ВЛИЯНИЕ МАГНИЯ И ЦИНКА НА ОРГАНИЗМ КРЫС, ПОДВЕРГШИХСЯ ВОЗДЕЙСТВИЮ КАДМИЯ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

results show examples of the use of specific preventive medicines againstbrucellosis for salvation actual tasks of preventing the spread of brucellosis among farm animals.

Keywords: brucellosis, brucella, vaccine, morbidity, immunoprophylaxis, analysis, cattle, small ruminants, lymph nodes.

References:

1. Gorchakova, N.G. Features of the parasitic system of brucellosis / N.G. Gorchakova/ Scientific research publications. - 2017. - № 4.- p.14.

2. Information resource site of the Federal Service for Veterinary and Phytosanitary Surveillance / Review of the epidemiological and epizootic situation of brucellosis in the world in 2018 and forecast for 2019 in the Russian Federation/ http://www.rsnso.ru/documents /publications/?n=2367&tag=%D0%B 1 %D1%80%D1%83%D1 %86%D0%B5%D0%BB%D0%BB %D0%B5%D0%B7, Publication of 02.20.2019

3. Konopatkin, A.A. Epizootology and infectious diseases of farm animals / A.A. Konopatkin, I.A. Bakulov, Ya.V. Nyikin et al // Textbooks and teaching aids for higher agricultural educational institutions.- M.: Kolos.-1984. - 544 p.

4. Litusov, N.V. The causative agents of brucellosis. / N.V. Litusov // Illustrated textbook. -Yekaterinburg: Publishing House of USMA, 2012. - 38 p.

5. Skliarov, O.D. Brucellosis / O.D Skliarov / Presentation // FSI Russian State Budgetary Center for the Quality and Standardization of Medicines for Animals and Feed (FSBI VGNKI) - 25 slides.

6. Tsirelson, L.E. The state of specific immunoprophylaxis of brucellosis in the Russian Federation / L.E. Tsirelson, M.M. Zheludkov, O.D. Skliarov, V.N. Borovoi // Epidemiology and vaccinal prevention. - 2011. - № 1 (56). - p.59.

УДК 619:615.9:581.192.6 DOI 10.33632/1998-698Х.2021-1-44-50

ВЛИЯНИЕ МАГНИЯ И ЦИНКА НА ОРГАНИЗМ КРЫС, ПОДВЕРГШИХСЯ ВОЗДЕЙСТВИЮ КАДМИЯ.

С.Н. Потапова

Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности, 420075, г. Казань, научный городое -2 , е - mail: svetlana150895@yandex.ru,

Под влиянием антропогенного фактора уровень тяжелых металлов сильно увеличивается. Кадмий является одним из наиболее широко распространенных представителей данной группы и наносит невосполнимый ущерб живому организму и сельскому хозяйству. Некоторые жизненно необходимые элементы проявляют защитные свойства против кадмия, поэтому в работе были изучены свойства магния, цинка и их сочетания на изменения, вызванные воздействием кадмия. С этой целью были использованы крысы линии Wistar. В ходе опыта были сделаны выводы, что кадмий уменьшает прирост массы тела животных, увеличивает перекисное окисление липидов, а также оказывает негативное воздействие на ферменты печени, почек и минеральный обмен. Добавление

магния, цинка и их сочетания в корм частично уменьшает последствия, вызванные кадмием, при этом применение цинка и его сочетания с магнием оказалось более эффективным, чем одиночное применение магния.

Ключевые слова: кадмий, магний, цинк, антагонизм, крысы

Введение. Интенсивное развитие промышленности и сельскохозяйственного производства приводит к выбросу большого количества тяжелых металлов в окружающую среду [1,2,3]. Одним из наиболее токсичных и распространенных представителей данной группы является кадмий, который оказывает вредное влияя-ние на растения, животных и человека через воздух, почву, контаминированную воду и корм [4,9,14].

