CC BY
31
УДК:636.92:519.11:612.176
С. С. Грабовський1, О. С. Грабовська2 ВПЛИВ 1МУНОМОДУЛЯТОР1В ПРИРОДНОГО ПОХОДЖЕННЯ НА КОНЦЕНТРАЦ1Ю ПРОТЕ1НОВИХ ФРАКЦ1Й ТА Р1ВЕНЬ КОРТИЗОЛУ У ПЛАЗМ1 КРОВ1 КРОЛИК1В ЗА УМОВ СТРЕСУ
^beiecbKm нацюнальнш ушверситет ветеринарног медицини та бютехнологш Meni С. З. Гжицького, вул. Пекарська, 50, Abeie, 79010, Украгна. Email: [email protected] Чнститут бюлогп тварин НААН, вул. В. Стуса, 38; м. Abeie, 79034, Украгна.
Email: alice [email protected]
У сгатп представлеш результата визначення BMicry протешових фракцш та piBM кортизолу у плазмi кpовi кpоликiв, яким додатково до корму додавали бюлопчно акгивнi речовини тваринного походження: екстракт cелезiнки. Як антистресори та iмyномодyлятоpи у передзабшний пеpiод застосовували бiологiчно акгивнi речовини з екстракту cелезiнки. Аерозольне введения екстракту cелезiнки до корму збьльшуе поpiвняно з контролем конценгpацiю фракцл пpеальбyмiнiв вдвiчi (P < 0,05) та 2,8 разу (P < 0,01) вЦповЦно та вipогiдно знижуе piвень кортизолу у плазмi кpовi кpоликiв, що може cвiдчиги про зменшення стресу перед забоем. Отримаш нами результати можуть бути використаш у доcлiджениях показникiв клiгинного iмyнiтегy i концентрацп стресових гоpмонiв, зокрема кортизолу, на альськогосподарських тваринах з метою тдвищення резистентност оpганiзмy, корекци та нiвелювания стресового стану тварин перед забоем та покращення якосп продукцп.
Ключовi слова: кролики, передзабшний стрес, екстракт селезтки, бiлковi фракцп, кортизол
INFLUENCE OF NATURAL IMMUNOMODULATORS ON PROTEIN FRACTIONS AND CORTISOL CONTENT IN RABBIT BLOOD UNDER STRESS
S. Grabovskyi1, O. Grabovska2
1Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named after S. Z. Gzhytskyj, Pekarska St., 50, Lviv, 79010, Ukraine.
Email: [email protected]
2Institute of Animal Biology NAAS, V. Stus St., 38, Lviv, 79034, Ukraine.
Email: alice [email protected]
The results of determination of protein fractions, cortisol content in blood of rabbits, which further added to the feed of natural origin biologically active substances are presented in the article. As an antistressors and immunomodulators in pre-slaughter period are using of spleen extract biologically active substances were obtained with ultrasound application. The purpose of research — determination of changes of protein fractions, cortisol content in rabbits blood before slaughter and their correction of natural origin biologically active substances (spleen extract).
ISSN 2225-5486 (Print), ISSN 2226-9010 (Online). Eiоnогiцниu eicHUKMffnY. 2015. №2
Object and research methods. The experiment was conducted on 15 rabbits with standard diet. Three groups of rabbits five month of age (5 rabbits each) was formed for research. The spleen extract were using as an biologically active substances to the feed rabbits in pre-slaughter period (five days before slaughter). The extracts were applied to feed by aerosol method (70 °alcohol solution of spleen extract volume of 1.4 ml per rabbit) (group I). The rabbits (group II) received to the feed in the same way of 70 °alcohol solution in the same volume. The control group rabbits received the standard feed in the same volume. The feed eating by rabbits was exercised daily. The rabbits ate food completely. The rabbits slaughter was carried out in the morning. The blood plasma protein fractions separation was carried out by horizontal electrophoresis in polyacrylamide gel (PAAG).
