Антиоксидантное действие препаратов «Гумивал» и «Полисорб ВП» при микотоксикозе смешанной этиологии у свиней
Грекова А.А., Мальцев А. Н.
Введение:
Одним из механизмов патогенного действия микотоксинов может являться индукция процесса образования свободных радикалов и инициация реакции перекисного окисления липидов [1, 2, 3]. Во многих случаях продукция свободных радикалов может служить дополнительным механизмом токсичности, более существенным, чем прямое повреждение клеток [4]. В связи с чем, мы изучали антиоксидантное действие препарата «Гумивал», полученного на основе природных компонентов гуминового вещества и адсорбента «Полисорб ВП», при «окислительном» стрессе, вызванного действием микотоксинов.
Материалы и методы:Работа проводилась на с/х животных – свиньях крупной белой породы, в возрасте 11 мес. Группы были подобраны по принципу пар аналогов. Животные находились в одинаковых условиях кормления и содержания. В группах было по 6 голов. Для проведения эксперимента нами была выбрано индивидуальное подворье Смагина В.В. с. Константиновское, Петровского района, Ставропольского края. Перед началом эксперимента свиньи прошли ветеринарный осмотр, в результате которого, у свиней были обнаружены следующие симптомы: отставание в физическом развитии (табл. 1), плохое поедание корма, признаки диареи. Предварительное проведение ветеринарным врачом с. Константиновское противоинвазионных мероприятий и антибактериальной терапии результатов не дало. Нами был взят корм (зерносмесь) для проведения микотоксикологического анализа, в результате которого было выявлено содержание в нем следующих микотоксинов: Т-2 токсин – 0,98 мг/кг; ДОН (дезоксиниваленол) – 0,017 мг/кг; ЗЕА (зеараленон) – 1,5мг/кг; ФУМ (фумонизин) - 0,164 мг/кг; ОХР (охратоксин) – 0,122 мг/кг. Таким образом, животным был поставлен диагноз - микотоксикоз смешанной этиологии. Для лечения применялся апробированный адсорбент «Полисорб ВП» г. Челябинск в дозе 0,5 г/кг живой массы 2 раза в сутки в течение 7 дней. Для апробации терапевтических эффектов при микотоксикозах мы использовали препарат «Гумивал» ООО «Лигфарм» г. Москва, который вводился по следующей методике: 25 мг/кг живой массы 1 раз в сутки в течение 15 дней до исчезновения клинических признаков микотоксикозов. Затем, для закрепления полученных результатов, препарат вводили 1 раз в сутки через день. Через месяц после начала эксперимента у животных была взята кровь из ушной вены для проведения биохимических, гематологических и т.д. исследований. Препарат «Гумивал» разводился с водой и смешивался с сухим кормом (дерть).
Содержание малонового диальдегида (МДА) определяли спектрофотометрическим методом измерением реагирующих с тиобарбитуровой кислотой соединений [5], активность каталазы определяли спектрофотометрически в реакции Н2О2 с молибдатом аммония [6], содержание a-токоферола и ретинола определяли методом жидкостной хроматографии на хроматографе «Милихром 4» Россия, содержание холестерина в сыворотке крови определяли с помощью набора фирмы «Lachema» (Чехия), кислотную резистентность эритроцитов определяли спектрофотометрически l = 730 нм., по проценту гемолиза эритроцитов при рН = 4.
Результаты и их обсуждение:
В результате эксперимента у опытных животных повысился аппетит и поедаемость корма. Живая масса животных стала достоверно увеличиваться по сравнению с контролем (таб. №1). Следует отметить более достоверные результаты увеличения массы и показателя среднесуточного прироста при применении препарата «Гумивал». Это объясняется тем, что «Гумивал» вещества - гуминовые кислоты служат дополнительным источником энергии.
Таблица №1
Динамика живой массы контрольной и опытных групп животных.
| Группы | Масса в 11 мес, (кг) | Масса в 12 мес, (кг) | Среднесуточный прирост, (г) |
| Контроль | 52,17 ± 2,24 | 68,63 ± 1,51 | 500 ± 100 |
| «Гумивал» 25 мг/кг | 54,17 ± 2,51 | 90,67 ± 2,11* | 960 ± 111,3* |
| «Полисорб ВП» 0,5 г/кг | 59,17 ± 2,24 | 82,62 ± 2,67* | 703,3 ± 186,2 |
*-Р<0,05 по сравнению с контролем.
