Спосіб корекції обміну речовин та активності ферментів антиоксидантного захисту у гусей за умов навантаження свинцем

Спосіб корекції обміну речовин та активності ферментів антиоксидантного захисту у гусей за умов навантаження свинцем, що включає стимуляцію системи антиоксидантного захисту шляхом введення антиоксиданту, що містить селен, який відрізняється тим, що як антиоксидант перорально використовують аскорбат селену, який додають до комбікорму в дозі 1-2 мг на 1 кг і згодовують гусям щоденно протягом всього періоду навантаження сполуками свинцю. (19) (21) u200907068 (22) 06.07.2009 (24) 25.01.2010 (46) 25.01.2010, Бюл.№ 2, 2010 р. (72) ВАСИЛЬЦЕВА ЛІЛІЯ ПЕТРІВНА, ПАРАНЯК РОМАН ПЕТРОВИЧ (73) ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ВЕТЕРИНАРНОЇ МЕДИЦИНИ ТА БІОТЕХНОЛОГІЙ ІМЕНІ С.З. ГЖИЦЬКОГО 3 муються в умовах техногенного навантаження солями важких металів. Так, відомий спосіб корекції процесів обміну речовин у молодняку худоби в умовах техногенного навантаження нікелем і свинцем (Патент України на корисну модель №28831). Спосіб включає стимуляцію ферментних систем організму введенням в кормові раціони біологічно активної добавки, що містить суміш хелатних сполук міді і заліза з амінокислотою метіоніном. Спосіб забезпечує зниження засвоєння важких металів нікелю і свинцю в організмі тварин з одночасним надходженням дефіцитних мікроелементів, що свідчить про корекцію обміну речовин в умовах локального техногенного забруднення довкілля. Недоліком даного способу є те, що він спрямований лише на корекцію процесів обміну речовин у молодняку худоби і не впливає на систему антиоксидантного захисту, що свідчить про вузький спектр його дії. Відомий також спосіб запобігання всмоктуванню солей важких металів у шлунково-кишковому тракті лабораторних тварин (Патент України на корисну модель №29676). Спосіб включає додаткове введення в кормові раціони, навантажені сумішшю солей важких металів, ентеросорбенту. Даний спосіб забезпечує запобігання всмоктуванню і сприяє активації евакуації з шлунковокишкового тракту тварин кормів, навантажених солями важких металів. Недоліком способу є те, що він призначений лише для використання лабораторним тваринам. Найбільш близьким по суті до способу, що заявляється, є спосіб корекції метаболічних змін в тканинах та оптимізації функціонування антиоксидантної системи при свинцево-кадмієвих токсикозах у щурів [Гнатик О.Й. «Метаболічні зміни в органах щурів за умов свинцево-кадмієвих токсикозів та їх корекція гепатопротекторами». Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата ветеринарних наук. Львів 2008 Стор.11. allbest.ru/referat/f/?n=1&e=66456]. Відомий спосіб включає внутрішньо м'язове введення селеніту натрію (100мкг/кг) в поєднанні з внутрівенним введенням Ліоліву (5мг/кг). Спосіб забезпечує корекцію біохімічних показників крові за допомогою антиоксидантів, зниження кумулятивної здатності свинцю, що призводить до зменшення токсичного ефекту даного ксенобіотика. Спосіб забезпечує зниження активності АсАт у сироватці крові на 25,1%; АлАт на 23,2%. Зменшення концентрації йонів свинцю у легенях на 20%, в нирках на 65,3%, у печінці на 70%, у головному мозку на 80%, у селезінці на 29%, у серці на 16%. Заявлений спосіб і найближчий аналог мають спільні суттєві ознаки: спосіб включає стимуляцію системи антиоксидантного захисту шляхом введення антиоксидантів, що містять селен. Недоліком відомого способу є недостатня його ефективність, незручність внутрішньо-м'язового введення препарату та необхідність одночасного внутрівенного застосування Ліоліву, що є економічно невигідним і складним у застосуванні. Крім 47227 4 того, відомий спосіб розрахований на використання для лабораторних тварин. Запропонований нами спосіб усуває недоліки найближчого аналога і забезпечує корекцію обміну речовин, що полягає зокрема у стимуляції процесів синтезу білка, та активує діяльність ферментів антиоксидантного захисту, позитивно впливає на продуктивність та якість продукції гусей в умовах навантаження сполуками свинцю. В основу корисної моделі покладено завдання