CC BY
15
HayKOBHH BicHHK .HbBiBCbKoro Ha^0Ha№H0ro ymBepcurery BeTepHHapHOi MegnuUHH Ta 6i0TexH0H0riH iMeHi C.3. f^H^Koro Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named after S.Z. Gzhytskyj
doi: 10.15421/nvlvet6611
ISSN 2413-5550 print ISSN 2518-1327 online
http://nvlvet.com.ua/
y^K 636.598
Вплив фумошзинотоксикозу на морфологiчнi та 6ioxiMi4Hi
показники кров1 щур1в
ЗА. Гута [email protected]
Львiвський нацюнальнийунгверситет ветеринарно'1' медицини та бютехнологт iMeHi С.З. Гжицького,
вул. Пекарська, 50, м. Львiв, 79010, Укра'та
У cmümmi вивчено вплив фумотзитв на морфологiчнi та ôioxiMÎHHi показники крoei щурiв. В eкспeримeнтi використали 20 щурiв масою тша 165-170 г. Було сформовано 2 групи: I - група тварин служила контролем, у до^днт II груш тварин вiдтвoрювали хрошчний фумошзинотоксикоз. Щурам щоденно вводили внутршньо-шлунково 90 мг фумотзину на одну тварину.
Встановлено, що тсля введення фумотзину щурам, мжотоксини чинять негативний вплив на мoрфoлoгiчнi показники крoвi щурiв. Встановлено вiрoгiднe зростання ^brnrni лeйкoцитiв до 18,9 Г/л, числа еозинофтв до 6,7%, сегментоядерних нeйтрoфiлiв до 30,7%, а також зниження mMb^^i лiмфoцитiв та мoнoцитiв до 56,0 i 0,7%. При аналiзi лейкоцитарное формули вiдмiчали тенденцю до зсуву ядра влiвo.
Реакцп, яш виникають на тлi вищезгаданого токсикозу, зумовлет селективним тротзмом на рiзнi тканини оргатзму, вна^док чого виникають нейро-, гепато- та нефротоксичш реакцп. Дiагнocтувати таю змти можна тсля вceбiчнoгo вивчення з урахуванням бioхiмiчних змт. При до^дженю бioхiмiчних показниюв крoвi щурiв за розвитку хрошчного фума-шзинотоксикозу встановлено зниження рiвня загального протешу, що вказуе на розвиток порушень обмту бтюв в оргашз-мi щурiв i протетсинтезувально1 функци пeчiнки. Також встановлено, що за умов фуматзинотоксикозу у щурiв актив-тсть алатн-амтотрансферази та аспартат-амтотрансферази у ïx крoвi упродовж усього до^ду зростала. Це поясню-еться тдвищеною прониктстю клтин тд впливом фумотзину, що впливав безпосередньо на мембрани, правдoпoдiбнo, порушуючи ïx структуры cкладoвi. Концентраця креатинту та сечовини у крoвi до^дно1 групи щурiв, яким згодовували фумашзин, перевищувала фiзioлoгiчнi величини, що було клШчною ознакою розвитку запального процесу в oрганiзмi щурiв.
На 14 добу фагоцитарна активтсть нейтрофтв та фагоцитарний тдекс у крoвi щурiв уражених фуматзинами, зни-жувався, що вказувало на наявтсть змт в iмуннiй cиcтeмi тварин.
Knmnoei слова: фармакoлoгiя, тoкcикoлoгiя, мжотоксини, фумотзини, щурi, кров.
Влияние фумонизинотоксикоза на морфологические и биохимические
показатели крови крыс
Львовский национальный университет ветеринарной медицины и биотехнологий имени С.З. Гжицкого,
ул. Пекарская, 50, г. Львов, 79010, Украина
В статье изучено влияние фумонизинов на морфологические и биохимические показатели крови крыс. В эксперименте использовали 20 крыс массой тела 165-170 г. Было сформировано 2 группы: I - группа животных служила контролем, в исследовательской II группе животных воспроизводили хронический фумонизинотоксикоз. Крысам ежедневно вводили внутри-желудочно 90 мг фумонизинов на одно животное.
