CC BY
14Ветеринарный врач. 2022 №3 23-32 The veterinarian. 2022; (3):23-32.
Научная статья
УДК 619:616-001.28-085.2/.3:636.028 DOI 10.33632/1998-698Х.2021_23_32
Радиозащитные свойства жидкой кормовой добавки «ActiveMix VMG-500» при остром радиационном поражении у лабораторных мышей
Роман Олегович Васильев1, Александр Валентинович Шишкин2, Андрей Николаевич Куликов3, Софья Андреевна Бревнова1, Наталья Юрьевна Югатова1.
1 Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины, г. Санкт-Петербург, Россия, secretary@spbguvm.ru
производственная компания Ижсинтез-Химпром, г. Ижевск, Россия, marketing@pk-izhsintez.ru 3Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, г. Ижевск, Россия, rector@izhgsha.ru Автор, ответственный за переписку: Васильев Роман Олегович, veterenar4ik@mail.ru
Аннотация. Настоящее экспериментальное исследование посвящено изучению радиозащитных и лечебных свойств жидкой кормовой добавки «ActiveMix VMG-500» при остром радиационном поражении различной степени тяжести у мышей, вызванном тотальным однократным внешним воздействием у-излучения. Основное внимание в работе уделяется повышению выживаемости мышей при внутрижелудочном трёхкратном введении с интервалом 24 ч до воздействия внешнего у-излучения «ActiveMix VMG-500». Применение «ActiveMix VMG-500» с лечебной целью потенцирует радиозащитный эффект и способствует более благоприятному течению острого радиационного поражения средней и тяжёлой степени у мышей. В качестве ключевого доказательства радиозащитных свойств добавки используется метод оценки летальности экспериментальных животных. При воздействии у-излучения в дозе 6,0 Гр и мощности дозы 0,99 Гр/мин 30-суточная выживаемость животных на фоне применения «ActiveMix VMG-500» составляла 44 % против 17 % в контроле (р<0,05, критерий Фишера). Использование «ActiveMix VMG-500» в течение 30 дней после облучения способствовало более благоприятному течению и исходу заболевания, снижая уровень летальности до 33 % против 83 % в контроле (р<0,05, критерий Фишера). Предполагаемым механизмом реализации радиозащитного действия является блокирование перекисных соединений и свободных радикалов за счёт выраженной антиоксидантной активности соединения селена (ДАФС-25), витаминов А, D, Е, тиреостабилизирующее действие йода, а также кофакторная функция витаминов группы В в метаболических процессах, в частности, в обмене серосодержащих аминокислот и гистамина.
Ключевые слова: «ActiveMix VMG-500», острое радиационное поражение, гамма-излучение, селен, йод, ДАФС-25к, радиозащитное средство.
Благодарности: Работа выполнена при поддержке ФГНУ «Государственного научно-исследовательского испытательного института военной медицины МО РФ»; авторы выражают благодарность: Чепуру Сергею Викторовичу, Драчёву Игорю Сергеевичу и заведующему кафедрой ветеринарной радиобиологии и БЖЧС ФГБОУ ВО СПбГУВМ профессору Трошину Евгению Ивановичу.
Radio-protective properties of "ActiveMix VMG-500" in acute radiation damage in laboratory mice
Rjman O. Vsilev1, Mikhail V. Shishkin2, Andrey N. Kulikov3, Sofia A. Brevnova1, Natalia Yu. Yugatova1
1 St. Petersburg State University of Veterinary Medicine, St. Petersburg, Russia
2PC Izhsintez-Khimprom, Izhevsk, Russia
3Izhevsk State Agricultural Academy, Izhevsk, Russia
Corresponding author: Roman Olegovich Vasilev, veterenar4ik@mail.ru
Abstract. The present experimental study is devoted to the study of the radioprotective and therapeutic properties of the liquid feed additive "ActiveMix VMG-500" in acute radiation damage of varying severity in mice caused by total, single external exposure to gamma radiation. The main attention is paid to improving the survival rate of mice with intragastric triple administration, with an interval of 24 hours before exposure to external gamma radiation "ActiveMix VMG-500". The use of "ActiveMix VMG-500" for therapeutic purposes potentiates the radioprotective effect and contributes to a more favorable ЖУРНАЛ ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛОВ ОТ ПРОФЕССИОНАЛОВ
course of acute radiation damage of moderate and severe degree in mice. As a key proof of the radioprotective properties of the additive, the method of assessing the lethality of experimental animals is used. When exposed to gamma radiation at a dose of 6.0 Gy and a dose rate of 0.99 Gy/min, the 30-day survival rate of animals against the background of the use of "ActiveMix VMG-500" was 44% versus 17% in the control (p<0.05, Fisher criterion). The use of ActiveMix VMG-500 for 30 days after irradiation contributed to a more favorable course and outcome of the disease, reducing the mortality rate to 33% versus 83% in the control (p<0.05, Fisher criterion). The proposed mechanism for the implementation of the radioprotective effect is the blocking of peroxide compounds and free radicals due to the pronounced antioxidant activity of selenium compounds (DAFS-25), vitamins A, D, E, the thyrostabilizing effect of iodine, as well as the cofactor function of B vitamins in metabolic processes, in particular, in the exchange of sulfur-containing amino acids and histamine.
