Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

СТАЦИОНАРНЫЙ УРОВЕНЬ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ, АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ И ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ ГОЛУБЕЙ РАЗНЫХ ПОРОД В ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ

Костин А.С. 1 Воробьев В.И. 1 Воробьев Д.В. 1
1 ФГБОУ ВО «Астраханский государственный университет»
В ряде стран Европы и США разведение мясных голубей для получения диетического мяса поставлено на промышленную основу, поэтому физиологические критерии нормы для разведения кингов в Российской Федерации является весьма актуальной проблемой импортозамещения мяса и мясных продуктов. В работе комплексно рассмотрены вопросы перекисного окисления, антиоксидантной и эндокринной систем голубей разных пород, в том числе мясного кинга. Установлены межпородные и возрастные отличия в уровнях пероксидации и антиоксидантной защиты голубей (диких и домашних форм). Уровень диеновых конъюгатов (ДК) и малонового альдегида (МДА) в сыворотке крови 2-х месячных голубей ниже, чем одномесячных. В годовалом возрасте количество ДК (0,8±0,07 ед. опт. пл/мг липидов) больше у сизых голубей, чем у почтовых, на 3,7 % и кингов на 38,5, а МДА у кингов больше, чем у почтовых, на 6,8 % (Р˂0,05). Активность СОД в месячном возрасте у почтовых голубей на 14 % и месячных на 21,8 % выше, чем у сизых. Различий в содержании гормонов в крови самцов и самок голубей не обнаружено.
эндокринная система
перекисное окисление
голуби
мясные кинги
1. Бузлама В. С. Экспресс-Биотест. Биологический мониторинг экологических систем. Методическое пособие / В. С. Бузлама, Ю. Т. Титов, Г. А. Востроилова, Ю. Е. Ващенко. – Воронеж, 1997. – 12 с.
2. Бузлама В. С. Активные формы кислорода, антиоксиданты, адапто-гены / В. С. Бузлама // Свободные радикалы, антиоксиданты и здоро¬вье животных: Материалы Международной научно-практической конференции. – Воронеж, 2004. – С. 183-186.
3. Воробьев Д. В. Физиологический статус и его коррекция у жвачных, всеядных животных и птиц в биогеохимических условиях региона Нижней Волги / Д. В. Воробьев, А. Ю. Кутепов, А. П. Полковниченко, В. И. Воробьев. – С-Петербург: ЛАНЬ, 2011. – 180 с.
4. Воробьев Д.В. Современная биогеохимическая ситуация региона Нижней Волги / Д. В. Воробьев. – Saarbrucken, GermanyLAPLAMBERTAcademicPublishing, 2012. – 125 с.
5. Дедов И. И. Результаты эпидемиологических исследований йоддефицитных заболеваний в рамках проекта «Тиромбаль» / И. И. Дедов, Г. А. Мельниченко // Журнал Проблемы эпидемиологии. – 2005. – № 5. – С.32-36.
6. Кондрахин И. П. Методы ветеринарной клинической лабораторной диагностики / И. П. Кондрахин, А. В. Аркипов, В. И. Левченко, Г. А. Таланов, А. А. Фролов, В. Э.Новиков. – Москва: Колос, 2004. – 520 с.
7. Королюк М. А. Методы определения активности каталазы / М. А. Королюк // Журнал «Лабораторное дело». – Москва, 1988. – № 1. – С.40-52.
8. Ланкин В. З. Свободнорадикальные процессы в норме и при патоло¬гических состояниях / В. З. Ланкин, А. К. Тихазе, Ю. Н. Беленков. – Москва, 2001. – 78 с.
9. Матрешин А. В. Временные наставления по применению набора реагентов для количественного определения гормонов в биологических жидкостях методом иммунно-ферментного анализа / А. В. Матрешин, Н. Б. Матрешина, В. А. Матвеев. – Москва: Урожай, 1998. – 32 с.
10. Плацер З. Чехословацкий медицинский обзор / З. Плацер, М. Видлакова, О. Кужела. – Прага, 1970. – Т. 16. – № 1. – С.30-41.
11. Чевари С. И. Лабораторное дело / С. И. Чевари, И. Чаба, Г. Сикей. – 1985. – № 3. – С. 678-681.
12. Paglia R. Laborat. Clin. Med. / R. Paglia, J. Valentine. – 1967. – P. 158-169.