Citation:
Guta, Z. (2016). The influence of fumonisin toxicity on morphological and biochemical blood parameters in rats. Scientific Messenger LNUVMBT named after S.Z. Gzhytskyj, 18, 2(66), 48-51.
ЗА. Гута [email protected]
Установлено, что после введения фумонизинов крысам, микотоксины оказывают негативное влияние на морфологические показатели крови крыс. Установлено достоверное увеличение количества лейкоцитов до 18,9 г/л, числа эозинофилов до 6,7%, сегментоядерных нейтрофилов до 30,7%, а также снижение количества лимфоцитов и моноцитов до 56,0 и 0,7%. При анализе лейкоцитарной формулы отмечали тенденцию к смещению ядра влево.
Реакции, которые возникают на фоне вышеупомянутого токсикоза, обусловленные селективным тропизмом на различные ткани организма, в результате чего возникают нейро-, гепато- и нефротоксические реакции. Диагностировать такие изменения можно после всестороннего изучения с учетом биохимических изменений. При исследовании биохимических показателей крови крыс при развитии хронического фуманизинотоксикоза установлено снижение уровня общего белка, что указывает на развитие нарушений обмена белков в организме крыс и белоксинтезирующей функции печени. Также установлено, что в условиях фуманизинотоксикоза у крыс активность аланин-аминотрансферазы и аспартат-аминотрансферазы в их крови на протяжении всего опыта росло. Это объясняется повышенной проницаемостью клеток под влиянием фумонизинов, влияющим непосредственно на мембраны, вероятно, нарушая их структурные составляющие. Концентрация креатинина и мочевины в крови опытной группы крыс, которым скармливали фуманизин превышала физиологические величины, было клиническим признаком развития воспалительного процесса в организме крыс.
На 14 сутки фагоцитарная активность нейтрофилов и фагоцитарный индекс в крови крыс пораженных фуманизина-мы, снижался, что указывало на наличие изменений в иммунной системе животных.
Ключевые слова: фармакология, токсикология, микотоксины, фумонизинов, крысы, кровь.
The influence of fumonisin toxicity on morphological and biochemical
blood parameters in rats
Z. Guta [email protected]
Lviv national university of veterinary medicine and biotechnologies named after S. Gzhytskyj Pekarska Str., 50, Lviv, 79010, Ukraine
The article deals with the influence of fumonisins on morphological and biochemical indices of rats blood. 20 rats weighing 165170 g were used in the experiment. It was formed two groups: first group of animals - served as a control, in the second experimental group - chronic fumonisin toxicosis was reproduced. Rats were daily injected with intra- gastro intestinal 90 mg of fumonisin per one animal.
It was established that after the introduction of fumonisin to rats, mycotoxins have a negative impact on the morphological indices of rats blood. It wass found a probable increase in the number of leukocytes to 18.9 g/l, the number of eosinophils to 6.7% segmented neutrophils to 30.7%, and also the decrease in the number of lymphocytes and monocytees to 56.0 and 0.7%. In the analysis of leukocyte formula we have noted the tendency to displacement the nucleus left.
Reactions that occur on the background of the above mentioned toxicity,caused by selective tropism for various tissues of the body; as a result there are nefro-, hepato- and nephrotoxic reactions.
To diagnose these changes is possible after a comprehensive study on the basis of biochemical changes. At research of biochemical parameters in rats blood by the development of chronic fumonisin toxicosis it was set the reduction of the level of total protein; indicating the development of violations ofproteins exchange in rats organism and protein synthesized liver function.
Also it was found that under the conditions of fumonisin toxicosis in rats, alanine -aminotransferase activity and aspartate-aminotransferase in their blood throughout the experiment was increased.This is explained by increased permeability of cells under the influence of fumonisin that influenced directly on the membrane, probably, disrupting their structural components. The concentration of creatinine and urea in the blood of experimental rats which were fed with fumonisin, exceeded the physiological values that were clinical sign of the development of inflammation in rats organism.
