CC BY
53
Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т. 12, № 1(7), 2010 УДК [577.158.7 + 577.158.52]: 546.15.001.6
СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНИЗМА ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ ПРИ УПОТРЕБЛЕНИИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ, ЙОДИРОВАННОЙ ЙОДНЫМ КОНЦЕНТРАТОМ
© 2010 Л.Н. Самыкина, Н.И. Дроздова, И.Ф. Сухачёва, О.Я. Сказкина
Самарский государственный медицинский университет
Поступила в редакцию 30.09.2010
С целью выявления возможности применения йодированной воды и продуктов питания в рационе питания населения Самарской области и, в частности, беременных женщин, было изучено влияние 2 образцов йодного концентрата на состояние системы антиоксидантной защиты организма лабораторных животных путём определения ферментов каталазы и пероксидазы в крови. Установлено, что водный раствор йодного концентрата негативно влияет на антиоксидантную защиту лабораторных животных и не может быть рекомендован к применению.
Ключевые слова: антиоксидантная защита, йодный концентрат, ферменты
Цель настоящей работы: изучить влияние водного раствора йодного концентрата на состояние системы антиоксидантной защиты организма лабораторных животных.
Проведение исследований обусловлено наличием у населения области йоддефицитных заболеваний, несмотря на проводимые профилактические мероприятия, использованием в профилактике йоддефицита йодированных воды и продуктов. В последнее время в г. Самаре для йодирования воды применяется водный йодный концентрат. Предполагается использование йодных концентратов для йодирования продуктов питания и кормов для животных.
Состояние системы антиоксидантной защиты в числе других показателей характеризуют ферменты каталаза и пероксидаза. Каталаза в основном сосредоточена в пероксисомах, там же содержатся и ферменты, продуцирующие перекись водорода, необходимую в ходе ряда процессов жизнедеятельности организма, в частности, в процессах неспецифической иммунной защиты. Каталаза и пероксидаза осуществляют распад перекиси водорода с образованием воды и молекулярного кислорода: 2 Н2О2 ^ 2 Н2О + О2. Пе-роксидаза инактивирует реакционные агенты с очень короткими сроками жизни, тогда как ката-лаза - со значительно более длительными сроками. В работе были использованы 2 водных раствора йодного концентрата №1 с содержанием йода 20 мг/л и № 2 с содержанием йода 30 мг/л.
Самыкина Лидия Николаевна, доктор биологических наук, профессор, директор НИИ гигиены и экологии человека Дроздова Нина Ивановна, заведующая лабораторией токсикологии НИИ гигиены и экологии человека Сухачева Инна Федоровна, кандидат медицинских наук, заведующая лабораторией гигиены окружающей среды НИИ гигиены и экологии человека
Сказкина Ольга Яковлевна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры медицинской биологии, генетики и экологии
Объектом экспериментальных исследований служили белые лабораторные крысы-самки в возрасте 6 месяцев. Животные выращены на собственной базе, содержались в виварии и получали стандартный рацион питания. Водные растворы йодных концентратов использовали для йодирования питьевой воды, спаиваемой крысам в опыте. Поскольку привычная для питья лабораторных животных вода - водопроводная, то и для опыта она применена в качестве разводящей и контрольной.
Были сформированы 3 группы лабораторных животных по 6 особей в статистической группе: группа № 1 - контроль; группа № 2 -опыт, водный раствор йодного концентрата № 1; группа № 3 - опыт, водный раствор йодного концентрата № 2. Расчёт разведения йодного концентрата: раствор № 1 содержит 20 мг/л йода; физиологическая потребность 150 мкг йода в сутки для человека (60 кг), следовательно, для крысы весом 300 г в 10 мл спаиваемой воды должно содержаться 0,75 мкг йода. При приготовлении 1 л воды 75 мкг йода содержится в 3,75 мл исходного раствора № 1. Раствор № 2 содержит 30 мг/л йода; 75 мкг йода содержится в 2,5 мл исходного раствора № 2.
