CC BY
63
Иванова Д.Ю., Выставной Д.Л., Хонина Г.В. Сравнительное влияние скармливания витаминизированного рыбьего жира и моркови на организм крыс // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2015. - №1(1) апрель-июнь. - URL http://e-journal.omgau.ru/index.php/2015-god/1/16-statya/61-00013
УДК 577.1
Иванова Дарья Юрьевна,
Студентка
ФГБОУВПО ОмГАУ имени П.А.Столыпина, г.Омск darjaiy@rambler.ru
Выставной Александр Леонидович
Кандидат биологических наук, доцент
ФГБОУ ВПО ОмГАУ имени П.А.Столыпина, г.Омск
vystavnoial@mail.ru
Хонина Галина Васильевна
Кандидат ветеринарных наук, доцент
ФГБОУ ВПО ОмГАУ имени П.А.Столыпина, г.Омск
Сравнительное влияние скармливания витаминизированного рыбьего жира и
моркови на организм крыс
Аннотация: Показатели относительного прироста группы крыс, получавших морковь на 47% лучше показателей группы, получавшей рыбий жир в капсулах. Общая разница в содержании сыворотки крови соответственно общего белка составила - 23%, глобулинов -22%, альбуминов - 24%, кальция - 13%, фосфора - 38%, железа - 13%.
Ключевые слова: витамины, сыворотка крови, общий белок, глобулины, альбумины, кальций
Введение. Вот уже минуло более века с момента открытия таких важных питательных веществ как витамины. Они в ничтожно малых дозах способны оказывать огромное влияние на организм человека и животных. Хорошо изучена их способность влиять на рост и развитие, процессы пищеварения, резистентность, способность к воспроизводству, скорость процессов метаболизма и т.д. Описано и классифицировано достаточно много разновидностей витаминов. В современных работах описывают всё новые и новые вещества, которые можно отнести к витаминам или витаминоподобным веществам. Казалось бы, за это время этот вопрос изучен во всех аспектах. Однако, всё чаще разгораются горячие споры о том, что не все витамины одинаково полезны. Приверженцы одной точки зрения утверждают, что синтетические витамины являются незаменимым источником для восполнения дефицита витаминов в организме. Связывают это с прежде всего с тем, что основные продукты питания человека и корма животных в недостаточных количествах содержат жизненно важные элементы [1]. Основным доводом является утверждение, что чтобы получить суточную норму витаминов требуется несоразмерно большое количество продуктов питания и кормов. Недостаток витаминов отрицательно сказывается на обменных процессах, происходящих в организме, возникают гипо- и авитаминозы. Среди прочих
преимуществ витаминных препаратов отмечают применение наиболее высокоэффективных и чистых от примесей форм витаминов. Таким образом, с данной точки зрения, применение синтетических витаминных препаратов крайне необходимо для полноценных роста, развития и функционирования организма [1, 2, 3].
Приверженцы, высказывающиеся в защиту органического рациона содержащие витамины, приводят в свою очередь ряд убедительных фактов. Во-первых, известно, что витамины, как любое сложное химическое соединение имеет изомеры и различные формы. Искусственные витаминные препараты зачастую содержат чужеродные организму вещества, которые образуются в процессе их синтеза. В большинстве случаев D-изомеры являются сродными организму веществами, нежели их L-аналоги. Последние, присутствуют в витаминных препаратах ввиду их недостаточной отчистки. Накапливаясь, L-изомеры могут послужить причиной возникновения аллергической реакции и торможению ферментативных реакций в организме [4-10]. Кроме того, формы одного витамина обладают разными физико-химическими свойствами и разной степенью биологической активности. Например, D2 имеет точку плавления 117 С°, D4 имеет точку плавления 107-108 С°, а D5 имеет самую низкую биологическую активность по сравнению с вышеуказанными [11]. У органических витаминов, содержащихся в натуральных продуктах питания и кормах, молекулы имеют наиболее оптимальное строение, которое обеспечивает их максимально эффективное усвоение и активное их участие в процессах метаболизма. Можно предположить, что это обеспечивается за счёт филогенетических и онтогенетических изменений организма животных и человека [2, 4].