On the 14th day the phagocytic activity of neutrophils and phagocytic index of rat blood affected by fumonisin was reduced, indicating the availability of such changes in the immune system of animals.
Key words: pharmacology, toxicology, mycotoxins, fumonisin, rats, blood.
Вступ
Фумошзини - це група мтэтокситв, яш володшть нефротоксичною д1ею, що викликае енцефаломаляцш i змши в лейкоцитарному складу кров^ Фумошзини руйнують клггинш мембрани, що в першу чергу приз-водить до ураження печшки i нирок сшьськогосподар-ських тварин (Smirnov et al., 2000; Grisler and Zasekin, 2008; Duhnyc'kyj et al., 2010; Ivanov et al., 2012).
Вважають, що основним у механiзмi токсично! ди фумошзишв е блокування процесу синтезу лшщв у бюлопчних мембранах клгган. Вони е специфiчними шпбгторами церамвдсинтетази - основного ензиму в ланцюгу утворення церамщв i складшших сфшголшь дiв - основно! групи лшвдв, що входять до складу
кштинно! мембрани. Токсичшсть фумошзишв заснова-на на структурнш подiбностi з сфшгоосновами, сфшго-зином i сфшганшом (Munkvold et al., 1999; Kim et al., 2002). Сфшголшвди дуже важливi для мембран, лшоп-ротешово! структури, а також для кштинно! регуляци i комушкаци. Фумошзини, впливають на синтез лтдав через нервовi клггани. Вони також дшть на печшку, викликають жовтяницю i жовто-оранжеве забарвлен-ня, що виявляеться на патологанатомiчному розтиш. Наявшсть можна легко визначити за сшвввдношенням сфшганшу до сфшгозину в печшщ, шдшлунковш зало-зi i наднирникових залозах (Kim et al., 2002; Duhnyc'kyj et al., 2010). Це використовують, як бюмаркер для щдт-вердження отруення фумошзишв.
Отже, актуальным у науковому аспекп е досль дження мехашзм1в токсично! ди фумошзишв в орга-н1зм1 тварин.
Метою наших дослвджень було вивчити вплив фумошзинотоксикозу на морфолопчн та б1ох1м1чн1 показники кров1 щур1в.
Матерiал i методи дослвджень
Дослщження проводили в умовах в1варш ДНДК1 ветеринарних препарапв та кормових добавок (м. Льв1в). В експерименп використано 20 щур1в ма-сою тша 165-170 г. Було сформовано 2 групи. I -група тварин служила контрольною, у дослвднш II груш тварин ввдтворювали хрошчний фумошзинотоксикоз. Щурам щоденно вводили внутршньо-шлунково 90 мг фумошзину на одну тварину.
На 14 добу досаду щур1в зважували та вщбирали кров для гематолопчних, 1мунолог1чних та б1ох1м1ч-них дослщжень, шляхом декап1тацИ, пвд легким еф1р-ним наркозом, дотримуючись положения £вропейсь-ко! конвенци 1з захисту хребетних тварин, яш викори-стовуються в експериментах та шших наукових щлях (Страсбург, 1986).
У стабшзованш кров1 дослвджували морфолопчн показники: к1льк1сть еритроципв, лейкоципв, виводи-ли лейкограму, р1вень гематокриту, вмют гемоглобшу в кров1 визначали нефелометрично гемоглобшщащд-ним методом. Загальну к1льк1сть лейкоципв та еритроципв у кров1 дослвджували на сггщ Горяева лчильно! камери, лейкограму виводили на основ1 мшроскопл мазшв кров1 1з диференщальним шдрахунком р1зних форм лейкоципв. Для ощнки функцюнально! активно-сп нейтрофшьних граиулоцитiв використали показники, як1 визначали традицшними методами: фагоцитар-ну активнiсть, фагоцитарний iндекс (iнтенсивнiсть фагоцитозу). Оцiнку фагоцитозу in vitro проводили через 30 хв. тсля початку шкубаци з культурою мшро-оргаиiзмiв E. coli. Про штенсившсть фагоцитозу судили за показником фагоцитарного iидексу.