Исследование состояния про - антиоксидантного баланса крови свиней при микотоксикозе показало активацию процесса перекисного окисления липидов (ПОЛ), о чем свидетельствует повышенное образования в крови больных животных альдегидных продуктов пероксидации липидов и снижение антиоксидантной защиты. Так, мы наблюдаем повышенное содержание в крови больных животных одного из конечных продуктов ПОЛ – малонового диальдегида (МДА) (табл. 2).
Активация свободно-радикальных процессов, как правило, приводит к снижению антиоксидантной защиты. В нашем эксперименте при микотоксикозе смешенной этиологии мы наблюдаем низкую активность каталазы и снижение содержания антиоксидантных витаминов Е и А у больных свиней (табл.2, 3).
Таблица 2
Показатели антиоксидантной системы крови экспериментальных животных.
| Группы | МДА нМоль/мл | Каталаза мкМольН2О2/мл*мин. |
| Контроль | 4,16 ± 0,19 | 1,033 ± 0,023 |
| «Гумивал» 25 мг/кг | 2,0 ± 0,06* | 1,4 ± 0,01* |
| «Полисорб ВП» 0,5 г/кг | 2,7 ± 0,08* | 1,17 ± 0,01* |
*-Р<0,05 по сравнению с контролем.
Применение препаратов оказывает антиоксидантный эффект. Так, введение «Полисорб ВП» и «Гумивал» снижает содержание МДА в крови экспериментальных животных (табл. 2). Наблюдается так же повышение активности каталазы и увеличение содержания антиоксидантных витаминов Е и А. (Табл. 2, 3), Препараты «Полисорб ВП» и «Гумивал» снижают поступление микотоксинов в кровь, которые в свою очередь являются про-оксидантами, запуская процесс образования свободных радикалов. Снижение активности свободно-радикальных процессов приводит к уменьшению расходования витаминов А и Е на инактивацию микотоксинов. Так, в отличие от антиоксидантных ферментов, витамины при инактивации свободных радикалов расходуются в эквимолярном соотношении т.е. количество инактивированных радикалов равно количеству окисленных при этом антиоксидантов, При снижении процесса ПОЛ происходит нормализация содержания данных витаминов в крови. Это связано с включением компенсаторных механизмов, таких как увеличение поступления в кровь из желудочно-кишечного тракта, перераспределение между тканевыми депо и увеличение скорости восстановления витаминов.
Таблица 3
Содержание антиоксидантных витаминов в крови экспериментальных животных.
| Группы | Витамин Е мкг\мл. | Витамин А МЕ\мл. |
| Контроль | 1,6 ± 0,16 | 0,31 ± 0,03 |
| «Гумивал» 25 мг/кг | 5,9 ± 0,17* | 1,41 ± 0,01* |
| «Полисорб ВП» 0,5 г/кг | 2,54 ± 0,21* | 1,11 ± 0,01* |
| Норма | 2,0-4,0 | 0,7-1,75 |
*-Р<0,05 по сравнению с контролем.
Таким образом, одним из механизмов антиоксидантного действия препарата «Гумивал», является снижение поступления микотоксинов из желудочно-кишечного тракта в кровь, поскольку антиоксидантные эффекты сопоставимы и даже превосходят эффекты адсорбента микотоксинов «Полисорб ВП». Более эффективное действие препарата «Гумивал» можно объяснить тем, что содержащиеся в нем гуминовые кислоты нормализуют микрофлору кишечника, на которую отрицательный эффект оказывают микотоксины. Улучшение микрофлоры кишечника приводит к повышению продукции вторичных и третичных нутриентов, к которым относятся и антиоксидантные витамины. Кроме того, антиоксидантные эффекты препарата «Гумивал» мы можем объяснить содержащимися в нем микроэлементами. Гуминовые кислоты образуют комплексы с биоэлементами. В состав гуминового вещества входят эссенциальные микроэлементы – Mn, Fe, Co, Zn, Cu, и др. [7], что в свою очередь улучшают процессы метаболизма и повышают резистентность организма к патогенным факторам. Цинк, селен, медь, железо является кофактороми антиоксидантных ферментов – супероксиддисмутазы., каталазы, глутатионпероксидазы.
