Антиоксидантный и стресспротекторный эффекты аскорбата лития в биомедицинских моделях у свиней

Во многих странах мира все шире используют для медико-биотехнологических исследовательских работ свиней. В мировой практике используют специально выведенные породы свиней и мини-свиней (в США — хормельские, хенфордские и т. д.) [1–2]. В США широко применяются в экспериментах и аборигенные породы свиней – юкатанские и американо-эссекские. В Европе самая крупная ферма мини-свиней находится в Германии, где разводится геттингенская порода.

Свиньи эмоционально неустойчивые животные, с низкой резистентностью к стрессовым воздействиям. В связи с этим в качестве биомедицинской модели исследования на свиньях позволяют проверить длительное применение препаратов и их последействие [3]. Стрессовое воздействие приводит к снижению интенсивности адаптивных реакций на все внешние раздражители. В результате этого ухудшается физиологическое состояние животных, нарушаются обменные процессы и ослабевают естественные защитные силы. Прежде всего, это обусловлено развитием хронического стресса и его вредных последствий, которые становятся основными факторами снижения продуктивности [4]. Одним из ведущих адаптивных эффектов ответной реакции организма на стресс-факторы любой этиологии является предотвращение избыточной активации процессов перекисного окисления липидов [5]. В результате чего возникают многочисленные нарушения работы тканей и органов, приводящих к дестабилизации гомеостаза и возникновению ряда хронических заболеваний. Главную роль в успешном функционировании всех систем иммунобиологического статуса играют биооксиданты и микроэлементы [6–9]. Потенцированное действие лития и аскорбиновой кислоты позволяет рассматривать его как один из путей регуляции активности процессов перекисного окисления [10].

Материалы и методы

Исследования были проведены в АО «Родина» Малоярославецкого района Калужской области. Исследования проводились на 5 группах свиней (породы Ирландский ландрас) по 10 голов в каждой. Опытные и контрольные группы были сформированы из поросят 2-месячного возраста по принципу парных аналогов. Рацион и технологический процесс не отличался от основной технологии откорма свиней. Аскорбат лития вводился с кормом. Первая группа получала аскорбат лития в дозе 10 мг/кг; 2-я группа – 5 мг/кг; 3-я группа – 2 мг/кг; 4-я группа – 0,5 мг/кг. Контрольная группа поросят находилась на основном рационе без добавления субстанции. В 2-месячном и в 6-месячном возрасте проводили забор крови в вакуумные пробирки с добавлением 10 % раствора трилона Б. В плазме крови были определены концентрации малонового диальдегида (в нмоль/мл), восстановленного глутатиона (в мкмоль/мл), окисленного глутатиона (в мкмоль/мл), тиол-дисульфидное соотношение, активность супероксиддисмутазы (в Ед), активность глутатионпероксидазы (в Ед); адреналина (в нмоль/мл); норадреналина (в нмоль/мл), кортизола (в нмоль/мл).

Биометрическую обработку полученного материала проводили с помощью программного обеспечения Statistica 8. Достоверной считали разницу между группами при р < 0,05. Работа проводилась в рамках диссертационного исследования.

Результаты и обсуждения

Известно, что стресс сопровождается напряжённой работой гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системой в эндокринных, нейромедиаторных и нейропептидных взаимодействий. В ходе исследования было установлено, что у животных 1-, 2-, 3 и 4-й опытных групп уровень кортизола был ниже на 28, 24, 21 и 3,6 %, соответственно, чем в контрольной группе; уровень адреналина в этих группах был на 59, 54, 44 и 9,5 %, а норадреналина на 55, 54, 46 и 17 % ниже по сравнению с контролем. Это указывает на активацию симпатоадреналовой и гипотоламо-гипофизарно-надпочечниковой системы и подтверждает наличие стресса свиней контрольной группы в течение стандартного технологического процесса выращивания. Результаты представлены в табл. 1.

При стрессе для энергообеспечения защитных реакций привлекается большое количество ненасыщенных жирных кислот и кислорода. Увеличение активности фосфолипаз происходит за счёт повышения глюкокортикоидов, это и приводит к усилению процесса перекисного окисления липидов, который вызывает деградацию гормонов стресса. Вследствие этого организм животных вынужден отвечать усилением кортикотропной функции гипофиза [10].

