CC BY
127
Since 1999
Fundamental studies --
ISSN 2226-7425
ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ И АНТИОКСИДАНТНАЯ АКТИВНОСТЬ У ХРЯКОВ-ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ РАЗЛИЧНЫХ ГЕНОТИПОВ
С.Н. Белик, В.В. Белик, Т. С. Колмакова
Ростовский государственный медицинский университет
Кафедра медицинской биологии и генетики
пер Нахичеванский, 29, Ростов-на-Дону, Россия, 344022
Изучали показатели интенсивности свободно радикальных реакций и антиоксидантной защиты у хряков-производителей различных генотипов. Установлено, что наиболее эффективную систему антиоксидантной защиты имеют животные краснодарского и ростовского мясного типов.
Ключевые слова: хряки-производители, свободно радикальное окисление, антиоксидантная защита, скороспелая мясная порода, генотипы.
Скороспелая мясная порода свиней (СМ-1) это зональная порода, которая несмотря на свою немногочисленность имеет огромное значение в современных условиях развития животноводства. Обладая такими ценными качествами, как выносливость, хорошая приспособленность к зоне разведения, животные этой породы являются ценнейшим материалом для дальнейшей селекции, направленной на совершенствование заводских межзональных пород. Такие породы являются своеобразным «фондом генов» для селекционной работы [2; 5].
Одним их важнейших направлений дальнейшего увеличения производства свинины являются мероприятия направленные на сохранение и совершенствование отечественного племенного генофонда. В связи с этим ведётся активная работа по породообразованию, направленная на создание новых мясных генотипов, при этом важен не только отбор по признакам, определяющим высокие продуктивные качества, но и обуславливающим высокую естественную резистентность и стресс-устойчивость.
Любая патология, независимо от вызывающего ее фактора (стрессовая, воспалительная, мутагенная и др.) дает первичную универсальную ответную реакцию организма — активацию свободно-радикальных реакций. При неспособности организма справиться с повышенным образованием свободных радикалов начинает проявляться их губительное действие.
Продукты перекисного окисления липидов (ПОЛ) выполняют в организме определенные фи-
зиологические функции — регулируют процессы обновления биологических мембран и оказывают влияние на их проницаемость, изменяют митоти-ческую активность клеток и т. д. С другой стороны, образующиеся в процессе перекисного окисления ненасыщенные альдегиды и малоновый альдегид, являются мутагенами и обладают выраженной ци-тотоксичностью, снижают интенсивность гликолиза и окислительного фосфорилирования, инги-бируют синтез белка и нуклеиновых кислот, окисляют белковые 8Н-группы, подавляют различные цитозольные и мембраносвязанные ферменты [1; 6]. Длительное воздействие различных стрессоров истощает запасы экзогенных антиоксидантов и при отрицательном балансе поступления антиокислителей с пищей приводит к выходу перекис-ного окисления липидов из-под антиоксидантного контроля [3; 4; 7].
Все вышесказанное определяет актуальность изучения состояния реакций свободнорадикально-го окисления и антиоксидантной защиты у хряков-производителей различных генотипов.
Основой исследования явилась способность ли-пидов к хемолюминесценции в условиях свобод-норадикального окисления. При этом возникающие кванты видимого участка спектра и соответствующие им электронные возбуждённые состояния являются продуктами ПОЛ. Повышение спонтанной хемилюминесценции имеет место при усилении процессов ПОЛ, поскольку основным источником хемилюминесценции является реакция рекомбинации перекисных липидных радикалов. Активированное свечение радикального окисления
—-г^е^б^-—
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
Since 1999 ISSN 2226-7425
The journal of scientific articles "Health & education millennium", 2015, volume 17, no. 2
----—-
является естественной ответной реакцией на воздействие стрессоров.
Эксперимент проводился на базе племрепро-дуктора ЗАО им. В.И. Ленина Цимлянского района Ростовской области. Объектом исследования стали хряки-производители линии Степняка (СТ*) — контрольная группа и линии Струга (СТ**) степного мясного типа, краснодарского типа (КТ) скороспелой мясной породы, а также животные ростовского мясного типа (РМ) крупной белой породы. Материалом для исследования послужила сыворотка крови свиней.
Оценку состояния реакций свободнорадикаль-ного окисления и антиоксидантной защиты проводили по следующим показателям хемолюминес-ценции сыворотки крови.
1. Интенсивность спонтанной хемилюминес-ценция (8 100) — пропорциональна концентрации гидроперекисей в данной системе и отражает интенсивность эндогенного свободнорадикального перекисного окисления липидов.
2. Быстрая вспышка (Бб) — обусловлена активным выделением радикалов при разложении перекисей ионами двухвалентного железа (величина пропорциональна квадрату концентрации гидроперекисей в системе); наблюдается при введении ионов двухвалентного железа (Бе ) в систему, содержащую гидроперекиси липидов.