Mathematical treatment of the research results worked statistically using the software package Statistica 6.0 and Microsoft Excel for Windows XP. Probability differences was assessed by Student t-test and results considered likely at P < 0.05.
Results and discussion. We measured the ratio of blood plasma protein fractions of rabbits, which in addition to the feed fed of natural origin biologically active substances. As a result of research was found that aerosol introduction of the spleen extract to the rabbits feed increases the Prealbumin concentration in rabbits blood plasma of two experimental groups twice (P < 0.05) and 2.8 times (P < 0.01) compared to the control.
Cortisol level in rabbits (which further added to the feed of spleen extract (I research group) blood plasma was reliable lower by 40 % (Р<0.05) compared to control, that may to indicate decreasing of stress before slaughter. On the rabbits feeding final stage is necessary to consider a pre-slaughter stress and to apply of natural origin biologically active substances. The results which obtained can to use in researches of stress hormones, such as cortisol, on farm animals for organism resistance increasing, correction and avoid their pre-slaughter stress and improve product quality.
Keywords: rabbits, pre-slaughter stress, spleen extract, protein fractions, cortisol
ВСТУП
Стресовий та iмунодефiцитний стан оргашзму — невЦ'емш один в1д одного системи. Стрес пригшчуе iмунну реактившсть оргашзму, що призводить до порушення його стану i в результат — до захворювань рiзноi етшлогп. Стресовий чинник збуджуе гшоталамус, продукуеться речовина, яка сигналiзуe видьлення гiпофiзом адренокортикотропного гормону, тд впливом якого наднирники секретують кортико!ди (Reeder, Kramer, 2005; Sapolsky et al., 2000). Обгрунтування закономiрностей розвитку стресу i адаптивних властивостей оргашзму — одна iз актуальних проблем, зокрема кролiвництва, оскльки найпоширешшими об'ектами iмунологiчних дослЦжень е кролики, як мають високореактивну iмунну систему (Булгакова, 2011). Порiвняно з шшими тваринами кролики найбыьш пiддатливi до стресового стану, зокрема у результата вЦлучення, перегрупування i транспортування тварин, рiзних технолопчних прийомiв та за недостатньо!" фiзичнil активносл (Сапин, Никитюк, 2000; Корнева, 1993; Srivastava et al., 2014; Rizo-Aguilar, et al., 2014; Jen et al., 2013). П1д час перевезення тдвишуються м'язовий тонус, дiурез i
-А
%
дефекащя, зб1льшуються рефлекторна збудливiсть i потовидыення i, як результат — загальна депдратащя оргашзму, виникае гiпоксiя м'язових i napeHxiMaTO3H^ тканин. Усе це призводить до штенсифшацп катаболiзмy. Змши в органiзмi виявляють впродовж 20-35 дiб/ а iнодi й довше (Булгакова, 2011; Волчегорский и др., 1998; Ибрагимова, Исмагилова, 2013; Сеин, Аксёнов, 2007). Ниш як одне з перспективних напрямiв п1двищення захисних сил оргашзму е використання iмyномодyляторiв, як безпосередньо впливають на активiзацiю адаптацiйниx властивостей iмyнобiологiчного статусу оргашзму тварин (Вишневская, 2012).
Серед застосованих нами iмyномодyляторiв найб1льший вплив на оргашзм тварин i птицi за умов передзабшного стресу мав екстракт селезшки, який мiстить полiамiнИ/ що власне i е антистресорами та iмyномодyляторами: додаткове введення до корму екстракту селезiнки п1двищувало концентрацiю |3-i y-глобyлiнiв та знижувало рiвень кортизолу у плазмi кровi щyрiв (Грабовський та iн./ 2014), призводило до пЦвищення концентрацп y-глобyлiнiв у плазмi кровi кyрчат-бройлерiB/ якi з кормом отримували екстракт селезшки, отриманий iз застосуванням ультразвуку i знижувало рiвень кортизолу, що вказуе на зменшення стресу перед забоем (Грабовський, Грабовська, 2014а).