Бiохiмiчнi показники: загальний вмiст бiлка, креа-тинiну, сечовини, АсАТ, АлАТ, лужно! фосфатази (ЛФ), ГГТ, амiлази в сироватщ кровi визначали за допомогою нашвавтоматичного аиалiзатора (HumaLyzer 3000) (Vlizlo et al., 2012).
Статистичне опрадювання отриманих результатiв експериментальних дослвджень проводили за програ-мою статистичного пакету аналiзу даних у Microsoft Exel-97. Для визначення вiрогiдностi вiдмiнностей мгж середнiми величинами використовували t-критерш Стьюдента.
Результати та ix обговорення
Результата гематолопчних дослщжень у щурiв за розвитку фумонiзинотоксикозу наведенi у табл. 1. Шсля аналiзу отриманих результата гематологiчних дослвджень на 14 добу у щурiв дослщно! групи ви-явили вiрогiдне зростаиия шлькосп лейкоцитiв до 18,9 Г/л, числа еозинофшв до 6,7%, сегментоядерних нейтрофшв до 30,7%, а також зниження кшъкосп лiмфоцитiв та моноцитiв до 56,0 i 0,7% порiвияно до
контрольно! групи. Шсля аналiзу лейкограми вщзна-чали тенденцио до зсуву ядра влiво. Ц результати вказували на наявнiсть запальних процесiв i зниження iмунного захисту оргаиiзму тварин у цшому.
Таблиця 1
Морфолопчш показники кров1 щурiв за умов фумошзинотоксикозу на 14 добу дослвду, _(М ± m, n = 10)_
Показники Групи тварин
I контроль II токсин
Гемоглобш, г/л 131,2 ± 10,9 115,4 ± 5,0
Еритроцити, Т/л 7,7 ± 0,1 9,4 ± 0,6
Гематокрит, % 31,6 ± 1,2 28,0 ± 0,6
Лейкоцити, Г/л 8,0 ± 1,7 18,9 ± 1,5**
Шмфоцити, % 68,0 ± 1,1 56,0 ± 2,0
Паличкоядерш, % — 2,0 ± 0,0
Сегментоядерш,% 21,5 ± 7,2 30,7 ± 2,4
Моноцити, % 1,3 ± 0,7 0,7 ± 0,7
Еозинофши, % 2,0 ± 1,1 6,7 ± 0,7*
Реакци, як1 виникають на тлi вищезгаданого токсикозу, зумовленi селективним тротзмом на рiзнi тканини оргаиiзму, внаслвдок чого виникають нейро-, гепато- та нефротоксичш реакдi!. Ддагностувати так1 змши можна пiсля всебiчного вивчення з урахуванням бiохiмiчних змiн. Результати згаданих вище змiн про-ведених дослвджень кровi щурiв наведенi у табл. 2.
Таблиця 2
Бшхпп'им показники сироватки кров1 щур1в за
умов фумошзинотоксикозу на 14 добу дослщу _(M±m, n=10)_
Показники Групи тварин
I контроль II токсин
Проте!н загальний, г/л 79,6 ± 1,4 63,3 ± 1,5*
АлАт, Од/л 74,03±4,2 66,2 ± 6,5
АсАт, Од/л 226,9 ± 24,8 439,4 ± 31,2*
ЛФ, Од/л 290,8 ± 21,9 275,1 ± 19,5
ГГТ, Од/л 2,0 ± 1,0 3,0 ± 0,2*
ФАН, % 26,6 ± 1,1 22,3 ± 4,3
Ф1, м.т./нейтр. 12,6 ± 1,1 9,9 ± 1,0
Сечовина, Ммоль/л 5,6 ± 0,6 7,1 ± 0,5
Креатииiи, мкмоль/л 93,9 ± 2,6 111,4 ± 0,8*
Амшаза, Од/л 1715 ± 80,7 2038 ± 44,8
Встановлено вищу активнiсть амiнотраисфераз у щурiв дослiдно! групи, де порiвияно з контрольною групою активнiсть АсАТ зросла майже у 2 рази. Даш змши активносп амiнотраисфераз пояснюеться пвд-вищеною проникиiстю клiтин шд впливом фумошзи-ну, що впливав безпосередньо на мембрани, правдо-подiбно, порушуючи !х структурш складовi.