3. Латентный период (а) — определяется временем от снижения концентрации ионов двухва-
При разложении гидроперекисей ионами Бе2+ образуются свободные радикалы, рекомбинация которых сопровождается хемилюминисценцией. Интенсивность этого свечения оценивается пока-
лентного железа до критической величины и от наличия антиоксидантов в биологическом субстрате.
4. Угол наклона (tg а) начальной фазы медленной вспышки — зависит от соотношения проок-сидантов к антиоксидантам в биологическом субстрате.
5. Время «до плато» (t som) — зависит от количества субстрата окисления (неокисленных жирных кислот) и характеризует продолжительность нарастания медленной вспышки.
6. Интенсивность медленной вспышки (F 1000) — зависит от концентрации антиоксидантов, определяет способность системы противостоять накоплению свободных радикалов и отражает потенциальные возможности системы к генерированию свободных радикалов.
Статистическую обработку полученного материала проводили с помощью пакета прикладных программ Microsoft Excel, StatSoft Statistica 6.0.
Полученные результаты показали (табл. 1), что спонтанное свечение импульсов за 100 сек. было максимальным у хряков СТ*, что позволяет предположить более высокую скорость образования и распада гидроперекисей ненасыщенных жирных кислот у этих животных, подтверждением этому служат высокие значения F5 и t «до плато». Изменение данного показателя при ряде патологических нарушений является отражением функциональной активности иммунной системы.
зателем «быстрой вспышки». Таким образом, амплитуда быстрой вспышки хемилюминисценции является показателем содержания гидроперекисей в организме и характеризует резистентность тка-
Таблица 1
Показатели перекисного окисления липидов у хряков-производителей различных генотипов
Тип Спонтанное F б а, tg а, t som, F 1000,
свинеи свечение импульсов за 100 секунд у. ед. секунд у. ед. секунд импульсов за 1000 секунд
М ± m М ± m М ± m М ± m М ± m М ± m
СТ* 1 458,5 ± 326,8 74,0 ± 7,0 51,0 ± 3,0 0,29 ± 0,01 225,0 ± 15,0 48 127,5 ± 3 902,5
ст** 1 321,0 ± 359,6 75,67 ± 6,74 74,33 ± 8,7 0,23 ± 0,03 290,7 ± 37,9 56 406,7 ± 359,0
КТ 1 097,0 ± 187,0 53,0 ± 2,0 99,0 ± 9,0 0,27 ± 0,01 405,0 ± 21,0 67 215,0 ± 167,0
РМ 1 285,0 ± 77,0 52,5 ± 2,5 90,0 ± 0,01 0,25 ± 0,03 222,0 ± 24,0 25 469,0 ± 194,9
—-г^е^б^-—
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
Since 1999 ISSN 2226-7425
Fundamental studies ----—
ней и липидов клеточных мембран к ПОЛ. Количественно она отражает наличие биоантиокислителей, супероксиддисмутаз и каталаз в сыворотке. Величина ее прямо пропорциональна окисляемо-сти липидов и концентрации металлов переменной валентности и обратно пропорциональна содержанию природных антиоксидантов в исследуемом субстрате. Подтверждением интенсификации процессов ПОЛ у хряков СТ* служит также короткий а — латентный период — 51,03 ± 3,0 сек., определяющий соотношение прооксидантов к антиокси-дантантам. В то же время у этих животных была самая низкая, среди всех групп, потенциальная возможность к образованию гидроперекисей (F1000).
Хряки линии СТ** также имели достаточно высокий уровень спонтанного свечения, но уступали животным контрольной группы (на 10%), по показателю индуцированного свечения (F1000) превышали значения контроля на 17,20% соответственно, а по величине F6 не имели различий. Это позволяет предположить наличие высокой скорости образования и распада гидроперекисей и высокую способность к генерированию свободных радикалов. В то же время, увеличение латентного периода — а и периода нарастания перекисного окисления (t som) на 45,74% и 29,32% по сравнению с контрольными значениями, свидетельствует о более высоком уровне антиоксидантов в крови этих животных, подтверждением чему служит снижение величины tg а.
У хряков КТ наблюдались противоположные контрольным значениям результаты. Так, низкая скорость образования и распада гидроперекисей (F1000) при низких значениях F6 — (на 24,8% и 28,38% ниже контрольных значений), в сочетании с возрастанием латентного периода а в 1,9 раз, снижением значения tg а на 6,9% и увеличением t som в 1,8 раз, может свидетельствовать о низкой активности процессов ПОЛ и состоятельности системы антиоксидантной защиты. Высокое значение медленной вспышки (P < 0,05), свидетельствует о потенциальной возможности образования радикалов НО2, которые при реакции с молекулами жирных кислот могут привести к образованию радикалов липидов R, что, в свою очередь, инициирует цепную реакцию перекисного окисления липидов.
Показатели ПОЛ у хряков РМ имели свои осо-
2+
бенности. Так, скорость окисления Fe , характеризующая емкость антиоксидантной системы, превышала контрольное значение на 39 сек, спонтанное свечение импульсов, F6, t som и F 1000 были ниже, чем у контрольных животных, что свидетельствует о низком уровне процессов ПОЛ и высокой активности антиоксидантной системы.
