Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ВЛИЯНИЕ СЕЛЕНА И ЙОДА НА ГЕМОПОЭЗ, ПРОЦЕССЫ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ И АНТИОКСИДАНТНУЮ ЗАЩИТУ ЭДИЛЬБАЕВСКИХ ОВЕЦ

Хисметов И.Х. 1 Воробьев Д.В. 1 Щербакова Е.Н. 1 Соловьева А.А. 1
1 ФГБОУ ВО «Астраханский государственный университет»
В работе показано положительное влияние органического препарата седимина, содержащего йод и селен, на коррекцию скрытого комбинированного гипомикроэлементоза овец, в т.ч. на физиолого-биохимические параметры крови, продуктов перекисного окисления липидов (диеновые конъюгаты и малоновый диальдегид), уровень активности антиоксидантных ферментов, которые активируются микроэлементами (каталаза) и в молекулу которых входит селен (глутатионпероксидаза). Авторами исследовано влияние седимина на физиолого-биохимические параметры крови, стационарное состояние уровня продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), антиоксидантной системы эдильбаевских овец. Выявлено, что овцы из опытной отары в заключительный период опыта имели достоверно лучшие физиологические показатели, обеспечивающие стимулирование процессов анаболизма и катаболизма, уменьшающие количество продуктов перекисного окисления липидов и увеличивающие активность антиоксидантных ферментов (каталаза и глутатионпероксидаза). Коррекция скрытого комбинированного синдрома гипомикроэлементоза у опытных эдильбаевских овец внутримышечным применением седимина увеличило функцию воспроизводства на 4,95%.
микроэлементы
перекисное окисление
овцы
гематология
1. Батодоржиева У.Б. Диагностика и профилактика йодной недостаточности у овец забайкальской тонкорунной породы : автореф. канд. дис. – Улан-Удэ, 2007. – 24 с.
2. 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.
3. Воробьев В.И. Поиски научно обоснованных критериев дефицита микроэлементов в организме животных / В.И. Воробьев, Д.В. Воробьев // Естественные науки. Журнал прикладных исследований. – 2014. - № 3 (48). – С. 80-85.
4. Воробьев Д.В. Разработка физиолого-биохимической парадигмы как теоретической основы применения микроэлементов в животноводстве региона Нижней Волги / Д.В. Воробьев, И.Х. Хисметов, В.И. Воробьев // Фундаментальные исследования. – 2012. - № 11 (часть 1). – С. 66-69.
5. ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности (с Изменениями N 1, 2).
6. Канапин К. Едильбаевская овца. - Алма-Ата, 2009. – 168 с.
7. 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. – М. : Колос, 2004. – 520 с.
8. Королюк М.А. Методы определения активности каталазы // Лабораторное дело. – 1988. – № 1. – С. 40-52.
9. Ланкин В.З. Свободнорадикальные процессы в норме и при патологических состояниях / В.З. Ланкин, А.К. Тихазе, Ю.Н. Беленков. – М., 2001. - 78 с.
10. Плацер З. Чехословацкий медицинский обзор / З. Плацер, М. Видлакова, О. Кужела. – Прага, 1970. – Т. 16. – № 1. – С. 30-41.
11. Родионова Т.Н. Фармакология селенорганического препарата ДАФС-25 и его использование в животноводстве и ветеринарии / Т.Н. Родионова, В.Г. Лазарев. – Саратов : ИЦ «Наука», 2010. – 241 с.
12. Чевари С.И. Лабораторное дело / С.И. Чевари, И. Чаба, Г. Сикей. - 1985. - № 3. – С. 678-681.
13. Paglia R. Laborat. Clin. Med. / R. Paglia, J. Valentine. - 1967. – P. 158-169.

Длительное влияние на организм животных низкого содержания в растительных кормах йода, селена, кобальта в биогеохимических условиях региона Нижней Волги приводит к изменениям процессов метаболизма, негативно влияет на уровень активности эндокринной, антиоксидантных систем, гемопоэза, предопределяет развитие оксидативного стресса, служащего пусковым механизмом фундаментальных молекулярно-клеточных сдвигов, обуславливающих развитие патогенеза различных эндемических заболеваний, в т.ч. скрытой формы гипомикроэлементоза, ведущего к снижению функций продуктивности сельскохозяйственных животных [1; 3; 4; 6; 11]. Все вышеизложенное имеет актуальное значение при комплексной разработке физиолого-биогеохимической проблемы профилактики и коррекции скрытых форм гипомикроэлементозов конкретного вида животных, например овец, в т.ч. и эдильбаевской породы, изучением физиологического статуса которых в биогеохимической ситуации низкого уровня селена, йода и кобальта (Астраханская область) никто до наших работ не занимался, хотя численность этих животных в области приближается к двум миллионам голов.

