Токсикологическая оценка препарата «альгасол»
Ермолина С.А., Созинов В.А.
ФГБОУ ВО Вятская ГСХА, г. Киров, Россия
Ключевые слова: Альгасол, острая токсичность, кумуляция, хроническая токсичность
Аннотация. В статье приводятся данные о параметрах токсичности препарата Альгасол, а именно о его острой и хронической токсичности и кумулятивных свойствах.
Известно, что любое новое фармакологическое средство, которое вводится в практику ветеринарной медицины и тем более для массового применения, должно отвечать следующим требованиям:
1) не выходить за определенные границы токсичности, что определяет способ их применения (индивидуальный, выборочно-групповой или групповой), а лучше вовсе не иметь токсических свойств;
2) не вызывать нежелательных побочных эффектов;
3) иметь преимущество перед известными средствами того же типа действия или значения (по эффективности, удобству применения, стоимости и пр.);
4) не угнетать или стимулировать общую резистентность и иммунореактивность организма;
5) обладать достаточной лечебной и профилактической эффективностью;
6) не давать опасных для здоровья человека остатков в продуктах, получаемых от обработанных животных, и не ухудшать качество этих продуктов [3].
Целью данной работы было проведение токсикологической оценки вновь созданного препарата «Альгасол». В задачи исследования входило определение параметров острой токсичности, выявления кумулятивных свойств препарата и его хронической токсичности.
Материалом для исследования служили препарат «Альгасол», цельная кровь, сыворотка крови, а объектом наблюдения – лабораторные животные (белые мыши, крысы).
Изучение острой токсичности препарата «Альгасол» проводили по методу Кербера на белых мышах, при однократном пероральном введении с определением средней смертельной дозы (LD50). О токсическом действии препарата судили по клинической картине, количеству погибших животных и результатам патологоанатомического вскрытия [1]. Экспериментальное определение максимально переносимой дозы (LD0) препарата «Альгасол» осуществляли в диапазоне доз от 0,1 до 0,8 мл.
Выявление кумулятивных свойств препарата «Альгасол» проводили на белых мышах. В основу метода их выявления был взят тест субхронической токсичности (Лим с соавт. 1961) [3]. В опыте было использовано 20 животных. Препарат животным вводили внутрь в подогретом виде (на водяной бане до температуры 37,5ºС) при помощи шприца и иглы с оливой в следующих дозах: первые 4 дня – 4 мл/кг массы тела (что составляло 1/10 от максимально переносимой дозы LD0), затем каждые последующие 4 дня дозу повышали в 1,5 раза. К концу опыта ежедневная доза составила – 40 мл/кг массы тела. Наблюдения за животными проводили в течение 28 дней. При этом учитывали: общее состояние, характер и степень активности, координацию движений, реакцию животных на ориентировку, тактильные и болевые раздражители, наличие тремора, судорог, параличей и других признаков.
Хроническую токсичность препарата «Альгасол» определяли на двух группах белых крыс, одна из которых была контрольной, другая – опытной. Каждая группа животных включала 12 самок и 12 самцов. Препарат вводили перорально в дозе – 1 мл/кг массы тела в нативном виде ежедневно в течение 3-х месяцев. Животным контрольной группы перорально вводили дистиллированную воду в том же объеме. В течение всего экспериментального периода животные находились под ежедневным наблюдением, во время которого учитывали общее состояние, потребление корма и воды, состояние волосяного покрова и видимых слизистых оболочек, частоту дыхания. Предварительно до и через 30, 60 и 90 дней после дачи препарата определяли массу животных и проводили анализ крови на содержание эритроцитов, гемоглобина, лейкоцитов, выводили лейкограмму. В конце периода наблюдения под легким эфирным наркозом из каждой группы умерщвляли (декапитацией) по 6 животных для проведения патоморфологических исследований. В сыворотке крови определяли общий белок, содержание глюкозы и изменения активности трансаминаз. Внутренние органы изолировали от окружающих тканей, взвешивали, вычисляли их относительную массу и в дальнейшем подвергали патоморфологическому исследованию.