Эксперимент продолжался 2 недели. Потребление воды контрольной и опытной составило примерно 10 мл в сутки на одно животное. Однако опытные животные пили исследуемую воду неохотно, особенно в первые 3-4 дня эксперимента, причём опытная группа № 3 (30 мг/л) в первые дни отказывалась от питья. При этом животные обеих опытных групп были вялыми, неактивными, плохо поглощали пищу в сравнении с контрольной группой. В начале и в конце эксперимента определена масса тела опытных и контрольных животных (табл. 1). В течение эксперимента все животные прибавили в весе, однако статистически достоверной разницы между
1774
контрольной и опытными группами не выявлено. результаты определения каталазы и содержания Определение каталазы и пероксидазы выполнено по эритроцитов в цельной крови лабораторных жи-методу В.С. Асатиани. В таблице 2 представлены вотных (белых крыс - самок).
Таблица 1. Масса тела животных в начале и в конце эксперимента
Пол животных, № группы Мар- Масса в начале Масса в конце
киров- эксперимента, эксперимента, г
ка, № г
Группа 1 - контроль 1 280 280
2 320 330
3 330 355
4 300 310
5 280 290
6 310 325
* Статистические параметры п 6 6
X 303,33 315,0
м 8,43 11,25
20,66 27,57
V 6,81 8,75
Группа 2, образец № 1 7 310 300
8 300 365
9 370 365
10 260 270
11 300 305
12 320 330
* Статистические параметры п 6 6
X 310,0 322,5
м 14,61 15,53
35,78 38,05
V 11,54 11,80
т 0,40 0,39
л 2,23 2,23
Группа 3, образец № 2 13 270 295
14 310 355
15 350 360
16 280 295
17 320 330
18 260 280
* Статистические параметры п 6 6
X 265,0 319,17
м 41,05 13,87
100,55 33,97
V 37,94 10,64
т 0,91 0,23
тг 2,23 2,23
Таблица 2. Результаты определения каталазы в цельной крови лабораторных животных
(белых крыс - самок)
Группа, № К-во мл Разница, К-во эрит- Ката- Показа-
жив. 0,1 н мл 0,1 н роцитов, лазное тель ка-
КМПО4 КМПО4 млн/мм3 число талазы
Контроль, 1 группа 1 8,2 4,7 7,020 7,99 1,138
2 8,4 4,5 7,000 7,65 1,093
3 7,6 5,3 7,250 9,01 1,242
4 7,7 5,2 7,100 8,84 1,245
5 8,3 4,6 7,050 7,82 1,109
6 7,9 5,0 7,170 8,50 1,185
1775
Продолжение таблицы 2.
* Статистические п 6 6
параметры X 7,10 1,170
т 0,04 0,03
Б 0,10 0,07
V0/« 1,36 5,64
г - -
Ттаб. - -
Опыт, 2 группа 7 8,1 4,8 7,50 8,16 1,065
Образец № 1 8 8,1 4,8 7,49 8,16 1,067
9 9,4 3,5 7,58 5,95 1,010
10 8,7 4,2 7,39 7,17 0,996
11 9,4 3,5 7,72 5,95 0,991
12 8,6 4,3 6,99 7,31 1,045
* Статистические п 6 6
параметры X 7,44 1,03
т 0,10 0,01
Б 0,25 0,03
V/ 3,34 3,34
г 3,19 4,61
Ттаб. 2,23 2,23
Опыт, 3 группа, 7 8,3 4,6 8,260 9,69 0,946
образец № 2 8 8,5 4,4 8,550 10,03 0,874
9 8,6 4,3 8,400 9,69 0,870
10 8,7 4,2 8,100 10,03 0,001
11 8,2 4,7 8,180 8,84 0,977
12 8,3 4,6 8,200 8,33 0,954
* Статистические п 6 6
параметры X 8,28 0,920
т 0,07 0,02
Б 0,17 0,05
V/ 1,99 5,15
г 6,01 7,60
Ттаб. 2,23 2,23
Примечание: * статистические параметры: п - количество наблюдений; X - суммарная среднеарифметическая; т-ошибка суммарной среднеарифметической; Б - суммарное среднеквадратическое отклонение; V% - коэффициент вариации; г - критерий Стьюдента; Ттаб - табличное значение критерия Стьюдента
В токсикологических исследованиях объектом изучения является группа из 6-20 животных, т.е. малая выборка (п<30). Состояние какой либо выборки оценивается по X - суммарной среднеарифметической изучаемого показателя. Для вычисления доверительного интервала средней величины определяется ошибка средней:
Стьюдента вычисляют по
5 5 4п
Критерий формуле: ? = х -х
1-% =— %■
А.