Очень важно учитывать, что организм живых существ способен самостоятельно синтезировать витамины из провитаминов. Поэтому, к примеру, провитамины Р-каротин, ретиналь и другие каротиноиды, имеющими не менее важное значение, нежели сам витамин А. Так, у некоторых животных, страдающих А-авитаминозом, при даче им каротина его присутствие в тканях не обнаруживается. Это объясняется тем, что он расходуется на биосинтез витамина А, протекающий в желудке, печени, лёгких, коже и других органах [12]. Осуществление такого рода биосинтеза происходит весьма эффективно и играет большую роль. Примером может послужить тот факт, что в процессе биосинтеза из одной молекулы Р-каротина может синтезироваться две молекулы витамина А [11].
Стоит особенно учитывать риск возникновения гипервитаминоза при использовании жирорастворимых витаминов, так как они наиболее подвержены депонированию в организме, нежели водорастворимые. Гипервитаминозы способны вызвать тяжёлые, иногда необратимые, последствия в организме, нанося непоправимый вред здоровью. Стоит отметить, что негативное воздействие синтетические витамины могут оказать из-за неправильного сочетания компонентов, которое может вызвать усиление или ослабление всасывания и активности того или иного вещества. Так цинк образует нерастворимые соединения с фолиевой кислотой. Витамин В2, объединяясь с цинком, увеличивает его эффективность. Витамин С разлагает селенит до атомарного селена, который является биологически инертным, а витамин В12 аскорбиновая кислота разрушает [4].
Целью данной работы является выявить отличия действие на организм витаминных препаратов и органических витаминов, а также сделать выводы о наиболее рациональном их использовании с выгодой для здоровья человека и животного.
Объекты и методы. Объектами нашего исследования были крысы. Животные содержались по группам, раздельно. Возраст крыс на момент начала эксперимента составил 2,5 месяца. Эксперимент длился 41 день. Крысы были взяты из одного помёта в количестве 9 голов и разделены на 3 группы: по 3 особи. В каждой группе произведено равное разделение по полу: 2 самца и 1 самка. Группа №1 - контрольная, питалась зерносмесью вволю. Группа №2 питалась аналогичной зерносмесью и дополнительно получала витаминный препарат рыбий жир с витаминами А, D, Е по 1 капсуле в сутки на голову. Группа №3 питалась зерносмесью и дополнительно получала, морковь вволю. В свободном доступе у всех групп была питьевая вода.
Для изучения поставленного вопроса был применён мониторинг веса животных. В течении эксперимента крыс взвешивали ежедневно. На начало эксперимента средний вес животных в контрольной группе №1 составил 112 г, в группе №2 - 114 г, в группе №3 - 113 г. На основе полученных данных был применён графический метод отображения динамики изменения среднего веса в группах, а также анализ абсолютных и относительных показателей прироста.
По окончанию эксперимента был проведён убой крыс, с соблюдением правил этики, для биохимического исследования сыворотки крови. Пробы крови были взяты после декапитации. Исследования проведены на биохимическом анализаторе "ScreenMaster'' производства фирмы "Hospitex" (Швейцария, Италия) с использованием реактивов "Hospitex" (Швейцария, Италия). Анализ проводился по таким показателям, как общий белок, альбумины, глобулины, кальций, фосфор, железо, аланинаминотрансфераза, аспартатаминотрансфераза. Для определения альбумина был применён колориметрический метод, с бромкрезоловым зеленым. Бромкрезоловый зелёный вступает в реакцию с альбумином и образует окрашенный комплекс (зеленый) при рН=3.8, интенсивность которого пропорциональна концентрации альбумина в пробе. Для определения общего белка использовался метод колориметрический, биуретовый. Белки реагируют в щелочной среде с сульфатом меди, образуя соединение, окрашенное в фиолетовый цвет, интенсивность которого пропорциональна концентрации белка. Содержание кальция определено колориметрическим методом с крезолфталеинкомплексоном. Крезолфталеинкомплексон образует с ионами кальция в щелочной среде комплекс красно-фиолетового цвета, интенсивность окраски которого при 575 нм пропорциональна концентрации кальция. В реакционную смесь добавлен 8-оксихинолин, который связывает металлы, мешающие определению.При определении содержания фосфора колориметрическим методом с молибдатом аммония (УФ). Уровень железа был определён колориметрически с хромазуролом В (САВ). АЛТ и АСТ определены кинетическим методом, рекомендованный IFCC.
