Спосіб корекції вуглеводного обміну та актиоксидантного захисту в організмі тварин

Реферат: UA 75010 U UA 75010 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі біології, медицини та біотехнології, а саме до методів корекції вуглеводного обміну та антиоксидантного захисту в організмі тварин за умови додавання до їх раціону наносполуки хрому, одержаної методом електроімпульсної аквананотехнології. Спосіб може використовуватися у наукових дослідженнях біологічного напрямку, медицині та в тваринництві. Відомі способи підвищення інтенсивності росту тварин, що включають згодовування добавок біологічно активних речовин, зокрема амінокислот, мікроелементів, вітамінів до їх раціону. Патенти України № 60085 А; № 43479 А. Недоліком цих способів є їх недостатня ефективність, оскільки вони не нормують сполуки хрому і не забезпечують максимального продуктивного та економічного ефекту. Є патент на корисну модель № 45491. "Спосіб підвищення збереженості новонароджених поросят", де обґрунтовано задавання хлориду хрому per os новонародженим поросятам (з 5-ти до 30-ти добового віку). Проте згодовування хлориду хрому в ранній постнатальний період поросят є небажаним, оскільки для них характерна низька життєздатність, яка пов'язана з особливостями їх розвитку на цій стадії онтогенезу, з наявністю відхилень в метаболізмі, які стимулюють розвиток гіпоглікемії. Тому, в цей період розвитку поросята є ослабленими, часто хворіють, у них не сформований власний активний імунітет. Є також патент № 29235. "Спосіб підвищення продуктивності та стресостійкості поросят", суть якого - введення внутрішньом'язово хлориду хрому поросятам за три та за дві доби до відлучення з метою попередження стресу та підвищення адаптаційної здатності в критичний період. Проте, недоліком є те, що неорганічні сполуки хрому (СrСl3) мають нижчий рівень засвоєння (0,5-2 %) цього елемента в організмі, порівняно з органічними сполуками. Крім низького рівня засвоєння в організмі, неорганічна сіль хрому має незначний інтервал між фізіологічним рівнем споживання та його токсичним рівнем. Тому, у тваринництві доцільнішим є застосування органічних сполук хрому. Найбільш близьким по суті рішенням до заявленого способу є спосіб задавання тваринам хрому у вигляді органічної сполуки пропіонату хрому: Odgaard, R.L. and Greaves, J.A. 2001. Chromium as an animal feed supplement. US Patent No. 6303158 B1. Особливістю цього способу є використання пропіонату хрому, як доповнення кормів для тварин. Додавання хрому в дієту, яка містить збалансований рівень дієтичної енергії, призводить до збільшення продуктивності тварин, зростання калорійності харчування та поліпшення якості м'яса. Проте, органічні сполуки хрому є дорожчими порівняно з неорганічними і економічно не дуже вигідними для застосування. Тому застосування органічних сполук у вигляді наночастинок хрому, в яких присутність мікроелементу зведена до мінімуму із збереженням високої його біологічної активності, є перспективним науковим напрямком. Заявлений нами спосіб усуває недоліки прототипу і забезпечує корекцію вуглеводного обміну та антиоксидантного захисту в організмі тварин шляхом застосування дуже малих кількостей розчину нанохрому цитрату. На сьогодні встановлені чіткі переваги застосування мікроелементів, в т.ч. хрому, у вигляді наночастинок, а саме у вигляді наноаквахелатів, порівняно з їхніми солями, обґрунтовані механізми значного посилення метаболічної активності і корисності наноаквахелатів. В основі корисної моделі поставлено задачу - створити ефективний спосіб корекції вуглеводного обміну та антиоксидантного захисту в організмі тварин з використанням нанохрому цитрату, який би був економічно вигідним, доступним і придатним до застосування. Технічний результат досягається шляхом випоювання тваринам колоїдного розчину 3+ нанохрому цитрату в дозі 5 мкг Сr /кг маси тіла (С6Н5СrO7), отриманого за методом ерозійно вибухової нанотехнології Косінова М.В., Каплуненка В.Г. (Патент України на корисну модель № 29856. Спосіб отримання аквахелатів нанометалів "Ерозійно-вибухова нанотехнологія отримання аквахелатів нанометалів"). Застосування хрому у вищезгаданій формі може мати неабиякі перспективи, оскільки відомо, що тривалентний хром - елемент, який має важливе значення для життєдіяльності людини і тварин, нормального функціонування вуглеводного, ліпідного і білкового обміну. Цей мікроелемент є біологічно активним у складі олігопептиду хромодуліну, який активує дію інсуліну, сприяючи зв'язуванню гормону з рецепторами на поверхні клітини. Дослідження на тваринах і людях підтвердили можливість впливу добавок хрому на регуляцію толерантності до глюкози і резистентності до інсуліну. За недостатнього надходження хрому в організмі виникають метаболічні порушення, симптоми яких подібні до таких, що спостерігаються при 3+ діабеті і серцево-судинних хворобах. Додаткове введення в дієту хворим пацієнтам Сr призводить до нормалізації рівня глюкози та інсуліну у крові. Крім цього, він є одним із активних 1 UA 75010 