створити спосіб корекції обміну речовин та антиоксидантного захисту у гусей в умовах навантаження свинцем, ефективний, зручний у застосуванні, економічно вигідний для господарств, в яких він використовується. Технічний результат досягають тим, що як антиоксидант перорально використовують аскорбат селену, який додають до комбікорму в дозі 1-2мг на 1кг і згодовують гусям щоденно протягом всього періоду навантаження свинцем. Технічний результат заявленого способу обумовлений властивостями препарату аскорбат селену, який використаний у способі як антиоксидант. Роль аскорбату селену, введеного в організм гусей разом з комбікормом пояснюється механізмом дії складових препарату: аскорбінової кислоти і селену. Так, особливості структури і функції аскорбінової кислоти (вітаміну С) в процесах обміну речовин дозволяють вважати, що, як окиснювальновідновна система, вона каталізує багато реакцій тканинного обміну речовин. У першу чергу, це участь в біологічному окисненні: одна з бокових ланок дихального ланцюга сполучена з системою аскорбінова кислота - глутатіон. Аскорбінова кислота може відновлювати в білках сульфгідрильні групи, активуючи таким чином ряд ферментів, які містять ці групи. При нестачі вітаміну С посилюється розпад тканинних білків, який супроводжується виділенням з сечею великої кількості креатину. При С-авітамінозі гальмується перетворення білка сполучної тканини проколагену в колаген. В цих процесах аскорбінова кислота, очевидно, відіграє роль кофактора в реакціях ферментативного гідроксилювання, при яких, наприклад, залишки проліну в колагені сполучної тканини перетворюються в залишки 4-гідроксипроліну. Показано, що аскорбінова кислота відіграє важливу роль у процесі обміну адреналіну та інших катехоламінів. Вітамін С необхідний для синтезу гормонів у корі наднирників, нормального обміну вуглеводів, кальцію і синтезу нуклеїнових кислот. Вітамін С бере участь у гемопоезі. Він стимулює всмоктування йонів заліза в кишечнику, включення їх у молекули гему, активує редуктазу, яка сприяє перетворенню фолієвої кислоти в тетрагідрофолієву, а остання впливає на дозрівання еритроцитів. Окрім того, аскорбінова кислота бере участь у фіксації заліза в процесі синтезу гемоглобіну та у відновленні метгемоглобіну в еритроцитах. Важлива роль селену в організмі тварин зумовлена його багатостороннім впливом на обмін речовин і фізіологічні функції. Зокрема, селен вклю 5 47227 чається в пуринозі і піримідинові основи нуклеїнових кислот, бере участь у синтезі простагландинів і незамінних жирних кислот, а також в імунних реакціях. Селен проявляє захисний вплив при дії на організм тварин важких металів: Cd, Pb, Hg, Ag. У вигляді селенопротеїнів селен міститься в органах і тканинах тварин: селенопротеїни виявлені в крові, скелетних м'язах, плаценті. Винятковість селену як елементу живлення проявляється у функціонуванні селеновмісних протеїнів, в яких він знаходиться у формі селеноцистеїну. Він бере участь в антиоксидантному захисті, центральне положення в якому займає селенвмісна глютатіонпероксидаза. Селен виконує протекторну функцію при отруєнні тварин свинцем. Він входить до складу активного центру глутатіонпероксидази, яка відіграє ключову роль у зменшенні кількості вільних радикалів. При введенні тваринам препаратів селену в нирках і печінці зростає рівень супероксиддисмутази, глутатіонредуктази і знижується рівень глутатіону. Крім того, селен утворює з свинцем неактивні комплексні сполуки, що попереджує токсичну дію свинцю. Аскорбінова кислота також нейтралізує утворені при навантаженні організму свинцем вільні радикали та інгібує пероксидне окиснення ліпідів. Іншим важливим аспектом позитивного впливу вітаміну С при навантаженні свинцем є його хелатуюча дія, завдяки якій він значно знижує рівень свинцю у крові. Внаслідок утворення хелатних сполук, які повільніше проникають через клітинну мембрану і менше її пошкоджують, вітамін С сповільнює засвоєння свинцю на клітинному рівні. Отже, наведені дані підтверджують позитивний вплив аскорбату селену на обмін речовин, що забезпечує технічний результат заявленого способу. При проведенні патентно-інформаційного пошуку заявником і авторами, знайдено технічне рішення, що містить найбільшу кількість суттєвих ознак, спільних із заявленим способом [Гнатик О.