CC BY
8
SHARE AND RELIABILITY OF THE INFLUENCE OF CAPPA-CASEIN GENE AND DIACYLGLYCEROL O-ACYLTRANSFERASE ON INDICATORS OF DAIRY
PRODUCTIVITY OF COWS
Zagidullin L.R., Shaidullin R.R., Akhmetov T.M., professor, Tyulkin S.V., Kamaldinov I.N.
Summary
The aim of the work was to study the degree and reliability of the effect of the genotypes of kappa-casein (CSN3) and diacylglycerol O-acyltransferase (DGAT1) on the indicators of milk productivity of black-and-white cattle. It was found that the CSN3 genotype had the greatest significant effect in first-calf heifers on the mass fraction of protein in milk. The share of its influence was n2 = 0,246 (Ffact = 22,179; P <0,001). Also, the effect was found on the yield of milk protein n2 = 0,053 (Ffact = 3,811; P <0,05). The DGAT1 genotype significantly (P <0,05-0,001) influenced all indicators of dairy cows, with the greatest influence on the mass fraction of fat - n2 = 0,154 (Fact. = 12,380). The desired allele B of the CSN3 gene has a significant effect only on the mass fraction of protein - n2 = 0,342 with a high value of Fisher's criterion - Ffact = 26,489 (P <0,001), and allele K of the DGAT1 gene on the mass fraction of fat in milk - n2 = 0,163 (Ffact = 17,305; P <0,001). The DGAT1 genotype has a broader influence on milk production indicators.
DOI 10.31588/2413-4201-1883-243-3-92-96 УДК 636.4.033.085.13
ВЛИЯНИЕ КЛАТРАТНОГО КОМПЛЕКСА 3-(2-ФЕНИЛЭТИЛ)-2-ТИОКСО-1,3 ТИАЗОЛИДИН-4-ОНА С БЕТАДЕКСОМ НА АНТИОКСИДАНТНЫЙ СТАТУС И НА СТАНОВЛЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ ОРГАНИЗМА КРОЛИКОВ
Земляной Р.А.1,2 - аспирант, Еримбетов К.Т.1,2 - д.б.н., Гончарова А.Я.2 - к.б.н., Софронова О.В.1 - к.т.н., Изместьева О.С.3 - к.б.н., Дзиковская Л.А.3 - к.б.н.
1ВНИИФБИП - филиал ФГБНУ «Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ
имени Л.К. Эрнста» 2ООО НИЦ «Парк активных молекул» МРНЦ имени А.Ф. Цыба - филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии»
Ключевые слова: соединение 3-(2-фенилэтил)-2-тиоксо-1,3 тиазолидин-4-он, кролики, советская шиншилла, клатратный комплекс, бетадекс, супероксиддисмутаза, каталаза, малоновый диальдегид
Keywords: compound 3- (2-phenylethyl) -2-thioxo-1,3 thiazolidin-4-one, rabbits, soviet chinchilla, clathrate complex, betadex, superoxide dismutase, catalase, malondialdehyde
В настоящее время весьма перспективным является класс соединений, относящийся к роданинам, на основе которых можно разработать средства медицинского и ветеринарного применения. Соединения роданинового ряда - это органические молекулы, содержащие остатки 4-оксо-2-тиоксо-1,3-тиазолидина [12]. Имеются сведения, что роданины проявляют широкий спектр физиологических эффектов и в связи с этим они являются теми соединениями, на основе которых следует разрабатывать как лекарственные средства, так
и биологически активные добавки к кормам. Одним из фармакологически активных соединений из вышеупомянутого класса является 3-(2-фенилэтил)-2-тиоксо-1,3 тиазолидин-4. По данным литературы установлено его ингибирующее действие в отношении фермента киназы гликогенсин-тазы 3Р (GSK3P). Для производного рода-нина 3-(2-фенилэтил)-2-тиоксо-1,3 тиазо-лидин-4-она ингибирующая активность, выраженная в виде 1С50, составляет 35 мкМ [9, 10]. GSK3p участвует в регуляции примерно 50 белков и локализован, как в
цитозоле, так и внутри ядра. GSK3P играет ключевую роль в регуляции усвоения глюкозы и ее конверсии в гликоген, усиления синтеза мышечного белка, увеличения пула рецепторов стероидных гормонов, готовых к активации агонистами, следовательно, возможно получение анаболического эффекта при применении 3-(2-фенилэтил)-2-тиоксо-1,3 тиазолидин-4-она [2, 3, 6, 7, 8].
