CC BY
24
DOI 10.31588/2413-4201-1883-247-3-102-107
УДК 636.085.8:619
ВЛИЯНИЕ СУХОГО ГОМОГЕНАТА ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ НА ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИЙ СТАТУС ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ
Куликова Е.Г.1- к.б.н., доцент, Здоровьева Е.В.1 - к.б.н., доцент, Перунова Е.В.1 - к.б.н., доцент, Токарева Е.В.2 - зав. лабораторией, Алфимова Н.П.2 - врач-лаборант
1ФГБОУ ВО «Пензенский государственный аграрный университет» 2ГБУЗ «Пензенская областная клиническая больница им. Н.Н. Бурденко»
Ключевые слова: сухой гомогенат дождевых червей, белые крысы, кормовая добавка, гематологические и биохимические показатели.
Keywords: dry earthworm homogenate, white rats, feed additive, hematological and biochemical parameters
Использование
биологически
активных веществ открывает широкие возможности для модуляции
физиологических процессов в организме. Использование природных субстанций, содержащих биологически активные вещества, повышает резистентность организма, облегчает клиническое течение многих экологически обусловленных заболеваний и практически не имеет негативных побочных эффектов. В настоящее время ведется интенсивный поиск новых биологически активных веществ, способных поддерживать гомеостаз [1, 4].
Отличительной чертой наших дней является повышенный интерес к дождевым червям, как к альтернативному источнику белка. В их целомической жидкости, находится более 40 протеинов, проявляющих ряд биологических эффектов: протеолитический, гемагглютинирующий противоопухолевый, антибактериальный, иммуногенный, связывающий и др. [6, 8, 14].
Белок, полученный из червей, используется с высокой эффективностью для всех видов животных, птицы, рыбы, как в сыром, так и в переработанном виде. В результате получают мясо высокого товарного качества [9].
Анализы гомогенатов тканей дождевого червя (Eisenia foetida) выявили
цитолитическии, гемолитический,
митогенный, антиоксидантный, липополисахарид
смесь гликолипопротеинов, известную как G-90, которую можно применять в медицине и ветеринарии. G-90 обладает сильной фибринолитической и
антикоагулянтной активностью, способной лизировать фибриновые сгустки. Влияние G-90 на свертываемость крови очень похоже на влияние известного антикоагулянта гепарина. G-90 также может действовать как антиоксидант, проявлять антимикробную активность in vitro и in vivo [5, 7, 13].
За природным лекарственным сырьем животного и растительного происхождения, созданными на их основе фармацевтическими препаратами,
биологически активными пищевыми добавками в настоящее время большое будущее [2, 3, 11].
Целью данных исследований являлось изучение влияние сухого гомогената дождевых червей на физиолого-биохимический статус лабораторных животных.
Материал и методы исследований. Дождевых червей породы Владимирский старатель выращивали в вермикомпостере на органических отходах в условиях лаборатории ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ. Анализ массы дождевых червей проводили в ЦАС «Пензенский» по аккредитованным методикам. Для подготовки сухого гомогената дождевых червей отбирали взрослых половозрелых особей. Очищение массы дождевых червей от органических остатков и подготовку препарата
осуществляли по экспериментальной методике.
Изучение сухого гомогената дождевых червей проводили в условиях вивария Пензенского ГАУ в течение 30 суток на аутбредных белых крысах линии Вистар (Wistar) в 2019-2020 гг. Для эксперимента были сформированы группы лабораторных животных (самцов) в возрасте 18 месяцев по 5 голов массой 230260 г. Животных отбирали по принципу аналогов с учетом возраста и живой массы. В период проведения исследований животные опытной и контрольной групп находились в одинаковых условиях кормления и содержания. Животные опытной группы получали сухой гомогенат дождевых червей перорально в составе основного рациона из расчета 100 мг/100 г массы тела. Общая суточная норма кормления на группу животных составляла 300 г/сутки. Крысы имели свободный доступ к воде и кормам. При ежедневных наблюдениях учитывали общее состояние, аппетит, динамику прироста живой массы по общепринятым методикам.