Результаты и их обсуждение. На протяжении эксперимента в течении 41 дня контрольные и опытные животные имели тенденцию к усилению дифференциации по группам. Прежде всего, это отразилось на динамике изменения веса и анатомических пропорций крыс. Динамику изменения веса ярко иллюстрирует рисунок 1.
Рис. 1. Динамика изменения веса крыс, г
Как мы видим из данного графика, худшие результаты обнаружила группа № 1, которая получала недостаточно витаминов для усвоения питательных веществ кормов. Среднесуточный привес в этой группе составил 1,6±0,2 г. Валовый прирост составил
64,7±7,6 г. Относительно первоначальной массы прирост составил 58±10%. Суточный привес у животных группы №2, получавших рыбий жир, составил 1,9±,3 г, валовый прирост 73,3±13,2 г. Первоначальная масса изменилась на 67±15%.
Лучшими показателями, значительно отличающимися от двух предыдущих групп, отличилась группа животных №3, которая питалась натуральными продуктами, а значит получала органические витамины. Об этом можно судить и по динамике изменения веса, а также по абсолютным и относительным показателям привеса. Суточный прирост в этой группе составил 3,1±0,6 г. Валовое изменение веса относительно массы на начало эксперимента составило 127,7±24,0 г. Относительный показатель к первоначальной массе определился как 113±6% (р<0,05).
Используя критические значений ^критерия Стьюдента, можно сделать вывод о том, что динамика изменения веса крыс разных групп действительно зависящей от влияния определённых факторов. Стоит отметить, что зависимость показателей у групп контрольной №1, не получавшей витамины, и опытной №2, получавшей капсулы рыбьего жира, довольно слабая. Тогда как отчётливо просматривается закономерная связь между показателями контрольной группой №1 и опытной группой №3, которая позволяет утверждать, что полученные результаты не являются случайными (таблица 1).
Так же имелись отличия во внешнем виде и активности животных. Говоря о кожно-волосяном покрове, можно отметить, что у группы крыс №1 шерсть сравнительно короткая, матовая, излишне мягкая с преобладанием пуховых волос и явным недостатком остевых. У данной группы на 28 день эксперимента у некоторых представителей данной группы отмечались случаи выпадения шерсти, слущивание кожных покровов на пястях и плюснах, что является специфичным признаком А-гиповитаминоза. Ороговение кожи связано с увеличением количества цистина, в то время как количества метионина не изменяется [12].
У группы №2 шерстяной покров разит довольно хорошо. Пуховые волосы развиты достаточно, а остевые удовлетворительно. Шерсть мягкая на ощупь со слабым блеском. Эпителий и слизистые без признаков воспалительных процессов или слущивания. Животные в группе №3 имели хорошо развитые остевые и пуховые волосы. Шерсть данных животных отличалась наибольшей среди опытных групп упругостью, длиной в (пределах нормы), с характерным блеском. Слизистые и эпителий без признаков в норме. Это даёт основания в полной мере полагать, что органические витамины, представленные в продуктах питания полноценным комплексом, которые эффективно используются организмом [9]. Поступление органических витаминов обеспечивает в полной мере хорошее состояние кожноволосяного покрова и слизистых, а также их защиту.
При осмотре отмечалась излишняя худоба у крыс первой группы. Животные второй и третьей групп обладали хорошими кондициями, однако кондиции третьей группы были более желательными. Так же первая группа обнаружила значительное отставание по массе. Наибольшей массой обладали животные из группы №3.