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 гіпохолестеринемічних мікроелементів. Встановлено, що високі дози хрому можуть виявляти антидіабетичну і анаболічну дію. Крім цього, є повідомлення, що тривалентний хром є безпечний і не проявляє генотоксичного ефекту, проте має антиоксидантну та антиапоптичну дію. 3+ Хром підвищує активність антиоксидантної системи за рахунок реакціям сполук Сr з перекисами ліпідів, що ймовірно, відповідає за здатність цих сполук зменшувати рівень перекисного окиснення ліпідів. Встановлено, що за умови задавання тваринам (щурам) нанохрому цитрату в дозі 5 мкг/кг маси тіла встановлено зниження показників перекисного окиснення ліпідів - гідропероксидів, ТБК-активних продуктів та підвищення активності ферментів антиоксидантної системи глутатіонпероксидази, глутатіонредуктази, каталази і супероксиддисмутази в крові щурів Відмічається, що при дії наночастинок цитрату хрому в крові щурів інтенсивніше функціонує антиоксидантна система порівняно з її активністю за дії хлориду хрому. При дії нанохрому цитрату в крові тварин знижується вміст глюкози і підвищується активність гексокінази та лактатдегідрогенази. В результаті досягається ефект впливу наночастинок хрому, який задається тваринам, на метаболічні процеси в їх організмі, зокрема, корекцію вуглеводного обміну та антиоксидантного захисту. При проведенні патентно-інформаційного пошуку виявлене технічне рішення, в якому є ряд суттєвих ознак спільних із заявленим рішенням: використовують органічну сполуку хрому у раціоні тварин, досліджують показники обміну речовин в їх організмі. Однак, наявність зазначених, спільних з прототипом ознак недостатня для отримання технічного результату, який забезпечує заявлений спосіб. Оскільки в нашому способі ми застосовуємо органічну сполуку хрому у вигляді наночастинок. Технічних рішень, які б за сукупністю ознак співпадали із заявленим способом в достатній патентній і науково-технічній інформації, не виявлено. Це дозволяє зробити висновок про відповідність заявленого технічного рішення критерію корисної моделі "Новизна". У джерелах патентної і науково-технічної інформації не знайдено технічних рішень, в яких би були описані відомості про ознаки, що відрізняють заявлений спосіб від прототипу і забезпечують досягнення технічного результату: здійснюють корекцію вуглеводного обміну та антиоксидантного захисту в організмі тварин шляхом випоювання тваринам нанохрому цитрату 3+ дозою 5 мкг Ск /кг маси тіла. Отже, заявлене технічне рішення не випливає явним чином з рівня техніки, що дозволяє зробити висновок про його відповідність критерію "винахідницький рівень". Цей спосіб може бути використаний у біології, медицині та ветеринарії з метою корекції в організмі тварин вуглеводного обміну та антиоксидантного захисту шляхом випоювання розчину нанохрому цитрату. Спосіб відповідає критерію "промислова придатність". Таким чином, заявлене технічне рішення є новим, промислово придатним, має винахідницький рівень, тобто відповідає всім умовам патентоспроможності винаходу (корисної моделі) відповідно до статті 7 розділу II Закону України "Про охорону прав на винаходи і корисні моделі" № 1771-III, 2000 р. Для реалізації заявленої корисної моделі необхідно отримати колоїдний розчин наночастинок хрому за допомогою електроімпульсної аквананотехнології, які після безпосередньої взаємодії з лимонною кислотою утворюють нанохром аквацитрат. Хром у вигляді наночастинок, завдяки наногідратній оболонці, має можливість легко проникати через мембрани клітин і легко виходити з них, що створює умови для його високої активності в організмі. Застосування наночастинок хрому у вигляді органічної сполуки цитрату знімає проблему ризику застосування високо реакційноспроможних і мало контрольованих наночастинок. В організмі наночастинки хрому виступають як потужний донор і діють як сильний стимулятор перебігу фізичних і хімічних процесів. Вони сприяють процесам активації окисновідновних реакцій та процесам дихання, які починаються відразу після введення їх в організм. Ефективність заявленого способу і його переваги в порівнянні з прототипом підтверджено науковими дослідженнями, результати яких наведені нижче. Для проведення експериментальних досліджень було підібрано 3 групи білих лабораторних щурів самців лінії Вістар, яким згодовували стандартний комбікорм для щурів. Тваринам контрольної групи випоювали дистильовану воду, без вмісту хрому. Дослідні групи щурів 3+ 3+ отримували хром розчинений у воді в дозах: 1 дослідна - 200 мкг Сr /л (20 мкг Сr /кг маси 3+ 3+ тіла), у вигляді СrСl3×6Н2О; 2 дослідна - 50 мкг Сr /л (5 мкг Сr /кг маси тіла) у вигляді нанохрому цитрату. Матеріалом для дослідження була кров щурів, яку отримували після 30денного випоювання розчинів хрому. 2 UA 75010 U 5 10 15 20 Проведені дослідження показали, що випоювання дослідним щурам сполук хрому призводить до вірогідного зниження вмісту продуктів перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) гідропероксидів у плазмі крові щурів першої (в 1,6 раза) і другої (в 1,7 раза) дослідних груп (Р