В начале эксперимента и после его завершения определялись биохимические и гематологические показатели крови в условиях межфакультетской
биохимической лаборатории Пензенского ГАУ.
Для определения общего белка использовали биуретовый метод, концентрации альбумина -
унифицированный колориметрический метод с бромкрезоловым зеленым, мочевины в плазме крови -уреазный/фенол-гипохлоритный метод по конечной точке, общего холестерина в плазме крови - энзиматический колориметрический метод, глюкозы -глюкоозооксидазный метод.
Гематологические исследования проводили с помощью автоматического гематологического ветеринарного
анализатора BC-2800Vet. В крови определяли: количество эритроцитов, концентрацию гемоглобина, тромбоцитов, количество лейкоцитов и лейкоцитарную формулу.
Полученные экспериментальные данные обрабатывали на персональном компьютере с использованием программы Microsoft Office Excel. Проводили вычисление cpеднeго знaчeния, стaндаpтнoгo (cpеднeквадpатичного)
oтклoнeния и стaндapтной ошибки среднего. Значимость различий между двумя средними оцeнивaлaсь по критерию Стьюдента (t). Выборочные параметры, приводимые далее в таблицах, имеют следующие обозначения: М- среднее, m -ошибка среднего, n - объем анализируемой подгруппы, р - достигнутый уровень значимости.
Результат исследований. В результате исследования химического состава дождевых червей установлено, что они содержат 77-80 % воды. Энергетическая ценность дождевых червей колеблется в пределах 19,3-22,6 кДж/г сухой массы. В сухом веществе содержится значительное количество протеина (более 50 %) и зольных элементов (23 %), незначительное количество жиров и углеводов.
В ходе научного эксперимента на лабораторных крысах установлено изменение живой массы самцов опытной группы, получавших сухой гомогенат дождевых червей, в сторону увеличения в течение всего эксперимента, что говорит о стимулирующем действии изучаемого препарата (Рисунок 1).
Живая масса самцов контрольной группы, получавших рацион без сухого гомогената дождевых червей, варьировала на протяжении 4-х недель опыта значительнее, чем живая масса опытных самцов, причем к концу эксперимента она даже снизилась в среднем по группе с 257 до 210 г, тогда как, в опытной группе этот показатель увеличился с 236 до 310 г. Абсолютный прирост живой массы в опытной группе самцов так же достоверно был выше, чем у контрольных и составил 48,8±0,15 г, а у самцов контрольной группы всего 34,6±0,01 г. Аналогичная картина наблюдается по изменениям
среднесуточных и относительных приростов живой массы лабораторных животных по периодам эксперимента.
□ опытная группа
□ контрольная группа
Рисунок 1 - Динамика пророста живой массы лабораторных крыс в течении эксперимента, г
Данные наших исследований согласуются с экспериментальными данными, полученными Parolini M. (2020), в которых эффективность белка дождевых червей оценивали по таким параметрам животных, как прирост живой массы, скорость роста, потребление корма и коэффициент конверсии корма.
Установлено, что включение муки дождевых червей в рационы позволяет повысить продуктивные показатели животных, при этом, не влияя на качество конечных пищевых продуктов. Включение в рацион кормления перепелов 1 % и 1,5 % порошка дождевых червей позволило улучшить продуктивные и репродуктивные показатели. [6]. Применение размолотых дождевых червей в кормлении рыбы также способствовало повышению живой массы, по сравнению с рыбой, получавшей корм с добавлением рыбной и соевой муки соответственно [12].
Полученный нами
экспериментальный материал позволяет утверждать, что введение в рацион самцов сухого гомогената дождевых червей в количестве 0,3 % к рациону, повышает массу животных в ходе эксперимента с их 100 % сохранностью.
Кроме того, после завершения эксперимента, полная сохранность животных опытной группы наблюдалась в течение года, в контрольной группе она составила менее 50 %, что говорит не только об эффективности препарата, как
кормовой добавки, но и о его лечебных свойствах.
Кровь является защитной внутренней средой всевозможных организмов. Состав способен изменятся в зависимости от различных внутренних и внешних факторов. Поэтому,
проанализировав состав крови, можно увидеть изменения, происходящие в организме. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что все гематологические показатели лабораторных животных находились в пределах физиологической нормы (Таблица 1).