Keywords: "ActiveMix VMG-500", acute radiation damage, gamma radiation, selenium, iodine, DAFS-25k, radioprotective agent.
Acknowledgements: The work was carried out with the support of the FGNU "State Research Testing Institute of Military Medicine"; the authors express their gratitude to: Sergey Viktorovich Chepur, Igor Sergeevich Drachev and Head of the Department of Veterinary Radiobiology and BZHCHS Professor Evgeny Ivanovich Troshin.
Введение. Одним из основных направлений в разработке и апробировании противолучевых средств является составление рецептур препаратов, механизмы реализации радиозащитного действия компонентов, которых могут быть принципиально отличными [6, 8]. Комбинации новых и уже существующих фармакологически активных веществ, испытание новых способов доставки в систему противолучевой защиты субстанций являются активно развивающимся направлением в радиобиологии [9, 15]. Однако следует отметить, что потенцирование радиозащитного и лечебного эффектов рецептур (комбинаций) фармакологически активных веществ нередко сопряжено с проблемой повышения их токсичности, минимизация которой сегодня является одной из главных задач в радиационной фармакологии [13, 14].
Патогенез острого радиационного поражения у животных чрезвычайно сложен. Вклад первичного непрямого звена, реализуемого посредством повышения концентрации перекисных соединений, а также опосредованное действие, реализуемое посредством изменения функциональной активности нервной и эндокринной систем могут определять тяжесть течения и исход острого радиационного поражения [3, 4, 21]. Поражающее действие гамма-излучения на органы желудочно-кишечного тракта реализуется как по прямому, так и по опосредованному механизмам. Клиническая картина острого радиационного поражения во многом может определяться состоянием стенки кишечника и желудка в ответ на воздействие ионизирующей радиации, нарушение их барьерной функции за счёт десква-мации эпителия может приводить к развитию
токсемии и бактериемии [5, 18, 19]. Установлено, что клиническое состояние организма на момент воздействия ионизирующих излучений, а также состав рациона питания и кормления на фоне радиационных поражений могут определять течение и исход заболе-вания. Доказано, что при радиационном поражении необходимо увеличить поступление витаминов, обладающих антиоксидантной активностью в несколько раз, например, аскорбиновой кислоты и витамина А - в 2 раза, витамина Е - в 3 раза [7].
В связи с этим гипомикро-, гипомакро-элементозы, гиповитаминозы при воздействии ионизирующей радиации могут значительно утяжелять течение заболевания. При этом применение витаминно-минеральных кормовых добавок в животноводстве может быть сопряжено с объективными трудностями, которые необходимо учитывать.
Низкое содержание витаминов в некачественном корме может быть обусловлено их разложением с участием микроорганизмов. Кроме того, оно может быть связано с протеканием нежелательных химических процессов (изменением рН при загнивании или брожении корма, процессами окисления и т.д.). Следует отметить недостаточное разнообразие кормов, способное привести к нехватке отдельных витаминов [20].
Важной проблемой является нарушение выработки многих витаминов симби-онтной микрофлорой ЖКТ при развитии острых расстройств пищеварения, в том числе вследствие воздействия ионизирующих излучений. Низкая биодоступность жирорастворимых витаминов (при алиментарном поступлении) может быть связана с недостаточным
содержанием жиров в кормах, нарушением выработки и выведения желчи (необходимой для эмульгирования), наличием воспалительных и иных заболеваний тонкого кишечника, приводящих к нарушению всасывания. При этом нарушение одних процессов (связанных, например, с недостатком одних витаминов) ведет к нарушению других [16, 20].
Низкое содержание микроэлементов в растительных кормах обусловлено биогеохимическими особенностями почв тех или иных регионов. Кроме того, при гниении кормов может происходить образование малорастворимых соединений металлов-микроэлементов (например, сульфидов), малодоступных для усвоения.
Для решения этих проблем широко используются витаминные лекарственные препараты, а также разнообразные кормовые добавки, содержащие микро- и макроэлементы, витамины и витаминоподобные вещества. Все они имеют те или иные недостатки.
Масляные растворы жирорастворимых витаминов D, E), предназначенные для внутримышечного введения, обеспечивают низкую биодоступность этих витаминов, не превышающую 15-20%. Это обусловлено медленным рассасыванием масляного инфильтрата, окруженного зоной асептического воспаления [20].
Проблема может быть решена за счет отказа от внутримышечного введения жирорастворимых витаминов в пользу их перо-рального введения. Но при этом потребуется устранить влияние описанных выше факторов, снижающих биодоступность. Для этого жирорастворимые витамины должны вводиться в виде уже готовой микроэмульсии, легко доступной для всасывания в ЖКТ. В состав мицелл эмульсии можно ввести вещества, стимулирующие процесс их всасывания.
Известны радиопротекторные свойства масляного раствора диацетофенонилселенида (ДАФС-25) который обеспечивает пролонгированное действие. Он вводится подкожно за две недели до тотального однократного воздействия гамма-излучения. Также используется и внутрижелудочное введение за 13 часа до тотального однократного воздействия гамма-излучения [2, 3].