Помимо этого, кадмий обладает низкой скоростью экскреции. Биоаккумуляция металла приводит к патологическим изменениям внутренних органов и систем, таким образом, нарушая нормальную жизнедеятельность всего организма. Чаще всего он накапливается в печеночной и почечной тканях[8]. В печени кадмий вызывает печеночную недостаточность, связанную с дегенерацией гепатоцитов, очаговым нек-розом, изменениями функциональных биомаркеров печени и отложением жира[9]. Со временем функции почек также снижаются, ухудшается выведение токсичного металла, что влечет за собой ряд неблагоприятных последствий для организма, в том числе нефротоксичность [11]. Блокируя тиоловые группы, кадмий стимулирует образование активных форм кислорода, тем самым нарушая антиоксидантную систему организма [6,9,10].

Известно, что магний и цинк являются жизненно необходимыми элементами, без которых невозможно сохранение гомеостаза организма. Помимо этого, имеются исследования, где они в определенных дозах демонстрируют защитный эффект при отравлении кадмием, оказывая благоприятное воздействие на окислительные процессы в организме и уменьшая токсическое воздействие на органы-мишени. Кроме того, дефицит

магния и цинка могут усиливать накопление кадмия [6,7,12,13].

Цель исследования состояла в изучении влияния магния, цинка и их сочетания на организм крыс, подвергшихся воздействию кадмия.

Материалы и методы. Опыт был проведен в лаборатории техногенных эко-токсикантов ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ» на 60самцах крыс линии весом 200 -

250 г в течение 30 дней. На протяжении всего опыта животные содержались в стандартных для них условиях с постоянным доступом к питьевой воде и сбалансированному гранулированному корму.

Животные были распределены методом случайной выборки на пять групп по 12 крыс в каждой. 1-я группа служила биологическим контролем. 2-я группа получала кадмия хлорид с кормом в дозе 2 ПДК. Крысы 3-ей, 4-ой и 5-ой групп получали с кормом кадмия хлорид в той же дозе, что и во 2-й группе, но с добавлением азотно-кислого магния в дозе 0,8 мг на особь, хлорида цинка в дозе 5 мг на особь, а также хлорида цинка и азотнокислого магния в сочетании друг с другом в вышеупомянутых дозах соответственно.

Исследование включало в себя наблюдение за общим состоянием, изменениями массы тела лабораторных крыс, интенсивность перекисного окисления липидов организма, а также биохимии-ческих показателей сыворотки крови. Для этого до начала опыта, на 10, 20 и 30-е сутки крыс взвешивали на электронных весах, проводили забор крови методом декапитации. Эвтаназию осуществляли в соответствии с требованиями «Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей» [5]. Интенсивность перекисного окисления

липидов в организме отсле-живали определением уровня малонового диаль-дегида (далее МДА) в гепаринизированной крови по реакции с тиобарбитуровой кислотой фотоколориметри-ческим методом. Биохимический анализ сыворотки крови проводили на анализаторе «Chem - 7». Определяли следующие показатели: алани-намино-трансфераза (далее АЛТ), аспарта-тамино-трансфераза (далее АСТ), щелочная фосфатаза (далее ЩФ), креатинин, мочевина, общий белок, альбумин, глобулин, кальций, фосфор.

Обработку цифрового материала проводили методом вариационной статис-

На фоне отравления кадмием у крыс 2-й группы, получавшей с кормом только хлорид кадмия, уровень МДА в крови на 30-е сутки увеличился на 0,12 Нмоль/мл в сравнении с верхней границей нормы, что отражает активацию перекис-ного окисления липидов (Табл.1). В других подопытных группах (1-я, 3-я, 4-я и 5-я) значения МДА оставались в пределах нормы. Данные, представленные в таблице 2, демонстрируют, что концентрация ферментов АЛТ, АСТ, ЩФ в сыворотке крови крыс, получавших с кормом цинк (4-я группа), а

тики с применением критерия достоверности по Стьюденту.

