CC BY
63
Роль оксида азота (II) в регуляции обмена кальция и фосфора в организме
И.А. Киргизова, аспирантка, А.И. Зайдуллина, аспирантка, Р.Г. Каримова, д.б.н., профессор, ФГБОУ ВО Казанская ГАВМ, ФГБОУ ВО Поволжская ГАФКСиТ
Современное развитие животноводства характеризуется переходом к индустриальным способам производства продукции [1—4]. Для стран, где прогрессирует интенсивное молочное скотоводство, большим препятствием на пути увеличения продуктивности животных и продления срока их использования являются болезни обмена веществ, которые в основном протекают латентно и от которых хозяйства несут большие потери [5].
Нарушения фосфорно-кальциевого обмена у животных, такие, как остеодистрофия, остеопороз у взрослого поголовья и рахит у молодняка, являются широко распространённой патологией [6]. Эти нарушения отражаются на всех физиологических процессах организма и приводят к развитию вторичных, более опасных для жизни, патологий: расстройству нервной, мышечной, костной, дыхательной, сердечно-сосудистой, пищеварительной, репродуктивной систем; истощению у взрослых животных и гипотрофии у молодняка; снижению устойчивости организма к инфекционным болезням и др. [7].
Костная ткань представляет собой динамическую систему с постоянно протекающими процессами разрушения старой кости и образования новой. Состояние обмена кальция и фосфора в организме определяет оптимальное функционирование костной ткани. Ремоделирование костной ткани осуществляется остеобластами и остеокластами [7]. Оксид азота (II) играет ключевую роль в снижении активности остеокластов и остеокластогенеза, связанного с костной резорбцией. Установлено, что в области перелома кости активность оксида азота увеличивается до максимальных концентраций, а введение ингибитора КО-синтаз сокращает скорость срастания переломов.
Исходя из этого актуальной остаётся проблема раскрытия КО-зависимого механизма регуляции ремоделирования кости, а также изучение влияния доноров оксида азота на обмен кальция и фосфора в организме.
Основной целью исследования явилось изучение состояния фосфорного и кальциевого обмена в организме белых крыс под влиянием доноров N0 и ингибитора КО-синтаз.
Материал и методы исследования. Работа была выполнена на базе лаборатории кафедры физиологии и патологической физиологии Казанской ГАВМ им. Н.Э. Баумана в 2016 г. Объектом исследования служили крысы линии '^аг обоего
пола, с массой тела 250—295 г. Для проведения экспериментов было сформировано четыре группы, по 12 животных в каждой: I — интактная группа; II гр. состояла из крыс, которым вну-трижелудочно вводили L-аргинин — субстрат для NOS в дозе 200 мг/кг; крысам III гр. внутрибрю-шинно вводили ингибитор NO-синтаз L-NAME в дозе 20 мг/кг; особям IV гр. внутрибрюшинно вводили экзогенный донор NO — хлофузан в дозе 2 мг/кг.
Для сбора мочи животных помещали в специальные метаболические клетки. Кровь у крыс брали из хвостовой вены, через 2 час. после введения доноров NO и ингибитора NOS.
Концентрацию кальция в сыворотке крови и моче определяли унифицированным колориметрическим методом с набором реактивов («Ольвекс», Россия). Кальций в щелочной среде образует окрашенный комплекс с о-крезолфталеин ком-плексоном. Интенсивность окраски определяли по оптической плотности при 570 нм на анализаторе биохимическом фотометрическом кинетическом Би-Ан (Россия), которая пропорциональна концентрации кальция в пробе.
Количество фосфора в сыворотке крови и моче также определяли спектрофотометрическим методом на анализаторе Би-Ан с набором реактивов («Ольвекс», Россия). Метод основан на способности фосфат ионов образовывать в кислой среде с молибдатом аммония в присутствии детергента фосфорномолибденовый комплекс, оптическая плотность которого при длине волны 340 нм пропорциональна концентрации неорганического фосфора в исследуемом образце [8].
Статистическую обработку результатов эксперимента проводили с использованием t-критерия Стьюдента.
Результаты исследования. Ранее было установлено, что повышение активности системы оксида азота путём введения экзогенного донора оксида азота хлофузана приводит к увеличению суточного диуреза, а снижение, напротив, приводит к уменьшению интенсивности диуреза [9].
Проведённые эксперименты позволили установить, что изменение активности системы оксида азота в организме влияет на содержание кальция в сыворотке крови и процесс экскреции его с мочой (табл. 1). Введение субстрата для NO-синтаз L-аргинина в дозе 200 мг/кг сопровождалось увеличением экскреции кальция с мочой в 10,0 раза (Р<0,05) по сравнению с первоначальными данными и составило 0,01+0,003 ммоль/л. Содержание кальция в сыворотке крови белых крыс при этом достоверно не менялось, но имело тенденцию к повышению на 11,6%.