Концентрацiя креатинiну та сечовини у тварин до-слiдно!' групи перевищувала фiзiологiчнi величини, що було клшчною ознакою розвитку запального процесу в органiзмi щурiв на rai розвитку токсикозу.
Зниження вмiсту загального проте!ну за фумош-зинотоксикозу вказуе на розвиток порушень обмiну бiлкiв в органiзмi тварин.
HayKOBHH bîchhk ÏÏHyBMET iMeHi C.3. I®uutKoro, 2016, t 18, № 2 (66)
TaKO® 3rigH0 gaHux grreparypH, Big0M0, ^0 ^yMOHi-3hhh Bogogirorb renaTO- Ta He^poTOKcuHHoro giero, Hera-THBHO BngHBarorb Ha uempagbHy HepBOBy CHCTeMy, He-cyTb KaHueporeHHHH Ta iMyHocynpecuBHHH e^ercra (Fodor et al., 2006; Wit et al., 2010). BapTO h BpaxyBaTH Te, ^0 y npupogHux yMOBax mîkotokchko3h Hacrime nepe6iraroTb y Burgagi acouinoBaHux $opM, Kogu Ha opraHi3M 0gH0HacH0 gie geKigbKa MiKOTOKcuHiB. OKpiM uboro, yHacgigoK HeraruBHoro BnguBy btophhhhx MeTa-6ogiriB ngiceHeBux rpu6iB Ha opraHH iMyHHOÏ cucreMH 3pocTae ÜMOBipmcrb ypa®eHHH MaKpoopraHi3My naro-reHHHMH Ta yMOBHonaroreHHHMH MiKpoopraHi3MaMH. y TaKux BunagKax Ha $0Hi MiK0T0KHK03y, HepigKO, p03BH-BaroTbca iH^eKqiÖHi 3axB0proBaHHH pi3H0MaHiTH0r0 reHe-3y (Dankovych and Andrijchuk, 2013).
Ehchobkh
P03BHT0K $yM0Hi3HH0T0KcHK03y y ^ypiB npH3B0-guTb go 3MiHH Mop^ogoriHHoro Ta 6ioxiMiHHoro cKgagy KpoBi. BcraHOBgeHO BiporigHe 3pocTaHHH KigbKocri gen-kouhtcb, Hucga e03HH0$igiB Ta cemeHToagepHux HenT-po^igiB, a TaKO® 3HH®eHHH KigbKocTi giM^oumÎB Ta
MOHOUHTiB. nicga aHagi3y geÜKorpaMH Big3Hanagu TeH-geHuiro go 3cyBy agpa BgiBO.
npu gocgig®eHHi 6ioxiMiHHux noKa3HHKiB KpoBi, BcTaHOBgeHO nigBH^eHy aKTHBHicrb aMiH0rpaHc$epa3. OneBugHO, b ubOMy npoueci Big6yBaguca i ^yHKqioHa-gbHi 3MiHH b nenrnui gocgig®yBaHux TBapuH. 3oKpeMa, nigBH^eHHH aKTHBHocri eH3HMy AcAT BKa3ye Ha nopy-meHHH uigicHocri KgiTHH neniHKH. Oco6guB0 ue nigTBe-pg®yerbca y TBapuH gocgigHOÏ rpynu, Ha ^0 BKa3ye nigBH^eHHH aKTHBHocTi rrT, me Bigo6pa®ae cTaH ne-HiHKH Ta renaTo6iapHoro TpaKTy.
