6-6 6,5-7

Акустический стимул 8-8 8-9 8-8 8-8 8-9 8-9

Обонятельная реакция 10-11 10-11 10-11 10-11 10-11 10-11

Зрачковый рефлекс 14-15 14-15 14-15 15-16 14-15 15-16

Избегание обрыва (визуальный стимул) 17-18 18-18 16-19 17-19 16-18 16-19

Мышечная сила 15-15 15-16 15-15 15-16 15-15 15-16

Переворачивание в свободном падении 17-17 17-18 17-17 17-17 17-17 17-17

ющего активацию функционирования прооксидантной системы организма и повышение его адаптационных возможностей, не оказывает влияния на генеративную функцию организма животных.

Заключение

На основании выполненных исследований необходимо отметить, что по внешнему виду, поведенческим реакциям, скорости роста, в том числе физическому развитию, эмоционально-двигательному поведению и способности к координации движений опытные животные не отличались от контрольной группы и соответствовали нормам для животных данного вида и возраста. Смертности, связанной с родами у самок опытных и контрольных групп F0, F1 и F2 не зарегистрировано. Сравнительный анализ данных пост-натального развития потомства в опытной и контрольной группах показал высокую выживаемость в поколениях F1, F2 и F3. Эффективность спаривания, демонстрирующая фертильность животных в опытных и контрольных группах, не имела достоверных отличий. При данных условиях эксперимента эффективность спаривания соответствовала ожидаемой - количество неоплодотворивших самцов и незабеременевших самок находилось в пределах физиологической нормы. Выживаемость потомства, средняя величина пометов у крыс опытных и контрольных групп также не имели достоверных отличий. Соотношение самцов и самок в каждом поколении в группах незначитель-

Сведения об авторах

но различалось, при этом отмеченные колебания не имели определенной тенденции и не выходили за пределы значений, характерных для крыс данной линии.

Комплексная оценка морфофункциональных показателей постнатального онтогенеза потомства крыс позволила выявить некоторые различия. Анализ динамики изменения массы тела животных F1, F2 и F3 не выявил значимых колебаний в первые 14 сут. У детенышей F1, F2 и F3 опытной группы отмечено менее интенсивное увеличение массы с 1-х по 21-е сутки, что связано с большим количеством крысят в помете. При этом масса тела животных опытной группы ^1, F2 и F3) начиная с 25-х по 30-е сутки превышала показатели контрольных животных на 4-18%

Наблюдение в динамике за крысятами опытной и контрольной групп F1, F2 и F3 показало отсутствие достоверных отличий в физическом развитии с первых суток после рождения. Также не выявлено изменений в скорости созревания сенсорно-двигательных рефлексов и физических параметров крысят опытной группы F1, F2 и F3 в сравнении с контрольными группами животных.

Таким образом, результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что вода с модифицированным D/H составом не оказывает патологического влияния на фертильность и плодовитость крыс, выживаемость и развитие потомства.

Исследование выполнено в рамках гранта Российского научного фонда (проект № 15-16-00008).

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова» (Москва):

Чернуха Ирина Михайловна - доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник экспериментальной клиники-лаборатории биологически активных веществ животного происхождения E-mail: [email protected]

Федулова Лилия Вячеславовна - кандидат технических наук, заведующая экспериментальной клиникой-лабораторией биологически активных веществ животного происхождения E-mail: [email protected]

Котенкова Елена Александровна - кандидат технических наук, научный сотрудник экспериментальной клиники-лаборатории биологически активных веществ животного происхождения E-mail: [email protected]

Василевская Екатерина Романовна - младший научный сотрудник экспериментальной клиники-лаборатории биологически активных веществ животного происхождения E-mail: [email protected]

Лисицын Андрей Борисович - академик РАН, доктор технических наук, профессор, директор E-mail: [email protected]

Литература

1. Bowen G.J., Winter D.A., Spero H.J., Zierenberg R.A. et al. Stable 11. hydrogen and oxygen isotope ratios of bottled waters of the world // Rapid Commun. Mass Spectrom. 2005. Vol. 19. Р. 3442-3450.

2. Mухачев ВЖ «Живая» вода. M. : Наука, 1975. 143 с. 12.

3. Kirkina A.A., Lobyshev V.I., Lopina O.D., Doronin Y.K. et al. Isotopic effects of low concentration of deuterium in water on biological systems // Biophysics. 2014. Vol. 59, N 2. P. 326-333.