Результаты и их обсуждение. В

ходе эксперимента видимых изменений в поведении животных не наблюдали, аппетит был сохранен на протяжении всего опыта. Прирост массы тела (Рис.1) группы животных, подвергшихся воздействию кадмия, был значительно снижен, а в группах, где в корм помимо кадмия были добавлены магний (3-я группа), цинк (4-я группа), магний с цинком одновременно (5-я группа), значения прироста практически не отличались от контрольных показателей.

также цинк с магнием одновременно (5-я группа), ближе к значениям контрольной группы. Выявленное обстоятельство показывает защитную роль, которую проявляют цинк и его сочетание с магнием, по отношению к печени. Активность ферментов АЛТ, АСТ, ЩФ в образцах крови крыс 3-й группы, в которой применяли магний в качестве добавки в корм, значительно выше нормальных показателей, что свидетельствует о патологических процесссах в печени.

\0 о4 ой П 0) н

3 о о ой

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

10 сутки

20 сутки День опыта

30 сутки

1 Контрольная

2 Cd

3 Cd+Mg

4 Cd+Zn

5 Cd+Mg+Zn

Рисунок 1 - Изменение массы тела крыс подопытных групп на 10, 20, 30 сутки, %

Таблица 1 - Уровень МДА до начала опыта, а также на 10, 20, 30 сутки.

Группа МДА, Нмоль/мл

0 сут 10 сут 20 сут 30 сут

Контрольная 0,19±0,01 0,21±0,02 0,35±0,01 0,41±0,02

Cd 0,19±0,02 0,59±0,03 1,06±0,02 1,62±0,03

Cd + Mg 0,27±0,00 0,39±0,01 0,94±0,02 1,02±0,03

Cd + Zn 0,19±0,01 0,40±0,00 0,87±0,01 1,01±0,03

Cd + Mg + Zn 0,29±0,02 0,39±0,01 0,77±0,01 0,92±0,02

Таблица 2. Значения биохимического анализа крови крыс на 30 сутки опыта

Показатель, Опытная группа

1 Контрольная

единица измерения 2 Cd 3 Cd+Mg 4 Cd+Zn 5 Cd+Mg+Zn

АЛТ,Ед/л 26,0±0,7 66,0±0,9 53,0±0,8 24,0±0,6 15,0±0,8

АСТ,Ед/л 168,0±2,3 362,0±2,9 250,0±2,6 178,0±2,4 169,0±2,5

ЩФ,Ед/л 291,0±3,0 349,0±3,9 239,0±3,2 305,0±3,4 286,0±3,1

Креат,мкмоль/л 77,0±0,9 81,0± 1,0 74,0±0,5 75,0±0,7 79,0±0,3*

Мочев,ммоль/л 6,7±0,8 5,5±1,0 6,1±0,6 6,6±0,2 6,9±0,4

Ca:P 0,686 0,896 0,869 0,753 0,739

Об. Белок,г/л 73,0±0,9 75,0±1,0 76,0±0,9 75,0±1,1 72,0±0,9

Альбумин,г/л 30,0±0,3 33,0±0,4* 32,0±0,2* 32,0±0,3 31,0±0,7

Глобулин,г/л 43,0±0,9 42,0±0,6 44,0±0,9 44,0±0,7 42,0±0,5

Примечание:* - p<0,05

Вместе с этим, она менее выра-жена в сравнении со 2-й группой, получавшей только кадмий. Также было рассмотрено соотношение кальция к фосфору, которое показывает состояние минерального обмена в организме. Так в группах 4 и 5 данное соотношение ближе к контрольным показателям, а в группе 3 значительно выше, чем в контрольной группе, но ниже по сравнению с групппой 2.

В ходе опыта содержание общего белка, альбумина и глобулина значительно не изменилось и практически не отличалось от показателей контрольной групппы.

Несмотря на то, что содержание креатинина оставалось в пределах норм во всех подопытных группах, концент-рация мочевины имела значительные изменения в группах 2 и 3 на 18% и 9%

соответственно, и незначительные изменения в группах 4 и 5. Это свидетельствует о том, что применение цинка и его сочетания с магнием оказывает протективные свойства по отношению к почкам.

