CC BY
36УДК 636.93:591.133.16 DOI: 10.24411/0023-4885-2020-105011
СОДЕРЖАНИЕ РЕТИНОЛА В КРОВИ ПУШНЫХ ЗВЕРЕЙ РАЗНОГО ВОЗРАСТА
Витамин А в крови пушных зверей разного возраста И.В. Баишникова1, Т.Н. Ильина1, С. Лапински2
1Институт биологии КарНЦРАН, ФИЦ «Карельский научный центр РАН», Петрозаводск, РФ; e-mail: iravbai@mail.ru (Баишникова) e-mail: ilyina@bio.krc.karelia.ru (Ильина)
2Краковский сельскохозяйственный университет, г. Краков, Польша e-mail: stanislaw.lapinski@urk.edu.pl (Лапински)
Витамин А играет значительную роль в обменных процессах и особенно важен в период роста и развития млекопитающих. Самым доступным прижизненным методом оценки обеспеченности зверей этим витамином является исследование крови. Изучена возрастная динамика содержания ретинола в сыворотке крови у песцов и лисиц в течение первого года жизни, а также у молодых (неполовозрелых и половозрелых) и взрослых песцов, лисиц, енотовидных собак, норок, нутрий и шиншилл. У песцов и лисиц в течение первого года жизни наблюдалась сходная динамика изменений уровня ретинола в сыворотке крови, связанная с периодами роста и развития этих видов животных. У взрослых норок и енотовидных собак обнаружено значительное увеличение содержания витамина по сравнению с более молодыми животными, тогда как у песцов и шиншилл имеет место существенное снижение данного показателя. У лисиц и нутрий не было выявлено статистически значимых возрастных изменений уровня ретинола в сыворотке крови. Вероятно, на статус ретинола в крови в позднем онтогенезе оказывают влияние эколого-физиологические особенности вида. Ключевые слова: пушные звери, ретинол, сыворотка крови, онтогенез
Витамин А является важным микронутри-ентом, необходимым для нормального протекания процессов эмбрионального развития, диффе-ренцировки клеток и тканей, репродукции, зрения, а также для поддержания иммунитета [1, 2]. Достаточная обеспеченность этим витамином необходима для формирования качественного мехового покрова у пушных зверей [3]. Витамин А активно участвует в обмене веществ, его уровень тесно связан с физиологическими процессами в организме животных на разных стадиях развития. Потребность в нем у животных в условиях промышленной технологии зависит от внешних воздействий, состояния организма, а также от других факторов питания, причем признаки недостаточности витамина А часто проявляются го-
раздо позже возникновения дефицита. Несмотря на то, что адекватное представление о его содержании в организме дает исследование основного депонирующего витамин А органа - печени, исследование крови является самым доступным прижизненным методом оценки обеспеченности зверей этим витамином. Целью исследования являлось изучение содержания метаболически активной формы витамина А - ретинола в сыворотке крови некоторых видов пушных зверей разного возраста.
Материалы и методы исследований
Объектами исследований являлись представители семейства псовых (Сатёае) - вуалевые и серебристые песцы (Уи1ре$ \agopus), се-
ребристо-черные лисицы (V. vulpes) и енотовидные собаки (Nyctereutes procyonoides) дикого типа окраски, куньих (Mustelidae) - американская темно-коричневая норка (Neovison vison), нутриевых (Myocastoridae) - нутрия (Myocastor coypus) стандартной породы, а также шиншилловых (Chincillidae) - шиншилла (Chincilla la-niger) стандартного окраса. Животные содержались в типовых условиях: песцы, лисицы и норки в ОАО «Пряжинское», Республика Карелия, енотовидные собаки, нутрии и шиншиллы на зверофермах Польши, и получали сбалансированный по содержанию питательных веществ и энергии рацион.