Поведение крыс так же отличалось по группам. Животные первой группы были менее активными, более остро и продолжительно реагировали на повторяющиеся звуковые раздражители. Это подтверждает факт того, что недостаток витаминов в организме приводит к повышению порога раздражимости тканей [11]. Представители групп №2 и №3 достаточно быстро прекращали реагировать на повторяющиеся звуковые раздражители, буквально с третьего, четвёртого раза. Реакция на раздражители была менее острой.
Результаты лабораторных исследований биохимических показателей сыворотки крови крыспредставлены в таблице 1.
Таблица 1
Биохимические показатели сыворотки крови крыс
№ группы Общий белок, г/л Глобулин ы, г/л Альбумин ы, г/л Кальций, ммоль/л Фосфор, ммоль/л Железо, мкмоль/л АлАТ, МЕ/л АсАТ, МЕ/л
1 73,9±6,0 * 31,9±6,1 * 42,0±1,2 * 2,4±0,1 * 4,8±2, 3 40,0±16, 4 170,7±131, 8 315,9±151, 8
2 62,2±1,0 * 25,6±3,0 * 36,6±2,5 * 2,7±0,4 3,8±1, 1 37,1±5,5 117,4±24,3 324,7±87,2
3 79,3±0,3 * 32,7±1,3 * 46,7±1,1 * 3,0±0,1 * 5,6±2, 0 42,1±18, 6 142,8±38,0 731,0±393, 7
* р< 0,05
Показатели белкового обмена являются одними из самых важных. Белки крови участвуют в создании онкотического давления. Они оказывают влияние на вязкость крови. Белковый коэффициент в первой группе составил 1,3, во второй и третьей группе по 1,4. Белки крови осуществляют креаторные связи, обеспечивая рост, развитие, диффренецировку и подержание структуры организма. Исходя из данных таблицы 1 можно сделать вывод, что наиболее активно метаболические процессы происходят в организме крыс третьей группы, так как общий белок у них составил 79,3±0,3 г/л. Их организму достаточно протеинов для роста и для полноценного функционирования организма, что подтверждается динамикой изменения веса и внешним состоянием животных. Нарушение синтеза белка во второй группе, может быть, вызвано дефицитом витаминов [12].
Содержание альбуминов в сыворотке крови первой группы составило 42,0±1,2 г/л, во второй группе - 36,6±2,5 г/л, а третьей - 46,7±1,1 г/л. Альбумины поддерживают коллоидно-осматическое давление плазмы, кислотно-щелочной баланс, а также участвуют в транспорте различных веществ. Так же они могут выступать в роли резервных запасов аминокислот в экстренных случаях, что мы и наблюдаем в группе №2 [10].
Глобулины играют важную роль в транспорте питательных веществ, таких как стероиды, углеводы, фосфатиды [10]. Они выполняют главным образом защитные функции. Их количество в сыворотки крови группы №1 в среднем составила 31,9±6,1 г/л, в группе №2
- 25,6±3,0 г/л, в группе №3 - 32,7±1,3 г/л. Такие показатели подтверждают предположение о недостатке протеинов в организме животных группы №2. Обеспокоенность вызывает состояние второй группы с показателем общего белка 62,2±1,0 г/л.Не смотря на применение синтетических витаминов, их белковый обмен является неудовлетворительным, так как основная масса протеина затрачивается на рост тканей.
