CC BY
39
zz:-^^>— Аграрный вестник Урала № 4 (110), 2013 г. ф
Ja#
_______________________Ветеринария
ВЛИЯНИЕ СОЛЕЙ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ И ПРЕПАРАТА «СЕЛЕРОЛ» НА ПРОЦЕССЫ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ У КОРОВ
О. А. КРАВЦОВА, 457Ю0, г. Троицк, ул. Гагарина, д. 13; аспирант, тел.: 89507325990;
Уральская государственная академия ветеринарной медицины e-mail: [email protected]
Положительная рецензия представлена А. Ф. Исмагиловой, доктором биологических наук, заслуженным деятелем науки Республики Башкортостан, профессором кафедры морфологии, патологии, фармации и незаразных болезней Башкирского государственного университета.
В зоне Южного Урала проблема микроэлементо-зов наиболее актуальна в связи со сложным геологическим строением земной коры региона, наличием ряда полезных ископаемых, предприятий промышленности и энергетики [2]. Минеральные соли, находящиеся в плазме крови, а также в других биологических жидкостях в ионизированном состоянии, играют большую роль в регуляции жизненно важных процессов и в создании условий, необходимых для нормальной деятельности всех органов и тканей [3].
При исследовании кормов в СХПК «колхоз им. Шевченко» Чесменского района Челябинской области, было обнаружено в кормах меди в среднем на 84,0 %, марганца — на 25 %, цинка — на 68,8 % соответственно меньше по сравнению со средними нормами потребления для животных. В связи с этим возникла необходимость в коррекции рациона животных по недостающим микроэлементам.
Животные, имеющие постоянный дефицит микроэлементов в своем рационе находятся в состоянии хронического алиментарного оксидативного стресса, приводящего к разрушительным последствиям, главным образом, затрагивающим биологические мембраны.
Оксидативный стресс — цепная реакция, включающая четыре стадии: образование радикала, развитие реакции, разветвление и прекращение.
Первая стадия — инициация начинается с реакции ненасыщенных кислот с активными формами кислорода, с образованием жирнокислотных радикалов, диеновых коньюгатов, последние из которых, легко взаимодействуют с кислородом и превращаются в перекисные радикалы, гидроперекиси липидов и новые фосфолипидные радикалы (вторая стадия). Перекиси липидов, как неустойчивые соединения подвергаются распаду с образованием конечных метаболитов — этана, пентана, малонового диальдегида. Малоновый диальдегид является наиболее вредным, так как образует с аминогруппами белка шиффовые основания, обладающие выраженной стабильностью, медленной утилизацией и способностью накапливаться в организме. Кроме того, эти соединения обладают высокой реактивной способностью и токсичностью, производя межмолекуляр-ные «сшивки» и нарушения структур и функции биомембран.
Накопление продуктов перекисного окисления — диеновых коньюгатов, увеличивает полярность гидрофобных углеводородных цепей жирных кислот, которые формируют липидный биослой клеточной мембраны. Далее, участки углеводородных цепей с возросшей полярностью, вытесняются из толщи
мембран и за счет изменяющейся гидрофобности слоя, оказывает влияние на проницаемость мембран, активность связанных с ним ферментных систем и ионный транспорт [4].
Нами было установлено, что при длительном недостатке микроэлементов в крови коров накапливаются недоокисленные продукты перекисного окисления липидов (диеновые каньюгаты, кетодиены, общие полиеновые коньюгаты, основания Шиффа) (табл. 1).
Так уровень диеновых коньюгатов в крови коров в СХПК «колхоз им. Шевченко» до опыта превосходил среднее нормативное значение в 6 раз, кетодие-нов в 3 раза, общих полиеновых коньюгатов в 10 раз, оснований Шиффа в 4 раза. Одновременно активность каталазы превышала норму в 4 раза, что свидетельствовало об угнетении антиоксидантной системы в организме животных.
Целью работы явилось изучение процессов пере-кисного окисления липидов у коров, при сочетанном применении различных солей микроэлементов, и селеносодержащего препарата.
Материал и методы исследований.
Для производственного опыта по принципу параналогов было сформировано 4 группы дойных коров, по 6 голов в возрасте 4 лет, массой 500 ± 50 кг. Коровы опытной и контрольной группы содержались на рационе хозяйства. Животным 1-й группы ежедневно в рацион вводили недостающие микроэлементы: медь в дозе 0,35 г на гол./сут., марганец в дозе 2,92 г на гол./сут., цинк в дозе 3,3 г на гол./сут.. животным 2-й группы индивидуально 1 раз в месяц выпаивали препарат «Селерол» по 20 мл на голову, животным 3-й группы добавляли в рацион медь, марганец, цинк, и ежемесячно препарат «Селе-рол» в указанных дозах, 4-я группа животных была контрольной.
Для всех подопытных животных были созданы одинаковые условия кормления, содержания и ухода с соблюдением требуемых зоогигиенических параметров по общепринятому на предприятии распорядку дня. Продолжительность эксперимента составила 2 месяца.