Возрастную динамику содержания ретинола исследовали в сыворотке крови у вуалевых песцов и серебристо-черных лисиц первого года жизни. Образцы крови у песцов брали в возрасте 1, 5, 20, 35 и 50 дней, а также 3, 6, 8 и 9 месяцев (n=64), у лисиц в возрасте 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9 месяцев (n=53). Количество животных (самки и самцы) в каждой возрастной группе составляло 5 - 12 особей. Кроме того, изучали содержание ретинола в крови у животных разного возраста: неполовозрелых (6 - 7 месяцев, самки и самцы) и половозрелых (2 - 5 лет, самки) норок, серебристых песцов и лисиц, молодых (1 год, самки и самцы) и взрослых (2 - 4 года, самки) енотовидных собак, а также нутрий и шиншилл 1-го года жизни и животных более старшего возраста (1 - 5 лет, самки и самцы). Практически у всех видов образцы крови были собраны в осенний период, у нутрий и части молодых енотовидных собак - в июне.
Кровь для анализа брали утром до кормления животных. Для получения сыворотки кровь центрифугировали дважды при 3000 g по 15 минут. Полученную сыворотку замораживали и хранили до проведения анализа при температуре -25°С. Содержание ретинола определяли методом ВЭЖХ [4]. Для построения калибровочной кривой использовали стандартные растворы ретинола («Sigma», США). Исследования выполнены с использованием научного оборудования Центра коллективного пользования ФИЦ «Карельский научный центр Российской академии наук».
Полученные данные обрабатывались с использованием пакетов программ MS Exel 2007 и Statgraphics 5.0 общепринятыми методами вариационной статистики. Результаты представлены в
виде М ± т. Оценку достоверности различий показателей проводили с применением критерия Вилкоксона-Манна-Уитни. Работа выполнена с соблюдением международных принципов гуманного отношения к животным, изложенных в директиве ЕС (86/609/Еи).
Результаты исследований
Формирование статуса витамина А в онтогенезе связано с его участием в процессах жизнедеятельности организма. Данный витамин является компонентом, необходимым для нормального протекания метаболических и ростовых процессов. Содержание в крови его метаболически активной формы - ретинола, гомеостатиче-ски поддерживается на определенном уровне за счет запасов витамина в печени, которые формируются при его достаточном поступлении с пищей. Важную роль в этом играет синтез в печени ретинол-связывающего белка, в комплексе с которым ретинол транспортируется в крови [1].
У песцов и лисиц на протяжении первого года жизни в периоды интенсивного роста, развития и полового созревания изменения уровня ретинола в сыворотке крови носили сходный характер (рисунок). У песцов в течение 1-го месяца жизни наблюдались фазные изменения уровня ретинола, связанные с определенными этапами развития животных в раннем онтогенезе. У 1-дневных щенков песца концентрация ретинола была минимальной по сравнению с другими возрастными периодами, что характерно для многих млекопитающих [2]. К 5-дневному возрасту его уровень увеличился в 9 раз, что связано, вероятно, с тем, что щенки в это время получали богатое витаминами молозиво. Последующее снижение содержания ретинола у 20-дневных щенков песца, возможно, было обусловлено особенностями развития большинства хищных млекопитающих. Первые две декады жизни единственным источником питания этих животных служит молоко матери, а в 16 -20-дневном возрасте у щенков прорезаются зубы и они адаптируются к новому корму. Кроме того, к 18 - 25 дню происходит прозревание щенков, и в организме усиливаются процессы метаболизма в связи с увеличением двигательной активности животных. Затем содержание ретинола увеличивалось вплоть до 3-месячного возраста. У лисиц также происходило четырех-
кратное повышение в сыворотке крови уровня ретинола с 1- до 5-месячного возраста. Снижение в крови содержания витамина А, необходимого для ростовых процессов [2], происходило к 6-месячному возрасту (180 дней), когда практически заканчивается рост и развитие щенков песцов и лисиц и полностью формируется конституциональный тип зверей [5], а также происходит стабилизация белкового обмена, с которым связан транспорт ретинола в крови [1, 6]. К 9 месяцам (270 дней) наблюдалось значительное увеличение уровня витамина у лисиц. В этом возрасте у песцов и лисиц начинается подготовка к размножению. Уровень обмена веществ в этот период у них повышается, и увеличение концентрации в крови витамина А может быть связано с мобилизацией запасов из печени и жировых депо [7], которые начинают формироваться по окончании роста животных. Показано, что содержание ретинола в печени 18-месячных песцов почти в 3 раза превышало таковой у 5-месячных щенков [8].
