Научная статья на тему 'Влияние ионизирующего излучения на окислительно-восстановительные процессы'

Влияние ионизирующего излучения на окислительно-восстановительные процессы Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

CC BY
365
83
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИОНИЗИРУЮЩАЯ РАДИАЦИЯ / МЕХАНИЗМЫ РЕЗИСТЕНТНОСТИ / ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ / ТИОЛОСОДЕРЖАЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ / IONIZING RADIATION / RESISTANCE MECHANISMS / PEROXIDE OXIDATION LIPIDS / TYOLOCONTENTING CONNECTIONS

Аннотация научной статьи по ветеринарным наукам, автор научной работы — Годованюк Ю. В., Тарасова Н. Б., Конюхов Г. В., Вагин К. Н., Гурьянова В. А.

Исследования проведены на мышах и овцах. Показано нарушение белкового обмена, количественного состава форменных элементов периферической крови, биохимических процессов у животных в ответ на облучение. Выявлено ослабление механизмов защиты организма при воздействии радиации и снижение его устойчивости к неблагоприятным факторам окружающей среды.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по ветеринарным наукам , автор научной работы — Годованюк Ю. В., Тарасова Н. Б., Конюхов Г. В., Вагин К. Н., Гурьянова В. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

IONIZING RADIATION EFFECT ON THE REDOX PROCESS

Researches are spent on mice and sheep. Infringement of an albuminous exchange, quantitative structure of uniform elements of peripheral blood, biochemical processes at animals in reply to an irradiation is shown. Easing of mechanisms of protection of an organism is revealed at influence of radiation and decrease in its stability to adverse factors of environment.

Текст научной работы на тему «Влияние ионизирующего излучения на окислительно-восстановительные процессы»

INCREASING CAPACITY BIOLOGICAL ANIMALS TECHNOGENIC POLLUTION OF THE

SOUTH URALS

Gertman A.M., Samsonova T.S., Karimova, G.A., Kireyeva N.V.

Summary

By anthropogenic contaminated areas to enhance the biological potential of animals appropriate to use mineral entherosorbents and the treatment of non-communicable diseases their combined effect with other chemotherapeutic agents and methods of symptomatic treatment.

УДК 599:539.1.047

ВЛИЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ

Годованюк Ю.В. - аспирант; Тарасова Н.Б. - д.б.н., зав. лаб.; Конюхов Г.В. - д.б.н., профессор; зав. отделом; Вагин К.Н. - к.б.н., с.н.с.; Гурьянова В.А. - к.б.н., н.с. Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности, г.Казань

е-mail: [email protected]

Ключевые слова: ионизирующая радиация, механизмы резистентности, перекисное окисление липидов, тиолосодержащие соединения.

Key words: ionizing radiation, resistance mechanisms, peroxide oxidation lipids, tyolocontenting connections.

Нарушения функций систем, обеспечивающих резистентность

организма, обусловливают возникновение дезадаптационных состояний как основы возможного развития патологии. В связи с этим большое значение приобретает проблема изучения состояния защитных систем, разработка методов определения уровня адаптационных возможностей организма и путей коррекции их нарушений при лучевом поражении (1).

Снижение защитных функций организма при воздействиях

неблагоприятных (в т.ч. радиационных) факторов определяет необходимость изучения механизмов резистентности, является обоснованием для профилактики дезадаптационных расстройств и их коррекции.

В тканях животного организма непрерывно происходит образование свободных радикалов и перекисных соединений, которое в нормальных условиях уравновешивается системой естественных биоантиоксидантов.

Установлено, что воздействие экстремальных факторов вызывает усиление перекисного окисления липидов (ПОЛ), в результате которого в тканях

организма накапливаются продукты пероксидации, обладающие токсическим эффектом и оказывающие повреждающее действие на биомембраны и другие клеточные структуры (2, 3).

Важную роль в функционировании этих веществ играют тиолосодержащие соединения и, в частности, глютатион -один из важных компонентов поддержания окислительно-восстановительного гомеостаза. Эндогенные тиолы повышают резистентность животного организма к повреждающему влиянию перегревания, участвуя в структурной и химической стабилизации SH-групп, различных ферментов, гемоглобина и других веществ, принимающих участие в процессах окисления и восстановления.

Несмотря на актуальность данной проблемы, в литературе недостаточно данных о сдвигах уровня глютатиона в крови при действии ионизирующего излучения.

Цель исследований - изучение влияния лучевого воздействия на содержание глютатиона и его отдельных форм, каталазу и щелочную активность крови у животных.

Материалы и методы. Опыты

проведены на белых мышах и овцах, у которых изучали следующие показатели: количество общего белка

(рефрактометрически), содержание

эритроцитов, лейкоцитов (подсчетом в камере Горяева), гемоглобина

(фотоколометрически), каталазы

(спектрофотометрией при длине волны равной 240 нм), щелочной резерв (по Неводову), уровень глутатиона (по Вудворду и Фрею).