В работе показано положительное влияние органического препарата седимина, содержащего йод и селен, на коррекцию скрытого комбинированного гипомикроэлементоза овцематок, в т.ч. на физиолого-биохимические параметры крови, продуктов перекисного окисления липидов (диеновые конъюгаты и малоновый диальдегид), уровень активности антиоксидантных ферментов, которые активируются микроэлементами (каталаза) и в молекулу которых входит селен (глутатионпероксидаза).

Целью исследований являлось определение влияния седимина на физиолого-биохимические параметры крови, выяснение стационарного состояния уровня продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), антиоксидантной системы эдильбаевских овец

Материалы и методы

Физиологические опыты были поставлены в двух аналогичных группах овец, по 15 голов каждая. Условия кормления и содержания подопытных и контрольных животных были одинаковыми. Начиная с первого триместра суягности и до окота опытным овцам внутримышечно вводили в верхнюю треть бедра органический препарат седимин [5], который представляет собой водную смесь соединений йода и селена на стабилизирующей основе декстранового комплекса. В 1 мл седимина содержится: 7,5 мг/мл йода и 0,09 мг/мл стабилизированного селена (соответствует 0,2 мг/мл селенита натрия). Опытным овцематкам седимин применяли в дозе 6 мг на голову через каждые 20 дней эксперимента и до окота. Кровь из ушной вены брали до кормления и определяли: форменные элементы, гемоглобин, лейкоформулу, Ca, Р, Se, J, Co, Mn, Zn, Cu, щелочной резерв, а в сыворотке крови - белок и его фракции, глюкозу и каротин по общепринятым методикам [7]. Уровень диеновых конъюгатов (ДК) в сыворотке крови оценивали спектрометрически по УФ-спектрам [10], а малонового диальдегида (МДА) – исследовали по В.С. Бузлама и др. [2]. Активность каталазы – по М.А. Королюк [8], супероксиддисмутазы (СОД) – по ее способности конкурировать с нитросиним тетразолием за супероксидные анионы - по С.И. Чевари [12], глутатионпероксидазы (ГПО) – по R. Paglian Valentine [13].

Результаты исследований обрабатывали статистически по Г.Ф. Лакину [9] с использованием компьютерных программ Microsoft Excel 97 Pro, Statistica. Для определения степени достоверности средних величин изучаемых параметров физиологического состояния овец использовали t-критерий Стьюдента, при уровне значимости Р<0,05.

Результаты и обсуждение

Гематологические показатели эдильбаевских овцематок и ягнят исследованы нами в условиях Астраханской области впервые. Это необходимо для установления стационарного уровня этих важных физиологических показателей организма животных, что имеет большое значение для интегративной физиологии и ветеринарной лечебной практики.

Применение органического препарата седимин, содержащего J и Se, недостающие животным в окружающей среде и кормах у овец из опытной группы, вызывает улучшение гематологических параметров, которые приближаются к показателям физиологической нормы для овцематок [3; 4; 7]. Количество эритроцитов у овец опытной группы увеличивается на 17,7%, содержание в крови гемоглобина – на 9,63% (Р<0,05) и лейкоцитов – 7,34% (Р>0,5) относительно аналогичных показателей у животных контрольной группы. Определенные изменения произошли в лейкоцитарной формуле у опытных овцематок. У них, относительно контроля, в конце эксперимента увеличилось число эозинофилов, моноцитов, сегментоядерных нейтрофилов и уменьшилось количество лимфоцитов и палочкоядерных клеток. У контрольных животных в этот период эксперимента изменений в лейкоцитарной формуле практически не было (табл. 1).

Таблица 1

Влияние седимина на гематологические показатели эдильбаевских овцематок в биогеохимических условиях Астраханской области

Эритроциты, млн/мкл·1012

Гемоглобин, г/л

Лейкоциты, тыс/мкл·109

Лейкоцитарная формула

гранулоциты

нейтрофилы

агранулоциты

Базофилы, %

Эозино-филы,%

Миэлоциты,%

Ю., %

Палочко-ядерные, %

Сегменто-ядерные, %

Лимфоциты,%

Моноциты,%

Контрольная группа

6,87±0,59

81±1,43

8,99±

0,73

-

1,8

-

-

5,4

29,7

61,3

1,8

Опытная группа

8,09±0,65

78±2,22

9,56±

1,22

-

3,8

-

-

3,3

38,8

50,6

3,5

У опытных маток, получавших (трехкратно) внутримышечно седимин, содержащий селен и йод, уровень каротина достоверно повышался уже после второй инъекции органического препарата. Неорганический фосфор в крови опытных овцематок возрастал уже после первой инъекции, но достоверность его повышения в крови наблюдалась (Р<0,05) лишь перед окотом овец (табл. 2). Уровень углеводов в крови в конце опыта снизился.

