CC BY
14
LEARNING THE EFFECT OF THE ADDITION OF ZEOLITE AND NANOZEOLITE ON THE
BODY AND MASS DYNAMICS OF RATS
Vorotnikova I.A., Dezhatkina S.V., Luybin N.A., Sharonina N.V., Pankratova E.V.
Summary
The influence of additives of quarry zeolite and high-tech nanostructured zeolite deposits of the Ulyanovsk region on the body and dynamics of the live weight of Wistar rats was studied. The greatest effect is observed when fed to rats supplements of nanozeolite: there was an improvement in the morphological composition of blood of laboratory animals, an increase in the content of red blood cells by 6.11 % and the level of hemoglobin by 4.67 % at p<0.05, an increase in the intensity of growth of live weight of rats was detected, the average daily increase increased by 13.75-14.12 %. And the use of zeolite additives contributed to an increase in the average daily growth of rats by only 7.71-7.95 %.
DOI 10.31588/2413 -4201-1883-244-4-61 -65
УДК 619:616.98:579.853.13
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ДОЗ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИНАКТИВАЦИИ ВОЗБУДИТЕЛЯ НЕКРОБАКТЕРИОЗА
Гайнутдинов Т.Р.1 - к.б.н., Закирова Г.Ш.1 - к.в.н., Идрисов А.М.1 - к.в.н., доцент, Низамов Р.Н.1 - аспирант, Медетханов Ф.А.2 - д.б.н., доцент, Гурьянова В.А.1 - к.б.н.
1ФГБНУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности» 2ФГБОУ ВО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины
имени Н.Э. Баумана»
Ключевые слова: возбудитель некробактериоза, ионизирующее излучение, радиорезистентность, полная инактивация
Keywords: causative agent of necrobacteriosis, ionizing radiation, radioresistance, complete inactivation
Весьма перспективным при решении практических задач в биопромышленности является использование гамма-излучения при разработке технологий получения радиовакцин, радиоантигенов и других биологических препаратов [1].
Большинство используемых для профилактики и лечения инфекционных заболеваний бактериальные препараты готовят в особых условиях с соблюдением правил асептики, фильтруют через специальные фильтры [2], что сказывается на себестоимости препаратов и снижает их качество. Гамма-облучение позволяет проводить стерилизацию бактериологического материала в расфасованном виде, что позволяет исключить вероятность обсеменения во время ампулирования и фасовки. Радиационная стерилизация вакцин, как и
иной биологической продукции, подразумевает применение доз, которые инакти-вировали бы высокорадиорезистентные бактерии и вирусы, но в то же время сохраняли антигенные и иммунногенные свойства препарата [4, 5].
Антигены, полученные в результате облучения гамма-лучами, имеют более высокую серологическую активность по сравнению с таковыми, полученными с использованием химических и физических (ультрофиалетовое облучение, ультразвуковая и механическая обработка, использование формалина) методов [3, 8].
Применение гамма-облучения в дозах, вызывающих полную инактивацию микроорганизмов, позволяет получить бруцеллезные, сапные, сибиреязвенные радиоантигены, а также радиовакцины
против псевдобешенства, классической чумы свиней, бруцеллеза и сибирской язвы, которые используются по своему прямому назначению, а именно - для серодиагностики и иммунопрофилактики особо опасных болезней человека и животных [3, 5, 6, 9, 10].
В настоящее время проводятся исследования и имеются положительные результаты по получению и применению радиопротекторов микробного происхождения, полученных инактивацией гамма-облучением [1].
Методы сухой стерилизации, вызывающих полную инактивацию микроорганизмов, широко используются на предприятиях медицинской промышленности, производящих радиационно-
стерилизируемую продукцию (одноразовые шприцы, медицинские инструменты, кетгут и пр.) [7].
Исходя из вышеизложенного, целью настоящих исследований явилось определение доз гамма-облучения, летальных для возбудителя некробактериоза.
Материал и методы исследований. В качестве объекта исследования использовали культуры F.usobacterium песго^этт штамм 8TS630501, которую выращивали на жидкой питательной среде Китта-Тароцци с добавлением 10 % сыворотки крупного рогатого скота. Спустя 3 суток термостатирования, среду культивирования центрифугировали при 3000 об/мин в течение 40 мин, надосадоч-ную жидкость декантировали, осадок доводили дистиллированной водой согласно эталону стандарта мутности, по Л.А. Тара-севичу, до 10 ед. (1 млрд/мл) и колоримет-
рическим методом при помощи КФК-2 (светофильтр с длиной волны 540 нм), параллельно готовили мазки и окрашивали их по Граму для определения чистоты выращенной культуры.
