CC BY
14
CONTAMINATION OF FOODSTUFF WITH ANTIBIOTICS AND THE METHODS
OF THEIR DETECTION
Balji Yu.A., Volkov A.H., Karkenov R.K., Adilbekov Zh. Sh.
Summary
One of the most widespread contaminants of biogenous origin detected in livestock products are residual antibiotics. The article reviews aspects of their danger, the results of own monitoring research, modern methods of indication and also the existing problems of antibiotics detection under the production conditions. He authors have offered the easy method for detection contaminants in livestock products consisting in measuring the optical density of the nutrient medium containing the culture of microorganisms and the studied product.
УДК 612.354.2
ОСОБЕННОСТИ СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ЦИРРОЗЕ ПЕЧЕНИ
Баркова Д. А. - аспирант, Пудовкин Н.А.- д.б.н., доцент, Салаутин В.В. - д.в.н., профессор
ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И.Вавилова»
Ключевые слова: цирроз, печень, МДА, каталаза, крысы. Keywords: cirrhosis, liver, MDA, catalase, rats.
В обмене веществ особо важное место занимает печень. Она обеспечивает правильную и безопасную работу всем органам - обеспечивает активную деток-сикацию [10] и причастна к их функциям, играет большую роль в липидном, углеводном (синтез и распад гликогена, глю-конеогенез), белково-азотистом минеральном и витаминном обменах веществ. Нарушение функций печени ведет к появлению ряда патологических изменений, что ухудшает качество жизни животных и нередко приводит к гибели.
В основе метаболических процессов лежат окислительно-востановитель-ные реакции, среди которых основные -это свободно-радикальные реакции. Свободно-радикальное окисление (СРО) служит источником энергии для жизнедеятельности клетки. Процессы СРО ли-пидов и белков являются одним из важных регуляторов метаболизма углеводов, белков, липидов, нуклеиновых кислот, лежащего в основе пластического и энер-
гетического обеспечения функций клетки и организма в целом [4].
Одним из факторов в формировании метаболических нарушений является развитие окислительного стресса. Окислительный стресс характеризуется нарушением обмена веществ и накопление повреждающих агентов - свободных радикалов, способствуя развитию заболева-ния.В физиологических условиях процессы свободно-радикального окисления находятся под контролем антиоксидант-ной системы организма, но при воздействии токсинов, ионизирущей радиации и др., это приводит к липидным и белково-липидным нарушениям [7].
Один из продуктов свободно-радикального окисления липидов является малоновый диальдегид (МДА). Его накопление отражает степень оксидативного (окислительного) стресса в организме. Оценка этого показателя необходима для определения причин и механизмов развития патологического процесса [4].
Впервые описание специфических изменений, которые происходят при циррозе печени, представил в 1761 году итальянский анатом и врач Джованни Баттиста Морганьи(1682-1771). Название болезни дал в 1819 году Рене Лаэннек (1781-1826), французский врач и анатом — из-за рыжевато-желтого цвета пораженного болезнью органа (по-гречески «цирроз» - «оранжево-желтый») [8]. Цирроз печени характеризуется разрастанием соединительной ткани, гибелью значительной части гепатоцитов, перестройкой сосудистого русла паренхимы и других изменений, которые ведут к потере доль-ковой структуры печени [9]. При циррозе печени происходит постепенная замена здоровых гепатоцитов на рубцовую ткань и орган теряет возможность функционировать в нормальном режиме [1]. Исходя из вышеизложенного целью работы явилось изучение состояния свободнорадикальных процессов в организме крыс при поражении печени.
Материалы и методы исследований. Исследования проводили в лаборатории кафедры «Морфология, патология животных и биология» ФГБОУ ВО Саратовский ГАУ. В качестве объекта для экспериментального создания
хронического цирроза использовались беспородные самцы белых крыс весом 160 - 180 г и возрастом 6-8 месяцев.
Моделирование токсического проводили путем внутрибрюшинного введения 50 % раствора CCl4 на оливковом масле из расчета 1 мл на кг массы тела два раза в неделю в течение 20 дней. Для потенцирования развития цирроза печени вместо питьевой воды давали 10 % раствор этилового спирта с 3-х суток эксперимента.
Определение содержания
малонового диальдегида (МДА) проводили тиобарбитуровым методом [5]. Антиоксидантную обеспеченность организма оценивали по активности фермента каталазы в сыворотке крови и го-могенатах тканей [10]. Цифровой материал подвергался статистической обработке с вычислением критерия Стьюдента на персональном компьютере с использованием стандартной программы вариационной статистики Microsoft Excel.