Результаты исследования. Острая токсичность – вредное действие препарата, проявляющееся после однократного его применения или повторного введения через короткие (не более 6 часов) интервалы в течение суток.
В период наблюдения гибели животных не было. Общее состояние, аппетит и поведение животных не изменились по сравнению с животными контрольной группы при одинаковых условиях кормления и содержания.
При выборочном убое и вскрытии животных из опытной и контрольной групп изменений во внутренних органах не обнаружено.
Если препарат переносится животными без видимых последствий в дозе 20000 мг/кг и выше, количественная оценка его на токсичность не проводится, и он классифицируется как малотоксичный. В опыте средние летальные дозы превышают 40000 мг/кг, т.е. в 40 раз больше регламентированных токсических доз для веществ IV класса опасности – 1000 мг/кг по Медведеву и в 8 раз больше – 5000 мг/кг по ГОСТ 12.1.007-76.
Одним из важнейших этапов токсикологической оценки является выявление кумулятивных свойств фармакологических препаратов, так как процесс кумуляции соединений в организме составляет одну из основ потенциальной опасности хронического отравления.
Таблица 1 – Кумулятивные свойства препарата «Альгасол»
| Параметры | Сроки введения, сутки | ||||||
| 1-4 | 5-8 | 9-12 | 13-16 | 17-20 | 21-24 | 25-28 | |
| Ежедневно вводимая доза в частях от 1/10 максимально предельной дозы | 0,1 | 0,15 | 0,22 | 0,34 | 0,5 | 0,75 | 1,0 |
| 4,0 | 6,5 | 8,8 | 13,6 | 20,0 | 30,0 | 40,0 | |
| Суммарная доза за 4 дня введения в частях от 1/10 максимально предельной дозы | 0,4 | 0,6 | 0,9 | 1,4 | 2,0 | 3,0 | 4,0 |
| 35,2 | 54,4 | ||||||
| Суммарная доза, при которой не отмечена гибель мышей | - | - | - | - | - | - | - |
| Суммарная доза, при которой отмечается начало гибели мышей | - | - | - | - | - | - | - |
| Суммарная доза, при которой отмечается гибель мышей | - | - | - | - | - | - | - |
| Количество павших животных к живым | 0/20 | 0/20 | 0/20 | 0/20 | 0/20 | 0/20 | 0/20 |
В результате проведенных исследований было отмечено, что в течение всего эксперимента гибели белых мышей не наблюдалось (табл. 1). Следовательно, при изучении субхронической токсичности препарата «Альгасол» кумулятивных свойств не выявлено.
Хроническую токсичность препарата «Альгасол» определяли на белых крысах.
В результате проведенных экспериментов установлено, что длительное воздействие препарата «Альгасол» на организм опытных животных не приводит к изменению состояния кожного и волосяного покрова, видимых слизистых оболочек. Потребление корма и воды крысами опытной группы не отличалось от показателей животных контрольной группы. Животные всех групп были активны, поведение опытных крыс не отличалось от контрольных и соответствовало данному виду животных, физиологические отправления были нормальными. На протяжении эксперимента гибели животных, как в опытной, так и в контрольной группе не наблюдали.
Из данных таблицы 2 следует, что все животные прибавляли в массе, но более выраженное ежемесячное увеличение массы наблюдали у животных опытной группы.