Наибольшее содержание кальция и фосфора в сыворотке крови отмечено у группы №3
- 3,0±0,1 и 5,6±2,0 г/л, затем у группы №1 - 2,7±0,4 и 4,8±2,3 г/л соответственно. Это свидетельствует о том, что витамин D, присутствующий в ? рыбьем жире способствует лучшей абсорбции кальция в кишечнике и реабсорбции фосфора в почечных канальцах [12]. Наименьшими показателями стали показатели группы №2 - 2,4±0,1 и 3,8±1,1 г/л соответственно. Ионы кальция способствуют уплотнению протоплазмы клетки, уменьшает её проницаемость, ослабляет эксудацию ткани, усилению сокращений. При его недостатке происходит ослабление сокращения желудочков сердца, а при избытке ослабление сокращения предсердий. Кальций способствую снятию состояния анестезии, что является важным клиническим показателем. Содержание оптимального количества фосфора также критически важно для протекания обменных реакций в организме. Фосфор служит главным источником энергии осуществления биохимических процессов, источником материала для построения костных тканей, мембран клеток и т.д.
Содержание железа в сыворотке составило у первой группы - 40,0±16,4 мкмоль/л, второй группы - 37,1±5,5 мкмоль/л, третьей группы - 42,1±18,6 мкмоль/л. По данным результатам можно предположить, что железо лучше усваивалось животными третьей группы.
Тот факт, что содержание кальция, фосфора и железа в сыворотке крови наиболее высоко у третьей группы крыс, является прямым доказательством распространённого мнения о том, что минеральные элементы наиболее рационально используются в присутствии органических компонентов [5, 8].
Изучение количества АЛТ и АСТ имеют большое значение, однако, к сожалению, их показатели мы не учитывали, так как они получились с большими погрешностями. Скорее всего, причиной искажения результатов послужила декапитация животных, вследствие чего в кровь попали АЛТ и АСТ, содержащиеся в клетках тканей.
Заключение. Подводя итоги данного исследования, можно сделать вывод, что органические витамины, содержащиеся в продуктах питания и кормах лучше усваиваются организмом животных. Органические витаминные комплексы содержат в своём составе все необходимые компоненты, способствующие наиболее полному удовлетворению потребностей организма в витаминах и витаминоподобных веществах. Так показатели опытной группы крыс, которых кормили разнообразно натуральными продуктами, по сравнению с контрольной и другой опытной группой, получающей синтетические витамины, отличилась лучшими показателями прироста и хорошим внешним видом. Показатели относительного прироста группы №3 на 47% лучше показателе группы №2 и на 55% лучше, чем у контрольной группы. Однако, главным основание полагать о преимуществе органических витаминов над синтетическими, является клинический анализ биохимии крови животных. Так во второй группе содержание в сыворотке крови по сравнению с контрольной группой общего белка ниже на 15,8%, глобулинов ниже на 19,7%, альбуминовниже на 12,9%, кальция больше на 12,5%, фосфора ниже на 20,8%, железа ниже на 7,3 %. В то время как группа №3, употреблявшая органику, улучшила показатели контрольной группы общего белка выше на 7,3%, глобулинов выше на 2,5%, альбуминов выше на 11,2%, кальция выше на 25,0%, фосфора выше на 16,7%, железа выше на 5,3%. Таким образом, есть основания полагать, что третья группа крыс, получавшая натуральные продукты питания, была обеспечена необходимым количеством витаминов в таких формах, которые наиболее эффективно использовались их организмом.
Главной задачей для удовлетворения суточной нормы в витаминах и других элементах питания является составление оптимального рациона, состав которого необходимо регулярно менять, стремясь обеспечить разнообразие в достаточных пределах. Необходимо разрабатывать структуры рациона, соответствующие потребностям организма. При этом надо учитывать физиологические потребности и особенности организма. Например, ткань печени крыс при инкубации способна из каротина синтезировать витамин А, в то время как ткань печени кошек такой способностью не обладает, а значит кошки испытывают необходимость в поступлении этого витамина в чистом виде [11]. Потребность в витаминах увеличивается при интенсивных физических, психологических нагрузках, болезненных состояниях. Следует так же учесть, что содержание питательных веществ, и витаминов в том числе, в продуктах и кормах может варьировать в зависимости от региона, климата агротехники и т.п.