Общее однократное облучение животных производили на гамма-установке «Пума» с источником излучения цезий-137 в дозах 2 и 5 Гр (белые мыши) и 3 Гр (овцы) при мощности экспозиционной дозы 5,84 Р/мин.

У опытных животных брали кровь для установления исходного фона и через 1, 7, 10, 20, 60 и 90 сут после радиационного воздействия.

Результаты исследований. Ответная реакция животных на радиационное воздействие оценивалась комплексом показателей, охватывающих многообразие проявления жизнедеятельности организма. В этот комплекс входили некоторые показатели окислительно-

При этом окисленный глутатион крови был в 1,5-2,4 раза выше исходного уровня в течение всего опыта.

Поскольку содержание глутатиона, особенно восстановленной его формы, определяет эффективность детоксикации организма, полученные данные о повышении уровня глутатиона в крови свидетельствуют о том, что в условиях лучевого воздействия происходит усиление его синтеза.

восстановительных процессов и факторы неспецифической защиты.

Мы исходили из того, что функциональная активность

оксиредукционных систем крови (восстановленный-окисленный глутатион, каталаза), уровень щелочного резерва, гемоглобина и общего белка определяют общее направление сдвигов окислительно-восстановительных процессов в организме, характеризуя состояние обмена веществ. Другие биохимические тесты (уровень сиаловых кислот, комплементарный титр) и морфологические показатели крови отражают состояние неспецифических защитных факторов организма.

Ответная реакция животных на воздействие ионизирующей радиации характеризовалась выраженными

расстройствами окислительно-

восстановительных процессов (таблица).

У овец, облученных в дозе 3 Гр, содержание общего и восстановленного глутатиона крови постепенно

увеличивалось в процессе развития лучевого поражения и через 90 сут после облучения составляло соответственно 144,6 и 138,8 % от исходных значений.

У белых мышей после облучения в дозе 2 Гр наблюдалось аналогичное повышение содержания глутатиона - в течение 12 сут пострадиационного периода общий глутатион был на 19 %, восстановленный - на 23,3 % выше, чем до облучения, при некотором уменьшении его окисленной формы.

Следует отметить, что наблюдаемые сдвиги глутатиона в наших опытах возникали после воздействия

Таблица - Динамика показателей крови овец после облучения в дозе 3 Гр

Показатель До облучения Срок исследования, сут

1 7 10 20 60 90

Глутатион, мг/%: -общий -восстановленный -окисленный 27,36 25,02 2,33 32,30 27,81 4,50* 32,30 28,73 3,58 26,88 23,63 3,21 31,90 28,73 3,17 35,79 31,49 4,30 39,56 34,97 4,59

Каталаза, м/моль 37 42 45 35 35 33 17*

Щелочной резерв, мг/% 340 280* 293* 330 347 293* 407*

Общий белок, г/л 61,4 59,7 57,9 53,4* 60,4* - -

Р<0,02

ионизирующей радиации в дозах 2 Гр для белых мышей и 3 Гр для овец, которые не вызывали гибели опытных животных.

Каталазная активность крови овец после облучения в первые 7 суток была несколько повышенной (113,5-129,7 %), что также можно считать проявлением защитной реакции животных. Однако в дальнейшем она резко снижалась и составляла на 90 сут лишь 45,9 % от исходного уровня.

У облученных мышей каталазная активность крови была сниженной в первые три дня пострадиационного периода (каталазное число составляло 79,9 %, индекс каталазы - 80,8 % от исходного уровня). По-видимому, это было обусловлено как первичными, так и вторичными физико-химическими

процессами в тканях, происходящими после облучения.

Нарушение ферментативной

активности (изменение соотношения восстановленный-окисленный глутатион) сопровождалось расстройствами

окислительно-восстановительных процессов и белкового обмена.

Щелочной резерв крови овец был значительно понижен в течение 7 сут после облучения и в более отдаленные сроки (таблица), а общий белок - в течение 20 суток. В этих условиях увеличение восстановленного глютатиона к концу опыта (90 сут) мы рассматриваем как одну

улучшение окислительных процессов в облученном организме. По-видимому, при этом происходит нарушение молекул, приводящее к ослаблению или потере способности их изменять валентность и, следовательно, к снижению или выпадению их функции. Вероятно нарушается и синтез ферментов.

У облученных животных отмечались и резкие изменения в составе периферической крови: количество лейкоцитов в первые 10 сут понижалось у овец на 56,6 %, у белых мышей - на 68,1 %. Содержание эритроцитов изменялось менее значительно. Концентрация общего белка у овец уменьшалась в среднем на 13 %.