Заключение. Таким образом, проведенные исследования показали, что кадмий уменьшает прирост массы тела животных, увеличивает перекисное окисление липидов, а также оказывает негативное воздействие на ферменты печени, почек и минеральный обмен. Добавление магния, цинка и их сочетания в корм частично уменьшает последствия, вызванные интоксикацией организма кад-миием, при этом применение цинка и его сочетания с магнием более эффективно, чем применение магния.

Литература

1. Вафин, И.Ф. Сочетанное действие диоксина и кадмия хлорида на животных и изыскание лечебных средств/автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. вет. наук (06.02.03) /Вафин Искандер Фоатович; ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ».- Казань, 2010.-23с.

ЖУРНАЛ ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛОВ ОТ ПРОФЕССИОНАЛОВ

2. Конюхова, В.А.Результаты мониторинга тяжелых металлов в кормах и воде в некоторых регионах РФ / В.А. Конюхова, И.Р. Кадиков, А.А. Корчемкин, К.Х. Папуниди, Р.М. Асланов, Е.Л Матвеева // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2019. - Т.240. - №4 - С. 103.

3. Папуниди, К.Х. Гематологические показатели и естественная резистентность цыплят-бройлеров при контаминации рационов тяжелыми металлами и применении сорбентов / К.Х. Папуниди, Р.У. Бикташев, И.Р. Кадиков, Г.Ш. Закирова // Ветеринарный врач. - 2019, № 4. С.27-31.

4. Папуниди, К.Х. Комбинированные поражения животных и разработка средств профилактики и лечения: монография / Конюхов Г.В., Низамов Р.Н., Семенов Э.И., Кадиков И.Р.; под общ.ред. К.Х Папуниди - Казань: ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ»., - 2019. - 248 с.

5. European Treaty Series - No. 123 - European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for Experimental and Other Scientific Purposes.- Strasbourg, 18.III.1986

6. Hedya Jemaia, Imed Messaoudib, Abdelhamid Chaouchc, Abdelhamid Kerkeni, Protective effect of zinc supplementation on blood antioxidant defense system in rats exposed to cadmium // Journal of Trace Elements in Medicine and Biology.- 2007. - V.21. - p. 269-273.

7. Ibrahim Alhazza, Effect of zinc on cadmium induced oxidative stress: an in vivo study// World Allergy Organization Journal. - 2015. - V.8 (3).- p. 1.

8. Manal F. Elkhadragy, Rami B. Kassab, Dina Metwally, Rafa S. Almeer, Rewaida Abdel-Gaber, Ebtesam M. Al-Olayan, Ehab A. Essawy, Hatem K. Amin and Ahmed E. Abdel Moneim, Protective effects of Fragaria ananassa methanolic extract in a rat model of cadmium chloride-induced neurotoxicity// Bioscience Report.- 2018. - V.38. - p.1.

9. Manal F. Elkhadragy, Ahmed E. Abdel Moneim, Protective Effect of Fragaria Ananassa Methanolic Extract on Cadmium Chloride (CdCl2)-Induced Hepatotoxicity in Rats // Toxicology Mechanisms and Methods. - 2017. - V.27. - p.335.

10. Mehmet Kanter, Burhan Aksu, Meryem Akpolat, Yeter Topcu Tarladacalisir, Cevat Aktas, Hamdi Uysal, Vitamin E Protects against Oxidative Damage Caused by Cadmium in the Blood of Rats// European Journal of General Medicine.- 2009. - V.6 (3). - p. 154.

11. Ram B. Jain Cadmium and kidney function: Concentrations, variabilities, and associations across various stages of glomerular function// Environmental pollution - 2019. - p.1.

12. Vesna Matovic, Aleksandra Buha, Zorica Bulat, DanijelaDjukic-Cosic, Milica Miljkovic, Jasmina Ivanisevic', Jelena Kotur-Stevuljevic, Route-dependent effects of cadmium/cadmium and magnesium acute treatment on parameters of oxidative stress in rat liver // Food and Chemical Toxicology.- 2012. - V.50. - p. 552.