Факты тесной взаимосвязи уровня свободно-радикального окисления с естественной резистентностью, иммунологическим фактором адаптации и антиоксидантными системами защиты, позволяют сделать вывод о том, что хряки-производители краснодарского и ростовского мясного типов имеют достаточно эффективную систему антиокси-дантной защиты, что может способствовать более высокой неспецифической резистентности этих животных.
ЛИТЕРАТУРА
1. Генетика окислительного стресса. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВЩ ЮФУ, 2009. 156 с.
2. Епишко Т.И. Достижения и перспективы использования ДНК-технологий в свиноводстве: монография / Т.И. Епишко [и др.]. Витебск: ВГАВМ, 2012. 256 с.
3. Ленкова Н.В. Естественная резистентность, анти-оксидантная защита организма и перекисного окисления липидов у свиноматок в связи с продуктивностью / Г. В Максимов, Н.В. Ленкова // Труды Кубанского государственного аграрного университета. Краснодар, 2007. № 3 (7). С. 146—150.
4. Меньщикова Е.Б., Ланкин В.З., Зенков Н.К., Бондарь И. А., Круговых Н.Ф., Труфакин В.А. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты. М.: Слово, 2006. С. 576.
5. Паронян И.А., Прохоренко П.Н. Генофонд домашних животных России: Учеб. пособие. Изд-во Лань, 2008. 352 с.
6. Путилина М.В. Дисфункции эндотелия и применение антиоксидантов при цереброваскулярных заболеваниях // Неврология. Ревматология. 2010. № 1. С. 15—17.
7. Цейликман В.Э. Влияние иммунизации на уровень молекулярных продуктов перекисного окисления липидов и карбонилирование белков в плазме крови и в иммунных органах у крыс с различной устойчивостью к гипоксии / В. Э. Цейликман, М. В. Комелькова, Д. А. Козочкин, М. Е. Мишарина, О. Б. Цейликман, М.С. Лапшин // Вестник ЮУрГУ. Серия: Образование, здравоохранение, физическая культура. 2014. № 1. С. 69—72.
—-г^е^б^-—
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
Since 1999 ISSN 2226-7425
The journal of scientific articles "Health & education millennium", 2015, volume 17, no. 2
----—
LIPID PEROXIDATION AND ANTIOXIDANT ACTIVITY OF GRUNTS-MANUFACTURERS OF VARIOUS GENOTYPES
S.N. Belik, V. V. Belik, T.S. Kolmakova
Rostov State Medical University Department medical biology and genetic Nakhichevansky str., 29, Rostov-on-Don, Russia, 344022
We investigated the rate of free radical reactions and antioxidant defense in boars-manufacturers of different genotypes. It is established that the most effective antioxidant defense system have animals Krasnodar and Rostov meat types.
Key words: boars, free radical oxidation, antioxidant protection, genotypes.
REFERENCES
1. Genetika okislitel'nogo stressa. Rostov n/D: Izd-vo SKNTs VShch YuFU, 2009. 156 p.
2. Epishko T.I. et al. Dostizheniya i perspektivy ispol-zovaniya DNK-tekhnologii v svinovodstve: Monografiya. Vitebsk: VGAVM, 2012. 256 p.
3. Lenkova N.V., Maksimov G.V. Estestvennaya re-zistentnost', antioksidantnaya zashchita organizma i perekis-nogo okisleniya lipidov u svinomatok v svyazi s produktiv-nost'yu. Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo agrarno-go universiteta, Krasnodar, 2007, no. 3 (7), pp. 146—150.
4. Men'shchikova E.B., Lankin V.Z., Zenkov N.K., Bondar' I.A., Krugovykh N.F., Trufakin V.A. Okislitel'nyi stress. Prooksidanty i antioksidanty. M.: Slovo, 2006. p. 576.
5. Paronyan I.A., Prokhorenko P.N. Genofond domash-nikh zhivotnykh Rossii: Ucheb. posobie. Izd-vo Lan', 2008. 352 p.
6. Putilina M.V. Disfunktsii endoteliya i primenenie antioksidantov pri tserebrovaskulyarnykh zabolevaniyakh. Nevrologiya. Revmatologiya, 2010, no. 1, pp. 15—17.
7. Tseilikman V.E., Komelko-va M.V., Kozochkin D.A., Misharina M.E., Tseilikman O.B., Lapshin M.S. Vliyanie immunizatsii na uroven' molekulyarnykh produktov pere-kisnogo okisleniya lipidov i karbonilirovanie belkov v plaz-me krovi i v immunnykh organakh u krys s razlichnoi ustoi-chivost'yu k gipoksii. Vestnik YuUrGU. Seriya: Obrazo-va-nie, zdravookhranenie, fizicheskaya kul'tura, 2014, no. 1, pp. 69—72.