Особливий штерес викликають досл1дження впливу бiологiчно активних речовин природного походження на сшввЦношення протешових фракцiй кровi та '1х корекщю у передзабiйний перiоД/ тобто за стресового стану оргашзму. Тому метою роботи було дослЦити вплив екстракту селезшки у передзабшний перюд на рiвень кортизолу i спiввiдношення протешових фракцш кровi кроликiв.
МАТЕР1АЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛ1ДЖЕНЬ
Досл1д провели на 15 кроликах породи быий велетень, яких утримували на стандартному гранульованому комбiкормi фермерського господарства Бузького р-ну Львiвськоï обл. Для дослiдження сформували три групи у кожнiй по п'ять тварин 5-мкячного вiкy. За п'ять дiб до забою використовували екстракт селезшки, одержаний iз застосуванням ультразвуку (I дослана група). Екстракти наносили на комбшорм аерозольним методом (70° спиртовий розчин екстракту селезшки об'емом 1,4 мл на тварину). Кроликам II дослЦно'1 групи таким же чином давали до корму 70° розчин етанолу в аналопчному об'емь Кролики контрольно'1 групи отримували стандартний комбшорм. Утримання, годiвлЮ/ догляд та yd манiпyляцiï з тваринами здшснювали зг1дно з бвропейською конвенщею «Про захист хребетних тварин, як використовуються для експериментальних i наукових щлей» (Страсбург, 1986 р.) i «Загальних етичних принципiв експери-ментiв на тваринах», ухвалених Першим Нацiональним конгресом з бшетики (Кшв, 2001). Експерименти проводили з дотриманням принципiв гуманноси, викладених у директивi 6вропейсько'1 Сшльноти (Directive..., 2010).
ISSN 2225-5486 (Print), ISSN 2226-9010 (Online). Бiологiчний eicHUKМДПУ. 2015. №2
Протеlновi фракцй плазми кровi розд1ляли у пластинах 7,5 % полiакриламiднош гелю (ПААГ). У плазмi кровi визначали вмкт кортизолу за допомогою твердофазного iмуноферментного методу iмуносорбцiйним набором, створеним за принципом конкуренцй. Зразок плазми кровi з ендогенним кортизолом шкубували у лунцi разом з ензимним кон'югатом. Пiсля iнкубацii незв'язаний кон'югат вимивали водою. Кiлькiсть зв'язано! пероксидази зворотно пропорцшна концентрацй кортизолу у зразку. Пiсля додавання субстрату змшювалась iнтенсивнiсть забарвлення, що зворотно пропорцшна концентрацй кортизолу у досл1джуваному зразку (Влiзло та iн., 2012).
Аналiз результатiв дослiджень проводили за допомогою пакету програм Б1а11811са 6.0. Вiрогiднiсть рiзниць оцiнювали за t-критерieм Стьюдента. Результати вважали вiрогiдними при Р < 0,05.
ОБГОВОРЕННЯ РЕЗУЛЬТАТ1В ДОСЛ1ДЖЕННЯ
Аналiз бiохiмiчних показникiв кровi кролиюв, що були в умовах стресу перед забоем, показали негативний вплив його дй на адаптивнi механiзми органiзму. У кровi кроликiв контрольно! групи зб1льшилась концентрац1я кортизолу на 40 % (Р < 0,05) порiвняно з тваринами, яким додатково до основного ращону додавали екстракт селезшки (Рис. 1). Отриманi нами дат на кроликах п1дтверджують результати попередшх досл1джень на лабораторних щурах (Грабовський, 2014Ь).