Таблица 2

Биохимические показатели сыворотки крови эдильбаевских овцематок (n=15) в биогеохимических условиях Астраханской области

Группы овец

Время эксперимента, 2015 год

n

январь

февраль

март

апрель

Каротин, мкмоль/л

опытная

15

0,25±0,01

0,33±0,02*

0,47±0,01*

0,56±0,01*

контрольная

15

0,24±0,01

0,25±0,01

0,36±0,02

0,38±0,03

Общий кальций, моль/л

опытная

15

2,0±0,09

2,7±0,08

2,9±0,11

2,8±0,13

контрольная

 

2,1±0,11

2,1±0,12

2,4±0,13

2,3±0,14

Неорганический фосфор, моль/л

опытная

15

1,43±0,01

1,79±0,07

1,81±0,03

3,64±0,41*

контрольная

15

1,42±0,05

1,47±0,16

1,85±0,24

2,97±0,43

Селен, мкг/мл

опытная

15

0,022±0,003

0,034±0,003*

0,062±0,004*

0,065±0,003*

контрольная

15

0,018±0,002

0,019±0,002

0,027±0,004

0,028±0,001

*-Р<0,05 относительно контроля

В условиях низкого уровня в окружающей среде и растительных кормах Se, J и Co и отрицательных балансов в организме Se и J уровень каротина в крови суягных овец контрольной группы за период эксперимента изменялся незначительно (Р>0,5). Некоторое увеличение каротина в конце марта–апреля, вероятно, объясняется тем, что овцематок начали весной пасти на пастбищах, где стала появляться зеленая трава, содержащая каротина больше, чем корма зимнего периода. Определенное увеличение неорганического фосфора в крови контрольных овец весной объясняется тем же самым. В то же время уровень общего кальция в сыворотке крови за весь период беременности контрольных овцематок колебался незначительно от 2,1 до 2,3 ммоль/л. Содержание в крови овец глюкозы за период опыта несколько возросло.

Количество селена в крови опытных животных из опытной группы достоверно (Р<0,05) увеличилось в феврале – на 78,9%, в марте – 129,6% и апреле – 132,1% относительно данных контроля и достигло физиологической нормы для овец. Аналогично ведут себя и уровень общего белка, глобулинов и общего кальция и неорганического фосфора в крови, который у опытных овец был достоверно выше (кроме фосфора в марте), чем у контрольных животных (Р<0,05). Все это свидетельствует о благоприятном влиянии седимина на овец и повышении уровня обменных процессов в организме опытных овцематок.

Микроэлементы с помощью гормонов, ферментов и витаминов определяют интенсивность биосинтеза белков, липидов, сложных сахаров и ряда витаминов, что находит свое отражение в процессах раскрытия генетического потенциала, лучшей адаптации к изменяющейся среде; резистентность и интегративную функцию продуктивности сельхозживотных; а, главное, соотношение процессов перекисного окисления и антиоксидантной защиты, которое является первичным показателем начинающихся патологических процессов на молекулярно-клеточном уровне этиологии и патогенеза скрытых форм комбинированного гипомикроэлементоза овец.

В крови эдильбаевских овцематок нами установлен достаточно высокий уровень начальных (ДК) и конечных (МДА) продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и низкая активность антиоксидантных ферментов (глутатионпероксидазы, содержащей селен и каталазы, которая активируется селеном и рядом других микроэлементов).

Малоновый диальдегид (МДА), как один из конечных продуктов свободнорадикального окисления (СРО), не подвержен значительным колебаниям в контроле за период эксперимента. Он постепенно накапливается в организме в зависимости от воздействия стресс-факторов среды обитания, что приводит к развитию окислительного стресса, ведущего к гипомикроэлементозу. Высокий уровень МДА в крови оказывает ингибирующее действие на рост массы овец и другие функции организма (табл. 3).

Нам представляется, что после применения седимина у овец из опытной группы включались регуляторные механизмы, обеспечивающие относительно постоянный уровень рН и повышение щелочного резерва крови животных из опытной группы, в котором принимают участие и белки.

Таблица 3

Влияние седимина на уровень свободнорадикального окисления и антиоксидантную защиту у эдильбаевских овцематок

Наименование

Контрольная группа (n=15)

Опытная группа (n=15)