Главным недостатком применения масляного раствора ДАФС-25 в качестве радиозащитного соединения является наличие выраженных признаков селеноза. Это связано с тем, что для повышения радиозащитного
действия соединения требуется его введения в дозах, близких к токсическим [12]. При подкожном введении масляного раствора ДАФС характерны описанные выше проблемы, связанные с формированием масляного инфильтрата, а также возможно развитие абсцессов и флегмон.
При пероральном введении усвояемость ДАФС зависит от индивидуальных особенностей работы ЖКТ, и может оказаться недостаточной. Для обеспечения гарантированного радиозащитного действия требуется введение высоких доз, что повышает риск отравления селеном.
Для решения проблемы можно использовать тот же подход, связанный с перораль-ным введением ДАФС в виде готовой микроэмульсии, хорошо доступной для усвоения.
Микроэлементы-металлы являются ко-факторми многих ферментов, в том числе участвующих в процессах, необходимых для преодоления последствий радиационного поражения [8]. Биодоступность микроэлементов при пероральном введении их неорганических солей обычно невелика [10]. При использовании хелатных комплексных соединений она существенно выше [17]. Однако использование хелатных комплексных соединений металлов-микроэлементов связано с некоторым сложностями. Данные соединения достаточно дороги и их применение повышает стоимость кормовой добавки.
Слишком стабильные комплексные соединения недостаточно быстро разлагаются с высвобождением иона металла, микроэлемента, что затрудняет его включение в метаболические процессы.
Стабильность комплексонатов сильно зависит от величины рН (имеющей разные значения в разных отделах ЖКТ).
Некоторые комплексоны, высвобождающиеся после разложения хелатных комплексов, могут оказывать токсическое воздействие и т.д.
Указанные проблемы могут быть решены следующим образом. Синтез хелатных комплексных соединений может осуществляться непосредственно в процессе приготов-ле ния жидкой кормовой добавки (что снижает ее себестоимость). При этом первоначально в воде растворяют неорганические соли микроэлементов, а затем к раствору добавляют органические вещества, способные образовывать умеренно стабильные хелатные комплексные соединения. Возможно использование веществ, являющихся для организма естествен-
ными метаболитами, таких как глицерин, различные углеводы, некоторые витамины и т.д.
Если одновременно используется несколько подобных веществ, то в растворе будут образовываться хелатные комплексные соединения разного состава, находящиеся в динамическом химическом равновесии.
В результате, при изменении условинй (например, величины рН раствора) комплексные соединения металлов- микроэлементов с одними лигандами будут разрушаться, а с другими - тотчас же образовываться. Микроэлементы-металлы будут находиться в хелати-рованной форме при очень широком диапазоне значений рН, а сама система будет самостабилизирующейся [1, 10].
При разработке жидкой витаминно-ми-неральной кормовой добавки «ActiveMix VMG-500» были использованы все описанные выше решения. Такой комплексный подход позволил устранить или минимизировать недостатки, характерные для подобных препаратов.
В процессе производства жидкой кормовой добавки «ActiveMix VMG-500» готовят водный раствор, содержащий хелатные комплексные соединения металлов-микроэлементов, водорастворимые витамины и вита-миноподобные вещества (холин и L- карни-тин). К данному раствору добавляют композицию, содержащую жирорастворимые витамины (A, D, E) и ДАФС, детергент (смесь желчных кислот), масляную основу на основе амфифильных липидов и нетоксичный растворитель, способный смешиваться как с указанными веществами, так и с водой. При смешивании композиции с указанным раствором (водной дисперсионной средой) образуется микроэмульсия.
При оптимально подобранном соотношении компонентов композиции, мицеллы эмульсии имеют микронный или субмикронный размер, что облегчает их всасывание в ЖКТ. Наличие в составе мицелл желчных кислот также стимулирует этот процесс.
Повышение биодоступности витаминов, микроэлементов и ДАФС делает перспективным применение «ActiveMix VMG-500» не только в качестве кормовой добавки, но и в качестве радиозащитного средства. При этом используемые действующие вещества имеют разные химические и физические свойства и разный механизм действия.
Целью работы явилось оценить радиозащитные и лечебные свойства кормовой
добавки «ActiveMix VMG-500» при остром радиационном поражении различной степени тяжести у мышей, вызванном тотальным, однократным внешним воздействием у-излуче-ния.
Материалы и методы. Эксперимент выполнен на 252 белых, аутбредных лабораторных мышах-самцах живой массой 22,0±1,2 грамма. Экспериментальная работа проводилась в соответствие с требованиями: приказа Минздрава России от 01.04.2016 г. № 199н «Об утверждении Правил надлежащей лабораторной практике», «Этический кодекс» (1985), включающий раздел «Международные рекомендации по проведению медико-биологических исследований с использованием животных», Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации (2000), требованиями Федерации европейских научных ассоциаций по содержанию и использованию лабораторных животных в научных исследованиях (FELASA).