20
15
10
□ I Дослвдна
□ II Дослвдна
□ Контрольна
Рис. 1. Рiвень кортизолу у плазмi кровi кроликiв перед забоем, нг/мл
У плазмi кровi кроликiв досл1дних груп, яким додатково до основного ращону додавали екстракт селезшки та етиловий спирт перед забоем, зб1льшилась концентрац1я фракцй преальбумiнiв вдвiчi (Р < 0,05) та
5
0
%
2,8 разу (P < 0,01) в1дпов1дно. На нашу думку суттевше збыьшення вмюгу преальбум1н1в в II дослЦнш груп1 пов'язано з д1ею етанолу (табл. 1). Таблиця 1. СшввЦношення бiлкових фракцiй плазми KpoBi кролишв перед забоем (%; M ± m; n=5)
Фракцп б1лк1в (%):
Група тварин
I Досл1дна
II Дослана
Контрольна
Преальбумши 4,40±0,351* 5,64±1,768** 1,90±0,546
Альбумши 37,72±5,611 33,90±1,669 30,27±15,812
Глобулши: а 15,60±1,821 17,90±1,447 23,58±8,967
в 4,948±2,177 6,93±4,673 5,47±1,544
Y 35,89±3,774 34,82±3,031 34,17±5,686
Примтка: статистично в1ропдш р1зниц1: * Р<0,05; ** Р<0,01 (стосовно контролю).
Преальбумiн — быок, який синтезуеться у печiнцi i метаболiзуеться переважно в нирках. Одна з найважливших його функцiй — транспорт гормошв щитовидно! залози (тироксину i трийодтиронiну) у кровi. У зв'язку з тим, що першд напiврозпаду цього б1лка в органiзмi дуже корткий (1-2 днi), вш е чутливим показником быоксинтезувально! функцп печiнки. З пе! ж причини преальбумш може слугувати маркером б1лково! недостатностi.
Враховуючи роль нирок у розпадi преальбумiну, данi про його концентращю у кровi використовуються в якоси одного з показникiв, що характеризують функцп нирок. Коротший першд натврозпаду преальбумiну порiвняно з альбумшом дозволяе його рiвню у сироватщ кровi швидше реагувати на змши б1локсинтезувальо! активностi печiнки. У зв'язку з цим, преальбумш може займати одне з центральних мшць у системi дiагностичних параметрiв функцiонального стану печшки (Сорнина, Залевская, 1990).
Висновки
Внесення до корму екстракту селезшки кроликам дослано! групи впливае на рiвень кортизолу у плазмi кровi кроликiв, якi отримували екстракт селезшки був вiрогiдно нижчим порiвняно з тваринами контрольно! групи, що може свЦчити про зменшення стресу перед забоем. Спиртовий екстракт селезшки зб1льшуе концентращю преальбумшв.
Перспективою подальших розвЦок е досл1дження проте!нових фракцiй у кровi свиней та велико! рогато! худоби за використання iмуномодуляторiв та антистресорiв, якi мiстяться в екстракл селезiнки, за умов передзабiйного стресу.
ПЕРЕЛ1К ВИКОРИСТАНО1 Л1ТЕРАТУРИ
Atrial fibrillation pacing decreases intravascular shear stress in a New Zealand white rabbit model: implications in endothelial function / Jen N., Yu F., Lee J. et al. // Biomechanics and modeling in mechanobiology. — 2013. — V. 12. — № 4. — С. 735745.
Official Journal of the European Union L276/33, 2010. Directive 2010/63/eu of the European Parliament and of the Council of 22 September 2010 on the Protection of Animals used for Scientific Purposes. 86/609/EC. 20.10.2010.
Physiological stress in volcano rabbit Romerolagus diazi populations inhabiting contrasting zones at the Corredor Biologico Chichinautzin, Mexico / A. Rizo-Aguilar, J. A. Guerrero, A. M. Montoya-Lara, C. Valdespino // Mammalian Biology-Zeitschrift für Säugetierkunde. — 2014. — V. 79. — № 6. — Р. 357-361.
Reeder D. M. Stress in free-ranging mammals: integrating physiology, ecology, and natural history / D. M. Reeder, K. M. Kramer // J. Mammal. — 2005. — V. 86. -Р. 225-235.