Требует внимания тот факт, что активность и сохранность витаминов в витаминных препаратах и продуктах питания зависят физико-химических воздействий и продолжительности хранения. Многие витамины изменяют или теряют свою биологическую активность под действием температур, реакции среды, воздействием УФ-излучений, длительном хранении и т.д. Так, к примеру, кислород воздуха и свет разрушают витамин Е [12].
Очень важно учитывать, что приём синтетических витаминных препаратов в избыточных количествах или продолжительное время может оказать серьёзный токсический эффект. Так, постоянное применение чистого витамина А может стать причиной увеличения риска возникновения онкологического заболевания. Каротиноиды же напротив применяются для профилактики и лечения онкологий. Естественные источники витаминов обладают такой
их концентрацией, которая, за редким исключением, не может создать угрозу для здоровья
[4, 11].
Ссылки на источники:
1. Коровина Н.А Витамино-минеральная недостаточность // Русский медицинский журнал. -2003 г. - № 28. - 1614.- URL:http://www.rmj.ru/articles 893.htm. Гос. рег. РФ ПИ № ФС77-41718. - [Дата обращения 11.02.2015г.].
2. Вереникина С.Г. 17 вопросов о витаминах // Женское здоровье. - 2002г. - №5.-URL:http://www.wh-lady.ru/archive/?amp&ELEMENT ID=2102&SECTI0N Ю=25Гос. рег. РФ СМИ Эл №ФС 77-27390.- [Дата обращения 11.02.2015г.]
3. Громова О.А., Ребров В.Г.Витамины и онкопатология: современный взгляд с позиций доказательной медицины // Русский медицинский журнал.-2007 г. - № 16. - 1199. -URL: http://www.rmj.ru/articles_5272.htm. Гос. рег. РФ ПИ № ФС77-41718. - [Дата обращения 11.02.2015г.]
4. Shrimpton D.H. Микронутриенты и их взаимодействие // Русский медицинский журнал.-2008 г.- № 7. - 453.-URL: http://www.rmj.ru/articles 5884.htm Гос. рег. РФ ПИ № ФС77-41718. - [Дата обращения 11.02.2015г.]
5. Кузнецов В., Кузнецов А. Витаминно-минеральное питание и воспроизводительная функция животных // Комбикорма. - 2010 г. - №1. - с. 78 - 80.
6. Лебедев А. Г. Витаминизация рациона беременных и патология детей. // Акушерство и гинекология. -2004 г. - N1. - с. 16 - 20.
7. Демченко Т.Г., Бурова К.М.Создание экспериментального тиреотоксикоза и гипотериоза путём введения препаратов L-тироксина и мерказолила в организм крыс // Успехи современного естествознания. - 2013 г. - №9. - с. 28-29.
8.Чичаева В.Н., Кряжева В.Л. Эффективность использования кальция и фосфора в организме высокопродуктивных коров при введении в рацион синтетического метионина // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2003 г. - №1 (январь -февраль). - с. 35 - 37.
9. Кулакова С.Н., Корф И.И., Батурина В.А. и др. Влияние жирового компонента рациона и коэнзима Q10 на показатели липидного обмена крыс в онтогенезе // Вопросы питания. - 2011 г. - №5. - с. 24 - 29.
10. Зайцев С.Ю., Конопатов Ю.В. Биохимия животных / СПб: «Лань». - 2005 г. - 384 с.
11. Кудряшов Б.А. Физиологическое и биохимическое значение витаминов / М: изд-во МОИП, - 1953. - 176 с.
12. Бременер С.М. Витамины / М: Медицина, - 1966.- 420 с.
Daria Ivanova, Alexander Vystavnoy, Galina Khonina
Omsk State Agrarian University n.a. P.A. Stolypin, Omsk
Comparative Effects On Rats Fed By Fish Oil And Carrots
Abstract: Indicators of the relative increase in the group of rats fed a carrot to 47% better than the group receiving fish oil capsules. The total difference in the content of serum total protein was respectively 23%, globulin - 22%, albumin - 24%, calcium - 13%, phosphorus - 38%, iron -23%.
Key words: vitamins, serum total protein, globulin, albumin, calcium