X
При доверительной вероятности р>0,95 табличное значение критерия Стьюдента при п=6 равно 2,23. Полученные в результате статистических расчетов значения критерия Стьюдента при подсчёте количества эритроцитов, равное 3,19 (вторая опытная группа, образец № 1) и 6,01 (третья опытная группа, образец № 2), свидетельствуют о том, что содержание эритроцитов в крови крыс контрольной группы, не подвергнутых действию водного концентрата йода (среднее значение 7,10 млн/мм3) достоверно ниже содержания эритроцитов в крови животных опытных
групп (среднее значение 7,44 и 8,28 млн/мм3 соответственно). Полученные результаты демонстрируют достоверное нарушение эритропоэза в обеих опытных группах.
При определении показателя каталазы установлено, что активность каталазы достоверно снижена в обеих опытных группах по сравнению с контрольной (табл. 3), что свидетельствует об угнетении процесса антиоксидантной защиты организма. В табл. 4 представлены результаты определения пероксидазы в цельной крови лабораторных животных.
Таблица 3. Активность каталазы в эксперименте
№ группы животных Активность каталазы, усл. ед. Критерий Стьюдента
№ 1, контроль 1,17 -
№ 2, опыт, 20 1,03 4,61
мг 1/л
№ 3, опыт, 30 0,920 7,6
мг 1/л
1776
Таблица 4. Результаты определения пероксидазы в цельной крови лабораторных животных (белых крыс - самок)
При определении показателя каталазы установлено, что активность каталазы достоверно снижена в обеих опытных группах по сравнению с контрольной (табл. 3), что свидетельствует об угнетении процесса антиоксидантной защиты организма. В табл. 4 представлены результаты определения пероксидазы в цельной крови лабораторных животных.
При доверительной вероятности р>0,95 табличное значение критерия Стьюдента при п=6 равно 2,23. Полученное в результате статистических расчетов значения критерия Стьюдента свидетельствуют о том, что активность перокси-дазы крови в контрольной группе (среднее значение 55,33 сек.) не отличается от активности пероксидазы опытных групп (среднее значение 55,33 и 56,0 сек. соответственно). При определении пероксидазы крови различий в активности фермента у опытных и контрольной групп не выявлено.
Выводы: установлено, что водный концентрат йода негативно влияет на антиоксидантную защиту лабораторных животных и не может быть рекомендован к применению для профилактики йоддефицитных заболеваний у населения, в частности у беременных женщин.
Группа, № жив. Пероксидаза, сек.
Контроль, 1 56
1 группа 2 48
3 64
4 50
5 60
6 54
Статистические n 6
параметры X 55,33
m 2,46
S 6,02
V% 10,88
t -
Ттаб- -
Опыт, 2 группа 7 54
образец № 1 8 49
9 62
10 55
11 60
12 52
Статистические n 6
параметры X 55,33
m 1,99
S 4,89
V% 8,83
t 0
Т -'-таб- 2,23
Опыт, 3 группа 13 52
образец № 2 14 53
15 62
16 53
17 60
18 56
Статистические n 6
параметры X 56,0
m 1,69
S 4,15
V% 7,41
t 0,22
Ттаб- 2,23
CONDITION OF ANTIOXIDATIC PROTECTION SYSTEM OF LABORATORY ANIMALS ORGANISM AT THE USE OF POTABLE WATER, IODINATING WITH IODIC CONCENTRATE
© 2010 L.N. Samykina, N.I. Drozdova, I.F. Suhachyova, O.Ya. Skazkina Samara State Medical University
With the purpose of revealing the opportunity of application the iodinating water and foodstuffs in the food allowance of the population of Samara oblast and, in particular, pregnant women, influence of 2 samples of iodic concentrate on condition of antioxidatic protection system of laboratory animals organism by definition of catalase and peroxidase enzymes in blood has been studied. It is established, that aqueous solution of iodic concentrate negatively influences on antioxidatic protection of laboratory animals and cannot be recommended to application.
Key words: antioxidatic protection, iodic concentrate, enzymes
Lidiya Samykina, Doctor of Biology, Professor, Director of the Scientific Research Institute of Hygiene and Human Ecology Nina Drozdova, Chief of the Toxicological Laboratory at the Scientific Research Institute of Hygiene and Human Ecology Inna Suhachyova, Candidate of Medicine, Chief of the Laboratory of the Environmental Hygiene at the Scientific Research Institute of Hygiene and Human Ecology
Olga Skazkina, Candidate of Medicine, Associate Professor at the Department of Medical Biology, Genetics and Ecology
1777