Приготовленную взвесь разливали в стерильные флаконы емкостью 10, 50 или 100 мл, укупоривали их резиновыми пробками и обкатывали алюминиевыми колпачками, маркируя с указанием вида микроорганизма, дозы облучения и даты.
Облучение микробного материала осуществляли на гамма-установке «Исследователь», с источником 60Со, с мощностью экспозиционной дозы 3,7 кГр/час, используя междозовый интервал 5 кГр - 5, 10, 15, 20, 25, 30 кГр.
Степень инактивации гамма-облученных микроорганизмов определяли путем высева их на среду Китта-Тароцци. Параллельно ставили биопробу для определения жизнеспособности облученной бактериальной взвеси. Для этого использовали 72 белые мыши живой массой 18-20 г, которых заражали дробными дозами (по 4 мыши на дозу) выращенным материалом, подкожно в области крестца в объемах 0,2; 0,4; 0,6 см3. За посеянными пробами облученного бактериального материала вели ежедневный визуальный контроль, учитывали наличие или отсутствие роста, оценивали его интенсивность, фиксировали гибель зараженных белых мышей. С выращенных культур делали мазки, окрашивали их по Граму, микроскопировали под иммерсией с 90-кратным увеличением.
Результаты исследований. Интенсивность роста F.necrophorum представлены в Таблице 1.
Таблица 1 - Зависимость роста облученной культуры F.necrophorum от дозы гамма-облучения_
Доза облучения(кГр) Сроки исследований (час)
24 48 72 96 120 144 168
5 +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++
10 + ++ +++ +++ +++ +++ +++
15 + + ++ +++ +++ +++ +++
20 + + + ++ ++ ++ ++
25
30
Контроль (необлученная культура) +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++
Условные обозначения: (-) - отсутствие роста; (+) - слабый рост; (++) - умеренный рост; (+++) - обильный рост.
Данные таблицы свидетельствуют о том, что гамма-облучение культуры возбудителя некробактериоза в указанных диапазонах доз по-разному влияет на интенсивность ее роста. Радиационное воздействие в дозе 5 кГр не влияло на инкубируемый биологический материал, интенсивность его роста не отличалась от таковой в необлученной пробе. Введение взвеси микроорганизмов, подвергнутой облучению в указанной дозе, вызывало гибель всех зараженных белых мышей в период с 5 до 10 суток.
Влияние дозы гамма-облучения на интенсивность роста исследуемого биоматериала отчетливо проявлялось после высева возбудителя, облученного в дозах 10, 15, и 20 кГр. Так, если через 24 ч после воздействия радиационного фактора в ука-
занных дозах интенсивность роста была слабой, то через 48 ч в образцах, подвергнутых облучению в дозе 10 кГр, - умеренной, а при дозах 15 и 20 кГр - слабой. Спустя 72 ч инкубации отмечался обильный рост культуры, подвергнутой воздействию ионизирующей радиации в дозе 10 кГр, и умеренный - при дозах 15 и 20 кГр.
Рост патогенного материала во временном интервале от 96 до 168 часов инкубации, был обильным в пробах, подвергнутых гамма-облучению в дозах 10 и 15 кГр, умеренным - при дозе 20 кГр (Рисунок 1). Зараженные материалом, облученным в дозах 15 и 20 кГр, белые мыши выживали в 20 и 40 % случаев, при 100 % гибели контрольных и зараженных культурой, облученной в дозе 10 кГр.
Рисунок 1 - Интенсивность роста культуры F.necroforum на 5 сутки после высева, облученного в дозе 20 кГр материала: слева опытный образец - задержка роста, справа контрольный - обильный рост.
После посева культуры, облученной в дозах 25 и 30 кГр, наступала абсолютная инактивация микроорганизмов, что подтверждалось отсутствием роста и гибели зараженных белых мышей.
В мазках, приготовленных из облученного материала, в поле зрения отчетливо наблюдали грамотрицательные длинные нити с густыми сплетениями и короткие тонкие нити, палочки с колбовидными утолщениями, характерными для изучаемой культуры.