На сегодняшний день 3-(2-фенилэтил)-2-тиоксо-1,3 тиазолидин-4-он относится к малоисследованным молекулам, а по физико-химическим свойствам -к нерастворимым в водной среде соединениям. В связи с этим актуальным является создание на основе данного соединения клатратного комплекса с бетадексом, позволяющего повысить показатели растворимости и конечном счете биодоступности, и исследовать его антиоксидантные и другие свойства.
Целью исследований являлось изучение влияния нового клатрартного комплекса 3-(2-фенилэтил)-2-тиоксо-1,3 тиа-золидин-4-она с бетадексом на антиокси-дантный статус и на становление ествест-венной сопротивляемости организма кроликов.
Материал и методы исследований. Клатратный комплекс 3-(2-фенилэтил)-2-тиоксо-1,3 тиазолидин-4-она с бетадексом был синтезирован твёрдо-фазным методом получения на мельнице Активатор 2S. Размеры полученных частиц измеряли на приборе Zetasizer Nano ZS. Анализизировали наработанные клатрат-ные комплексы 3 -(2-фенилэтил)-2-тиоксо-1,3 тиазолидин-4-она с бетадексом при их разных соотношениях методами спектро-скопий в УФ диапазоне.
Эксперимент по изучению влияния клатратного комплекса 3-(2-фенилэтил)-2-тиоксо-1,3 тиазолидин-4-она с бетадексом на антиоксидантный статус и становление естественной резистентности животных был проведен на 18 кроликах породы советская шншилла в период 6-18 недельного возраста. В начале эксперимента сформировали 3 группы по 6 кроликов в каждой. Кроликам 1 группы (контроль) вводили суспензию бетадекса в крахмальном
геле; 2 группы - клатратный комплекс 3-(2-фенилэтил)-2-тиоксо-1,3 тиазолидин-4-она с бетадексом в дозе 10 мг/кг массы тела; 3 группы - клатратный комплекс 3-(2-фенилэтил)-2-тиоксо-1,3 тиазолидин-4-она с бетадексом в дозе 20 мг/кг массы тела. В ходе проведения эксперимента кровь брали через 71 сутки после начала введения препаратов. Взятие крови осуществляли из краевой вены уха кролика в объеме 2,5-3,0 мл. Кровь для определения показателей естественной сопротивляемости организма кроликов отбиралась в полипропиленовые пробирки без антикоагулянтов с целью получения сыворотки крови. Также кровь отбиралась в пробирки с антикоагулянтом для получения плазмы крови. Естественную резистентность организма подопытных кроликов устанавливали на основе определения бактерицидной активности сыворотки крови (БАСК) и лизоцимной активности сыворотки крови (ЛАСК). БАСК определяли по методике Мюнселя и Треффенса в модификации О.В. Смирновой и Т.Н. Кузьминой, а ЛАСК - по Доро-фейчуку [4]. Антиоксидантный статус организма кроликов оценивали на основе определения концентрации малонового диальдегида (МДА) и активности ферментативного звена антиоксидантной системы в крови. Определение концентрации МДА в плазме крови проводили с применением KMnO4 и FeSO4 [11]. Состояние ферментативного звена антиоксидантной системы оценивали на основе определения активности супероксиддисмутазы (СОД, КФ 1.15.1.1) и каталазы (CAT, КФ 1.11.1.6). Определение активности СОД в эритроцитах производили энзиматическим методом на биохимическом анализаторе RX Monza (Великобритания) с применением коммерческих наборов Randox SD 125 (Великобритания). Метод основан на ингибирова-нии ферментом реакции взаимодействия супероксид анион-радикалов и 2-(4-иодофенил)-3-(4-нитрофенол)-5-фенилтетразолиумхлорид с образованием окрашенного в красный цвет соединения -формазана. Активность каталазы в лизате эритроцитов определяли спектрофотомет-рическим методом [5] при длине волны 420 нм, принцип которого основан на спо-
собности перекиси водорода образовывать с молибдатом аммония стойкий окрашенный комплекс. Активность каталазы эритроцитов выражали в количестве утилизированной перекиси водорода в мкмоль за 1 мин из расчета на один эритроцит, пкат/эритроцит.
Статистическая обработка результатов исследований была проведена с применением параметрических и непараметрических методов. Различия между группами считались статистически значимыми при Р <0,05 [1].
Результаты исследований. В процессе разработки впервые синтезированы новые клатратные комплексы производного роданина с бетадексом при масс соотношении от 1:5 до 1:10. Новые клатратные комплексы представляют собой порошок со средним размером частиц 40,5 нм. Для дальнейших исследований был выбран клатратный комплекс производного рода-нина с бетадексом при масс соотношении
1:5.
Иммунный статус организма может быть определён с помощью различных показателей, характеризующих уровень защитных свойств животного и человека. В качестве критериев оценки формирования естественной сопротивляемости у подопытных кроликов при введении предлагаемого комплекса были рассмотрены БАСК и ЛАСК.