Уровень перекисного окисления липидов оценивали по содержанию диеновых коньюгатов, кетоди-енов и общих полиеновых оснований в плазме крови, которые определяли спектрофотометрическим методом В. П. Гаврилова с соавт. в модификации
Э. Н. Коробейниковой (2002). Определение соединений типа оснований Шиффа осуществляли по методике А. В. Архипова (2004), активность каталазы определяли методом С. Чевари с соавт. (1985); содер-
Аграрный вестник Урала № 4 (110), 2013 г. —«^ЕЁ£
Ветеринария
жание токоферолов в плазме крови определяли при помощи реагента а,а’-дипиридила (2,2’-дипиридил) на ФЭКе (В. С. Камышников, 2004). Статистическую обработку экспериментальных данных с вычислением биометрических констант проводили по общепринятой методике В. А. Середина (2001). Достоверность средних значений определяли по Стьюденту.
Результаты исследований.
Применение солей микроэлементов коровам в течение 60 дней позволило достоверно снизить уровень диеновых коньюгатов на 39,0 %, кетодиенов на 71,4 %, общих полиеновых коньюгатов на 45,5 %, оснований Шиффа 73,8 %. Но применение недостающих в рационе микроэлементов не позволило снизить интенсивность процессов липидной пероксида-ции до нормы (табл. 1).
Во второй группе животных, был применен препарат «Селерол», который является комбинированным препаратом, содержащий селен и витамин Е в физиологических обоснованных отношениях: 1 мл препарата содержит 2,2 мг селенита натрия и 25 мг токоферола ацетата. Селен и витамин Е широко известны, как вещества повышающие уровень антиок-сидантной защиты организма, снижают уровень накопления продуктов перекисного окисления липидов.
Применение селенсодержащего препарата «Се-лерол» внутрь в количестве 20 мл, дважды, с интервалом 30 дней позволило снизить уровень диеновых коньюгатов на 51,3 % (Р < 0,01), кетодиенов на 86,7 % (Р < 0,01), общих полиеновых коньюгатов на 35,4 % (Р < 0,01), оснований Шиффа на 113 % (Р < 0,001) относительно исходных данных.
Наиболее выраженное снижение накопления продуктов перекисного окисления липидов наблюдалось при совместном применении микроэлементов и препарата «Селерол». Так, уровень диеновых коньюгатов снизился на 81,2 % (Р < 0,001), кетодиенов на 92,9 % (Р < 0,001), общих полиеновых коньюгатов на 72,9 % (Р < 0,001), оснований Шиффа на 228 % (Р < 0,001), при высокой доли влияния применяемых препаратов от 90,2-97,1 %.
Таким образом, применение как солей микроэлементов, так и препарата «Селерол» снижало накопление продуктов свободнорадикального окисления в организме опытных коров, но наиболее выраженный эффект был отмечен при совместном применении солей микроэлементов и препарата «Селерол», при котором циркуляция недоокисленных продуктов в крови коров была близка к физиологической норме.
Клеточная система защиты организма представлена ферментными и неферментными компонентами.
Наиболее активным из известных антиоксидант-ных ферментов является каталаза. Известно, что активность данного фермента возрастает всегда, когда активизируются процессы ПОЛ в организме и возрастает концентрация перекиси водорода в клетках. Она с высокой степенью эффективности разлагает пероксид водорода на воду и молекулярный кислород, поэтому уровень ее активности падает [1].
У животных которым применяли соли микроэлементов (1-я опытная группа), активность каталазы снизилась на 73,9 % (Р < 0,001), при применении селенсодержащего препарата «Селерол» (2-я опытная группа) на 138,8 % (Р < 0,001), при совместном их
применении на 149 % (Р < 0,001).