В результате эксперимента установлено повышение уровня гемоглобина в крови лабораторных крыс опытной группы на 7,87 % относительно животных контрольной группы.
Установлено повышение числа эритроцитов в крови животных опытной группы. Их концентрация в конце эксперимента составила 7,7±0,377*1012/Ь, что на 13,2 % выше по сравнению с контрольной группой. Отмечена тенденция снижения числа тромбоцитов в крови лабораторных крыс опытной группы. Если в начале эксперимента уровень тромбоцитов в опытной группе был 766±135*109/Ь, то в конце значение данного показателя уменьшилось на 3,65 % и составило 738±129*109/К Можно предположить, что сухой гомогенат дождевых червей содержит биологически
активные вещества, которые способствуют нормализации уровня тромбоцитов в крови, снижая вероятность тромбоза сосудов, и тем самым могут служить средством для профилактики тромбоцитозов.
Группой ученых под руководством Wang X.M. (2019) установлено, что протеаза дождевого червя участвует в процессе антитромбоза за счет своей фибринолитической активности и
ингибирования агрегации тромбоцитов, что дает возможность применения гомогената дождевых червей в тромболитической терапии.
Сравнительный анализ
биохимических показателей сыворотки крови лабораторных животных показал, что исследуемые параметры находились в пределах референтных значений (Таблица 2).
Таблица 1 - Гематологические показатели лабораторных животных
Начло эксперимента Конец эксперимента
Показатель контрольная опытная контрольная опытная
группа группа группа группа
WBC *109/L 18,6±0,978 17,5±0,879 19,2±1,101 15,7±0,957*
Lymph *109/L 9,9±0,638 10,1±0,744 10,7±0,938 10,8±0,738
Mon *109/L 0,6±0,097 0,5±0,101 0,5±0,477 0,6±0,687
Gran *109/L 7,4±0,727 4,5±0,627 7,9±0,727 4,4±0,427
Lymph% 53,1±3,17 59,7±2,14 56,2±2,87 68,7±2,27
Mon% 3,1±0,237 2,9±0,317 2,9±0,279 3,6±0,244
Gran% 38,9±3,93 25,7±3,18 40,9±4,01 27,7±3,24
RBC *1012/L 6,9±0,347 7,2±0,478 6,8±0,384 7,7±0,377*
HGB, г/л 126±5,67 127±4,98 123±3,77 137±4,17
PLT * 109/L 788±157 766±135 794±169 738±129
* - Здесь и далее знак статистически значимой разницы относительно контрольной группы
Таблица 2 - Биохимические показатели сыворотки крови лабораторных животных
Показатель Начло эксперимента Конец эксперимента
контрольная опытная контрольная опытная
группа группа группа группа
Общий белок, г/л 74,5±4,69 76,4±3,77 75,1±3,89 80,7±3,15*
Альбумин, г/л 38,3±1,52 37,2±1,39 38,9±1,99 41,1±1,47
Мочевина, ммоль/мл 4,26±0,597 4,15±0,497 4,05±0,617 3,91±0,421
Общий холестерин, ммоль/л 3,17±0,237 3,05±0,359 3,38±0,355 3,51±0,473
Глюкоза, ммоль/л 12,5±1,57 12,9±1,71 13,7±2,01 13,2±1,61
В начале эксперимента уровень общего белка крови у лабораторных крыс находился в пределах 74,5±4,69 -76,4± 3,77 г/л. В конце научного эксперимента установлено повышение концентрации общего белка в сыворотке крови лабораторных крыс опытной группы на 7,4 % относительно значений в группе контрольных животных. Аналогичная тенденция отмечена при анализе уровня альбумина в сыворотке крови, концентрация которого у животных опытной группы составила 41,1±1,47 г/л, что на 5,65 % выше, по сравнению с
контрольной группой.