Главным действующим механизмом в защите организма голубей от свободных радикалов (СР) является антиоксидантная защита (АОС), которая определяет гомеостаз и адаптацию к стресс-факторам и ограничивает процесс перекисного окисления липидов (ПОЛ) за счет работы неферментативных и ферментативных звеньев. Витамины Е, А, С, а также кальций, селен и другие элементы (Zn, Mn, Cu) являются экзогенными (неферментативными) частями линии антиоксидантной защиты живых организмов, в т.ч. и птиц [8,2]. Ферментативная (эндогенная) линия предопределяет возможность детоксикации потенциально опасных супероксиданиона и пероксида водорода (Н2О2) с участием таких энзимов, как супероксиддисмутаза (СОД) и, конечно, каталазы [3,4].

Целью работы явилось выяснение стационарного состояния уровня продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), антиоксидантной системы и гормональной характеристики голубей различных пород.

В литературе данных о эндокринной системе голубей очень мало. Однако, при всех случаях диагностики и терапии болезней голубей ветеринарным врачам крайне не хватает критериев физиологической нормы птиц, в т.ч. уровня АКТГ, тироксина и кортизола в организме и особенно у голубей мясных и дорогих пород (C.livia), хотя у них выявлено достаточно много инфекционных, инвазионных и незаразных болезней, в т.ч. зоонозного и эндогенного характера, которые необходимо профилактировать и лечить.

Данные о свободнорадикальном окислении, антиоксидантной и гормональной системе голубей в литературе встречаются очень редко, а в условиях региона Нижней Волги эти исследования вообще не проводились.

Материалы и методы

В качестве объектов исследования использовались голуби трех пород. Сизый дикий голубь – (Colombinae (liviaGm.), являющийся родоначальником двух других изучаемых пород: домашний почтовый голубь (Columbialiviasp.) и домашний мясной голубь – кинг.

Количество витамина Е в сыворотке крови определяли методом Эмери – Энгеля в реакции с зализодипиридиловым реактивном и с помощью жидкостной хроматографии на хроматографе «Минихром» со сканирующим УФ детектором, а витамина А – исследовали по цветной реакции Карра – Прайса с хлоридом сурьмы по И. П. Кондрахину [6]. Уровень диеновых конъюгатов (ДК) в сыворотке крови оценивали спектрометрически по УФ-спектрам [10], а малонового диальдегида (МДА) – исследовали по В. С. Бузлама и др. [1]. Активность каталазы – по М. А. Королюк [7], супероксиддисмутазы (СОД) – по ее способности конкурировать с нитросинимтетразолием за супероксидные анионы – по С. И. Чевари [11], глутатионпероксидазы (ГПО) – по R. Paglian Valentine [12]. Адренокортикостерон (АКТГ) и кортизол в крови определялись твердофазным иммуноферментным методом с помощью тестов «Biomerica. ACTHELISA» с помощью анализатора «ElisysQuatro» (ФРГ). Тироксин (Т4) в сыворотке крови голубей исследовали с помощью анализатора «Униплан», методом иммуноферментного анализа [9].

Результаты исследований обрабатывали статистически по Г. Ф. Лакину [8] с использованием компьютерных программ MicrosoftExcel 97 Pro, Statistica. Для определения степени достоверности средних величин изучаемых параметров физиологического состояния голубей использовали t-критерий Стьюдента, при уровне значимости Р<0,05.

Результаты и обсуждение

В месячном возрасте, когда родители кормят птенцов зобным молоком и постепенно подкармливают кормом, содержание антиоксидантных витаминов А и Е в крови (табл. 1) голубят разных пород мало отличается (Р˃0,5). В возрасте двух месяцев (55–60 дней) в крови голубей, перешедших на питание кормом голубей, уровень исследованных витаминов в крови резко снижается у голубей всех трех изучаемых пород, относительно количества витаминов Е и А в крови голубят в возрасте одного месяца. В крови кингов содержалось большое количество витамина А, а в возрасте 2-х лет и антиоксидантного витамина Е, относительно аналогичных показателей у почтовых и сизых голубей.