Й. «Метаболічні зміни в органах щурів за умов свинцево-кадмієвих токсикозів та їх корекція гепатопротекторами». Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата ветеринарних наук. Львів 2008 Стор.11. allbest.ru/referat/f/?n=1&e=66456]: спосіб включає 6 стимуляцію системи антиоксидантного захисту шляхом введення антиоксиданту, що вміщує селен. Однак наявність зазначених, спільних з найближчим аналогом ознак недостатня для отримання технічного результату, який забезпечує заявлений спосіб. В патентній і науково-технічній інформації не знайдено технічних рішень, в яких були б описані відомості про ознаки, що відрізняють заявлений спосіб від найближчого аналога і забезпечують досягнення технічного результату: як антиоксидант перорально використовують аскорбат селену, який додають до комбікорму в дозі 1-2мг на 1кг і згодовують гусям протягом всього періоду навантаження свинцем щоденно. Корисна модель відноситься до галузі птахівництва, зокрема, профілактики та корекції порушень процесів обміну речовин, які мають місце при вирощуванні птиці в умовах техногенного навантаження довкілля важкими металами, а саме сполуками свинцю, шляхом стимуляції активності ферментів антиоксидантного захисту у гусей. З метою інтенсифікації галузі птахівництва даний спосіб доцільно використовувати у господарствах з різною формою власності для оптимізації процесів обміну речовин у гусей, при вирощуванні їх в зонах антропогенного навантаження довкілля сполуками свинцю. Заявлений спосіб здійснюють наступним чином. В птахівничих господарствах з різними формами власності, які ведуть товарне гусівництво і розташовані в зоні локального забруднення довкілля солями важких металів, зокрема, сполуками свинцю проводять заходи щодо придбання аскорбату селену. Аскорбат селену додають до комбікорму в дозі 1-2мг на 1кг, змішують і згодовують гусям щоденно протягом всього періоду навантаження свинцем. Ефективність заявленого способу і його переваги над найближчим аналогом підтверджені прикладом конкретного виконання корисної моделі. В господарстві ПП „Агро-прогрес" Буського району, Львівської області проведено дослід на 4-х групах гусей. Гусей великої білої породи 21 денного віку відбирали за принципом аналогів по 5 голів в групі. Схема досліду подана в таблиці 1. Таблиця 1 Схема досліду Показники, од. виміру Кількість голів в групі, гол. Вік птиці на початку досліду, дн. Тривалість досліду, дн. Характер годівлі: Стандартний комбікорм (СК) І група Контроль СК 5 Групи тварин II група ІІІ група СК+свинець Найближчий аналог 5 5 IV група Новий спосіб 5 21 21 21 21 50 50 50 50 СК СК СК СК 7 47227 8 Продовження таблиці 1 Навантаження свинцем Рb(NO3)2, мг/кг СК Введення антиоксидантів. Селеніт натрію, мг/кг СК Аскорбат селену, мг/кг СК 25,0 25,0 25,0 1,0 1,5 Гуси всіх груп утримувалися в однакових умовах мікроклімату в типовому пташнику. Гуси 1-ї (контрольної групи) одержували стандартний повноцінний комбікорм (СК), збалансований за усіма поживними речовинами, вітамінами, мікро- і макроелементами. Гусям II-ої, III-ої та IV-ої груп на фоні стандартного комбікорму штучно створювали навантаження свинцем, шляхом додавання нітрату свинцю Рb(NO3)2 в дозі 25мг (5 ГДК) на 1кг стандартного комбікорму, при цьому IIга група слугувала контролем навантаження свинцем, a III та IV дослідні групи одержували антиоксиданти: III-я група (прототип) селеніт натрію в дозі 1мг на 1кг стандартного комбікорму, а IV група (новий спосіб) - аскорбат селену в дозі 1,5мг/кг стандартного комбікорму. Матеріалом для дослідження обміну речовин та активності ферментів антиоксидантного захисту була кров гусей, яку відбирали наприкінці досліду. В зразках крові визначали вміст продуктів пероксидного окиснення ліпідів (ПОЛ) (гідропероксиди ліпідів, малоновий діальдегід, дієнові кон'югати) та показники активності ферментів антиоксидантного захисту (глутатіонпероксидаза