Следует отметить, что у песцов уровень ретинола в крови достигал максимального значения уже в возрасте 3 месяцев, тогда как у лисиц - в 9 месяцев. Установлено, что и иммунная система, на работу которой витамин А оказывает существенное влияние [9], у песцов развивается раньше, чем у лисиц [10], что может быть связано с разницей в экогенезе двух видов. У млекопитающих других видов также отмечено увеличение в крови концентрации витамина А после рождения, однако время достижения дефинитивного уровня различается. Так, детеныши серого тюленя достигают его еще в подсосный период [11], собаки (гончие) в 4 недели [12], а щенки гривастого волка в 5 месяцев [13].
Содержание ретинола в крови разводимых в зоокультуре пушных зверей более позднего возраста приведено в таблице. У взрослых лисиц и нутрий не было обнаружено значимых различий в уровне витамина А по сравнению с животными 1-го года жизни. У песцов и шиншилл этот показатель у взрослых животных был ниже, чем у молодых, причем у песцов различия были достоверными. У норок и енотовидных собак с возрастом наблюдалось повышение содержания ретинола в крови. Половых различий в уровне ретинола у исследуемых видов обнаружено не было. Следует отметить, что у грызунов концентрация ретинола в крови была несколько ниже, чем у хищных мле-
а / а
2,00 г
_i
0 1,60 - * j
л. .
^ 1,20 * * jf
§ 0,80 5 i I
5 \ / —1
1 0,40 W ^
50 100 150 200 250 300 Возраст, сутки / Age, days
б/b
50 100 150 200 250 300
Возраст, сутки / Age, days
Рисунок. Уровень ретинола в сыворотке крови вуалевых песцов (а) и серебристо-черных лисиц (б) в постнатальном онтогенезе, M ± m
Figure. The level of retinol in blood serum of blue foxes (a) and silver foxes (b) in postnatal ontogenesis, M ± m
* - различия достоверны по сравнению с предыдущим возрастом, P<0,05
* - differences are significant compared to previous age, P<0.05
копитающих. Псовые и куньи отличаются от других млекопитающих многими аспектами метаболизма витамина А, включая высокую концентрацию в крови связанных с липопротеинами эфиров ретинила, а также экскрецию больших количеств ретинола и эфиров ретинила с мочой. У представителей этих семейств содержание витамина А в 10 - 50 раз выше по сравнению с другими видами. Высокое содержание эфиров ретинила в крови (10 - 65% общего витамина А в плазме) характерно и для представителей семейств медвежьих (Ursidae), енотовых (Procyonidae), виверровых (Viverridae) и кошачьих (Felidae), у которых, тем не менее, общий уровень витамина А в крови низок [14, 15].