Результаты исследований естественной сопротивляемости показали, что введение клатратного комплекса производного роданина с бетадексом кроликам в дозах 10 и 20 мг/кг массы тела по сравнению с контролем в течение 71 суток статистически значимо повышает уровни БАСК и ЛАСК (Таблица 1).
Следует при этом отметить, что сопоставимые результаты были получены при введении клатратного комплекса кроликам как в дозе 10 мг/кг, так и 20 мг/кг массы тела.
Таблица 1 - Показатели естественной сопротивляемости организма кроликов при введении клатратного комплекса производного роданина с бетадексом (М±га, п=6)_
Показатель Группы
1 контроль 2 опытная 3 опытная
БАСК, % 48,57±3,50 61,90±3,01** 61,91±4,76*
ЛАСК, мкг/мл 47,52±0,75 53,50±1,52 53,07±0,99
Примечание: в табл.: *Р <0,05; **Р <0,03; ***Р <0,01 по U-тесту при сравнении c контролем
Полученные данные по антиокси-дантной системе организма кроликов свидетельствуют о том, что введение клатрат-ного комплекса производного роданина с бетадексом кроликам в дозах 10 и 20 мг/кг массы тела по сравнению со значениями контрольной группы статистически значимо повышает активности ферментов анти-оксидантной системы. В частности, активность ферментов CAT и СОД в лизате
эритроцитов у кроликов, получавших кла-тратный комплекс в дозах 10 и 20 мг/кг массы тела, статистически значимо была выше по сравнению с контролем (Таблица 2). При этом по содержанию МДА в плазме крови сравниваемые группы не отличались, что может свидетельствовать об отсутствии влияния клатратного комплекса на перекисное окисление липидов в организме животных.
Таблица 2 - Показатели антиоксидантной системы организма кроликов при введении кла-тратного комплекса производного роданина с бетадексом (М±m, п=6)_
Показатель Группы
1-я контроль 2-я опытная 3-я опытная
СОД, Ед/г Hb 48,4±4,70 68.3±6.17* 65,8±5,34*
CAT, пкат/эритроцит 43,2 ±2,54 52,0±2,11 58,80±3,91
МДА, мкмоль/л 12,72 ±1,32 13,81±1,50 12,79±0,63
Примечание: *Р <0,05; ***Р <0,01 по U-тесту при сравнении c контролем
Заключение. Установлено, что клатрартный комплекс производного ро-данина с бетадексом при его введении кроликам в дозах 10 и 20 мг/кг массы тела способствует статистически значимому повышению уровней БАСК и ЛАСК в сыворотке крови. Также клатрартный комплекс производного роданина с бетадексом усиливает активность ферментативного звена антиоксидантной системы, в частности СОД и CAT в лизате эритроцитов. В то же время клатрартный комплекс производного роданина с бетадексом не влияет на процесс перекисного окисления липи-дов. При этом наилучшие результаты получены при введении клатратного комплекса производного роданина с бетадек-сом в дозе 10 мг/кг массы тела кроликов.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Жаворонков, Л.П. Основы прикладной медико-биологической статистики / Л.П. Жаворонков / Методическое пособие. - Обнинск: Изд. ФГБУ МРНЦ Мин-здравсоцразвития России, 2012. - 60 с.
2. Земляной, Р.А. Создание кла-тратного комплекса ß-циклодекстрина с производным роданина / Земляной Р.А., Еримбетов К.Т., Бондаренко Е.В. [и др.] // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2018. - Том 81. - С. 91.
3. Кондрашева, И.Г. Исследование противоопухолевой активности оригинального производного роданина ПАМ-14 на модели Карциномы легкого Lewis / И.Г. Кондрашева, Е.В. Бондаренко, К.Т. Еримбетов [и др.] // Сборник тезисов Сеченовского Международного Биомедицинского Саммита 2017 (СМБС-2017), 16-20 июня 2017 г., Москва: Изд. ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России, 2017. - С. 69-70.
4. Карпуть, И.М. Рекомендации по диагностике и профилактике иммуноде-фицитов и аутоиммунных заболеваний у животных / И.М. Карпуть [и др.]. - Витебск, 1992. - С. 79.
5. Королюк, М.А. Метод определения активности каталазы / М.А. Королюк,
Л.И. Иванова, И.Г. Майорова [и др.] // Лабораторное дело. - 1988. - Т. 1. - С. 16-19.
6. Розиев, Р.А. Производное роданина и средство для профилактики опухолевых заболеваний / Р.А. Розиев, А.Я. Гончарова, К.Т. Еримбетов [и др.]. // Патент на изобретение РФ № 2521390. Опубликовано 27.06.2014 Бюл. № 18.