Таблица 1  

Уровень ферментов и витаминов в сыворотке крови голубей у разных пород

Название пород

Витамин Е, мкг/мл

Витамин А, мг%

Кальций, мг%

Фосфор, мг%

1 месяц

дикие сизые

26,94±2,19

7,14±0,54

14,1±1,07

20,93±0,52*

почтовые

28,23±2,53

8,83±0,62

14,2±1,98

7,5±0,03

кинги

28,34±1,96

9,41±0,88*

13,2±1,57

8,4±1,07

2 месяца

дикие сизые

15,79±1,26

4,01±0,26

12,2±1,52

11,7±1,98*

почтовые

16,38±1,09

3,82±0,59

14,0±2,04*

10,9±1,41

кинги

15,01±1,32

4,92±0,67*

8,5±0,06

8,5±0,23

2 года

дикие сизые

8,56±0,52

2,16±0,03

6,7±0,13

16,0±0,15*

почтовые

9,09±0,46

2,02±0,05

6,9±0,19

6,2±0,14

кинги

11,36±1,14*

2,69±0,03*

7,2±0,28

5,6±0,13

* – Р<0,05 у различных пород голубей.

Уменьшение содержания витамина А в крови голубей в течение постнатального онтогенеза, видимо, является следствием взаимодействия витамина с активными формами кислорода (АФК) и пероксидными радикалами. Следует сказать, что между интенсивностью процессов пероксидации и обеспеченностью крови каротиноидами, существует тесная корреляционная зависимость. Токоферол (витамин Е) участвует в энергетическом метаболизме клетки, последовательно влияя на обмен коэнзима Q10 (убихинон), который регулирует энергетические процессы в клетках органов и тканей организма. Восстановленная форма убихинона – убихинол – является одним из активнейших эндогенных антиоксидантов антирадикального действия. Будучи жирорастворимым витамином, токоферол способен в липидной фазе мембран вступать в окислительно-восстановительные реакции и нарушать (разрушать) процессы свободно-радикального окисления [8]. Уровень кальция в крови голубей всех трех пород по мере их взросления снижается. При этом у диких сизарей в крови уровень фосфора выше, чем у домашних голубей, особенно мясного кинга, который не летает, как сизари и почтовые, и постоянно находится в клетке (Р˂0,05).

Таблица 2  

Показатели ПОЛ и АОС в крови голубей различных пород в биогеохимических условиях Астраханской области (возраст – 1 месяц)

 

Породы голубей

Показатели

 

домашние

дикий сизарь

почтовый

мясной (кинг)

n=16

n=16

n=16

общие липиды, г/л

6,59±0,22

7,41±0,06*

6,99±0,07

диеновые конъюгаты, ед.опт.пл/мг липидов

0,71±0,07

0,93±0,02*

0,88±0,08*

Малоновый диальдегид, мкмоль/л

1,35±0,04

1,49±0,03*

1,46±0,51*

супероксиддисмутазы, ед/мин

110±4,27

126±4,59*

134±8,61*

каталаза, мкмоль Н2О2 л/мин

34,2±1,15

41,7±5,14*

35,9±2,97

глутатионпероксидаза, мкмольG-SH л/мин

8,73±0,29

9,21±0,06

10,55±0,33*

*Р-<0,05 относительно аналогичного показателя у голубей других пород.

Сопоставляя показатели общих липидов в крови голубей разных пород в месячном возрасте, можно заключить, что уровень липидов у почтовых голубей достоверно выше аналогичных параметров у диких сизарей и мясного кинга (табл. 2). Продукты пероксидации липидов в крови голубят имели определенные межпородные отличия. У голубей почтовых и кингов к концу первого месяца жизни (24 день) количество диеновых конъюгатов (ДК) и малонового альдегида (МДА) – одного из конечных продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), было достоверно больше, чем у диких сизых голубей, которые к концу первого месяца уже питались практически самостоятельно и начали вылетать из гнезда вместе с родителями. Супероксиддисмутаза (СОД) по своей активности оказалась у сизарей ниже (Р<0,05), чем у домашних голубей (почтовые и кинги). В то же время активность каталазы у почтовых голубей была определенно больше, чем у сизых и мясных кингов (Р<0,05). Уровень активности глутатионпероксидазы в крови месячных птиц у голубей всех трех изучаемых пород был практически одинаковым. В целом уровень ПОЛ и АОС у почтовых голубей, относительно сизых и кингов, был самым высоким.