Уровень витамина А в организме в позднем онтогенезе во многом определяется функционированием физиологических систем, с которыми связано его всасывание и метаболизм. Согласно
Таблица. Содержание ретинола в сыворотке крови пушных зверей разного возраста, мкМоль/л (M±m (n)) Table. The content of retinol in blood serum of fur animals of different ages, ^mol/L (M±m (n))
Вид / Species Возраст / Age
Шиншилла/ До года/Up to one year 1 - 2 года/1-2 years
Chincilla laniger 1,2 ± 0,46 (6) 0,60 ± 0,20 (5)
Нутрия/ 5 мес/5 months 3 - 5 лет/3-5 years
Myocastor coypus 0,85 ± 0,11 (5) 0,50 ± 0,11 (5)
Норка/ 6 мес/6 months 2 - 3 года/2-3 years
Neovison vison 1,56 ± 0,12 (11) 2,12 ± 0,03* (3)
Песец/ 7 мес/7 months 3 года/3 years
Vulpes lagopus 1,47 ± 0,16 (5) 0,81 ± 0,10* (5)
Лисица/ 7 мес/7 months 2 - 5 лет/2-5 years
Vulpes vulpes 1,77 ± 0,25 (9) 1,57 ± 0,22 (8)
Енотовидная собака/ 1 год/1 year 2 - 4 года/2-4 years
Nyctereutes procyonoides 1,65 ± 0,12 (20) 2,85 ± 0,31* (5)
* - различия достоверны по сравнению с животными младшего возраста, P<0,05
* - differences are significant in comparison with younger animals, P<0.05
исследованиям ряда авторов с возрастом количество витамина А в сыворотке крови увеличивается [16, 17]. Одной из причин может быть повышение кишечной абсорбции, а также снижение клиренса витамина в периферические ткани [18]. В нашем исследовании повышение уровня ретинола с возрастом наблюдалось в крови у норок и енотовидных собак. В то же время у песцов и шиншилл динамика была противоположной. Возможно, определенную роль играют эколого-фи-зиологические особенности упомянутых выше видов. Шиншилла является обитателем высокогорья, нутрия и норка относятся к околоводным животным, песец хорошо приспособлен к жизни в арктическом климате, енотовидная собака обитает в умеренных широтах и переносит низкие зимние температуры и бескормицу в состоянии зимнего сна, лисица не обладает узкоспециали-
зированными адаптациями и имеет достаточно широкий ареал распространения. Установлено, что в гомеостазе ретиноидов принимает участие жировая ткань [19], а ретиноиды, в свою очередь, участвуют в регуляции липидного обмена и энергетического метаболизма [2]. Исследованные виды животных значительно различаются по способности накапливать жировые резервы, а также по уровню основного обмена [20], что может определять особенности возрастных изменений содержания ретинола в крови. Следует также отметить, что потенциальная продолжительность жизни исследованных видов превосходит изученные нами возрастные периоды, поэтому определенный интерес для дальнейших исследований представляет определение уровня витамина А у животных более старшего возраста. У служебных собак после 5 - 7 летнего возраста наблюдалось
снижение содержания витамина А в крови, что, по мнению автора, связано с понижением уровня общего белка в крови и нарушениями в функционировании печени и поджелудочной железы [21].
Заключение
В постнатальном онтогенезе содержание ретинола в крови связано с периодами роста и развития млекопитающих, а также становлением и функционированием физиологических систем, участвующих в процессах усвоения и метаболизма витамина А. У песцов и лисиц в течение первого года жизни наблюдалась сходная динамика изменений уровня ретинола в сыворотке крови. У взрослых норок и енотовидных собак обнаружено значительное увеличение содержания витамина по сравнению с более молодыми животными, тогда как у песцов и шиншилл данный показатель существенно снижался. Вероятно, на статус ретинола в крови в позднем онтогенезе оказывают влияние эколого-физиологиче-ские особенности вида.
Финансовое обеспечение исследований осуществлялось из средств федерального бюджета на выполнение государственного задания КарНЦ РАН (тема № 0218-2019-0073).