в плазмі та еритроцитах, супероксиддисмутаза в плазмі та еритроцитах, каталаза). Одержані результати представлені в таблицях 2-3. Аналіз даних наведених в таблиці 2 свідчить про те, що надходження в організм гусей субтоксичних кількостей (II група) свинцю підвищувало концентрацію гідропероксидів ліпідів у крові в 1,9 рази, а малонового діальдегіду та дієнових кон'югатів жирних кислот в 1,6 рази. Це свідчить про вірогідне посилення пероксидного окиснення ліпідів на усіх стадіях його перебігу. Таблиця 2 Вміст продуктів пероксидного окиснення у крові гусей Показники Гідропероксиди ліпідів, од. Е480/мл Малоновий діальдегід, мкмоль/мл Дієнові кон'югати, мкмоль/л І група Контроль СК II група СК+свинець III група Найближчий аналог IV група Новий спосіб 0,33±0,03 0,63±0,07 0,40±0,03 0,38±0,03 1,94±0,12 3,08±0,19 2,54±0,11 2,29±0,23 22,25±2,72 35,46±3,15 27,72±2,40 19,44±1,12 За навантаження організму гусей солями свинцю обидва досліджувані препарати селену діяли дещо інакше. Як видно з таблиці, концентрація гідропероксидів і малонового діальдегіду в крові гусей, що отримували селеніт натрію та аскорбат селену на тлі навантаження свинцем була меншою, порівняно до показників у крові гусей, що отримували нітрат свинцю без антиоксидантів, але залишалася вищою, ніж у крові гусей контрольної групи. Концентрація дієнових кон'югатів у крові гусей цих груп знижувалася до рівня показників у крові гусей контрольної групи. Аскорбат селену більшою мірою нормалізував вміст продуктів пероксидного окиснення ліпідів. При його введенні відмінності вказаних показників були статистично не вірогідними, тоді як за додавання селеніту натрію концентрація малонового діальдегіду хоча й була меншою порівняно до його концентрації у крові гусей дослідних груп, проте залишалася вищою, ніж у гусей контрольної групи. Результати дослідження активності селензалежного фермента глутатіонпероксидази у цілому узгоджуються з даними, отриманими при дослідженні вмісту продуктів пероксидного окиснення (Таблиця 3). Її активність за додавання гусям нітрату свинцю статистично вірогідно знижувалась як в еритроцитах, так і у плазмі крові. Додавання до раціону контрольних гусей препаратів селену підвищувало активність глутатіонпероксидази, причому в плазмі крові різниці були статистично вірогідними як для гусей, яким згодовували селеніту натрію (III група -"найближчий аналог") так і для гусей, яким згодовували аскорбат селен (IV група -"новий спосіб"). 9 47227 10 Таблиця 3 Активність ферментів антиоксидантного захисту у крові гусей Показники І група Контроль СК II група СК+кадмій III група Найближчий аналог IV група Новий спосіб 0,67±0,06 0,46±0,04 0,51±0,05 0,76±0,06 1,35±0,08 0,73±0,09 0,94±0,10 1,26±0,09 0,26±0,02 0,20±0,02 0,19±0,02 0,22±0,03 1,37±0,12 0,96±0,13 1,17±0,14 1,43±0,12 1,51±0,12 1,81±0,17 1,65±0,16 1,84±0,13 Глутатіонпероксидаза (плазма), мкмоль GSH/мг білка/хв. Глутатіонпероксидаза (еритроцити), мкмоль GSH/мг білка/хв. Супероксиддисмутаза (плазма), ум.од/мг білка Супероксиддисмутаза (еритроцити), ум.од/мг білка Каталаза, ммоль Н2О2/ мг білка х 10-7 Додавання гусям нітрату свинцю, як і обох досліджуваних сполук селену окремо, незначно змінювало активність супероксиддисмутази у плазмі крові, а одночасне введення свинцю і селеніту натрію вірогідно її знизило. Інгібуюча дія нітрату свинцю на активність супероксиддисмутази еритроцитів виражена більшою мірою. Викликає інтерес зниження активності супероксиддисмутази еритроцитів під впливом селеніту натрію, за відсутності помітної дії на неї аскорбату селену. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Навантаження організму гусей нітратом свинцю дещо підвищувало активність каталази у крові, проте сполуки селену не впливали на активність вказаного фермента. Отже, результати досліджень, одержані в прикладі конкретного виконання заявленого способу підтверджують позитивний вплив аскорбат селену на корекцію обміну речовин та активність ферментів антиоксидантного захисту у гусей за умов навантаження свинцем. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601