В нарушении микро- и макрореологических свойств крови немалая роль принадлежит интенсификации свободнорадикальных процессов. Так, показано, что активация в эритроцитах свободнорадикальных процессов уменьшает текучесть и деформируемость эритроцитарных мембран и морфологию эритроцитов, тем самым изменяя агрегационную и деформационную способность этих клеток [8]. В нашем эксперименте активация процесса ПОЛ, у больных животных, приводит к повышению резистентности эритроцитов к окислительному стрессу (табл. 4).
Таблица 4
Кислотная резистентность эритроцитов и содержание холестерина в крови экспериментальных животных.
| Группы | Холестерин (мМ/л) | резистентность эритроцитов (% гемолиза) |
| Контроль | 1,35 ± 0,01 | 89,4 ± 0,63 |
| «Гумивал» 25 мг/кг | 0,69 ± 0,04* | 96,9 ± 0,75* |
| «Полисорб ВП» 0,5 г/кг | 0,79 ± 0,01* | 91,7 ± 0,12* |
*-Р<0,05 по сравнению с исходными данными.
Повышение кислотой резистентности эритроцитов при микотоксикозе мы объясняем структурными изменениями в мембранах эритроцитов. Так литературные данные свидетельствуют о повышении резистентности мембран к ПОЛ, вследствие изменения их фосфолипидного состава, соотношения фосфолипиды/ холестерин в сторону повышения содержания в них холестерина [9, 10]. Также, изменяется жирнокислотный состав липидов и фосфолипидов мембран, за счет снижения в них полиненасыщенных и увеличения насыщенных жирных кислот [11]. Полученные результаты позволяют полагать, что немедленная реакция эритроцитов на изменение интенсивности ПОЛ характеризует высокую степень участия этих клеток не только в гемореологии, но и в системе антиоксидантной защиты. По-видимому, эритроцитарное звено первым реагирует на изменение активности свободнорадикального окисления.
Снижение активности процессов ПОЛ при применении препаратов «Полисорб ВП» и «Гумивал»приводит к снижению кислотной резистентности эритроцитов, что связано с уменьшением холестерина (табл. 4) и нормализацией жирнокислотного состава фосфолипидов мембран эритроцитов.
Литература
1. Khachatourians G.G. Metabolic effects of trichothecene T-2 toxin // Can. J. Physiol.Pharmacol. – 1990. – V.68. – N 7. – P.1004–1008.
2. Rizzo A.F., Hatroshi F., Ahotupa M., Sankari S., Elovaara E. Protective effect of antioxidants against free radical-mediated lipid peroxidation induced by DON or T-2 toxin // Zentralbl. Veterinarmed. [A]. – 1994. – V.41. – N 2. – P.81–90.
3. Mezes M., Barta M., Nagy G. Comparative investigation on the effect of T-2 mycotoxin on lipid peroxidation and antioxidant status in different poultry species // Res. Vet. Sci. – 1999. – V.66. – N 1. – P.19–23.
4. Atroshi F, Rizzo A, Westermarck T, Ali-Vehmas T .Antioxidant nutrients and mycotoxins. Toxicology. 2002 Nov 15;180(2):151-67. Review.
5. Стальная И.Д (1977) В кн. Современные методы в биохимии. (под ред.. Ореховича В.Н.) Медицина, Москва, с. 63 – 69.
6. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Б (1988) Лаб. дело, 1, 16 – 19.
7. Горовая А.И., Орлов Д.С., Щербенко О.В. Гуминовые вещества. Киев: Наук. думка, 1995. 304 с.
8. Watanabe H., Kobayashi A., Yamamoto T., et. al. (1990) Free Radic. Biol. Med.; 8 (6): 507-514.
9. Бурлакова Е.Б., Храпова Н.Г (1985) Успехи химии, , т. LIV, вып. 9, с 1540 –1558.
10. Пальмина Н.П (1984) Укр. биохим. журн., т. 56, с. 275.
11. Буко В.У., Немкевич В.В., Мальцев А.Н, и др. (1994) Патологическая физиология и экспериментальная терапия, 4, 50 – 53