Заключение. Угнетение

функциональной активности

оксиредукционных систем тканей, нарушение тканевого дыхания,

расстройство белкового обмена, а также значительные изменения количественного состава форменных элементов

периферической крови составляют отличительную особенность ответной реакции животных на облучение. Такие резкие сдвиги гомеостаза обуславливают ослабление механизмов защиты и, в связи с этим, снижение устойчивости организма к неблагоприятным факторам окружающей среды, в т.ч. и физической природы. Защита этих звеньев реактивности организма является одним из путей повышения радиорезистентности животных.

из защитных реакций, направленную на

ЛИТЕРАТУРА: 1. Владимиров Ю.А., Оленев В И., Суслова Т.Б., Потапенко А.Я. Механизм перекисного окисления липидов и его действие на биологические мембраны //Биофизика. Молекулярная патология мембранных структур. Т. 5. - М., 1975. - С. 56-117. 2. Гурьянова В.А., Трошин Е.И. Изучение уровня перекисного окисления липидов (ПОЛ) в тканях крыс при облучении /Матер. респ. научн.-произв. конф. по актуальности проблемы ветеринарии и зоотехнии - Казань, 1996. - С. 97. 3. Гурьянова В.А., Тарасова Н.Б. Перекисное окисление липидов при поражении печени ионизирующей радиацией //Ученые записки КГАВМ. 2013. Т. 213 С. 76-82.

ВЛИЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ

Годованюк Ю.В., Тарасова Н.Б., Конюхов Г.В., Вагин К.Н., Гурьянова В.А.

Резюме

Исследования проведены на мышах и овцах. Показано нарушение белкового обмена, количественного состава форменных элементов периферической крови, биохимических процессов у животных в ответ на облучение. Выявлено ослабление механизмов защиты организма при воздействии радиации и снижение его устойчивости к неблагоприятным факторам окружающей среды.

IONIZING RADIATION EFFECT ON THE REDOX PROCESS

Godovanyuk YU.V., Tarasova N.B., Konyukhov G.V., Vagin, K.N., Guryanova V.A.

Summary

Researches are spent on mice and sheep. Infringement of an albuminous exchange, quantitative structure of uniform elements of peripheral blood, biochemical processes at animals in reply to an irradiation is shown. Easing of mechanisms of protection of an organism is revealed at influence of radiation and decrease in its stability to adverse factors of environment.

УДК- 619:612.12:639.3.043/.2

БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ КАРПА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В

РАЦИОНЕ ПРОБИОТИКА

Граевская Ю.А.- аспирант; Васильев В.Ю. - к.б.н., профессор Саратовский государственный аграрный университет тел.: 8(8452) 69253 1

Ключевые слова: карп, кровь, биохимические показатели, пробиотик.

Key words: carp, blood, biochemical parameters, probitik.

Активное развитие аквакультуры, в России сдерживается по ряду причин, важнейшая из которых — отсутствие конкурентоспособных отечественных

кормов.

На современном этапе весьма перспективным является получение из отходов сельскохозяйственной

промышленности белковой биомассы. Анализ многочисленных научных публикаций и практических разработок свидетельствует о постоянном поиске новых источников белка, в том числе среди нетрадиционного сырья, которое может быть растительного, животного и микробного происхождения. Для переработки этих отходов применяют биоконверсию [1,3].

В последнее время все большее внимание для трансформации отходов привлекают микроорганизмы-пробиотики. Они, взятые в различных сочетаниях и ассоциациях, содержат мультиэнзимный набор, способны эффективно и целенаправленно модифицировать разные компоненты рационов [2]. Основным препаратом этой группы является «Байкал-ЭМ-1», который имеет номер государственной регистрации 05-9395 (9796-9799)-0369 (0386)-1 и сертификат качества № РОСС RU 0001. 04ЯА433.

В литературных источниках имеются

лишь отрывочные данные о применении битрансформированных жмыхов

масличных культур в качестве биологической добавки к рационам рыб.

Цель настоящего исследования стояла в изучении биохимических показателей крови при использовании в питании карпа (Cyprinus carpió L)

биотрансформированного жмыха

получаемого при производстве

растительных масел технологией холодного отжима препаратом «Байкал ЭМ-1», являющимся пробиотиком, который содержит консорциум эффективных микроорганизмов (ЭМ).

Материалы и методы

исследования. В эксперименте участвовали 3 группы исследуемых рыб:

1 - контроль - в рационе использовали стартовый комбикорм;

2 опытная - группа в рацион добавляли 30% льняного жмыха, не прошедшего биотрансформацию;

3 опытная группа - давали корм с добавлением 30% биотрансформированного жмыха.

Нами был проведен эксперимент по кормлению рыб биотрансформированным льняным жмыхом (разведение 1:100, 120 дней на базе Центра индустриального рыбоводства). Для опыта отобрали 30 годовиков средней массой 130 г и

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.