Спосіб корекції стану глутатіонової системи антиоксидантного захисту у молодняку великої рогатої худоби при кадмієвому токсикозі

Реферат: Спосіб корекції стану глутатіонової системи антиоксидантного захисту у молодняку великої рогатої худоби при кадмієвому токсикозі, що включає внутрішньовенне введення аскорбінової кислоти в дозі 0,03 г/кг маси тіла розчиненої у 200 мл 5 % розчину глюкози протягом 2-х діб поспіль через кожні 6 годин. Одночасно з аскорбіновою кислотою додатково вводять внутрішньом'язово Мевесел-ін'єкційний у дозі 0,02 мл/кг тварини. UA 88687 U (12) UA 88687 U UA 88687 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі ветеринарної медицини, зокрема ветеринарної фармакології, а саме до способів корекції стану глутатіонової системи антиоксидантного захисту у молодняку великої рогатої худоби при кадмієвому токсикозі. Заявлений спосіб може бути використаний у господарствах із різними формами власності, що вирощують і утримують молодняк великої рогатої худоби в умовах кадмієвого навантаження, тобто при підвищенні рівня кадмію у кормах і воді. Відомі способи лікування сільськогосподарських тварин при кадмієвому отруєнні [Ястремська С.О., Соловодзінська І.Є. Корекція прополісом і ентеросорбентом "Фібрабет" порушень окиснювальних процесів і ендогенної інтоксикації організму при отруєнні кадмій хлоридом // Наукові записки Тернопільського державного педагогічного університету. Серія: Біологія. - 2002. - № 4(19). - С. 93-98.; Соловодзінська І.Є. Корекція змін показників детоксикуючої системи та ендогенної інтоксикації при експериментальному кадмієвому токсикозі за допомогою ліпосом // Медична хімія. - 2001. - Т. 3. № 4. - С. 40-44.], в яких використовуються різні біологічно активні речовини, які гальмують надходження токсичних кадмієвих сполук з шлунково-кишковою тракту в кров, сприяють виведенню кадмію з організму, а також нейтралізують продукти порушеного обміну речовин і забезпечують видужання тварин, які отруїлися кадмієвими сполуками. Недоліком цих способів є мала ефективність виведення ксенобіотиків з організму у початковій стадії токсикозу і недостатня корекція глутатіонової системи антиоксидантного захисту організму молодняку великої рогатої худоби. Найбільш близьким аналогом по суті до способу, що заявляється, є спосіб лікування жуйних при кадмієвих токсикозах [Внутрішні хвороби тварин /В.І. Левченко, І.П. Кондрахін, В.В. Влізло та ін.; За ред. В.І. Левченка. - Біла Церква, 2001. - Ч. 2. - 544 с.]. Відомий спосіб включає внутрішньовенне введення аскорбінової кислоти в дозі 0,03 г/кг, розчиненої у 200 мл 5 %-ного розчину глюкози впродовж двох діб через кожні шість годин та внутрішньом'язове введення тіаміну хлориду в дозі 0,003 г/кг розчиненому у 10 мл 5 % розчину глюкози. Даний спосіб забезпечує видужання 72 % хворих тварин у завершальній стадії токсикозу. Відомий спосіб сприяє корекції показників системи антиоксидантного захисту при кадмієвих навантаженнях. Спосіб базується на здатності аскорбінової кислоти прискорювати перебіг окисно-відновних процесів в організмі. Заявлений спосіб і найближчий аналог мають суттєві спільні ознаки: обидва способи включають внутрішньовенне ведення аскорбінової кислоти в дозі 0,03 г/кг маси тіла, розчиненої у 200 мл 5 % розчину глюкози протягом 2-х діб поспіль через кожні 6 годин. Недоліком відомого способу є недостатня корекція глутатіонової системи антиоксидантного захисту та інтенсивності перекисного окиснення ліпідів, які відіграють важливе значення у патогенезі гострого кадмієвого токсикозу. Заявлений нами спосіб усуває вказані недоліки найближчого аналога і забезпечує високу ефективність видужання тварин (до 85 % від загальної кількості хворих) шляхом активізації відновлення рівноваги функцій глутатіонової системи антиоксидантного захисту та інтенсивності перекисного окиснення ліпідів у крові молодняку великої рогатої худоби. Таким чином, запропонований спосіб сприяє корекції глутатіонової системи антиоксидантного захисту організму молодняку великої рогатої худоби, а це, у свою чергу, прискорює видужання хворих і потребує менших економічних затрат на їх лікування. В основу корисної моделі поставлено задачу - розробити ефективний спосіб корекції стану глутатіонової системи антиоксидантного захисту у молодняку великої рогатої худоби при кадмієвому токсикозі, простий