Sapolsky R. M. How do glucocorticoids influence stress responses? Integrating permissive, suppressive, stimulatory, and preparative actions / R. M. Sapolsky, L. M. Romero, A. U. Munck // Endocr. Rev. — 2000. — V. 21. — Р. 55-89. Stress Induced Acral Lick Dermatitis in a Domestic Rabbit: A Case Report / M. Srivastava, A. Ahuja, S. Kachhawaha // Case Reports in Veterinary Medicine. — 2014. — 12. http://dx.doi.org/10.1155/2014/142813
Булгакова О. С. Иммунитет и различные стадии стрессорного воздействия / О. С. Булгакова // Успехи современного естествознания. - 2011. - № 4. - С. 3135.
Вишневская Т. Я. Анализ гематологических показателей у кроликов в условиях стресса и его иммунокоррекции // Инновационному развитию АПК и аграрному образованию —научное обеспечение: материалы Всероссийской научн.-практ. конф. В 3-х т. Т. 2 / ФГБОУ ВПО Ижевская ГСХА. — Ижевск: ФГБОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2012. — С. 10-15.
Влiзло В. В. Лабораторш методи дослЦжень у бшлогп, твариннищв та ветеринарнш медицин : довЦник / В. В. Влiзло, Р. С. Федорук, I. Б. Ратич та ш.; за ред. В. В. Влiзла. Львiв : Сполом, 2012. - 764 с.
Волчегорский И. А. Роль иммунной системы в выборе адаптационной стратегии организма / И. А. Волчегорский, И. И. Долгушин, О. Л. Колесников. — Челябинск : Наука, 1998. — 128 с.
Грабовський С. Вплив iмуномодуляторiв природного походження на концентращю быкових фракцш i рiвень кортизолу у плазмi кровi щурiв за умов стресу / С. Грабовський, О. Грабовська, Д. Остатв // Вкник Львiв. ун-ту. Серiя бюлопчна. — 2014. — Вип. 67. — С. 29-34.
Грабовський С. С. Вплив iмуномодуляторiв природного походження на вмкт быкових фракцш, кортизолу та глутатшну в плазмi кровi курчат-бройлерiв за ISSN 2225-5486 (Print), ISSN 2226-9010 (Online). Бiологiчний всникМДПУ. 2015. №2
St
умов стресу / С. С. Грабовський, О. С. Грабовська // Вкник проблем бшлогп i медицини. — 2014. — Вип. 4. — Том 1(113). — С. 57-61.
Грабовський С. С. Вплив iмуномодуляторiв природного походження на показники клггинного iмунiтету i рiвень кортизолу в кровi шурiв за умов стресу / Бюлопчш студп / Studia Biologica. — 2014. — Т. 8. — №1. - C. 93-102. Ибрагимова Л. Л. Применение гомеопатического препарата «Фоспасим» для повышения адаптационной способности кроликов при транспортировке / Л. Л. Ибрагимова, Э. Р. Исмагилова // Фундаментальные исследования. — 2013. — № 8. — C. 376-379.
Корнева Е. А. О взаимодействии нервной и иммунной систем / Е. А. Корнева // Иммунология. - СПб. : Наука, 1993. — С. 7-9.
Сапин М. Р. Иммунная система, стресс и иммунодефицит / М.Р. Сапин, Д.Б. Никитюк. - М.: Джандар, 2000. - 184 c.
Сеин, Б. С. Интерьерные показатели у кроликов при иммобилизационном стрессе / Б. С. Сеин, А. А. Аксёнов // Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения: материалы XI Международной научно-производственной конференции. — Белгород, 2007. — С. 217.
Соркина Д. А. Структурно-функциональные свойства белков / Д. А. Соркина, И. Н. Залевская. - Киев : Вища школа, 1990. — 215 с.
References
Bulgakova, O. S. (2011). Immunity and the various stages of stress exposure. The successes of modern science. 4, 31-35.
Grabovskyi, S. S., Grabovska, O. S., Ostapiv, D. D. (2014). Natural origin immunomodulators influence on protein fractions concentration and Cortisol level in rats blood at pre-slaughter stress. Visnyk of Lviv Univ. Biology Series. 67, 29-34.