Таблица 2 – Динамика прироста массы тела крыс (г); М±m, n = 12
| Сроки исследования | Пол | Контрольная группа | Опытная группа |
| Исходные данные | ♂ | 168,5±1,47 | 163,8±1,24 |
| ♀ | 161,2±1,23 | 156,1±1,33 | |
| Через 1 месяц | ♂ | 172,3±0,68 | 181,9±0,78* |
| ♀ | 165,7±0,87 | 174,3±0,98* | |
| Через 2 месяца | ♂ | 181,3±1,27 | 198,3±1,05** |
| ♀ | 172,2±1,39 | 187,3±1,22** | |
| Через 3 месяца | ♂ | 191,3±1,18 | 208,5±1,12** |
| ♀ | 183,6±1,27 | 195,1±1,18** |
Примечание: * – Р ≤ 0,05; ** – Р ≤ 0,01
Уже через 1 месяц после начала дачи препарата масса самцов и самок в опытной группе достоверно увеличилась по сравнению с контролем на 9,6 и 8,6 г. В дальнейшем эта тенденция сохранилась до конца периода наблюдения, разница в живой массе самцов и самок по отношению к контрольным животным в конце эксперимента составила – 17,2 и 11,5 г соответственно. В целом за период наблюдения прирост живой массы у самцов и самок как в контрольной группе, так и в опытной был достоверным и составил в контроле – 22,8 и 22,4, в опыте – 44,7 и 39,0 г соответственно.
Гематологические показатели приведены в таблицах 3, 4 и 5.
Число эритроцитов в крови крыс контрольной группы на протяжении всего периода наблюдений существенно не изменялось (табл. 3). Напротив, в крови крыс опытной группы отмечали стабильное, начиная с первого месяца наблюдения, увеличение количества эритроцитов. Через 3 месяца (к концу периода наблюдения) у животных опытной группы наблюдали достоверное увеличение количества эритроцитов в крови на 12,9 по сравнению с исходными показателями и на 10,6% по сравнению с контролем.
Таблица 3 – Морфологический состав крови крыс, М±m, n=6
| Сроки исследования | Контрольная группа | Опытная группа |
| Содержание эритроцитов (х 1012/л) | ||
| Исходные данные | 5,87±0,14 | 5,91±0,18 |
| Через 1 месяц | 6,01±0,18 | 6,23±0,13 |
| Через 2 месяца | 6,08±0,14 | 6,35±0,15 |
| Через 3 месяца | 6,03±0,09 | 6,67±0,10* |
| Содержание лейкоцитов (х 109/л) | ||
| Исходные данные | 9,36±0,27 | 9,12±0,26 |
| Через 1 месяц | 9,28±0,21 | 9,25±0,19 |
| Через 2 месяца | 9,24±0,29 | 9,57±0,16 |
| Через 3 месяца | 9,31±0,18 | 9,91±0,21 |
Примечание: * – Р ≤ 0,05
Что касается содержания лейкоцитов в крови (табл. 3), то изменения их числа носили статистически недостоверный характер. В контрольной группе животных показатели содержания лейкоцитов в крови в течение всего периода наблюдения были несколько ниже исходных показателей. Напротив, у животных в опытной группе к концу периода наблюдения количество лейкоцитов в крови стало больше на 8,7% по сравнению с исходными показателями и на 6,4% по сравнению с контрольной группой животных.
Таблица 4 – Содержание гемоглобина (г/л) в крови крыс, М±m, n=6
| Сроки исследования | Контрольная группа | Опытная группа | |
| Исходные данные | 87,16±2,11 | 91,44±2,23 | |
| Через 1 месяц | 88,42±2,18 | 96,57±2,12 | |
| Через 2 месяца | 89,56±1,88 | 102,48±1,89* | |
| Через 3 месяца | 90,33±2,09 | 104,58±1,33** |
Примечание: * – Р ≤ 0,05; ** – Р ≤ 0,01
Анализируя данные таблицы 4, можно отметить, что к концу периода наблюдения у животных контрольной группы содержание гемоглобина в крови незначительно увеличилось на 3,6%, тогда как у животных опытной группы к концу опыта наблюдали достоверное увеличение содержания гемоглобина в крови на 14,4% по сравнению с исходными показателями и на 15,8% по сравнению с контролем.
Достоверное увеличение количества эритроцитов, содержания в крови гемоглобина и небольшое увеличение лейкоцитов при испытании препарата «Альгасол» свидетельствуют о стимулирующем его влиянии на органы кроветворения.