Заключение. В результате оценки физиолого-биохимического профиля
лабораторных животных можно сделать заключение о том, что включение в рацион кормления лабораторных животных сухого гомогената дождевых червей способствует повышению концентрации гемоглобина и эритроцитов в крови, что свидетельствует об активации окислительно-
восстановительных процессов в организме животных. Установленная тенденция снижения числа тромбоцитов в крови лабораторных крыс опытной группы дает
возможность предположить о наличии в гомогенате дождевых червей веществ, обладающих тромболитическим
действием.
При исследовании биохимических показателей крови установлено повышение концентрации общего белка и альбумина в сыворотке крови опытных животных, в связи с данным фактом можно предположить, что применение в кормлении лабораторных крыс сухого гомогената дождевых червей способствует увеличению доступности белка, что в свою очередь активирует внутренний синтез белка в организме животных.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Гадиев, Р.Р. Использование биологически активных добавок в кормлении водоплавающей птицы: монография/ Р.Р. Гадиев, В.А. Корнилова, Д.Д. Хазиев. - Самара: РИЦ СГСХА, 2014. - 224 с.
2. Куликова, Е.Г. Использование гранулята скошенной газонной травы футбольных полей в кормлении животных // Е.Г. Куликова, Е.В. Перунова / Нива Поволжья. - 2019. - № 3 (52). - С. 117-122.
3. Павлова, О.Н. Реактивные приспособления морфологического и биохимического состава крови крыс к нагрузке шротом семян винограда / О.Н. Павлова, О.Н. Гуленко, В.В. Леонов, С.Н. Юхимец, Н.Н. Мамышева, В.Н. Данилова // Вестник медицинского института «РЕАВИЗ». - № 4. - 2015. - С. 79-82.
4. Файзрахманов, Р.Н. Изучение местно-раздражающего действия кормовой добавки и влияние на поедаемость корма и интенсивность роста молодняка крыс / Р.Н. Файзрахманов, Ш.К. Шакиров // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана. - 2012. - № 211. - С. 311-314.
5. Goodarzi, G. The effect of the glycolipoprotein extract (G-90) from earthworm Eisenia foetida on the wound healing process in alloxan-induced diabetic rats / G. Goodarzi, D. Qujeq, M. Elmi [et al.] // Cell Biochem Funct. - 2016. - V. 34 (4). - P. 242-249.
6. Hesami, Y. Effect of diets containing earthworm powder and vermihumus on egg production, hatchability, blood parameters and immunity of Japanese breeder quails / Y. Hesami, L. Esmaielzadeh, M.A. Karimi-Torshizi [et al.] // J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. (Berl). - 2021. - V. 105 (2). - P. 316325.
7. Matausic-Pisl, M. Influences of earthworm extract G-90 on haematological and haemostatic parameters in Wistar rats / M. Matausic-Pisl, M. Tomicic, V. Micek, M. Grdisa // Eur. Rev. Med. Pharmacol Sci. -
2011. - V. 15 (1). P. 71-78.
8. Mihara, H. Novel thrombolytic therapy discovered from traditional oriental medicine using the earthworm / H. Mihara, M. Maruyama, H. Sumi // Southeast Asian J. Trop. Med. Public Health. - 1992. - V. 23. -P.131-140.
9. Orozco, Almanza M.S. Uso de la lombriz de tierra como suplemento proteínico en dietas para conejos [Use of earthworms as a protein supplement in diets for rabbits] / M.S. Orozco Almanza, M.E. Ortega Cerrilla, F. Pérez-Gil Romo // Arch Latinoam Nutr. -1988. - V. 38 (4). P. 946-955.
10. Parolini, M. Earthworm as an alternative protein source in poultry and fish farming: Current applications and future perspectives / M. Parolini, A. Ganzaroli, J. Bacenetti Sci Total Environ. - 2020. - V. 73 4 . - P. 139-460.
11. Peng, Y. Microbial fibrinolytic enzymes: an overview of source, production, properties, and thrombolytic activity in vivo / Y. Peng, X. Yang, Y. Zhang // Appl. Microbiol. Biotechnol. -2005. - V. 69 (2). - P. 126-132.