Состояния антиоксидантного статуса и его оценки, а также показатели неспецифической резистентности отражает тиол-дисульфидное соотношение и система редукции глутатиона. Отмечаются нарушения обменных процессов, вызванных стрессом, – снижение содержания SH-групп и увеличение количества SSгрупп, что свидетельствует об изменения концентрации тиоловых соединений в крови при действии на организм внешних раздражителей. Функциональная роль соединений, содержащих сульфгидрильные группы, осуществляется благодаря увеличению активности большой группы ферментов и гормонов. В нашем эксперименте установлено, что антистрессовый эффект у свиней сопровождается повышением количества SHгрупп в сыворотке крови. Данные представлены в табл. 2.

К соединениям, ответственным за неспецифическую резистентность, относятся глутатион, эрготионеин, цистеин, гомоцистеин и липоевая кислота. В крови животных в обычных условиях содержание окисленного глутатиона поддерживается на более низком уровне, чем восстановленного глутатиона. Стресс любой этиологии может привести к существенному накоплению окисленного глутатиона в печени и его выбросу в кровь, что приводит к окислению тиоловых групп белков плазмы и их инактивации.

Таким образом, количество SH-групп в крови и тканях организма свиней обусловлено различными факторами и в большой степени отражает интенсивность обменных процессов, связанных с различной энергией роста и продуктивностью животных, а «пороговая» концентрация SH-групп в крови соответствует наибольшему проявлению способности к росту и продуктивности.

Животные с высоким адаптивным потенциалом характеризуются более высокой функциональной активностью ферментативного и неферментативного звеньев системы антиоксидантной защиты и более низким содержанием продуктов свободнорадикального окисления.

Уменьшение интенсивности процессов образование энергии связано со снижением резистентности и с низким запасом гликогена и его быстрым расходованием при технологических нагрузках, накоплением недоокисленных продуктов. Накопление шиффовых оснований и образование малонового диальдегида связано с разрушением альдегидгидроперекиси.

Животные опытных групп в возрасте 6 месяцев (см. табл. 2) явно превосходили остальных по содержанию SH-групп, величине тиол-дисульфидного соотношения и характеризовались наименьшей концентрацией вторичных продуктов перекисного окисления липидов в плазме в крови. При этом содержание SH- и SS-групп в плазме крови закономерно повышалось с возрастом (дисульфидных групп α в меньшей степени); в результате снижалась концентрация МДА. Возможно, что эти эффекты обусловлены повышением активности антиоксидантной системы за счёт наличия в составе применяемого препарата аскорбиновой кислоты, которая является природным антиоксидантном. Выявлена синхронность изменения тиол-дисульфидного потенциала и продуктивности животных.

Заключение

На основании проведённых исследований можно сделать заключение о том, что в результате воздействия стрессоров, возникающих в процессе стандартного производственного цикла выращивания поросят на откорме, происходит усиление активности системы биологических активных центров свиней, вследствие чего повышается уровень общей реактивности организма, что отражается на картине крови. Повышение секреции катехоламинов мозговым слоем надпочечников вследствие стрессового воздействия свидетельствует об активации гипотоламо-гипофизарно-надпочечниковой системы, что является фактором быстрого перехода организма от состояния покоя к возбуждению. В связи с чем, активизируются компенсаторные функции для поддержания гомеостаза и замедляются процессы набора живой массы тела, что приводит к увеличению себестоимости конечной продукции. Таким образом, при введении с кормом аскорбата лития подсвинкам на откорме с 2-месячного возраста и до убоя в дозировке 10, 5 и 2 мг/кг массы тела, аскорбат лития проявляет выраженные адаптогенные и стресспротекторные свойства, предотвращает резкие выбросы адреналина и норадреналина, поддерживает на физиологическом уровне динамику кортизола в системном кровотоке. Экспериментальные данные по комплексу эндокринологических и биохимических параметров свидетельствуют о том, что аскорбат лития у свиней положительно аскорбата лития свидетельствуют о перспективности влияет на антиоксидантный статус, и как следствие, разработки новых эффективных способов повышения способствует повышению стрессоустойчивости и не- неспецифической резистентности и антистрессового специфической резистентности. Выявленные эффекты действия в медицине.