Было проведено две серии опытов. Каждая серия включала в себя формирование 7 подопытных групп животных, по 18 особей в каждой. Группы формировались по принципу аналогов. В первой серии опытов изучали радиозащитные свойства кормовой добавки «ActiveMix VMG-500». Для этого всем опытным животным за 3 дня до облучения вводили внутрижелудочно кормовую добавку «ActiveMix VMG-500», объёмом 0,5 мл/животное, 1 раз в день, 3 дня, а контрольным животным -глицерин объёмом 0,5 мл/животное, 1 раз в день, 3 дня. Во второй серии опытов изучали радиозащитные и лечебные свойства кормовой добавки «ActiveMix VMG-500». Всем подопытным животным за 3 дня до облучения и 30 суток после вводили внутрижелудочно препарат «ActiveMix VMG-500» объёмом 0,5 мл/животное, 1 раз в день, всего было выполнено 33 введения, а контрольным животным - глицерин объёмом 0,5 мл/животное в том же режиме дозирования, что и «ActiveMix VMG-500» (таблица 1).
За животными было установлено ежедневное, в течение 30 сут, наблюдение, которое включало в себя регистрацию гибели. Для моделирования острого радиационного поражения мышей подвергали общему внешнему однократному воздействию у-излу-чения 137Cs в дозах 4,0 Гр (ЛД10_16/30), 6,0 Гр (ЛД70-84/30), и 8,0 Гр (ЛД95.100/30), при мощности дозы излучения 0,99 Гр/мин на установке «ИГУР-1». В соответствии с тре-бованиями «Методических указаний по доклиническому
изучению радиопротектор -ных свойств фармакологических веществ» для первоначального отбора эффективных радиозащитных препаратов использовали определение 30-суточной выживаемости [11]. Выживших животных выводили из эксперимента посредством передозировки (80 мг/кг) общего наркоза (Золе-тил®, Virbac, Франция) с последующей цер-викальной дислокацией позвонков.
«ActiveMix VMG-500» (ООО «ПК Иж-синтез-Химпром, Ижевск, Россия») является кормовой добавкой для животных, которая в 1000 мг вещества содержит: ДАФС-25 - 0,013 мг, витамин А - 0,0612 мг, витамин D3 - 0,0106 мг, витамин Е - 0,25 мг, витамин В2 - 0,05 мг, витамин В3 - 0,5 мг, витамин В5 - 0,1 мг, витамин В6 - 0,063 мг, витамин В9 - 0,019 мг, витамин С - 0,416 мг, L- карнитин - 0,5 мг, холин - 0,16 мг, глицерин - 750 мг, вода -234 мг. Кроме того, в состав препарата входят хелатные комплексные соединения марганца и кобальта.
Результаты исследования. При общем внешнем однократном воздействии у-из-лучения отмечали у мышей развитие острого радиационного поражения средней, тяжёлой и крайне тяжелой степени. Клиническое течение лучевой болезни у контрольных и подопытных животных при поглощённой дозе облучения 4,0 и 6,0 Гр характеризовалось проявлением чётких, последовательно сменяющих друг дру-
Содержание (по элементу) в 1000 мг: Мп -0,1128 мг, Со - 0,00189 мг.
Жирорастворимые витамины (А, D3, Е) и диацетофенонилселенид (ДАФС-25) находятся в виде микроэмульсии, что позволяет значительно повысить их биодоступность за счет лучшего всасывания в ЖКТ. Это позволяет снизить дозировку нерастворимых в воде действующих веществ при сохранении их биологической активности. При этом в состав мицелл микроэмульсии введены вещества, стимулирующие процесс их всасывания. Жидкая кормовая добавка является высококалорийной и содержит значительное (до 75% по массе) количество глицерина.
Полученные данные подвергали статистической обработке. Статистическую значимость различий значений показателя выживаемости между экспериментальными групп-пами оценивали с применением точного критерия Фишера.
га периодов: первичной реакции на облучения, латентного, «разгара» и исхода.
У животных, подвергнутых облучению в дозе 8,0 Гр, отмечали выраженный период первичной реакции на облучение. При этом скрытый период либо отсутствовал (у 72 % мышей группы Контроль облучения 3.1 и 3.2), либо характеризовался непродолжительным улучшением общего состояния в виде восста-
Таблица 1 - Структура исследования по изучению радиозащитных и лечебных свойств кормовой добавки «ActiveMix VMG-500»
Экспериментальная группа Поглощённая доза у-излучения, Гр Доза препарата, схема введения
глицерин «ActiveMix VMG-500»
Первая серия опытов (радиозащитные свойства)
Интактные животные - - -
Контроль облучения 1.1 4,0 внутрижелудочно, 0,5 мл/животное, 1 раз в день, 3 дня, до облучения -
Контроль облучения 2.1 6,0
Контроль облучения 3.1 8,0
Опытная группа 1.1 4,0 - 0,5 мл/животное, внутрижелудочно, 1 раз в день, 3 дня, до облучения
Опытная группа 2.1 6,0
Опытная группа 3.1 8,0
Вторая серия опытов (радиозащитные + лечебные свойства)
Интактные животные - - -
Контроль облучения 1.2 4,0 внутрижелудочно, 0,5 мл/животное, 1 раз в день, 3 дня до облучения и 30 дней после облучения -
Контроль облучения 2.2 6,0
Контроль облучения 3.2 8,0
Опытная группа 1.2 4,0 - 0,5 мл/животное, внутрижелудочно, 1 раз в день, 3 дня, до облучения и 30 дней после облучения
Опытная группа 2.2 6,0
Опытная группа 3.2 8,0
новления поедаемости корма, удовлетворительного общего состояния (у 28 % мышей группы контроль облучения 3.1 и 3.2).