Результаты исследований. Первым этапом наших исследований было определение содержания малонового ди-альдегида в органах и тканях белых крыс при хроническом циррозе. Результаты исследований представлены на рисунке 1.
Рисунок 1 - Содержание малонового диальдегида, (нмоль/г) в тканях внутренних органов белых крыс при хроническом циррозе, (Р<0,050)
Содержание МДА в тканях печени повысилось в 2,7 раза (38,72±2,33 нмоль/г), в почках - в 1,9 раза (25,57±1,15 нмоль/г) относительно исходных уровней - 14,12±1,24 нмоль/г и 13,43±1,42 нмоль/г соответственно (Р<0,050). Повышение уровня концентрации МДА в тканях печени и почек в какой-то степени можно объяснить функциональной ролью этих органов в элиминации эндогенных ксенобиотиков.
Исходная концентрация МДА в ткани головного мозга составила 11,63±0,72 нмоль/г. После внутрибрю-шинного введения 50 % раствора СС14 на оливковом масле этот показатель повысился до 11,64±0,72 нмоль/г (в 1,9 раза) (Р<0,050). Увеличению содержания МДА в головном мозге способствуют высокое содержание в нем легко окисляемых субстратов, таких как полиненасыщенные жирные кислоты; сравнительно низкий уровень антиоксидантов.
Содержание МДА в тканях легких достоверно повысилось в 2 раза и составило 26,12±2,24 нмоль/г (Р<0,050), по сравнению с контролем (12,95±0,66 нмоль/г). Исходное содержание МДА в сердечной мышце составляет 8,39±0,37 нмоль/г. После внутрибрюшинного введения 50 % раствора СС14 на оливковом масле концентрация малонового диальде-гида повысилась в 1,9 раза (16,03±0,87 нмоль/г) (Р<0,050). Среднее содержание малонового диальдегида в скелетной мускулатуре находится на уровне 7,12±0,65 нмоль/г, после внутри-брюшинного введения 50 % раствора CCl4 на оливковом масле, содержание МДА повысилось в 1,9 раза (12,93±1,00 нмоль/г) (Р<0,050) относительно контрольного значения. В стенке желудочно-кишечного тракта концентрация МДА повысилась в 1,9 - 2 раза и составила в желудке - 15,92±1,76 нмоль/г, в стенке тонкого отдела кишечника - 9,00±0,97 нмоль/г и стенке
толстого отдела кишечника - 13,32±1,13 нмоль/г по сравнению с контролем - в желудке - 8,33±0,72 нмоль/г, в стенке тонкого отдела кишечника - 4,41±0,53 нмоль/г и стенке толстого отдела кишечника - 7,12±0,47 нмоль/г (Р<0,050).
Система антиперекисной защиты состоит из ферментативного и неферментативного звеньев. Ферментативная система включает несколько ферментов: су-пероксиддисмутазу (СОД), каталазу, глу-татионпероксидазу (ГП), и церулоплаз-мин. Многие из них катализируют реакции, в результате которых токсичные свободные радикалы и перекиси обезвреживаются (Е.Б. Бурлакова, Н.Г. Хра-пова, 1998).
Антиоксидантные ферменты играют важную защитную роль и во внеклеточных пространствах, где они содержатся в незначительных концентрациях (B. Frei et al., 1988).
Каталаза - распространенный фермент, она находится почти во всех аэробно дышащих клетках и у некоторых факультативных анаэробов. Функция ка-талазы заключается в защите организма от активных кислородсодержащих радикалов и перекиси водорода. Активность каталазы весьма различна не только в разных организмах одного и того же вида или разновидности, но и у одного и того же организма в различных его органах в зависимости от возраста или стадии развития, от физиологического состояния и от многих других причин. Исследования показали, что отклонения от среднестатистического значения в активности ката-лазы могут доходить до 250% (И. К. Проскурина, К. Е. Гусева, А. Е. Агапова, 2003)
Следующим этапом наших исследований было определение активности каталазы в тканях внутренних органов белых крыс при хроническом циррозе. Результаты исследований представлены на рисунке 2.
Рисунок 2 - Активность каталазы, (ммоль/л) в тканях внутренних органов белых крыс при хроническом циррозе, (Р<0,050)
Наиболее высокая активность фермента у контрольных животных обнаружена в печени и почках. Полученные нами результаты согласуются с литературными данными (Я. Кольман, К.Г. Рем, 2000).