OrpHMaHi pe3ygbTaTH gocgig®eHb 6ygyTb 3acroco-BaHi y nogagbmoMy BHBHeHi naT0reHe3y $yM0Hi3HH0T0-KcuK03y y KpoBi cigbcbKorocnogapcbKux TBapuH Ta nra-ui Ta gga po3po6KH e^eKTHBHoro npenapaTy gga giKy-BaHHH TBapuH 3a $yM0Hi3HH0T0KcuK03y. HannpaKTHH-Himi MeTogu ge3iHT0KcHKauiï MiKOTOKcuHiB y TBapuHHH-uTBi Ta nTaxiBHuuTBi 3acH0BaHi Ha BHKopHcraHHi 3 ymK0g®eHHM kopmom npenapariB-cop6eHTiB (Kocjum-bas et al., 2011). OcraHHi 3HH®yroTb 6iogoriHHy aKTHB-HicTb MiKOTOKcuHiB, 3MeHmyroTb BcMOKryBaHHa tokch-HiB y TpaBHOMy TpaKTi TBapuH, 3axH^aroTb npogyKuiro Big 3a6pygHeHHa (Kocjumbas et al., 2009).
bißgiorpa^ihhi iiocii. lamm
Vlizlo, V.V., Fedoruk, R.S., Ratych, I.B. (2012).
Laboratorni metody doslidzhen' u biologii',
tvarynnyctvi ta veterynarnij medycyni: dovidnyk. L'viv: Spolom (in Ukrainian)
Duhnyc'kyj, V.B., Hmel'nyc'kyj, G.O., Bojko, G.V., Ishhenko, V.D. (2010). Veterynarna mikotoksykologija: navchal'nyj posibnyk. K. (in Ukrainian)
Ivanov, A.V., Fisinin, V.I., Tremasov, M.Ja., Papunidi, K.H. (2012). Mikotoksiny. M.: FGBNU «Rosin-formagroteh» (in Russian).
Grisler, K., Zasekin, M. (2008). Fumoniziny. Real'naja opasnost' dlja s.-h. zhivotnyh i sposoby bor'by s nej. Efektivni kormi ta godivlja. 1(25), 39-42 (in Russian).
Smirnov, V.V., Zajchenko, A.M., Ribezhnel, G. (2000). Mikotoksiny: fundamental'nye j prikladnye aspekty. Sov-remennye problemy toksikologii. 1, 5-12 (in Russian).
Munkvold, G.P., Hellmich, R.L., Rice, L.G. (1999). Comparison of fumonisin concentrations in kernels of transgenic Bt maize hybrids and nontransgenic hybrids. Plant Dis. 83(2), 130-138
Kim, E.K., Shon, D.H., Chung, S.H., Kim, Y.B. (2002). Survey for fumonisin B1 in Korean corn-based food products. Food Additives Contaminants. 19(5), 459464.
Fodor, J., Meyer, K., Riedlberger, M. (2006). Distribution and elimination of fumonisin analogues in weaned piglets after oral administration of Fusarium verticil-lioides fungal culture. Food Additives & Contaminants. 23(5), 492-501.
Wit, M., Waskiewicz, A., Golinski, P. (2010). Occurrence of fumonisin FB1 in kernels and rachis of maize cobs infected by Fusarium verticillioides. Progress in plant protection. Inst. of plant protection. Poznan. 18321836.
Dankovych, R.S., Andrijchuk, A.V. (2013). Patomorfologichni zminy u vnutrishnih organah svynej za asocijovanogo mikotoksykozu, uskladnenogo psevdomonozom. Naukovyj visnyk L'vivs'kogo nacional'nogo universytetu veterynarnoi' medycyny ta biotehnologij im. G'zhyc'kogo. 15, 1(1), 302-307.
Kocjumbas, I.Ja., Obrazhej, A.F., Brezvyn, O.M., Vas-janovych, O.M. (2011). Vykorystannja ta ocinka kormovyh dobavok, sorbentiv pry mikotoksykozah: metodychni rekomendacii'. L'viv (in Ukrainian).
Kocjumbas, I.Ja., Brezvyn, O.M., Kushnir, R.O. (2009). Vykorystannja sorbentiv u praktyci veterynarnoi' medecyny. Naukovo-tehnichnyj bjuleten' Instytutu biologii' tvaryn i DNDKI vetpreparativ ta korm. dobav. 10(4), 584-588 (in Ukrainian).
Cmammn nadiümna do peda^iï 1.09.2016