При изучении радиозащитных свойств (первая серия опытов) гибель мышей контрольных групп (3.1-3.3) регистрировали в период со 2 сут по 18 сут (таблица 2). Выживаемость мышей подопытной группы 1.1 составила 100 % во все сроки наблюдения, тогда как уровень летальности контрольных животных (контроль облучения 1.1) составлял 22 %. Общее внешнее однократное воздействие у-излучения в дозе 6,0 Гр (Контрольная группа 2.1) определяло гибель 22 % особей к 7 сут, 67 % - к 12 сут и 83 % - к 21 и 30 сут наблю-
дения. Применение «ActiveMix VMG-500» (подопытная группа 2.1) при воздействии у-излучения в дозе 6,0 Гр статистически значимо (р<0,05, критерий Фишера) снижало уровень летальности до 44 % по состоянию к 21 и 30 сут наблюдения против 83 % в группе контроля 2.1.
Воздействие ионизирующей радиации в дозе 8,0 Гр (ЛД95-100) вызвало гибель 94 % мышей к 12 сут и 100 % - к 21 сут, в то время как уровень летальности мышей, которым до лучевой нагрузки вводили «ActiveMix VMG-500» был несколько ниже: 67 % - к 12 сут и 89 % - 30 сут.
Таблица 2 - Динамика летальности мышей после однократного общего внешнего воздействия у-излучения
Экспериментальная группа 7 сут 12 сут 21 сут 30 сут
Интактные животные 0/18 0/18 0/18 0/18
0 % 0 % 0 % 0 %
Контроль облучения 1.1 0/18 1/18 4/18 4/18
0 % 6,0 % 22 % 22 %
Контроль облучения 2.1 4/18 12/18 15/18 15/18
22 % 67 % 83 % 83 %
Контроль облучения 3.1 10/18 17/18 18/18 18/18
22 % 94 % 100 % 100 %
Опытная группа 1.1 0/18 0/18 0/18 0/18
0 % 0 % 0 % 0 %
Опытная группа 2.1 4/18 6/18 8/18# 8/18#
22 % 33 % 44 % 44%
Опытная группа 3.1 7/18 12/18 16/18 16/18
39 % 67 % 89 % 89%
Примечание: # - различия статистически значимы в сравнении с животными группы «Контроль облучения» по данным точного критерия Фишера <0,05.
Во второй серии опытов при изучении радиозащитных и лечебных свойств кормовой добавки «ActiveMix VMG-500» гибель мышей регистрировали в период со 2 сут по 20 сут после облучения. Согласно данным таблицы 3, отмечали 100 % выживаемость мышей опытной группы 1.2 во все сроки наблюдения, тогда как уровень летальности контрольных животных (контроль облучения 1.2) составлял 28 %. Общее внешнее однократное воздействие у-излучения в дозе 6,0 Гр (контроль облучения 2.2) определяло гибель 28 % особей к 7 сут, 61 % - к 12 сут, 78 % - к 21 и 83 % - 30 сут наблююдения. Применение «ActiveMix VMG-500» при воздействии у-гамма-излучения в дозе 6,0 Гр (подопытная группа 2.2) статис-
тически значимо (р<0,05, критерий Фишера) определяло снижение уровня летальности до 33 % по состоянию к 21 и 30 сут наблюдения против 78 % и 83 % в контроле.
Воздействие ионизирующей радиации в дозе 8,0 Гр (ЛД95-ЛД100) вызвало гибель 61 % животных к 7 сут и 100 % мышей - к 12 сут. В то время как уровень летальности мышей, которым до и после лучевой нагрузки вводили «ActiveMix VMG-500», был статистически значимо ниже (р<0,05, критерий Фишера) по состоянию к 12 и 21 сут (50 %). Уровень летальности животных к 30 сут на фоне «ActiveMix VMG-500» составлял 61 % при 100 % в контроле облучения.
Таблица 3 - Динамика летальности мышей после однократного общего внешнего воздействия у-излучения
Экспериментальная группа 7 сут 12 сут 21 сут 30 сут
Интактные животные 0/18 0/18 0/18 0/18
0 % 0 % 0 % 0 %
Контроль облучения 1.2 0/18 0/18 5/18 5/18
0 % 0 % 28 % 28 %
Контроль облучения 2.2 5/18 11/18 14/18 15/18
28 % 61 % 78 % 83 %
Контроль облучения 3.2 11/18 18/18 18/18 18/18
61 % 100 % 100 % 100 %
Опытная группа 1.2 0/18 0/18 0/18 0/18
0 % 0 % 0 % 0 %
Опытная группа 2.2 2/18 3/18 6/18# 6/18#
11 % 17 % 33 % 33%
Опытная группа 3.2 6/18 9/18# 9/18# 11/18
33 % 50 % 50 % 61%
Примечание: # - различия статистически значимы в сравнении с животными группы «Контроль облучения» по данным точного критерия Фишера <0,05.