После внутрибрюшинного введения 50 % раствора СС14 на оливковом масле происходит повышение активности каталазы в печени в 2,3 раза и она составила 148,79±3,01 ммоль/л. У контрольных животных активность фермента в тканях печени составляет 64,75±1,15 ммоль/л. В почках также отмечается достоверное повышение активности фермента в 2,1 раза (133,66±2,54 ммоль/л) по сравнению с контролем -62,52±1,23 ммоль/л. Так, в тканях легких исходная активность фермента составляет 40,12±2,02 ммоль/л, а после возникновения хронического цирроза активность каталазы повысилась на 41,6% (56,83±1,01 ммоль/л).
В тканях головного мозга активность каталазы после внутрибрюшинного введения 50 % раствора СС14 на оливковом масле повысилась на 42,4 % (17,99±1,00 ммоль/л) по сравнению с контрольными животными (12,63±0,99 ммоль/л). В сердечной мышцы активность фермента каталаза
повысилась на 92,2% по сравнению с контролем (19,83±1,03 ммоль/л). В стенке желудочно-кишечного тракта активность каталазы повысилась в 45,0 - 61,25% и составила в желудке - 24,99±0,99 ммоль/л, в стенке тонкого отдела кишечника - 26,01±1,11 ммоль/л и стенке толстого отдела кишечника - 25,81±1,12 ммоль/л по сравнению с контролем - в желудке - 17,23±1,27 ммоль/л, в стенке тонкого отдела кишечника - 16,13±1,00 ммоль/л и стенке толстого отдела кишечника - 17,21±0,96 ммоль/л (Р<0,050).
Заключение. Таким образом, после вызванного экспериментального хронического цирроза печени у белых крыс наблюдается сбой в работе системы сво-бонорадикального окисления липидов.
В организме наблюдается повышение содержания малонового диальдегида. Наиболее высокое содержание МДА установлено в печени и почках. Также нарушается работа антиоксидантной системы, что выражается в повышении активности каталазы в тканях всех органов.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Арутюнян, И.В. Моделирование цирроза печени на лабораторных животных / И.В. Арутюнян //
Клиническая и экспериментальная морфология. - 2012. - №2. - С. 45-50
2. Кольман, Я. Наглядная биохимия / Я. Кольман, К.Г. Рем: Пер. с нем. — М.: Мир, 2000. — 469 с.
3. Королюк, М.А. Медицинская биохимия / М.А. Королюк // Лабораторное дело. - 1988. - №1. - С. 40 - 41.
4. Луцкий, М.А. Свободнора-дикальное окисление липидов и белков -универсальный процесс жизнедеятельности организма / М.А.Луцкий, Т.В.Куксова., М.А.Смелянец., Ю.П. Лушникова // Успехи современного естествознания. - 2014. - № 12-1. - С. 2428.
5. Проскурина, И. К. Селен в питании сельскохозяйственных животных / И.К. Проскурина, К.Е. Гусева, А.Е. Агапова // Ярославский педагогический вестник. - 2003. - № 2 - С.35.
6. Стальная, И.Д. Современные методы в биохимии / И.Д.Стальная, Т.Г.Гаришвили; под ред. В.Н. Орехович. -М.: Медицина, 1977. - C.66-68
7. Чиркин A.A. Молекулярные механизмы повреждения печени. М. -2012. -215 с.
8. Frei, B., Stocker R., Ames B.N. Antioxidant defenses and lipid peroxidation in human blood plasma // Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 1988. Р. 9748-9752.
9. Veterinary Focus #20.3 // Международный журнал по ветеринарии мелких домашних животных. — Royal Canin, 2010. — С. 49.
10. Yasushi Sato, Kazuyuki Murase, Junji Kato. Resolution of liver cirrhosis using vitamin A-coupled liposomes to deliver siRNA against a collagen-specific chaperone / Nature Biotechnology. Journal // Nature Biotechnology 26, 431-442 (2008).
ОСОБЕННОСТИ СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ЦИРРОЗЕ ПЕЧЕНИ
Баркова Д.А., Пудовкин Н.А., Салаутин В.В.
Резюме
В статье изучены особенности свободно-радикального окисления липидов при хроническом циррозе. В рамках исследования был вызван экспериментальный хронический цирроз и, на основе этого, изучено содержание малонового диальдегида (МДА) и определена активность каталазы на группе крыс. На основании проведенных исследований выявлено, что в организме наблюдается сбой вантиоксидантной системе печени.
FEATURES OF FREE-RADICAL OXIDATION OF LIPIDES IN CHRONIC CYRROSIS OF THE LIVER
Barkova D.A., Pudovkin N.A., Salautin V.V.
Summary
The features of free-radical lipid oxidation in chronic cirrhosis are studied in the article. In the study, experimental chronic cirrhosis was induced and, based on this, the content of malonic dialdehyde (MDA) and determination of catalase activity in a group of rats was studied. On the basis of the conducted studies it was revealed that the liver's liver system is broken in the body.