7. Розиев, Р.А. Средство, обладающее антипролиферативным и антиметастатическим действием, для лечения опухолевых заболеваний / Р.А. Розиев, А.Я. Гончарова, К.Т. Еримбетов [и др.]. // Патент на изобретение РФ № 2522449. Опубликовано 10.07.2014 Бюл. № 19.
8. Erimbetov, K.T. Phenotypic regulation of animal skeletal muscle protein metabolism / Erimbetov K.T., Obvintseva O.V., Fedorova A.V. [et al.] // Ukrainian Journal of Ecology. - 2019. - Т. 9. - № 4. - С. 651656.
9. Martinez, A. SAR and 3D-QSAR Studies on Thiadiazolidinone Derivatives: Exploration of Structural Requirements for Glycogen Synthase Kinase 3 Inhibitors / Martinez A., Alonso M., Castro A. [et al.] // J Med Chem. - 2005. - V. 48. - P. 7103-7112.
10. Martinez, A. First Non-ATP Competitive Glycogen Synthase Kinase 3 â (GSK-3â) Inhibitors: Thiadiazolidinones (TDZD) as Potential Drugs for the Treatment of Alzheimer's / Martinez A., Alonso M., Castro A. [et al.] // J Med Chem. - 2002. - V. 45. - P. 1292-1299.
11. Osipov, A.N. A prior administration of heavy metals reduces thymus lymphocyte DNA lesions and lipid peroxidation in gamma-irradiated mice / A.N. Osipov, N.I. Ryabchenko, B.P. Ivannik, L.A. Dzikovskaya [et al.] // J. Phys. IV France. - 2003. - Vol. 107. - P. 987-992.
12. Ravinder, S.B. Recent Pharmacological Developments on Rhodanines and 2,4-Thiazolidinediones / S.B. Ravinder, Sakshi Shah, Suresh, [et al.] // Int. J. Med. Chem. -2013. - Vol 2013. - P. 16 Article ID 793260 - 16 pages. http://dx.doi.org/10.1155/2013/793260.
ВЛИЯНИЕ КЛАТРАТНОГО КОМПЛЕКСА 3-(2-ФЕНИЛЭТИЛ)-2-ТИОКСО-1,3 ТИАЗО-ЛИДИН-4-ОНА С БЕТАДЕКСОМ НА АНТИОКСИДАНТНЫЙ СТАТУС И НА СТАНОВЛЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ ОРГАНИЗМА КРОЛИКОВ
Земляной Р.А., Еримбетов К.Т., Гончарова А.Я., Софронова О.В., Изместьева О.С.,
Дзиковская Л.А.
Резюме
Клатратный комплекс 3-(2-фенилэтил)-2-тиоксо-1,3 тиазолидин-4-она с бетадексом был впервые получен твёрдофазным методом синтеза на шаровой планетарной мельнице и имеет кристаллическую форму в виде наночастиц со средним размером частиц 40,5 нм. Изучено влияние разработанного клатратного комплекса в дозах 10 и 20 мг/кг массы тела на ан-тиоксидантный статус и резистентность организма кроликов породы Советская Шиншилла. Установлено, что введение кроликам клатратного комплекса производного роданина с бета-дексом обеспечивает повышение ферментативного звена антиоксидантной системы, резистентности организма кроликов, при этом не влияет на содержание малонового диальдегида (МДА) в плазме крови, соответственно и на перекисное окисление липидов.
EFFECT CLATHRATE COMPLEX 3- (2-PHENYLETHYL) -2-THIOXO- 1,3-THIAZOLIDINE-4-ONE WITH BETADEX ANTIOXIDANT IN STATUS AND FORMATION NATURAL
RESISTANCE RABBITS
Zemlyanoy R.A., Erimbetov K.T., Goncharova A.Ya., Sofronova O.V., Izmestieva, O.S.,
Dzikovskaya L.A.
Summary
The clathrate complex 3- (2-phenylethyl) -2-thioxo-1,3 thiazolidin-4-one was first obtained by the solid-phase synthesis method on a planetary ball mill and has a crystalline form in the form of nanoparticles with an average particle size of 40.5 nm. The effect of the developed clathrate complex at doses of 10 and 20 mg / kg body weight on the antioxidant status and body resistance of the Soviet Chinchilla rabbits was studied. It was found that the introduction of rabbits clathrate complex of a derivative of rhodanine with betadex provides an increase in the enzymatic link of the antioxidant system, the resistance of the rabbit organism, while it does not affect the content of malondialdehyde (MDA) in the blood plasma, or lipid peroxidation.