13. Vesna Matovic, Zorica PlamenacBulat, Danijela Djukic-Cosic, Danilo Soldatovic, Antagonism between cadmium and magnesium: a possible role of magnesium in therapy of cadmium intoxication // Magnesium Research.- 2010. - V.23 (1). - p. 19.

14. Xiong YW, Zhu HL, Nan Y, Cao XL, Shi XT, Yi SJ, Feng YJ, Zhang C , Gao L, Chen YH , Xu DX, Wang H, Maternal cadmium exposure during late pregnancy causes fetal growth restriction via inhibiting placental progesterone synthesis// Ecotoxicology and Environmental Safety.- 2020. - V.187. - p.1.

THE EFFECT OF MAGNESIUM AND ZINC ON RATS TREATED WITH CADMIUM.

S.N. Potapova

Federal Center for Toxicological, Radiation and Biological Safety, 420075 Kazan, Scientific Town-2, e - mail: svetlana150895@yandex.ru,

The heavily influence of anthropogenic factors evaluated the level of heavy metals significantly. Cadmium is one of the most widespread toxins of this group and causes irreparable damage to organism and agriculture. Some vital elements exhibit protective properties against cadmium, so the properties of magnesium, zinc and their combinations on changes caused by cadmium exposure were studied. To this end, Wistar rats was used. Our findings suggested that cadmium exposure reduces the body weight gain of animals, increases lipid peroxidation, and also has a negative effect on liver, kidney, and mineral metabolism. The addition of magnesium, zinc and their combinations to feed partially reduces the effects caused by cadmium, while the use of zinc and zinc with magnesium in combination was more effective than the use of magnesium alone.

Keywords: cadmium, magnesium, zinc, antagonism, rats

References

1. Wafin, I.F. Combined effect of dioxin and cadmium chloride on animals and finding therapeutic agents/autoref. diss. on the juice. learned. step. candy vet. sciences (06.02.03) /Vafin Iskander Foatovich; FSBNU "FTsTRB-VNIVI." - Kazan, 2010. - 23p

2. Konychova, V.A., Kadikov I.R., Korchemkin A.A., Papunidi K.H., Aslanov R.M., Matveeva E.L. The results of monitoring of heavy metals in feed and water in some regions of the Russian Federation // Uchenye zapiski Kazanskoj gosudarstvennoj akademii veterinarnoj mediciny im. N.E. Baumana - Scientific notes of the Kazan state Academy of veterinary medicine. N. E. Bauman. -2019. - V.240. - №4 - p. 103.

3. Papunidi, K.Kh., Biktashev, R.U., Kadikov, I.R., Zakirova, G.Sh. Hematological parameters and natural resistence of chiken -broilers at diets contamination by heavy metals and sorbents using // Veterinarnyy vrach - Veterinarian. - 2019, № 4. - p.27.

4. Papunidi, K.Kh, Konyukhov G.V., Nizamov R.N., Semenov E.I., Kadikov I.R. Kombinirovannyye porazheniya zhivotnykh i razrabotka sredstv profilaktiki i lecheniya = Combined damage to animals and the development of means of prevention and treatment / Monograph; OrBHY- Kazan, 2019. -p. 248 .

5. European Treaty Series - No. 123 - European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for Experimental and Other Scientific Purposes.- Strasbourg, 18.III.1986

6. Hedya Jemaia, Imed Messaoudib, Abdelhamid Chaouchc, Abdelhamid Kerkeni, Protective effect of zinc supplementation on blood antioxidant defense system in rats exposed to cadmium // Journal of Trace Elements in Medicine and Biology.- 2007. - V.21. - p. 269-273.

7. Ibrahim Alhazza, Effect of zinc on cadmium induced oxidative stress: an in vivo study// World Allergy Organization Journal. - 2015. - V.8 (3).- p. 1.