Введение экзогенного NO-донора хлофузана в дозе 2 мг/кг сопровождалось понижением кальция в сыворотке крови на 18,51% (Р<0,05) и достоверным уменьшением его экскреции с мочой на 90% (Р<0,05). Введение ингибитора оксида азота L-NAME в дозе 20 мг/кг сопровождалось увеличением кальция в сыворотке крови на 34,95% (Р<0,05) и в моче на 20% (Р<0,05) по сравнению с интактной группой.
Количество неорганического фосфора в сыворотке крови снизилось на 67,5% (Р<0,05) после вну-трижелудочного введения в организм L-аргинина в дозе 200 мг/кг по сравнению с интактной группой (табл. 2). Снижение неорганического фосфора в сыворотке крови на 57,93% (Р<0,05) также регистрировалось в группе крыс, которым вводили ингибитор синтаз оксида азота (II) L-NAME в дозе 20 мг/кг. После введения в организм хлофузана в дозе 2 мг/кг количество неорганического фосфора в крови было меньше на 55,17% (Р<0,05), чем в интакт-ной группе.
Содержание неорганического фосфора в сыворотке крови уменьшилось во II—IV гр. по сравнению с I интактной. Экскреция исследуемого вещества с мочой достоверно уменьшалась при нагрузке крыс L-NAME в 1,8 раза (Р<0,05) и хлофузаном в 4,5 раза (Р<0,05) по сравнению с первоначальными данными (табл. 2). Нагрузка животных L-аргинином привела к достоверному увеличению количества неорганического фосфора в моче в 2,5 раза (Р<0,05) по сравнению с интактной группой, что составило 0,23+0,03 ммоль/л. Введение экзогенного донора оксида азота (II) — хлофузана сопровождалось минимальными значениями содержания фосфора как в моче, так и в сыворотке крови по сравнению с введением ингибитора и субстрата для NOS. При сравнивании действия экзогенного донора с субстратом для NOS L-аргинином было установлено, что количество фосфора в крови животных было ниже в 1,2 раза (Р<0,05), а экскреция его с мочой — в 11,5 раза (Р<0,05). Введение ингибитора NOS
L-NAME сопровождалось снижением количества фосфора в крови крыс в 1,16 раза (Р<0,05) и в 4,6 раза (Р<0,05) в моче по сравнению с животными, которым вводили L-аргинин.
Таким образом, субстрат для NOS — L-аргинин увеличивает экскрецию кальция с мочой, когда содержание его в сыворотке крови достоверно не меняется, а экзогенный донор — хлофузан достоверно понижает содержание кальция в сыворотке крови и экскрецию его с мочой. Предположительно это может быть связано с увеличением активности остеобластов и повышением депонирования кальция в костной ткани. Введение ингибитора NO-синтаз L-NAME сопровождается увеличением кальция в сыворотке крови и моче, следовательно, введение в организм ингибитора оксида азота приводит к затормаживанию ремоделирования костной ткани, что способствует увеличению концентрации кальция в сыворотке крови и моче. Увеличение концентрации нитрат- и нитрит-анионов в крови сопровождается увеличением объёма выделяемой мочи и снижением экскреции фосфора с мочой [10], что в нашем эксперименте отмечалось при введении экзогенного донора оксида азота хлофузана. Количество неорганического фосфора уменьшилось в сыворотке крови животных всех групп при введении доноров и ингибитора оксида азота. Обозначилась тенденция увеличения экскреции исследуемого вещества с мочой при введении L-аргинина в 2,5 раза (Р<0,05) по сравнению с интактной группой. Возможно, это связано с изменением транспорта неорганического фосфора в извитых канальцах почек.
Выводы: 1. Изменение активности системы оксида азота влияет на содержание кальция и фосфора в сыворотке крови и процесс экскреции его с мочой.
2. Активизация системы оксида азота (II) введением экзогенного донора приводит к накапливанию кальция и фосфора в организме, а ингибирование образования исследуемого газомедиатора, напро-
1. Содержание кальция в сыворотке крови и моче белых крыс после введения доноров оксида азота и ингибитора КО-синтаз (Х+$х)
Количество Са, моль/л Группа
I II III IV
В крови В моче 1,6±0,1 0,001±0,0002 1,81±0,12 0,01±0,003* 2,46±0,1* 0,005±0,0004* 1,35±0,07* 0,0009±0,0001*
Количество Р, ммоль/л Группа
I II III IV
В крови В моче 1,45±0,05 0,09±0,02 0,98±0,05* 0,23±0,03* 0,84±0,02* 0,05±0,01* 0,80±0,03* 0,02±0,003*
Примечание: * — достоверность различий между опытной и интактной группой Р<0,05
Примечание: * — достоверность различий между опытной и интактной группой Р<0,05
2. Содержание неорганического фосфора в сыворотке крови и моче у белых крыс при нагрузке их донорами оксида азота и ингибитором КО-синтаз L-NAME (X±Sx)
тив, приводит к повышению выведения кальция и фосфора.
Литература
1. Давлетова А.М., Косилов В.И. Убойные показатели эдильбаев-ских овец // Овцы, козы, шерстяное дело. 2013. № 3. С. 14—16.