Заключение. Таким образом, было установлено, что жидкая кормовая добавка «ActiveMix VMG-500» обладает выраженными радиозащитными свойствами при остром радиационном поражении средней степени (6,0 Гр - ЛД70_84/30). Внутрижелудочное трёхкратное введение с интервалом 24 ч до воз-действия внешнего у-излучения «ActiveMix VMG-500» мышам определяло повышение 30-суточной выживаемости животных до 44 % против 17 % в контроле (р<0,05, критерий Фишера). Использование «ActiveMix VMG-500» в течение 30 дней после облучения способствовало более благоприятному течение и исходу заболевания, снижая уровень летальности до 33 % против 83 % в контроле (р<0,05, критерий Фишера).
Радиозащитное и лечебное действие «ActiveMix VMG-500» с увеличением поглощённой дозы облучения до уровня 8,0 Гр (ЛД95-100/30) существенно снижалось. Однако выживаемость животных при применении добавки с лечебной целью была вплоть до 21 сут статистически значимо выше - 50 %, тогда как 100 % животных группы контроля погибли к 8 сут.
Следует отметить, что предполагаемыми механизмами реализации радиозащитного и лечебного действия компонентов кормовой добавки являются блокирование перекисных соединений и свободных радикалов за счёт выраженной антиоксидантной активности селена, витаминов А, D, Е. Йод,
входящий в состав добавки, нормализует гор-мон-синтезирующую функцию щитовидной железы, тем самым опосредованно снижая тяжесть течения острого радиационного поражения. Система «глутатионпероксидазы-тио-редоксин редуктазы», состоящая, в том числе, из селензависимых протеинов влияет на про-илифирацию и дифференцировку тиреоцитов, их апоптоз [1, 7, 20].
Витамины В2, В6, пантотеновая кислота (витамин В5), биотин (витамин Н) выполняют кофакторную функцию в метаболических процессах и участвуют в обмене серосодержащих аминокислот и гистамина, что вызывает радиопротекторный эффект.
Полученные результаты экспериментального исследования свидетельствуют о положительном радиозащитном действии кормовой добавки «ActiveMix VMG-500», что определяет практическую значимость работы. Очевидно, что кормовая добавка будет применяться с целью коррекции витаминно-минерального кормления животных на постоянной основе до лучевого воздействия, но в более низких дозах, а значит, при угрозе облучения достижение радиозащитного и лечебного эффекта будет достигнуто в максимально короткие сроки методом увеличения дозы «ActiveMix VMG-500». С целью выявления молекулярно-клеточных механизмов реализации радиозащитного потенциала «ActiveMix VMG-500» требуются дальнейшие исследования с применением современных лабораторных и иных методов, что определяет научную значимость и перспективность работы.
Список источников
1. Берестов, Д.С. Микроструктура стенки желудка мышей при введении различных доз добавки "Active Mix" / Д.С. Берестов, А.В. Шишкин, Д.И. Красноперов // Морфология. - 2020. -Т. 157. - № 2-3. - С. 33.
2. Берестов, Д.С. Антиоксидантный эффект ДАФС-25 при откорме бычков и в профилактике последствий лучевого воздействия / Д.С. Берестов, Е.А. Мерзлякова, Е.И. Трошин // Ветеринарная патология. - 2007. - № 3(22). - С. 188-192.)
3. Васильев, Р.О. Радиозащитные свойства йодсодержащих препаратов при общем внешнем однократном гамма-облучении морских свинок / Р.О. Васильев // Ветеринарный врач. - 2015. - № 6. -С.37-42.
4. Влияние комбинированного применения ДАФС-25к и "Монклавит-1" на клиническое проявление острого радиационного поражения у крыс / Р.О. Васильев, Е.И. Трошин, Н.Ю. Югатова [и др.] // Ветеринарный врач. - 2021. - № 4. - С. 69-76.
5. Влияние препаратов йода и селена на течение и исход острого радиационного поражения / Р.О. Васильев, И.С. Драчёв, Н.Ю. Югатова [и др.] // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2021. -Т. 61. - № 5. - С. 480-491.
6. Гребенюк, А.Н. Современное состояние и перспективы разработки лекарственных средств для профилактики и ранней терапии радиационных поражений / А.Н. Гребенюк, В.Д. Гладких // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2019. - Т. 59. - № 2. - С. 132-149.
7. Добровольский, А.Ф. Медико-технические требования к базовому рациону питания экипажа пилотируемого транспортного корабля нового поколения и продуктам обоадающими радиопротекторными свойствами / А.Ф. Добровольский, А.Н. Агуреев // Индустрия питания. - 2018.
- Т. №. - № 2. - С. 2-8.
8. Драчёв, И.С. Перспективы применения соединений селена в качестве радиопротекторов / И.С. Драчёв, В.И. Легеза, Ю.С. Турлаков // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2013. - Т. 53. -№ 5. - С. 475-480.
9. Иванов, И.М. Перспективы ингаляционной доставки медицинских средств защиты при радиационных поражениях / И.М. Иванов, А.С. Никифоров, М.А. Юдин [и др.]// Радиационная биология. Радиоэкология. - 2020. - Т. 60. - № 2. - С. 175-188.