до опыта

в конце опыта

до опыта

в конце опыта

общий белок, г/л

67,4±3,15

68,1±4,19

68,02±4,92

72,55±5,11*

альбумин, г/л

23,7±1,18

24,8±1,06

24,1±2,01

28±1,98

глобулин, г/л

28,5±2,07

29,0±1,09

28,03±4,97

34,7±4,12*

глюкоза, моль/л

2,16±0,17

3,07±0,22

2,19±0,41

2,01±0,27

диеновые конъюгаты (ДК), мкмоль/мл

2,07±0,04

3,16±0,35*

2,14±0,09

1,75±0,06*

малоновый диальдегид (МДА), мкмоль/л

0,51±0,09

0,59±0,07

0,54±0,09

0,36±0,07*

каталаза, мкмоль/мл

2,98±0,03

2,11±0,05

3,01±0,03

4,72±0,12*

глутатионпероксидаза (ГПО), мMG-SH л/мин·103

8,06±0,05

7,17±0,08

8,17±0,04

11,03±0,99*

щелочной резерв, об.% CO2

41,6±2,32

36,5±2,29

40,2±3,77

49,6±2,05*

*Р<0,05 относительно контроля и начала опыта

Увеличение белка и его фракций в крови опытных овец, особенно глобулиновой, которая содержит селен [11], а также снижение уровня углеводов относительно контроля свидетельствует о положительном влиянии седимина на белковый и углеводный метаболизм животных. Уровень белка у опытных овец, получавших седимин, содержащий Se и J, приближается к содержанию его в крови до уровня физиологической нормы. Высокий уровень продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), и прежде всего ДК и МДА, в крови контрольных и опытных овцематок до начала эксперимента относительно немногочисленных данных литературы [11] указывает на то, что овцы в Астраханской области постоянно испытывали состояние окислительного стресса, что подтверждают и показатели резервной щелочности крови животных. Кровь овцематок опытной группы перед применением органического препарата йода и селена (седимин) по состоянию кислотно-щелочного равновесия носила явно ацидотический характер.

Уровень активности ферментов антиоксидантной защиты организма овец ГПО и каталазы был у овец контрольной и опытной групп перед опытом сравнительно низким. Внутримышечное применение седимина, содержащего органические соединения йода и селена, опытным овцематкам в период суягности благоприятно повлияло на активность энзимов.

В крови опытных овцематок в конце эксперимента обнаружено повышение активности селеносодержащей глутатионпероксидазы (ГПО) на 35%, а каталазы – на 56,8% относительно этих показателей до начала опыта. Усиление антиоксидантной защиты у опытных овцематок сопровождалось снижением уровня продуктов свободнорадикального окисления. Количество диеновых конъюгатов у овцематок опытной группы за период эксперимента понизилось на 19,3%, а вторичных продуктов перекисного окисления – малонового диальдегида уменьшилось на 34,4 относительно контроля и уровня продуктов пероксидации в крови на начало эксперимента.

В период научно-производственного опыта во время окотной компании в опытной отаре, получавшей внутримышечно седимин, овцематкам практически не оказывали родовспоможение и наблюдали самый низкий процент мертворожденных ягнят. В контрольной отаре, состоящей из 251 овцы, ветеринарными специалистами было оказано 59 родовспоможений. У 262-ти маток из опытной отары продолжительность физиологического акта родов в среднем на одного ягненка составила 7,12±0,78 минуты, а у контрольных -   несколько больше – 9,62±0,57 минуты (Р<0,05). В опытной отаре масса тела новорожденных ягнят была на 10,4% больше контрольных показателей. Привес на 20-е сутки жизни ягнят был больше у ягнят от опытных маток – на 9,2%, и масса ягнят после 20-ти суток – на 9,79% превышала аналогичные контрольные показатели.

Выводы:

  1. Резюмируя вышеизложенные результаты экспериментов по выявлению влияния внутримышечного введения органического препарата седимина, содержащего недостающие в рационе йод и селен, можно заключить, что овцематки из опытной отары в заключительный период опыта имели достоверно лучшие физиологические показатели, обеспечивающие стимулирование процессов ана- и катаболизма, уменьшающие количество продуктов перекисного окисления липидов (ДК и МДА) и увеличивающие активность антиоксидантных ферментов (каталаза и глутатионпероксидаза).
  2. Коррекция скрытого комбинированного синдрома гипомикроэлементоза у опытных эдильбаевских овцематок внутримышечным применением седимина увеличила (Р<0,05) функцию воспроизводства на 4,95% (101±7,98 ягненка на 100 маток в контрольной и 106±6,54 ягненка в опытной отарах). Продолжительность физиологического акта окота в контрольной отаре составила 9,62±0,57 минуты, а у опытных овцематок этот показатель сократился до 7,12±0,78 минуты на одного новорожденного. При этом живая масса контрольных новорожденных ягнят составила 4,9±0,33 кг, а у опытных она была выше на 8,2% (Р<0,05).

Библиографическая ссылка

Хисметов И.Х., Воробьев Д.В., Щербакова Е.Н., Соловьева А.А. ВЛИЯНИЕ СЕЛЕНА И ЙОДА НА ГЕМОПОЭЗ, ПРОЦЕССЫ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ И АНТИОКСИДАНТНУЮ ЗАЩИТУ ЭДИЛЬБАЕВСКИХ ОВЕЦ // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 3. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=24670 (дата обращения: 26.10.2021).

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