Заключение. Полная инактивация возбудителя некробактериоза -F.necroforum штамм 8TS630501 наступает при облучении его в интервале доз 2530 кГр. Показано, что радиационное воз-
действие в дозе 5 кГр, не влияет на рост возбудителя некробактериоза, ингибиро-вание роста отмечается в образцах, подвергнутых облучению в дозе 10 кГр, и наиболее выражено при дозах 15 и 20 кГр.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Гайнутдинов, Т.Р. Способ лечения радиационных поражений организма / Т.Р. Гайнутдинов, Р.Н. Низамов, В.П. Шашкаров [и др.] // Патент № 2675598 С1 Рос. Федерация, МПК А61К 35/74, А61Р 43/00; заявитель и патентообладатель ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ». - № 2018123061; заявл. 25.06.2018; опубл. 20.12.2018, Бюл. № 35.
2. Гайнутдинов, Т.Р. Способ лечения радиационных поражений организма /
Т.Р. Гайнутдинов, Р.Н. Низамов, В.П. Шашкаров [и др.] // Патент № 2682712 С1 Рос. Федерация, МПК А61К 35/74, А61К 39/085, А61Р 43/00; заявитель и патентообладатель ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ». - № 2018123042; заявл. 25.06.2018; опубл. 21.03.2019, Бюл. № 9.
3. Иванов, А.В. Антигенные и им-муногенные свойства у-инактивированных культур штаммов B. abortus 82 и 86 на морских свинках / А.В. Иванов, М.А. Косарев, В.П. Шашкаров // Ветеринарный врач. - 2010. - № 1. - С. 19-22.
4. Иванов, А.В. Радиовакцины: проблемы и перспективы / А.В. Иванов, Р.Н. Низамов, Г.В. Конюхов. - Казань.: Изд-во Казан. гос. университета, 2008. -499 с.
5. Ильясова, Г.Х. Получение имму-ногенной сухой культурной гамма-лучами вакцины «Гамма-вак-ВНИВИ» против псевдобешенства (болезнь Ауески) / Г.Х. Ильясова, В.С. Угрюмова, Г.В. Конюхов [и др.] // Вопросы вирусологии. -2003. - С. 43.
6. Ильясова, Г.Х. Энергия ионизи-руещего излучения - новый способ получения иммуногенного антигена вируса псевдобешенства / Г.Х. Ильясова, Р.Х. Юсупов, В.С. Угрюмова [и др.] // Тез.
докл. Всесоюз. научн. - практ. конф., по-свящ. 30-летию института. - Щелково. -2000. - С. 231.
7. Использование ионизирующего излучения для инактивации возбудителей инфекционных болезней сельскохозяйственных животных: Методические рекомендации / В.П. Шашкаров, Т.Р. Гайнутдинов, А.М. Идрисов [и др.]. - Москва: РАН, 2019. - 17 с.
8. Угрюмова, В.С. Методические рекомендации по изготовлению и применению радиоинактивированного псевдора-бического антигена / В.С. Угрюмова, А.П. Цыбулькин, Р.Х. Юсупов [и др.]. -Казань, 2002. - 10 с.
9. Юсупов, Р.Х. Итоги экспериментального изучения радиоинактивирован-ной вакцины против классической чумы свиней / Р.Х. Юсупов, Г.Х. Ильясова, Ш.М. Насыров [и др.] // Матер. Междунар. конф., посвящ. 125-летию КГАВМ. - Казань. - 1998. - Ч. 1. - С. 126-127.
10. Юсупов, Р.Х. Технология изготовления инактивированного антигена вируса классической чумы свиней / Р.Х. Юсупов, Г.Х. Ильясова, Г.В. Конюхов [и др.] // Тез. докл. V Всерос. конф. «Производство ветерин. биол. препаратов - Щелково, 1996. - С. 72.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ДОЗ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИНАКТИВАЦИИ ВОЗБУДИТЕЛЯ НЕКРОБАКТЕРИОЗА
Гайнутдинов Т.Р., Закирова Г.Ш., Идрисов А.М., Низамов Р.Н., Медетханов Ф.А.,
Гурьянова В.А.