10. Куликова, М.С. Содержание микроэлементов в крови телят, получавших кормовые добавки на основе их хелатных комплексных соединений и неорганических солей / М.С. Куликова, А.В. Шишкин, А.Н. Куликов // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2021. - Т. 247. - № 3. - С. 108-112.
11. Методических указаний по доклиническому изучению радиопротекторных свойств фармакологических веществ // Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Под ред. Р.У. Хабриева. 2-е изд. М.: Медицина, 2005. С. 724429.
12. Показатели острой токсичности ДАФС-25к у мышей при внутрижелудочном введении / Р.О. Васильев, Е.И. Трошин, Н.Ю. Югатова [и др.] // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. - 2020. - № 1. - С. 241-245.
13.Применение препарата "ОС" при радиационно-биологическом поражении организма / А.М. Идрисов, Т.Р. Гайнутдинов, К.Н. Вагин [и др.] // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2021. - Т. 245. - № 1. - С. 60-63.
14. Радиозащитный эффект препаратов микробного происхождения при острой лучевой болезни / Р.Н. Низамов, Н.М. Василевский, Р.Н. Низамов [и др.] // Ветеринарный врач. - 2021. - № 2.
- С. 34-38.
15. Рождественский, Л.М. Проблемы разработки отечественных противолучевых средств в кризисный период: поиск актуальных направлений развития / Л.М. Рождественский // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2020. - Т. 60. - № 3. - С. 279-290.
16. Сафонова, В.А. Влияние неблагоприятных экологических факторов физической природы на некоторые показатели специфической защиты у животных / В.А. Сафонова, В.Ю. Сафонова // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2003. - № 6. - С. 161.
17. Стекольников, А.А. Экологические аспекты применения минерально-кормовой добавки "Хелавит" для повышения качества молока коров / А.А. Стекольников, Л.Ю. Карпенко // Российский журнал Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии. - 2013. - № 1(9). - С. 16-18.
18. Экспериментальное обоснование подходов к разработке патогенетических средств
профилактики и купирования ранних постлучевых желудочно-кишечных нарушений / И.С. Драчёв,
B.И. Легеза, А.Б. Селезнёв [и др.] // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2019. - Т. 59. - № 1. -
C.58-62.
19. Development of a radioprotective drug based on substances of plant, microbial, zoogenic and inorganic origin / K.N. Vagin, R.N. Nizamov, K.T. Ishmukhametov [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Сер. "International Scientific and Practical Conference "Ensuring Sustainable Development in the Context of Agriculture, Green Energy, Ecology and Earth Science" - Ecology and Environment Protection". - 2021. - Р. 042007.
20. The spread of bee diseases in the udmurt republic depending on territorial characteristics and climatic conditions / S.L. Vorobieva, E.A. Mikheeva, A.V. Shishkin [et al.] // Journal of Entomological Research. - 2021. - Vol. 45. - P. 996-1003.
21. The state of the antioxidant system in cows at different densities of radioactive contamination of the soil / P S. Anipchenko, R.M. Vasilev, V.N. Gaponova [et al.] // FASEB Journal. - 2020. - Vol. 34. -№ S1. - P. 05122.
References
1. Berestov, D.S. The microstructure of the stomach wall of mice with the introduction of various doses of the additive "А^гте Mix" / D.S. Berestov, A.V. Shishkin, D.I. Krasnoperov // Morphology. - 2020.
- Vol. 157. - № 2-3. - Р. 33.
2. Berestov, D.S. Antioxidant effect of DAFS-25 in fattening bulls and in the prevention of the effects of radiation exposure / D.S. Berestov, E.A. Merzlyakova, E.I. Troshin // Veterinary pathology. -2007. - № 3(22). - Р. 188-192.)
3. Vasiliev, R.O. Radioprotective properties of iodine-containing preparations with general external single gamma irradiation of guinea pigs / R.O. Vasiliev // Veterinarian. - 2015. - № 6. - Р. 37-42.
4. The effect of the combined use of DAFS-25k and Monclavit-1 on the clinical manifestation of acute radiation damage in rats / R.O. Vasiliev, E.I. Troshin, N.Yu. Yugatova [et al.] // Veterinarian. - 2021. -№ 4. - Р. 69-76.
5. The effect of iodine and selenium preparations on the course and outcome of acute radiation injury / R.O. Vasiliev, I.S. Drachev, N.Yu. Yugatova [et al.] // Radiation Biology. Radioecology. - 2021. -Vol. 61. - № 5. - Р. 480-491.
6. Grebenyuk, A.N. The current state and prospects of drug development for the prevention and early therapy of radiation lesions / A.N. Grebenyuk, V.D. Gladkikh // Radiation Biology. Radioecology. -2019. - Vol. 59. - № 2. - Р. 132-149.
7. Dobrovolsky, A.F. Medico-technical requirements for the basic diet of the crew of a new generation manned transport ship and products with radioprotective properties / A.F. Dobrovolsky, A.N. Agureev // Food industry. - 2018. - Vol. No. - № 2. - Р. 2-8.
8. Drachev, I.S. Prospects for the use of selenium compounds as radioprotectors / I.S. Drachev, V.I. Legeza, Yu.S. Turlakov // Radiation Biology. Radioecology. - 2013. - Vol. 53. - № 5. - Р. 475-480.