12. Rawling, M.D. Haemato-immunological and growth response of mirror carp (Cyprinus carpio) fed a tropical earthworm meal in experimental diets / M.D. Rawling, D.L. Merrifield, D.L. Snellgrove // Fish Shellfish Immunol. -
2012. - V. 32 (6). - P. 1002-1007.
13. Verma, M.K. Enzyme promiscuity in earthworm serine protease: substrate versatility and therapeutic potential / M.K. Verma, K.K. Pulicherla // Amino Acids. - 2016. - V. 48 (4). - P. 941-948.
14. Wang, F. Purification,
characterization and crystallization of a group of earthworm fibrinolytic enzymes from Eisenia fetida / F. Wang, C. Wang, M. Li, L. Gui, J. Zhang, W. Chang // Biotechnol Lett. - 2003. - V. 25 (13). - P. 1105-1109.
15. Wang X.M. Earthworm protease in anti-thrombosis and anti-fibrosis / X.M. Wang, S.C . Fan, Y. Chen, X.F. Ma, R.Q. He // Biochim. Biophys. Acta. Gen Subj. - 2019. -V. 1863 (2). - P. 379-383.
ВЛИЯНИЕ СУХОГО ГОМОГЕНАТА ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ НА ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИЙ СТАТУС ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ
Куликова Е.Г., Здоровьева Е.В., Перунова Е.В., Токарева Е.В., Алфимова Н.П.
Резюме
В статье представлены результаты применения сухого гомогената дождевых червей в качестве кормовой добавки к рациону белых крыс линии Вистар (Wistar). Полученный экспериментальный материал позволяет утверждать, что введение в рацион самцов сухого гомогената дождевых червей в количестве 0,3 % к рациону, достоверно повышает массу животных в ходе эксперимента с их 100 % сохранностью. Живая масса опытных животных к концу эксперимента снизилась в среднем по группе с 257 до 210 г, в опытной группе она увеличилась с 236 до 310 г. Абсолютный прирост живой массы от применения гомогената в течение 30 дней из расчета 100 мг/100 г массы тела в опытной группе самцов был достоверно выше, чем у контрольных крыс и составил 48,8±0,15 г, а у самцов контрольной группы всего 34,6±0,01 г. Гематологические показатели свидетельствуют о повышении уровня гемоглобина в крови лабораторных крыс опытной группы на 7,87 % относительно животных контрольной группы; увеличении числа эритроцитов на 13,2 %; уменьшении числа тромбоцитов на 3,65%. Установлена тенденция снижения числа тромбоцитов в крови лабораторных крыс опытной группы. Биохимические показатели сыворотки крови говорят о повышении концентрации общего белка на 7,4 % относительно значений в группе контрольных животных. Уровень альбумина увеличился на 5,65 %.
EFFECT OF DRY EARTHWORM HOMOGENATE ON THE PHYSIOLOGICAL AND BIOCHEMICAL STATUS OF LABORATORY ANIMALS
Kulikova E.G., Zdoroveva E.V., Perunova E.V., Tokareva E.V., Alfimova N.P.
Summary
The article presents the results of the use of dry earthworm homogenate as a feed additive to the diet of white Wistar rats (Wistar). The obtained experimental material suggests that the introduction of dry earthworm homogenate in the diet of males in an amount of 0.3 % to the diet significantly increases the weight of the animals during the experiment with their 100 % safety. The live weight of the experimental animals by the end of the experiment decreased on average in the group from 257 to 210 g, in the experimental group it increased from 236 to 310 g. The absolute increase in live weight from the use of homogenate for 30 days at the rate of 100 mg/100 g of body weight in the experimental group of males was significantly higher than in the control rats and amounted to 48.8±0.15 g, and in the control group of males only 34.6±0.01 g. Hematological indicators indicate an increase in the level of hemoglobin in the blood of laboratory rats of the experimental group by 7.87 % compared to animals of the control group; an increase in the number of red blood cells by 13.2 %; a decrease in the number of platelets by 3.65 %. A tendency to reduce the number of platelets in the blood of laboratory rats of the experimental group was established. Biochemical parameters of blood serum indicate an increase in the concentration of total protein by 7.4 % relative to the values in the group of control animals. The albumin level increased by 5.65 %.
