CC BY
70
Патогенез, патология и экономический ущерб
УДК 616:616.995.122.21-092
ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ ПРИ ФАСЦИОЛЕЗЕ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА
А.В. ЗАНГИНЯН соискатель Л.М. ОВСЕПЯН, Г.С. КАЗАРЯН кандидаты биологических наук А.М. АСАТРЯН доктор биологических наук Институт молекулярной биологии НАН Республики Армения, тел. 37410-24-36-09, e-mail: [email protected]
Изучен процесс перекисного окисления липидов и содержание а-токоферола в печени крупного рогатого скота при фасциолезе. Обнаружено активирование образования продуктов перекисного окисления липидов (гидроперекисей и малонового диальдегида) в печени животных при фасциолезе и снижение содержания а-токоферола, являющегося одним из основных антиок-сидантов.
Ключевые слова: фасциолез, крупный рогатый скот, перекисное окисление липидов, а- токоферол.
Фасциолез - хроническая болезнь животных и человека; характеризуется поражением печени и желчевыделительной системы. Заражение человека происходит через употребляемые в пищу растения, на которых обитают личинки паразитов, а также с водой. В связи с высокой патогенностью возбудителей, фасциолез причиняет большой экономический ущерб, который складывается за счет смертности животных и потерь продуктивности. Фасциолез протекает с глубокими нарушениями обменных процессов в организме. Интоксикация крупного рогатого скота и овец при фасциолезе приводит к структурно-функциональным изменениям органов грудной и брюшной полости: сердца, легких, сычуга, тонкого отдела кишечника, печени, поджелудочной железы, почек [4, 5]. В них уменьшается количество гликогена, кислых гликозаминогликанов, что приводит к функциональным нарушениям органов. Обнаружены также изменения в иммунной системе, а именно уменьшение выработки инсулинподобного фактора роста (IGF-1) и увеличение фактора некроза опухоли - альфа [6].
Патогенное воздействие возбудителей фасциолеза на организм человека и животных связано не только с патологией тех органов, где они локализуются, но и общим воздействием на организм. В организме из-за поглощения фасциолами питательных веществ происходят изменения обменных процессов. В этой связи, заслуживает внимание изучение свободнорадикальных процессов при фасциолезе. Известно, что любой патологический процесс протекает на фоне образования активных форм кислорода и интенсификации свободно-радикального окисления [1, 10].
Цель работы - изучение процесса перекисного окисления в аскорбат-зависимой и NАДФН-зависимой (никотинамиддинуклеотидфосфат) системах окисления и определение содержания а-токоферола в печени крупного рогатого скота при фасциолезе.
Материалы и методы Материалом для исследований служила печень крупного рогатого скота, зараженного фасциолами. Контролем была печень здорового животного. Критерием наличия фасциолеза явилось обнаружение личинок фасциол в печени.
Об активности перекисного окисления липидов (ПОЛ) судили по образованию гидроперекисей (ГП) и малонового диальдегида (МДА). ГП определяли по цветной реакции с тиоцианатом аммония при максимуме поглощения 480 нм [2], МДА - по реакции с тиобарбитуровой кислотой [7], количество белка - по Лоури [12], свободный а-токоферол - по методу Duggan (1959) при максимуме возбуждения 295 нм и максимуме флуоресценции 330 нм [9].
Результаты и обсуждение ПОЛ изучали в печеночной ткани в ферментативной (НАДФН-зависимой) и неферментативной (аскорбат-зависимой) системах окисления. Ферментативная НАДФН-зависимая система перекисного окисления использует в качестве донора редуцирующих эквивалентов восстановленный НАДФН. Неферментативная, аскорбат-зависимая, система переокисления использует в качестве восстановителя аскорбиновую кислоту или другие соединения с подходящим редокс-потенциалом.
Как показали результаты исследований, изучение процесса ПОЛ в печени при фасцилиозе позволило обнаружить увеличение содержания гидроперекисей и малонового диальдегида (табл. 1).
1. Содержание продуктов ПОЛ в гомогенате печеночной ткани в норме и при _фасциолезе (аскорбат-зависимое переокисление) (п = 7)_
Показатель Группы животных
контрольная подопытная
Гидроперекиси, Е, нмоль/мг белка 0, 74±0,03 1,56±0,02*
МДА, нмоль/мг белка 7,3±1,1 13,2±0,8*
Примечание. * Р < 0,001.
Содержание МДА при аскорбат-зависимом переокислении у интактных животных составило 7,3 нмоль/мг белка, а NАДФН-зависимом переокислении 5,5±0,57. Развитие фасциолеза приводило к увеличению содержания МДА в печеночной ткани. Так, при аскорбат- и NАДФН-зависимом окислении количество их достигло 13,2±0,8 и 10,7±0,67 нмоль/мг белка. Аналогичную картину наблюдали и в отношении гидроперекисей, где эти показатели при фасциолезе повысились. В случае аскорбат-зависимого переокисления уровень их составил 1,56±0,02, а при NАДФН-зависимом переокислении 1,2±0,03 (табл. 2).