4. Samkov A.A., Dzhimak S.S., Barishev M.G., Volchenko N.N. et al. The effect of water isotopic composition on Rhodococcus erythropolis biomass production // Biophysics. 2015. Vol. 60, N 1. 13. P. 107-112.

5. Dzhimak S.S., Barishev M.G., Basov A.A., Timakov A.A. Influence of deuterium depleted water on freeze dried tissue isotopic composition and morphofunctional body performance in rats of different 14. generations // Biophysics. 2014. Vol. 59, N 4. Р. 614-619.

6. Basov A.A., Baryshev M.G., Dzhimak S.S., Bykov I.M. et al. The effect

of consumption of water with modified isotope content on the param- 15. eters of free radical oxidation in vivo // Fiziol. Zh. 2013. Vol. 59, N 6. P. 49-56.

7. Fernandes De Lima V.M. Modulation of CNS excitability by water movement. The D2O effects on non-linear neuron-glial dynamics // 16. J. Biophys. Chem. 2011. Vol. 2, N 3. P. 353-360.

S. Lisicin A.B., Barishev M.G., Basov A.A., Barisheva E.V. et al. Influence

of deuterium depleted water on the organism of laboratory animals 17. in various functional conditions of nonspecific protective systems // Biophysics. 2014. Vol. 59, N 4. Р. 620-627.

9. Avila D.S., Somlyai G., Somlyai I., Aschner M. Anti-aging effects of deuterium depletion on Mn-induced toxicity in a C. elegans model // 1S. Toxicol. Lett. 2012. Vol. 211. P. 319-324.

10. Somlyai G., Gyongyi Z., Budan F., Szabo I. et al. Deuterium depleted water effects on survival of lung cancer patients and expression

of Kras, Bcl2 and Myc genes in mouse lung // Nutr. Cancer. 2013. 19. Vol. 65, N 2. P. 240-246.

Cong F., Zhang Y., Sheng H., Ao Z. et al. Deuterium-depleted water inhibits human lung carcinoma cell growth by apoptosis // Exp. Ther. Med. 2010. Vol. 1. P. 277-283.

Басов А.А., Быков И.М., Барышев М.Г., Джимак С.С. и др. Концентрация дейтерия в пищевых продуктах и влияние воды с модифицированным изотопным составом на показатели свободнорадикального окисления и содержание тяжелых изотопов водорода у экспериментальных животных // Вопр. питания. 2014. Т. 83, № 5. С. 43-50.

Джимак С.С., Басов А.А., Федулова Л.В., Дыдыкин А.С. и др. Коррекция метаболических процессов у крыс при хроническом эндотоксикозе с помощью реакций изотопного (D/H) обмена // Изв. РАН. Сер. биол. 2015. № 5. С. 518.

Назаров Н.М., Синяк Ю.Е., Ефременко Е.Н., Степанов Н.А. и др. Влияние легкоизотопной воды на рост бактериальной культуры // Авиакосм. и экол. мед. 2011. Т. 45, № 3. С. 63-66. Фролов В.Ю., Барышев М.Г., Болотин С.Н., Джимак С.С. Способ получения биологически активной питьевой воды с пониженным содержанием дейтерия. Пат. РФ № 2438765 с приоритетом от 25.05.2010. Опубл. 10.01.2012. Заявка № 2010121324/05. Миронов А.Н. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Ч. 1. М. : Гриф и К, 2012. 944 с.

Тышко Н.В., Жминченко В.М., Пашорина В.А., Селяскин К.Е. и др. Оценка влияния ГМО растительного происхождения на развитие потомства крыс в трех поколениях // Вопр. питания. 2011. Т. 80, № 1. С. 14-28.

Тышко Н.В., Селяскин К.Е., Мельник Е.А., Пашорина В.А. и др. Оценка репродуктивной функции крыс при раздельном и сочетанном воздействии алиментарного и токсического факторов // Вопр. питания. 2012. Т. 81, № 1. С. 33-43. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. 8th ed. Washington, DC : The National Academies Press, 2011. 248 р.