Grabovskyi, S. S., Grabovska, O. S. (2014). Natural origin immunomodulators influence on protein fractions, cortisol and glutathione content in broiler
chickens blood under stress. Visnyk problem biolohiyi i medytsyny. 4(113), 57-61. ISSN 2225-5486 (Print), ISSN 2226-9010 (Online). Eiоnогiцниu eicHUKMffnY. 2015. №2
Grabovskyi, S.S. 2014. Effect of natural immunomodulators influence on cellular
immunity indices and Cortisol level in rat's blood at pre-slaughter stress. Studia Biologica. 8 (1), 93-102.
Ibragimova, L. L., Ismagilova, Je. R. (2013). The use of homeopathic medication «Fospasim» to enhance the adaptive capacity of rabbits during transport. Fundamental research. 8, 376-379.
Korneva, E.A. (1993). On the interaction of the nervous and immune systems. In Immunology. Saint Petersburg: Nauka.
Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of 22 September 2010 on the protection of animals used for scientific purposes. Official Journal of the European Union L276/33. 86/609/EC. 20.10.2010.
Reeder, D. M., Kramer K. M. (2005). Stress in free-ranging mammals: integrating physiology, ecology, and natural history. J. Mammal. 86, 225-235.
Rizo-Aguilar, A., Guerrero, J. A., Montoya-Lara, A. M., Valdespino, C. (2014). Physiological stress in volcano rabbit Romerolagus diazi populations inhabiting contrasting zones at the Corredor Biologico Chichinautzin, Mexico. Mammalian Biology-Zeitschriftfür Säugetierkunde. 79(6), 357-361.
Sapin, M. R., Nikitjuk, D. B. (2000). The immune system, stress and immune deficiency. Moscow: Dzhandar.
St
Sapolsky, R. M., Romero L.M., Munck. A. U. (2000). How do glucocorticoids
influence stress responses? Integrating permissive, suppressive, stimulatory, and preparative actions. Endocr. Rev. 21, 55-89.
Sein, B. S., Aksjonov A. A. (2007). Interior indicators in rabbits during
immobilization stress. Problems of agricultural production at the present stage and their solutions. Proceed. XI International Scientific-Industrial conference. Belgorod.
Sorkina, D. A., Zalevskaja, I. N. (1990). Structural and functional properties of proteins. Kiev: Vyshha shkola.
Srivastava, M., Ahuja, A., Kachhawaha, S., Singh, N. K., Sharma, A., Kachhawa, J. P. (2014). Stress Induced Acral Lick Dermatitis in a Domestic Rabbit: A Case Report. Case Reports in Veterinary Medicine. 12. http://dx.doi.org/10.1155/2014/142813
Vishnevskaja, T. Ja. (2012). An analysis of hematological parameters of rabbits under stress and immune. Innovative development of agribusiness and agricultural education — scientific support: Materials of All-Russian Scientific-Practical Conference. Izhevsk: Izhevsk State Agricultural Academy.
Vlizlo, V. V., Fedoruk, R. S., Ratych, I. B. (2012). Laboratory methods of investigation in biology, stock-breeding and veterinary. Reference book. Lviv: SPOLOM.
Volchegorskij, I. A., Dolgushin, I. I., Kolesnikov, O. L. (1998). The role of the immune system in the organism adaptation strategy selection. Cheljabinsk: Nauka.
102 Бюлопчний в1сник Щ2
-fi>
Поступила в редакцию 22.07.2015
Как цитировать:
Грабовський, С.С., Грабовська, О.С. (2015). Вплив iмуномодуляторiв природного походження на концентращю проте!нових фракцiй та рiвень кортизолу у плазмi кровi кроликiв за умов стресу. Биологический вестник Мелитопольского государственного педагогического университета имени Богдана Хмельницкого, 5 (2), 93-102. егоза"* http://dx.doi.org/10.7905/bbmspu.v5il.979
© Грабовський, Грабовська, 2015
Users are permitted to copy, use, distribute, transmit, and display the work publicly and to make and distribute derivative works, in any digital medium for any responsible purpose, subject to proper attribution of authorship.
MH^H
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 License