2. Содержание продуктов перекисного окисления липидов в гомогенате печеночной ткани в норме и при фасциолезе (НАДФН-зависимое переокисление)
_ (П = 7)_
Показатель Группы животных
контрольная подопытная
Гидроперекиси, Е, нмоль/мг белка 0, 54 ± 0,01 1,2±0,03*
МДА, нмоль/мг белка 5,5± 0,57 10,7 ±0,67*
Примечание. * Р < 0,001.
Субстратами ПОЛ являются фосфолипиды различных клеточных мембран и субклеточных фракций гепатоцитов. Окислению подвергаются в первую очередь жирные кислоты, содержащие во втором положении молекулы
фосфолипидов ненасыщенную жирную кислоту, такую как арахидоновая, линоленовая и т. д. Именно эти фосфолипиды наиболее быстро подвергаются ПОЛ, приводящему к изменению процессов проницаемости, жидкостности и основных свойств мембраны. Из литературных данных известно, что активирование продуктов ПОЛ лежит в основе многих повреждающих механизмов, включая повреждение мембран и встроенных в них ферментных систем. Пе-рекисному окислению подвергается также и мембранный холестерин, при этом образуются гидроперекиси холестерина [11].
Взаимодействие продуктов ПОЛ с белковыми структурами приводит к инактивации мембранных ферментов и ферментных комплексов. Наиболее чувствительны к перекисному повреждению мембранные ферменты, содержащие SH-группы в активном центре. В нормальных условиях уровень ПОЛ зависит от регуляторных систем клетки, в частности, от количества антиок-сидантов в клетке. Известно, что гельминты поглощают питательные вещеста и витамины, приводя к нарушению обменных процессов в организме [8]. Одним из мощнейших антиоксидантов в печени является а-токоферол (витамин Е), который выполняет в организме важную защитную функцию от свободных радикалов, предохраняя от них жирные кислоты. При изучении содержания а-токоферола в печени при фасциолезе обнаружено уменьшение содержания а-токоферола в печеночной ткани на 53 %.
Известно, что недостаток а-токоферола в печени приводит к ослаблению иммунной системы, ухудшает свойства эритроцитов и усугубляет поражения нервной системы и повреждения мышц. По-нашему мнению, уменьшение содержания а-токоферола в печени связано с тем ,что витамины, являясь одними из жизненно важных соединений, могут служить питательным средством для гельминтов. Уменьшение содержания а-токоферола нарушает баланс антиоксидантов и приводит к активированию процессов перекисного окисления в клетках печени.
Литература
1. Бурлакова Е.Б., Храпова Н.Г. Перекисное окисление мембран и природные антиоксиданты // Успехи химии. - 1985. - Т. 4. - С. 1540-1558.
2. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление в биологических мембранах. - М.: Наука, 1972. - 113 с.
3. Меньшикова Е.Б., Зенков Н.И. Антиоксиданты и ингибиторы радикальных процессов // Успехи соврем. биол. - 1993. - T.113, Вып. 4. - C. 442455.
4. Мовсеян С.О., Чубарян Ф.А., Чобанян А.Г. и др. Профилактика фас-циолеза крупного рогатого скота // Ветеринария. - 1990. - № 3. - С. 38-39.
5. Молчанова И.А., Сорокина Н.П., Горохов В.В. Фасциолез как серьезный зооноз // Вет. консультант. - 2004. - № 8. - С. 12-14.
6. Онуфриенко М.Э. Иммунный статус и естественная резистентность крупного рогатого скота, зараженного фасциолезом, на фоне введения альбе-на и дисалара // Вет. практик. - 2002. - № 2. - С. 17-19.
7. Современные методы в биохимии. - М.: Медицина, 1977. - C. 252391.
8. Шишова-Касаточкина О.А., Леутская З.К. Бохимические аспекты взаимоотношений гельминта и хозяина. - М.: Наука, 1979. - 280 с.
9. Duggan D.D. Spectrofluorometric determination of tocopherols // Arch. Biochem Biophys. - 1954. - V. 84, N 1. - P.116-126.
10. Halliwell B., Gutteridg J.M. Free Radicals in Biology and Medicine // Oxford University Press. - 1999. - 254 p.
11. Korytowski W., Zareba M., Girotti A.W. Inhibition of free radical-mediated cholesterol peroxidation by diazeniumdiolate-derived nitric oxide: effect of release rate on mechanism of action in a membrane system // Chem. Res. Toxicol. - 2000. - V. 13. - P. 1265-1274.
12. Lowry N.J., Rosenbogh A.J., Farr et al. Protein measurement with the folin phenol reagent // J. Biol. Chem. - 1951. - V. 153. - P. 265-275.
The study of lipid peroxidation at fasciolosis in bovine animals H.V. Zanginyan, L.M. Hovsepyan, G.S. Ghazaryan, A.M. Asatrian
The process of lipid peroxidation and the amount of a-tocopherol were studied in the liver of bovine animals at fasciolosis. The activation of formation of lipid peroxidation products (hydroperoxides and malonic dialdehyde) was revealed in the liver of animals with fasciolosis. Also the amount one of the important antioxi-dants the a-tocopherol in the cell was decreased.
Keywords: fasciolosis, cattle, lipid peroxidation, a-tocopherol.