Таблица 5 – Лейкограмма у подопытных крыс (%), М±m, n=6
| Сроки наблюдения | Эозинофилы | Базофилы | Нейтрофилы | Лимфоциты | Моноциты | |
| палочкоядерные | сегментоядерные | |||||
| Контрольная группа | ||||||
| Исходные данные | 1,0±0,44 | 0,7±0,42 | 4,7±0,67 | 22,0±1,32 | 66,8±1,01 | 4,8±0,60 |
| Через 1 месяц | 0,5±0,22 | 0,3±0,21 | 3,0±0,36 | 21,2±1,10 | 70,2±1,49 | 4,8±0,48 |
| Через 2 месяца | 0,0 | 0,0 | 1,7±0,56 | 20,2±1,47 | 75,0±1,59 | 3,2±0,79 |
| Через 3 месяца | 0,0 | 0,0 | 2,2±0,65 | 22,0±1,32 | 72,0±1,37 | 3,8±0,54 |
| Опытная группа | ||||||
| Исходные данные | 0,5±0,22 | 0,5±0,22 | 4,0±0,52 | 20,0±0,97 | 70,7±0,95 | 4,3±0,33 |
| Через 1 месяц | 0,2±0,17 | 0,0 | 2,7±0,71 | 20,8±2,01 | 73,3±1,48 | 3,0±0,45 |
| Через 2 месяца | 0,0 | 0,0 | 3,2±0,70 | 19,5±1,26 | 74,8±1,70 | 2,5±0,56 |
| Через 3 месяца | 0,0 | 0,0 | 3,7±0,61 | 19,2±1,11 | 74,8±0,95 | 2,3±0,42 |
Таблица 6 – Биохимические показатели сыворотки крови крыс, М±m, n=6
| Сроки исследования | Контрольная группа | Опытная группа |
| Содержание общего белка (г/л) | ||
| Исходные данные | 72,8±0,82 | 73,9±0,72 |
| Через 1 месяц | 72,4±0,91 | 74,2±0,93 |
| Через 2 месяца | 72,7±0,95 | 74,4±0,95 |
| Через 3 месяца | 73,5±0,89 | 75,6±0,94 |
| Содержание глюкозы (ммоль/л) | ||
| Исходные данные | 3,36±0,13 | 3,33±0,16 |
| Через 1 месяц | 3,39±0,14 | 3,54±0,14 |
| Через 2 месяца | 3,44±0,15 | 3,62±0,13 |
| Через 3 месяца | 3,51±0,13 | 3,71±0,14 |
| Активность аспартатаминотрансферазы (ммоль/л) АсАТ | ||
| Исходные данные | 0,61±0,02 | 0,59±0,03 |
| Через 3 месяца | 0,64±0,02 | 0,53±0,02* |
| Активность аланинаминотрансферазы (ммоль/л) АлАТ | ||
| Исходные данные | 0,43±0,03 | 0,42±0,02 |
| Через 3 месяца | 0,39±0,02 | 0,30±0,02 |
Примечание: * – Р ≤ 0,05
В лейкограммах крови у опытных крыс также не выявлены изменения со стороны основных популяций лейкоцитов, содержание которых мало чем отличалось от таковых в контрольной группе животных (табл. 5). Следовательно, можно утверждать, что препарат «Альгасол» в испытанных дозах не оказывал токсического действия на основные популяции лейкоцитов.
Существенных отклонений после длительной дачи препарата не выявлено и в биохимических показателях сыворотки крови (табл. 6).
Как видно из данных таблицы 6, имевшая место разница в показателях содержания общего белка и глюкозы у подопытных животных была недостоверной.
У животных контрольной группы активность АсAT сыворотки крови за период наблюдения незначительно возросла – на 4,92%, тогда как в опытной группе, напротив, активность АлАТ снизилась – 10,2%. С поправкой на разнонаправленность изменений разница между контрольной и опытной группами была существенной и достоверной.