8. Manal F. Elkhadragy, Rami B. Kassab, Dina Metwally, Rafa S. Almeer, Rewaida Abdel-Gaber, Ebtesam M. Al-Olayan, Ehab A. Essawy, Hatem K. Amin and Ahmed E. Abdel Moneim, Protective effects of Fragaria ananassa methanolic extract in a rat model of cadmium chloride-induced neurotoxicity// Bioscience Report.- 2018. - V.38. - p.1.

9. Manal F. Elkhadragy, Ahmed E. Abdel Moneim, Protective Effect of Fragaria Ananassa Methanolic Extract on Cadmium Chloride (CdCl2)-Induced Hepatotoxicity in Rats // Toxicology Mechanisms and Methods. - 2017. - V.27. - p. 335.

10. Mehmet Kanter, Burhan Aksu, Meryem Akpolat, Yeter Topcu Tarladacalisir, Cevat Aktas, Hamdi Uysal, Vitamin E Protects against Oxidative Damage Caused by Cadmium in the Blood of Rats// European Journal of General Medicine.- 2009. - V.6 (3). - p. 154

11. Ram B. Jain Cadmium and kidney function: Concentrations, variabilities, and associations across various stages of glomerular function// Environmental pollution - 2019. -p. 1.

12. Vesna Matovic, Aleksandra Buha, Zorica Bulat, DanijelaDjukic-Cosic, Milica Miljkovic, Jasmina Ivanisevic', Jelena Kotur-Stevuljevic, Route-dependent effects of cadmium/cadmium and magnesium acute treatment on parameters of oxidative stress in rat liver // Food and Chemical Toxicology.- 2012. - V.50. - p. 552.

13. Vesna Matovic, Zorica PlamenacBulat, Danijela Djukic-Cosic, Danilo Soldatovic, Antagonism between cadmium and magnesium: a possible role of magnesium in therapy of cadmium intoxication // Magnesium Research.- 2010. - V.23 (1). - p. 19.

14. Xiong YW, Zhu HL, Nan Y, Cao XL, Shi XT, Yi SJ, Feng YJ, Zhang C , Gao L, Chen YH , Xu DX, Wang H, Maternal cadmium exposure during late pregnancy causes fetal growth restriction via inhibiting placental progesterone synthesis// Ecotoxicology and Environmental Safety.- 2020. - V.187. - p. 1.

УДК: 619:616.981.55 DOI 10.33632/1998-698Х.2021-1-50-56

ЭПИЗООТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАЦИОНАРНО НЕБЛАГОПОЛУЧНЫХПО СИБИРСКОЙ ЯЗВЕ ПУНКТОВ В РЕСПУБЛИКЕ ТАТАРСТАН

А.П. Родионов, Е.А. Артемьева- кандидат ветеринарных наук, Л.А. Мельникова-

кандидат ветеринарных наук, М.А. Косарев- кандидат биологических наук

ФГБНУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности» 420075, г. Казань, Научный городок-2, e-mail: vnivi@mail.ru.

Сибирская язва - особо опасное инфекционное заболевание общее для человека и животных, продолжающее представлять серьезную угрозу для животноводства и здравоохранения большинства стран мира. Неблагополучие по данной инфекции, главным образом, основано на возможности возбудителя образовывать споры, способные десятилетиями сохраняться в окружающей среде. Происходившие в прошлом многочисленные эпизоотии сибирской язвы, привели к образованию стойких почвенных очагов возбудителя, которые, в настоящее время, являются главным фактором риска, способствующим возникновению новых вспышек заболевания. В связи с этим, регулярная характеристика стационарно неблагополучных по сибирской язве населенных пунктов является актуальной задачей, позволяющей оценить степень опасности конкретного очага инфекции. Целью данной работы явилось проведение эпизоотологической характеристики стационарно неблагополучных по сибирской язве пунктов, расположенных на территории Республики Татарстан. Материалом для исследования послужили данные Главного