9. Ivanov, I.M. Prospects for inhalation delivery of medical protective equipment in radiation injuries / I.M. Ivanov, A.S. Nikiforov, M.A. Yudin [et al.]// Radiation Biology. Radioecology. - 2020. - Vol. 60. - № 2. - Р. 175-188.
10. Kulikova, M.S. The content of trace elements in the blood of calves receiving feed additives based on their chelated complex compounds and inorganic salts / M.S. Kulikova, A.V. Shishkin, A.N. Kulikov // Scientific notes of the Kazan State Academy of Veterinary Medicine named after N.E. Bauman. - 2021. - Vol. 247. - № 3. - P. 108-112.
11. Methodological guidelines for the preclinical study of radioprotective properties of pharmacological substances // Guidelines for the experimental (preclinical) study of new pharmacological substances / Edited by R.U. Khabriev. 2nd ed. M.: Medicine, 2005. Р. 724-429.
12. Indicators of acute toxicity of DAFS-25k in mice with intragastric administration / R.O. Vasiliev, E.I. Troshin, N.Yu. Yugatova [et al.] // Issues of regulatory regulation in veterinary medicine. - 2020. - № 1.
- Р.241-245.
13. The use of the drug "OS" in radiation-biological damage to the body / A.M. Idrisov, T.R. Gainutdinov, K.N. Vagin [et al.] // Scientific notes of the Kazan State Academy of Veterinary Medicine named after N.E. Bauman. - 2021. - Vol. 245. - № 1. - Р. 60-63.
14. Radioprotective effect of preparations of microbial origin in acute radiation sickness / R.N. Nizamov, N.M. Vasilevsky, R.N. Nizamov [et al.] // Veterinary doctor. - 2021. - № 2. - Р. 34-38.
15. Rozhdestvensky, L.M. Problems of development of domestic anti-radiation agents in a crisis period: search for current directions of development / L.M. Rozhdestvensky // Radiation Biology. Radioecology. - 2020. - Vol. 60. - № 3. - Р. 279-290.
16. Safonova, V.A. The influence of unfavorable environmental factors of physical nature on some indicators of specific protection in animals / V.A. Safonova, V.Yu. Safonova // Bulletin of Orenburg State University. - 2003. - № 6. - Р. 161.
17. Stekolnikov, A.A. Ecological aspects of the use of mineral feed additive "Helavit" to improve the quality of cow milk /A.A. Stekolnikov, L.Y. Karpenko // Russian Journal of Problems of veterinary sanitation, hygiene and ecology. - 2013. - № 1(9). - Р. 16-18.
18. Experimental substantiation of approaches to the development of pathogenetic means of prevention and relief of early post-radiation gastrointestinal disorders / I.S. Drachev, V.I. Legeza, A.B. Seleznev [et al.] // Radiation Biology. Radioecology. - 2019. - Vol. 59. - №. 1. - P. 58-62.
19. Development of a radioprotective drug based on substances of plant, microbial, zoogenic and inorganic origin / K.N. Vagin, R.N. Nizamov, K.T. Ishmukhametov [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Сер. "International Scientific and Practical Conference "Ensuring Sustainable Development in the Context of Agriculture, Green Energy, Ecology and Earth Science" - Ecology and Environment Protection". - 2021. - Р. 042007.
20. The spread of bee diseases in the udmurt republic depending on territorial characteristics and climatic conditions / S.L. Vorobieva, E.A. Mikheeva, A.V. Shishkin [et al.] // Journal of Entomological Research. - 2021. - Vol. 45. - P. 996-1003.
21. The state of the antioxidant system in cows at different densities of radioactive contamination of the soil / P S. Anipchenko, R.M. Vasilev, V.N. Gaponova [et al.] // FASEB Journal. - 2020. - Vol. 34. -№ S1. - P. 05122.
Вклад авторов:
Васильев Р.О. -концепция исследования; развитие методологии; участие в разработке; написание исходного текста; проведение эксперимента; итоговые выводы.
Шишкина А.В. - научное руководство; доработка текста; разработка рецептуры; итоговые выводы.
Куликов А.Н. - разработка рецептуры; доработка текста; итоговые выводы.
Бревнова С.А. - развитие методологии; проведение эксперимента.
Югатова Н.Ю. - развитие методологии; доработка текста; проведение эксперимента; итоговые выводы.
Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors:
Vasilev R.O. - research concept; methodology development; participation in the development; writing the source text; conducting the experiment; final conclusions.
Shishkina A.V. - scientific guidance; revision of the text; formulation development; final conclusions.
Kulikov A.N. - formulation development; revision of the text; final conclusions.
Brevnova S.A. - development of methodology; conducting an experiment.
Yugatova N.Yu. - development of methodology; revision of the text; experiment; final conclusions.
Follow-on Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article.
The authors declare no conflicts of interests.
Статья поступила в редакцию 20.02.2022 г.; одобрена после рецензирования 17.05.2022 г.; принята к публикации 8.06.2022 г.
The article was submitted 20.02.2022 г.; approved after reviewing 17.05.2022 г.; accepted for publication 8.06.2022.
© Васильев Р.О., Шишкин А. В., Куликов А. Н., Бревнова С. А., Югатова Н. Ю. 2022