References

Bowen G.J., Winter D.A., Spero H.J., Zierenberg R.A., et al. Stable hydrogen and oxygen isotope ratios of bottled waters of the world. Rapid Commun Mass Spectrom. 2005; Vol. 19: 3442-50. Muhachev V.M. «Zhivaja» voda. Moscow: Nauka; 1975: 143 p. (in Russian)

Kirkina A.A., Lobyshev V.l., Lopina O.D., Doronin Y.K., et al. Isotopic effects of low concentration of deuterium in water on biological systems. Biophysics. 2014; Vol. 59 (2): 326-33. Samkov A.A., Dzhimak S.S., Barishev M.G., Volchenko N.N., et al. The effect of water isotopic composition on Rhodococcus erythropolis biomass production. Biophysics. 2015; Vol. 60 (1): 107-12. Dzhimak S.S., Barishev M.G., Basov A.A., Timakov A.A. Influence of deuterium depleted water on freeze dried tissue isotopic composi-

tion and morphofunctional body performance in rats of different generations. Biophysics. 2014; Vol. 59 (4): 614-9. Basov A.A., Baryshev M.G., Dzhimak S.S., Bykov I.M., et al. The effect of consumption of water with modified isotope content on the parameters of free radical oxidation in vivo. Fiziol Zh. 2013; Vol. 59 (6): 49-56.

Fernandes De Lima V.M. Modulation of CNS excitability by water movement. The D2O effects on non-linear neuron-glial dynamics. J Biophys Chem. 2011; Vol. 2 (3): 353-60. Lisicin A.B., Barishev M.G., Basov A.A., Barisheva E.V., et al. Influence of deuterium depleted water on the organism of laboratory animals in various functional conditions of nonspecific protective systems. Biophysics. 2014; Vol. 59 (4): 620-7.

6

2

3

7.

S

5

M.M. HepHyxa, A.B. OegpoBa, E.A. K0TeHK0Ba u gp.

9. Avila D.S., Somlyai G., Somlyai I., Aschner M. Anti-aging effects of deuterium depletion on Mn-induced toxicity in a C. elegans model. Toxicol Lett. 2012; Vol. 211: 319-24. 15.

10. Somlyai G., Gyongyi Z., Budan F., Szabo I., et al. Deuterium depleted water effects on survival of lung cancer patients and expression of Kras, Bcl2 and Myc genes in mouse lung. Nutr Cancer. 2013; Vol. 65 (2): 240-6.

11. Cong F., Zhang Y., Sheng H., Ao Z., et al. Deuterium-depleted water 16. inhibits human lung carcinoma cell growth by apoptosis. Exp Ther Med. 2010; Vol. 1: 277-83.

12. Basov A.A., Bykov I.M., Baryshev M.G., Dzhimak S.S., et al. Determina- 17. tion of deuterium concentration in foods and influence of water with modified isotopic composition on oxidation parameters and heavy hydrogen isotopes content in experimental animals. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2014; Vol. 83 (5): 43-50. (in Russian) 18.

13. Dzhimak S.S., Basov A.A., Fedulova L.V., Didikin A.S., et al. Correction of metabolic processes in rats during chronic endotoxicosis using isotope (D/H) exchange reactions. [Biology Bulletin]. 2015; Vol. 42 (5): 440-8. (in Russian)

14. Nazarov N.M., Sinyak Yu.E., Efremenko E.N., Stepanov N.A., et al. 19. Effect of light-isotope water on growth of bacterial culture. Aviakos-

micheskaya i ekologicheskaya meditsina [Aerospace and Environmental Medicine]. 2011; Vol. 45 (3): 63-6. (in Russian) Frolov V.Yu., Baryshev M.G., Bolotin S.N., Dzhimak S.S. Spo-sob poluchenija biologicheski aktivnoj pit'evoj vody s ponizhen-nym soderzhaniem dejterija. Patent RF № 2438765 s prioritetom ot 25.05.2010. Published 10.01.2012. Zajavka N 2010121324/05 (in Russian)

Mironov A.N., Bunatjan N.D., et al. Rukovodstvo po provedeniju doklinicheskih issledovanij lekarstvennyh sredstv. Chast' pervaja. Moscow: Grif i K, 2012: 944 p. (in Russian) Tyshko N.V., Zhminchenko V.M., Pashorina V.A., Selyaskin K.E., et al. Assessment of the impact of GMO of plant origin on rat progeny development in 3 generations. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2011; Vol. 80 (1): 14-28. (in Russian) Tyshko N.V., Selyaskin K.E., Melnik E.A., Pashorina V.A., et al. The separate and combined effects of calcium pantothenate deficiency and cadmium intoxication on rat reproductive function. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2012; Vol. 81 (1): 33-43 (in Russian)

Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. 8th ed. Washington, DC: The National Academies Press, 2011: 248 p.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.