У двухмесячных голубят в крови (табл. 3) содержание ДК и МДА у всех трех изучаемых пород птиц снизилось относительно аналогичного параметра ПОЛ в первый месяц жизни. Уровень МДА у сизых голубей выше, чем аналог у месячных голубят, а у почтовых и кингов, напротив, стал меньше. У мясных голубей количество МДА в 2-х месячном возрасте ниже, чем у птиц двух других пород. Уровень СОД и каталазы у двухмесячных диких (сизарь) и домашних (почтовых) голубят был ниже, чем у кинга (Р<0,05). Активность глутатионпероксидазы (ГПО) у мясных кингов была выше, чем у сизых и почтовых голубей (Р<0,05).

Таблица 3    

Параметры ПОЛ и АОС у голубей в возрасте двух месяцев

Показатели

Породы голубей

дикий сизарь

домашний почтовый

мясной (кинг)

n=16

n=16

n=16

общие липиды, г/л

7,59±0,92

8,62±1,17

9,51±0,53

диеновые конъюгаты, ед.опт.пл/мг липидов

0,52±0,07

0,54±0,03

0,48±0,04

малоновыйдиальдегид, мкмоль/л

1,43±0,06

1,42±0,02

1,31±0,08

супероксиддисмутазы, ед/мин

126±8,7

122±9,16

129±7,15*

каталаза, мкмоль Н2О2 л/мин

26,21±2,15

28,7±0,52*

29,97±1,03*

глутатионпероксидаза, мкмольG-SH л/мин

10,84±0,61

9,57±0,52

11,97±1,03*

* – Р<0,05 относительно других пород голубей.

В крови половозрелых диких сизых голубей (табл. 4) количество диеновых конъюгатов достоверно больше, чем ДК в крови у почтовых и мясных голубей. Уровень малонового диальдегида оказался выше у кингов, чем у сизарей и почтовых (Р<0,05). Активность СОД у сизарей на 67 % больше, чем у почтовых взрослых голубей (Р<0,05). А активность каталазы у годовалых кингов оказалась выше на 28 %, чем у сизарей, и на 19 % больше, чем у почтовых (Р<0,05). Уровень активности глутатионпероксидазы (ГПО) в крови всех трех исследуемых пород голубей был одинаковым (Р>0,5). Анализируя уровень антиоксидантных витаминов, ПОЛ и АОС в крови голубей трех пород, мы пришли к выводу, что полученные результаты являются показателями стационарной картины перекисного окисления и экзогенных и эндогенных звеньев антиоксидантной защиты в биогеохимических условиях региона Нижней Волги, который характеризуется низким уровнем Se, J и Со в среде и кормах (Воробьев, 2011, 2012) и могут быть использованы в качестве основы для разработки критериев физиологической нормы для голубей.

Таблица 4  

Показатели перекисного окисления и эндогенной антиоксидантной защиты в крови годовалых голубей (n=16 каждой породы)

Показатели

Породы голубей

дикий сизарь

домашний почтовый

мясной (кинг)

диеновые конъюгаты, ед. опт. пл/мг липидов

0,82±0,07*

0,79±0,09

0,57±0,09

малоновыйдиальдегид, мкмоль/л

1,58±0,06

1,48±0,09

1,62±0,07*

супероксиддисмутаза, ед/мин

20,1±3,48

12,3±4,13

22,05±2,19*

каталаза, мкмоль Н2О2 л/мин

20,8±1,39

22,3±2,37

26,7±2,46*

глутатионпероксидаза, мкмольG-SH л/мин

7,52±0,08

8,14±0,11

6,45±0,09

общие липиды, г/л

7,62±0,03

6,98±0,04

6,77±0,08

* – Р<0,05 относительно других пород голубей.

Между секрецией адренокортикотропного гормона гипофиза и выделением гормона надпочечников кортизола существует связь. В стрессорных ситуациях в гипоталамусе усиленно секретируется релизинг – гормон (кортикотропин – релизинг – фактор), активно влияющий на биосинтез АКТГ. Адренокортикотропный гормон гипофиза вызывает активную секрецию кортизола, ровно как и других активных веществ, выделяемых в кровь надпочечниками.

Гормоны щитовидной железы у голубей практически не исследованы, хотя они активно воздействуют на функциональную активность органов и тканей, что необходимо для роста и развития птиц. Гормоны увеличивают сердечный выброс крови и нервную возбудимость. При этом увеличивается потребление кислорода тканями. Тироксин (Т4) регулирует механизмы терморегуляции птиц, центра дыхательной деятельности, стимулирует эмбриогенез и эритропоэз, увеличивает активность ряда гормонов и ферментов (Дедов, 2005).

