CC BY
57
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 [email protected]
Выставной Александр Леонидович
Кандидат биологических наук, доцент
ФГБОУ ВПО ОмГАУ имени П.А.Столыпина, г.Омск
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