Список литературы / References
1. Blomhoff R., Blomhoff H.K. Overview of retinoid metabolism and function // Journal of Neu-robiology. - 2006. - vol. 66. - issue 7. - pp. 606630. Doi: 10.1002/neu.20242
2. Debier C., Larondelle Y. Vitamins A and E: metabolism, roles and transfer to offspring // British Journal of Nutrition. - 2005. - vol. 93. - issue 2. - pp. 153-174. DOI: 10.1079/BJN20041308
3. Перельдик Н.Ш., Милованов Л.В., Ерин А.Т. Кормление пушных зверей / 2-е изд. - Колос: Москва, 1981. - 335 с. Perel'dik N.S.; Milova-nov L.V.; Erin A.T. The feeding of fur-bearing animals, 2-nd ed. Kolos: Moskow, USSR, 1981; 335 pp. (In Russ)
4. Скурихин В.Н., Двинская Л.М. Определение а-токоферола и ретинола в плазме крови сельскохозяйственных животных методом микроколоночной высокоэффективной жидкостной хроматографии // Сельскохозяйственная биология. - 1989. - № 4. - C. 127-129. [Skurikhin V.N.; Dvinskaya L.M. Determination of а-toco-pherol and retinol in blood plasma of agricultural animals by microcolumn HPLH method // Agri-
cultural Biology [Sel'skokhozyajstvennaya bio-logiya]. - 1989. - N 4. - pp. 127-129. (In Russ)].
5. Берестов В.А. Научные основы звероводства. - Л.: Наука, 1985. - 477 с. Berestov V.A. Scientific foundations of fur farming. - Nauka, Leningrad, USSR, 1985. - 477 p. (In Russ)
6. Кожевникова Л.К., Берестов В.А. Основные закономерности обмена веществ у пушных зверей. Очерки по физиологии пушных зверей. - Л.: Наука, 1987. - C. 4-38. Kozhevnikova L.K.; Berestov V.A. Basic patterns of metabolism in fur animals. Essays on the physiology of fur animals. - Nauka, Leningrad, USSR, 1987. - pp. 4-38. (In Russ)
7. Bonet M.L., Ribot J., Palou A. Lipid metabolism in mammalian tissues and its control by retinoic acid // Biochimica et Biophysica Acta. - 2012. -vol. 1821. - issue 1. - pp. 177-189. DOI: 10.1016/j.bbalip.2011.06.001
8. Баишникова И.В. Возрастная и сезонная динамика витаминов А и Е у песцов (Alopex lagopus L.) и лисиц (Vulpes vulpes L.) / Автореферат диссертации на соискание учёной степени канд. биол. наук. - Карельская государственная педагогическая академия, г. Петрозаводск, Республика Карелия, Россия, 2012. Baishnikova I.V. Age and seasonal dynamics of vitamins A and E in Arctic foxes (Alopex lagopus L.) and foxes (Vulpes vulpes L.), Abstract of the PhD Thesis (Biology), Karelian State Pedagogical Academy, Petrozavodsk, Republic of Karelia, Russia, 2012. (In Russ)
9. Garcia A.L., Rtthl R., Herz U., Koebnick C., Schweigert F.G., Worm M. Retinoid- and carote-noid-enriched diets influence the ontogenesis of the immune system in mice // Immunology. -2003. - vol. 110. - issue 2. - pp. 180-187. DOI: 10.1046/j.1365-2567.2003.01734.x.
10. Березина Ю.А. Розеткообразующие лимфоциты у песцов и лисиц, их физиологические показатели и динамика в иммунных процессах / Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. вет. наук, Вятская государственная сельскохозяйственная академия, г. Киров, Россия, 2006. Berezina Yu.A. Rosette-forming lymphocytes in Arctic foxes and foxes, their physiological parameters and dynamics in immune processes, Abstract of the PhD Thesis (Veterinary), Vyatka State Agricultural Academy, Kirov, Russia, 2006. (In Russ)
11. Schweigert F.J., Luppertz M., Stobo W.T. Fasting and lactation effect fat-soluble vitamin A and E levels in blood and their distribution in tissue of grey seals (Halichoerus grypus) // Comparative Biochemistry and Physiology Part A. - 2002. -vol. 131. - issue 4. - pp. 901-908. DOI: 10.1016/S1095-6433(02)00026-0
12. Schweigert F.J., Buchholz I., Bonitz K. Effect of Age on the Levels of Retinyl Esters in Blood, Plasma, Liver and Kidney of Dogs // International Journal for Vitamin and Nutrition Research. - 1998. - vol. 68. - issue 4. - pp. 237-241.