Учитывая вышеизложенное, мы исследовали показатели гормональной активности гипофиза, щитовидной железы и надпочечников самок и самцов голубей.

Таблица 5    

Характеристика эндокринной системы диких и домашних голубей в условиях Астраханской области

Наи-мено-вание

гор-монов

Дикие сизари

Домашние голуби

самки (n=8)

самцы (n=8)

почтовые

кинги

самки (n=8)

самцы (n=8)

самки (n=8)

самцы (n=8)

АКТГ, нг/мл

25,7±1,14*

26,7±1,54*

24,6±1,62

25,2±1,38

24,2±0,97

24,3±0,84

тиро-ксин (Т4), нмоль/л

16,97±0,92*

16,98±1,04*

15,83±0,82

15,89±1,75

14,99±0,84

15,01±1,05

корти-зол, нмоль/л

28,9±1,06*

28,8±1,11*

27,2±1,03

27,2±0,98

26,72±1,16

27,04±1,03

* – Р<0,05 относительно других пород голубей.

Сопоставляя уровень содержания гормонов в крови (табл. 5) у свободноживущих сизых голубей и двух пород домашних птиц, мы выяснили, что у самок и самцов диких сизарей уровень АКТГ определенно выше, чем у почтовых и мясных голубей. Тироксина в крови сизарей было также больше, чем у голубей почтовых и мясной пород. Аналогичная тенденция обнаружена при анализе уровня кортизола в крови самок и самцов голубей всех трех изучаемых пород (Р<0,05).

Отсутствие комплексных аналогичных данных у других авторов не позволяет нам более детально сравнить наши результаты по исследованию содержания в крови важнейших для организма гормонов с аналогичными результатами. Однако полученные нами результаты анализов ПОЛ, АОС и активности гормонов позволяют разработать в дальнейшем критерии оценки физиологического состояния голубей, которых на сегодняшний день крайне недостает физиологам и ветеринарным врачам, что затрудняет проведение лечебно-профилактических ветеринарных мероприятий при коррекции, особенно эндемических болезней голубей и других видов синантропных птиц.

Выводы

  1. Содержание антиоксидантных витаминов А (8,39±0,47 мг %) и Е (2,81±2,52 мкг/мл) в крови голубей в первые месяцы жизни выше, чем у взрослых особей – соответственно: 2,16±0,09 и 9,73±1,15 мкг/мл (Р<0,05). У кингов количество витаминов А и Е в крови больше, чем у сизых и почтовых голубей (Р<0,05).
  2. В различные периоды постнатального онтогенеза стационарный уровень СРО и АОС голубей был неодинаков. Уровень ДК и МДА в сыворотке крови 2-х месячных голубей ниже, чем у одномесячных. В годовалом возрасте количество ДК (0,82±0,07 ед. опт. пл/мг липидов) больше у сизых голубей, чем у почтовых на 3,7 % и кингов на 38,5 % (Р<0,05), а МДА у кингов больше, чем у почтовых на 6,8 % (Р<0,05). Активность СОД в месячном возрасте у почтовых голубей на 14 % и мясных на 21,8 % выше, чем у сизых (Р<0,05). У 2-х месячных и взрослых почтовых голубей и кингов СОД и каталаза активнее, чем у сизарей – соответственно: на 9,5 % и 14,8 % (Р<0,05). Активность ГПО у кинга в возрасте 1 и 2 месяца выше (Р<0,05), чем у почтовых, на 24,9 %, и сизых голубей, на 10,4 %, а у годовалых птиц изучаемых пород уровень ГПО был практически одинаковым (Р>0,5).
  3. У самок и самцов сизых голубей уровень в крови АКТГ, тироксина (Т4) и кортизола выше на 4,3–7,3 %, чем у почтовых и мясных кингов (Р<0,05). Различий в содержании гормонов в крови самцов и самок голубей не обнаружено (Р>0,5).
  4.  

Библиографическая ссылка

Костин А. С., Воробьев В. И., Воробьев Д. В. СТАЦИОНАРНЫЙ УРОВЕНЬ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ, АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ И ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ ГОЛУБЕЙ РАЗНЫХ ПОРОД В ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 2.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=24336 (дата обращения: 14.11.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074