По окончанию эксперимента крыс декапитировали под легким эфирным наркозом, определяли абсолютную массу внутренних органов и проводили макро- и микроскопические исследования.
Данные о массе тела и внутренних органов крыс представлены в таблице 7, из данных которой видно, что у животных опытной группы отмечали достоверное увеличение массы тела по отношению к животным контрольной группы на 12,98%.
На фоне достоверного различия в приросте массы тела у животных опытной группы произошло и достоверное увеличение абсолютной массы всех внутренних органов.
Таблица 7 – Морфометрические показатели крыс (г), М±m, n=6
| Орган | Контрольная группа | Опытная группа |
| Масса тела | 192,6±4,23 | 217,6±4,48* |
| Масса головного мозга | 1,71±0,02 | 1,96±0,02** |
| Относительная масса органа,% | 0,89 | 0,90 |
| Масса сердца | 0,82±0,02 | 1,03±0,04** |
| Относительная масса органа,% | 0,43 | 0,47 |
| Масса легких | 1,31±0,02 | 1,49±0,03* |
| Относительная масса органа,% | 0,68 | 0,68 |
| Масса печени | 7,47±0,08 | 8,57±0,08* |
| Относительная масса органа,% | 3,88 | 3,94 |
| Масса селезенки | 0,71±0,02 | 0,83±0,02* |
| Относительная масса органа,% | 0,37 | 0,38 |
| Масса почек | 1,53±0,02 | 1,87±0,03** |
| Относительная масса органа,% | 0,79 | 0,86 |
Примечания: * – Р ≤ 0,05; ** – Р ≤ 0,01
Абсолютный прирост массы головного мозга составил 0,25 г (14,6%) по сравнению с показателями контрольной группы животных. Однако если перевести абсолютные показатели массы головного мозга по отношению к массе тела животного, то здесь различия окажутся незначительными: относительная масса головного мозга составила у контрольных крыс 0,89%, у опытных – 0,9%, или больше всего на 0,01%.
Абсолютный прирост массы сердца в опыте составил – 0,21 г (25,6%) по сравнению с показателями контрольной группы животных, а относительная масса сердца у опытных крыс была больше всего лишь на 0,07%. Увеличение массы сердца, возможно, связано с функциональной гипертрофией сердца в связи с активизацией общего обмена веществ в организме.
Абсолютный прирост массы легких в опыте составил 1,1 г (13,7%) по сравнению с показателями контрольной группы животных, а относительная масса легких у крыс обеих групп была одинаковой.
Абсолютный прирост массы печени в опыте составил 0,18 г (14,7%) по сравнению с показателями контрольной группы животных. Относительная масса печени у опытных крыс превышала таковые в контроле всего лишь на 0,06%.
Абсолютный прирост массы селезенки в опыте составил 0,12 г (16,9%) по сравнению с показателями контрольной группы животных. Относительная масса селезенки превышала контрольные показатели всего лишь на 0,01%.
Аналогичные изменения отмечены и в почках. Абсолютный прирост массы почек в опыте составил 0,34 г (22,2%) по сравнению с показателями контрольной группы животных. Относительная масса почек у контрольных крыс была 0,79, у опытных крыс – 0,86%, или больше на 0,07%.
По-видимому, увеличение массы и печени, и селезенки можно объяснить их большим кровенаполнением. Кроме этого, нельзя снимать со счетов и то обстоятельство, что в экстракте морской бурой водоросли содержатся микроэлементы в сбалансированном виде, поэтому изменение массы этих органов можно объяснить как депонированием в них компонентов экстракта, так и стимуляцией здесь обменных процессов. Известно, что в отношении увеличения массы печени и почек имеет значение тот факт, что цинк, как все тяжелые металлы, накапливается в печени, а выделяется через почки [2]. Проведенные исследования дают основания полагать, что длительное применение препарата не только не вызывает токсического действия на органы подопытных животных, а напротив, оказывает стимулирующее для их роста и развития действие.