13. Schweigert F.G., Ryder O.A., Rambeck W.A., Zucker H. The majority of vitamin A transportes as retinyl esters in the blood of most carnivores // Comparative Biochemistry and Physiology Part A. - 1990. - vol. 95. - issue 4.
- pp. 573-578. DOI: 10.1016/0300-9629(90)90741-A
14. Schweigert F.J., Zucker H. Individual differences in the vitamin A metabolism of the order Carni-vora-a review // Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift. - 1991. - vol. 104. -issue 3. - pp. 89-90; 95-98.
15. Raila J., Buchholz I., Aupperle H., Raila G., Schoon H.-A., Schweigert F.G. The distribution of vitamin A and retinol-binding protein in the blood plasma, urine, liver and kidneys of carnivores // Veterinary Research. - 2000. - vol. 31. -issue 6. - pp. 541-551. DOI: 10.1051/ve-tres:2000138
16. Blomhoff R., Berg T., Norum K.R. Distribution of retinol in rat liver cells: effect of age, sex and nutritional status // British Journal of Nutrition.
- 1988. - vol. 60. - issue 2. - pp. 233-239. DOI:10.1079/BJN19880095
17. Russell R.M. The aging process as a modifier of metabolism // American Journal of Clininical Nutrition. - 2000. - vol. 72. - issue 2 (suppl.). - pp. 529-532. DOI: 10.1093/ajcn/72.2.529S.
18. Hollander D., Dadufalza V. Influence of aging on vitamin A transport into the lymphatic circulation // Experimental Gerontology. - 1990. - vol. 25.
- issue 1. - pp. 61-65. DOI: 10.1016/0531-5565(90)90010-Y
19. Villaroya F., Giralt M., Iglesias R. Retinoids and adipose tissues: metabolism, cell differentiation and gene expression // International Journal of Obesity. - 1999. - vol. 23. - issue 1. - pp. 1-6. DOI: 10.1038/sj.ijo.0800799
20. Atanasov A.T. The linear allometric relationship between total metabolic energy per life span and body mass of mammals // Biosystems. - 2007. -vol. 90. - issue 1. - pp. 224-233. DOI: 10.1016/j.biosystems.2006.08.006
21. Бахта А.А. Биохимические характеристики антиоксидантной защиты организма собак / Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. биол. наук, ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им К.И. Скрябина», г. Москва, Россия. 2008. Bakhta A.A. Biochemical characteristics of antioxidant defenses in dogs, Abstract of the PhD Thesis (Biology), Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology of K.I. Scriabin, Moscow, Russia, 2008. (In Russ)
BLOOD RETINOL LEVEL IN FUR ANIMALS OF DIFFERENT AGES
Blood retinol in fur animals of different ages
I.V. Baishnikova1*, T.N. Ilyina1, S. Lapinski2
institute of Biology of the Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences, Petrozavodsk, Russia
e-mail: iravbai@mail.ru e-mail: ilyina@bio.krc.karelia.ru
Agricultural University of Krakow, Krakow, Poland e-mail: stanislaw.lapinski@urk.edu.pl
Vitamin A plays a significant role in metabolic processes and is especially important during the growth and development of mammals. The most accessible in vivo method for evaluation of the supply of animals with this vitamin is blood testing. We studied the age-related dynamics of the retinol concentrations in blood serum in blue and silver foxes during the first year of life, as well as in young (immature and sexually mature) and adult blue and silver foxes, raccoon dogs, minks, nutria and chinchillas. In blue and silver foxes, during the first year of life, a similar dynamics of changes in the blood serum retinol level was observed, which was associated with the periods of growth and development of these animal species. In minks and raccoon dogs the retinol content was increased with age but in blue foxes and chinchillas it was decreased. In silver foxes and nutria, there were no statistically significant age-related changes in serum retinol levels. Probably, the blood retinol status in late ontogenesis is influenced by the ecological and physiological characteristics of the species. Key words: fur animals, retinol, blood serum, ontogeny.