Таблица 1
Показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты организма на фоне применения
микроэлементов и препарата «Селерол» (Х ± Б х; п = 6)
Группа Время исследований Диеновые коньюгаты, Е233/Мл Кетодиены, Е278/Мл Общие полиеновые, Е220/Мл Основания Шиффа, отн. ед./м Каталаза, мкат/л Альфа- токоферол, мкмоль/л
1 до опыта 1,14 ± 0,03 0,72 ± 0,05 1,92 ± 0,06 0,73 ± 0,03 8,21 ± 0,25 0,74 ± 0,02
через 30 дней 1,06 ± 0,03** 0,48 ± 0,03** 1,56 ± 0,05** 0,64 ± 0,03 5,49 ± 0,1*** 0,75 ± 0,02
доля влияния, % 44,5* 70,3* 58,8* 13,7 99,7* 3,6
через 60 дней 0,82 ± 0,06*** 0,42 ± 0,02** 1,21 ± 0,01*** 0,42 ± 0,03*** 4,72 ± 0,11*** 0,78 ± 0,01
доля влияния, % 89,9* 77,4* 93,1* 92,0* 99,2* 7,61
2 до опыта 1,18 ± 0,05 0,59 ± 0,03 2,34 ± 0,05 0,79 ± 0,03 9,60 ± 0,08 0,71 ± 0,01
через 30 дней 0,94 ± 0,03** 0,46 ± 0,02** 1,58 ± 0,03** 0,62 ± 0,04 6,02 ± 0,12*** 0,79 ± 0,01
доля влияния, % 58,7* 77,9* 64,1* 17,5 99,6* 48,5
через 60 дней 0,78 ± 0,02*** 0,30 ± 0,03*** 1,30 ± 0,04*** 0,37 ± 0,03*** 4,02 ± 0,11*** 0,83 ± 0,01
доля влияния, % 96,9* 87,1* 86,1* 91,7* 99,4* 61,5
3 до опыта 1,16 ± 0,03 0,67 ± 0,04 1,85 ± 0,07 0,82 ± 0,02 9,91 ± 0,17 0,78 ± 0,02
через 30 дней 0,97 ± 0,05** 0,39 ± 0,03*** 1,36 ± 0,01** 0,58 ± 0,02 6,14 ± 0,14*** 0,86 ± 0,02*
доля влияния 27,9 51,6* 66,5* 33,0 99,4* 84,4*
через 60 дней 0,64 ± 0,04*** 0,28 ± 0,02*** 1,07 ± 0,03*** 0,25 ± 0,02*** 3,98 ± 0,15*** 0,92 ± 0,02*
доля влияния 96,6* 90,2* 94,3* 97,1* 99,0* 88,1*
Кон- троль- ная до опыта 1,06 ± 0,06 0,65 ± 0,02 1,82 ± 0,06 0,76 ± 0,04 10,91 ± 0,21 0,75 ± 0,03
через 30 дней 1,24 ± 0,03 0,74 ± 0,04 1,79 ± 0,04 0,73 ± 0,06 12,40 ± 0,06 0,74 ± 0,02
через 60 дней 1,53 ± 0,04 0,68 ± 0,04 1,76 ± 0,05 0,79 ± 0,02 9,46 ± 0,09 0,76 ± 0,03
Примечания: *Р < 0,05; **Р < 0,01; ***Р < 0,001. 20
ggg^>— Аграрный вестник Урала № 4 (110), 2013 г. —*^SS5.
Ветеринария
■№
К неферментативным ингибиторам перекисного окисления липидов относится природный антиоксидант альфа-токоферол. Токоферол, обладая жирорастворимостью, способен встраиваться в липидный слой мембран оказывая мембранопротективное и мембраностабилизирующее действие, тем самым предохраняет жирные кислоты фосфолипидов от перекисного окисления [4].
Применение солей микроэлементов или препарата «Селерол» позволило недостоверно повысить уровень токоферола в сыворотке крови животных. А совместное применение солей микроэлементов и препарата «Селерол» достоверно повышало концентрацию токоферола на 21,1 % по сравнению с контрольной группой (или на 17,9 % по сравнению с началом опыта) доля влияния препарата на изменения концентрации токоферола в сыворотке крови при этом составила 88,1 %.
Выводы.
1. В организме непрерывно идет процесс образования свободных радикалов. При патологических состояниях скорость реакции окисления приобретает иной характер. Одним из катализаторов патоло-
гических состояний является недостаток микроэлементов в биогеохимических провинциях, которых много в Челябинской области. Это может приводить к разрушительным изменениям, главным образом затрагивающим биологические мембраны. Коррекция рациона по недостающим микроэлементам решает проблему нормализации процессов перекисного окисления липидов на 39,0-73,0 %. Применение специальных препаратов, которые обладают способностью нормализовать образование и накопление перекисей (содержащие соединения селена и токоферола), решает проблему на 35-86 %.
Одновременное применение солей микроэлементов и препарата «Селерол» содержащего в комплексе неорганический селен и токоферол, позволяет снизить соединения недоокисленных продуктов в крови на 72,0-93,0 %.
2. Для получения быстрого и максимального эффекта, рекомендуем в биогеохимических провинциях дойным коровам введение микроэлементных добавок комбинировать с антистрессовыми препаратами, содержащими селен и токоферол, например такими, как «Селерол».
Литература
1. Исмагилова А. Ф., Чудов И. В. Влияние композиции метилового эфира кетотетракарбоновой кислоты с анилокаи-ном и полифлоксацином (МЭК + А + П) на течение процессов свободнорадикального окисления // Ветеринарный врач. 2012. № 6. С. 37-40.
2. Кабыш А. А. Нарушение фосфорно-кальциевого обмена у животных на почве недостатка и избытка микроэлементов в зоне Южного Урала. Челябинск, 2006. 408 с.
3. Кальницкий Б. Д. Минеральные вещества в кормление животных. Л. : Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1985. 207 с.
4. Коробейникова Э. Н., Зурочкина Е. В, Евдокимова Е. В. Показатели липидного обмена в сыворотке крови практически здорового населения, проживающего в Южно-Уральском регионе в условиях адаптации к климатическим и техногенным воздействиям (Методические указания). Челябинск : Чел. ГМА. 2002. 50 с.