Резюме
Изучение радиорезистентности культуры Fusobacterium песш^этт штамм 8TS630501 было проведено в отделе радиобиологии ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ». Облучение возбудителя некробактериоза проводили на гамма-установке «Исследователь», источник - 60^ с мощностью экспозиционной дозы 3,7 кГр/час в диапазонах доз от 5 до 30 кГр, с междозовым интервалом 5 кГр. Жизнеспособность облученной культуры определяли путем посева на питательную среду и постановкой биопробы на лабораторных животных.
Проведенными исследованиями установлено, что полная инактивация возбудителя некробактериоза наступает при облучении в интервалах от 25 до 30 кГр. Радиационное воздействие в дозе 5 кГр не влияет на рост данной культуры. Ингибирование роста облученного материала в дозах 10, 15 и 20 кГр, находится в прямой зависимости от степени радиационного воздействия, что подтверждается биопробой на лабораторных животных.
DETERMINATION OF OPTIMAL DOSES OF IONIZING RADIATION FOR INACTIVATION
OF THE CAUSES OF NECROBACTERIOSIS
Gaynutdinov T.R., Zakirova G.Sh., Idrisov A.M., Nizamov R.N., Medetkhanov F.A.,
Guryanova V.A. Summary
The study of the radioresistance of the culture of Fusobacterium necroforum strain 8TS630501 was carried out in the Department of Radiobiology of the Federal State Budget Scientific Institution "FCTRBS-ARRVI". The causative agent of necrobacteriosis was irradiated with the Researcher gamma installation, source - 60Co with an exposure dose rate of 3.7 kGy/hour in dose ranges from 5 to 30 kGy, with an inter-dose interval of 5 kGy. The viability of the irradiated culture was determined by plating on a nutrient medium and staging a bioassay in laboratory animals.
Studies have established that complete inactivation of the causative agent of necrobacteriosis occurs when irradiated in the intervals from 25 to 30 kGy. Radiation exposure at a dose of 5 kGy does not affect the growth of this culture. Inhibition of the growth of irradiated material at doses of 10, 15 and 20 kGy is directly dependent on the degree of radiation exposure, which is confirmed by bioassay in laboratory animals.
DOI 10.31588/2413-4201-1883-244-4-65-68 УДК 636.082.2:636.034
ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ КАЧЕСТВА ГОЛШТИНСКОГО СКОТА С РАЗНЫМИ ГЕНОТИПАМИ ГЕНА ГЛУТАТИОНПЕРОКСИДАЗА-1 (GPX-1)
Гайнутдинова Э.Р. - м.н.с., Сафина Н.Ю. - к.б.н., н.с., Шакиров Ш.К. - д.с.-х.н., профессор, гл.н.с.
ТатНИИСХ ФИЦ КазНЦ РАН
Ключевые слова: полиморфизм, ген глутатионпероксидаза-1 (GPX-1), крупный рогатый скот, первотелки, воспроизводство
Keywords: polymorphism, glutationpiroxidase-1 gene (GPX-1), cattle, heifers, reproductive
ability
Глутатион (GSH) - природный ан-тиоксидант организма, который помогает сохранить все другие антиоксиданты. Фермент глутатионпероксидаза-1 (GPX-1) является антиоксидантным селенсодержа-щим белком. Используя глутатион, клеточная глутатионпероксидаза-1 восстанавливает перекиси водорода и липидов в организме млекопитающих, тем самым отвечая за защиту целостности основных биомолекул от токсического действия [2, 4].
По данным B. Pilarczyk и соавторов (2012), у голштинских коров активность фермента GPX-1 снижается с наступлением сухостойного периода и увеличивается в разгар лактации. Наивысший уровень концентрации GPX-1 в сыворотке крови отмечается в начале лактации у коров-
первотелок [7]. Транзитные коровы демонстрируют резкие изменения в энергетическом балансе, иммунной системе и окис-лительно-антиоксидантном балансе [9]. Эти нарушения могут повлиять на здоровье и плодовитость дойных коров [5].
Ген bovine GPX-1, кодирующий фермент глутатионпероксидаза-1, расположен на хромосоме 22, состоит из 2 экзо-нов и 1 интрона [6]. SNP (Pro ^ Leu) про-лина на лейцин в положении 189 во фрагменте длиной 442 п.н. создает сайт рестрикции для эндонуклеазы Bsc4I. Указанный полиморфизм может контролировать транскрипционную активность гена и, как следствие, структуру и действие белка GPX-1 (фермента).
Целью данной работы являлось