2. Бабичева И.А., Никулин В.Н. Эффективность использования пробиотических препаратов при выращивании и откорме бычков // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. № 1 (45). С. 167-168.
3. Косилов В.И., Миронова И.В. Потребление питательных веществ и баланс азота у коров чёрно-пёстрой породы при введении в их рацион пробиотического препарата Ветоспорин-актив // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 3 (53). С. 122-124.
4. Белоусов А.М. Совершенствование бестужевского и чёрно-пёстрого скота на Южном Урале / А.М. Белоусов, В.И. Косилов, Р.С. Юсупов, Х.Х. Тагиров. Оренбург, 2004. 330 с.
5. Танкова О.В. Нарушение минерально-витаминного обмена у коров. Барнаул, 2011. С. 20—26.
6. Савинков А.В. Фармакокоррекция нарушений фосфорно-кальциевого обмена у животных в Средневолжском регионе. Краснодар, 2012. С. 110-118.
7. Teitelbaum SL. Bone Resorption by Osteoclasts. Science. 2000; 289:1504-1508.
8. Энциклопедия клинических лабораторных тестов / Под ред. Н.У. Тица. М.: Издательство Лабинформ, 1997. С. 845.
9. Каримова Р.Г., Билалов И.Н. Ионоуретическая функция почек при повышении продукции оксида азота // Учёные записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. 2014. № 217. С. 41-46.
10. Каримова Р.Г., Билалов И.Н. Влияние экзогенного донора оксида азота хлофузана на ионоуретическую функцию почек // Учёные записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. 2014. № 3. С. 58-62.
Синтез энергетических соединений в преджелудках бычков казахской белоголовой породы в связи с различным уровнем полиненасыщенных жирных кислот в летних рационах
ИА Рахимжанова, к.с.-х.н., ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ; С.А. Мирошников, д.б.н., профессор, член-корр. РАН, Б.Х. Галиев, д.с.-х.н., профессор, Н.М. Ширнина, к.с.-х.н., ФГБНУ ВНИИМС; В.Н. Никулин, д.с.-х.н, профессор, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ
Использование в летних и зимних рационах растительных масел, отходов масложировой промышленности, содержащих большое количество ненасыщенных жирных кислот, обеспечивает повышение энергетического питания животных [1—3]. Недостаток ненасыщенных жирных кислот в кормах неизбежно приводит к снижению интенсивности их роста и продуктивности, нарушению деятельности сердечно-сосудистой системы, способности к оплодотворению, гибели плодов в утробе матери, размягчению липидов тканей, вызывает кожные заболевания, увеличение потерь воды через кожу, нарушение деятельности иммунной системы. Избыток ненасыщенных жирных кислот в кормовых рационах животных становится причиной нарушения обмена веществ в организме, различных заболеваний и ухудшения качества мясной продукции [4—6].
Анализ отечественных литературных источников показал, что в мясном скотоводстве различный уровень ненасыщенных жирных кислот в летних и зимних рационах молодняка, маточного поголовья пока изучен недостаточно. Отсутствуют данные о превращении энергетических соединений в преджелудках молодняка крупного рогатого скота мясного направления продуктивности в условиях сухостепной зоны Южного Урала. В связи с этим было проведено исследование по изучению синтеза энергетических соединений в преджелудках бычков казахской белоголовой породы при раз-
ном уровне полиненасыщенных жирных кислот в летних рационах.
Материал и методы исследования. Опыт проводили в КФХ «А.Н. Шубин» Оренбургской области. Для проведения научно-хозяйственного опыта были отобраны 40 бычков казахской белоголовой породы в возрасте 9 мес. По принципу аналогов животных разделили на четыре группы по 10 гол. в каждой. Корм и воду животные получали на выгульном дворе.
Научно-хозяйственный опыт включал два периода: подготовительный в течение 1 месяца и основной, который продолжался 183 сут. В подготовительный период подопытные животные всех сравниваемых групп получали основной рацион (ОР), состоящий из злаково-бобового сена, кукурузного силоса, концентратов, кормовой патоки, поваренной соли и кормового фосфата. Условия содержания и общий уровень кормления у всех животных были одинаковые.
В основной период опыта бычки контрольной группы продолжали получать ОР для летнего времени с уровнем ненасыщенных жирных кислот 0,9% от сухого вещества, I опытной гр. — 1,60%, II опытной — 2,15% и III опытной — 2,90% от сухого вещества рациона. С целью обеспечения различного уровня ненасыщенных жирных кислот в рационы бычков опытных групп добавляли подсолнечный фуз в количестве 125—340 г/гол при одновременном пропорциональном снижении других кормов по питательности.
При проведении научно-хозяйственного опыта среднесуточный рацион бычков контрольной группы состоял из 4,03 кг бобовой травы, 17,3 кг злаковой травы, 3,16 кг зерновой смеси злаковых культур, 0,43 кг кормовой патоки, 47 г поваренной