та доступний у застосуванні, економічно вигідний для господарств, в якому він застосовується. Поставлена задача вирішується тим, що у способі корекції стану глутатіонової системи антиоксидантного захисту у молодняку великої рогатої худоби при кадмієвому токсикозі, що включає внутрішньовенне введення аскорбінової кислоти в дозі 0,03 г/кг маси тіла розчиненої у 200 мл 5 % розчину глюкози протягом 2-х діб поспіль через кожні 6 годин. Згідно з корисною моделлю, одночасно з аскорбіновою кислотою додатково вводять внутрішньом'язово Мевеселін'єкційний у дозі 0,02 мл/кг тварини. Одержання технічного результату у заявленому способі пов'язано з наступним. Дія кадмію на організм тварин супроводжується посиленням інтенсивності процесів перекисного окиснення ліпідів та розвитку оксидаційного стресу. Даному патологічному процесу запобігає багатокомпонентна система антиоксидантного захисту організму. Велику роль відіграє глутатіонова система (глутатіон, глутатіонредуктаза, глутатіонпероксидаза, глюкозо-6фосфатдегідрогеназа). Глюкозо-6-фосфагдегідрогеназа - пусковий ензим пентозофосфатного циклу окиснення 1 UA 88687 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вуглеводів як джерела відновленої форми NADPH та пентозних основ для синтезу нуклеїнових кислот. Глутатіонредуктаза входить до складу глутатіонової системи антиоксидантного захисту. Даний фермент не каталізує знешкодження радикалів кисню та продуктів пероксидації ліпідів, проте активність глутатіонової системи антиоксидантного захисту значною мірою залежить від інтенсивності відновлення глутатіону. Глутатіонредуктаза забезпечує відновлення глутатіону за допомогою NADPHH, NADPH, що виступають донорами водню. Глутатіонпероксидаза - каталізує розклад гідроперекисів ліпідів нерадикальним шляхом за допомогою глутатіону відновленого, а саме каталізує розпад перекису водню і окиснює глутатіон. Глутатіонпероксидаза разом з іншими антиоксидантами сприяє видаленню первинних продуктів частково редукованого кисню. Технічний результат заявленого способу обумовлений одночасним парентеральним використанням вітамінних препаратів Мевеселу-ін'єкційного і аскорбінової кислоти, розведеної у 5 % розчині глюкози. Механізмом впливу цих препаратів на організм молодняку великої рогатої худоби за кадмієвого навантаження та роллю цих препаратів у процесах обміну речовин і, зокрема, впливом їх на стан глутатіонової системи антиоксидантного захисту. Так, аскорбінова кислота є важливим антиоксидантом та імуностимулятором, що сприяє підвищенню опірності організму до різних захворювань, зокрема до токсикозів різної етіології. Відіграє велике значення в синтезі кортикостероїдних гормонів і гормонів щитовидної залози, відповідальних за стійкість і адаптацію організму до умов зовнішнього середовища, що змінюються. Покращує метаболізм ліпідів, сприяючи нормалізації обміну холестерину. Цей вітамін нормалізує порушення синтетичних і енергетичних процесів, покращує діяльність печінки. Приймає участь у всіх ланках обміну речовин, синтезі адреналіну, інсуліну, глікогену, знешкодженні токсичних речовин. Вітамін С разом із продуктом окислення дегідроаскорбіновою кислотою утворюють окисно-відновну систему, яка бере участь у відновленні різних біосубстратів, впливає на синтез нуклеїнових кислот, обмін амінокислот, кровотворення, зменшує проникливість стінок судин. Глюкоза забезпечує субстратне поповнення енерговитрат організму. 5 % розчин глюкози ізотонічний відносно плазми крові і при його внутрішньовенному введенні добре поповнює об'єм циркулюючої крові при її втраті. Низька осмолярність розчину дозволяє використовувати його як розчинник лікарських засобів для парентерального застосування за умови їхньої хімічної сумісності. Енергетична цінність 1 л розчину глюкози 5 % становить 170 ккал. Мевесел-ін'єкційний у своєму складі містить вітамін Е, вітамін Д, вітамін А, метіонін, та селеніт натрію. Механізм фармакологічної дії його полягає у тому, що він запобігає окисненню жирів, жирних кислот і стеринів, діє як прямий антиоксидант. Селен - є потужним антиоксидантом, який перешкоджає окисненню клітинних мембран, не допускаючи дегенеративних змін найважливіших біомолекул клітин, і сповільнює тим самим, процеси старіння організму. Селен збільшує утворення й активність таких захисників імунної системи, як Т-лімфоцитів, антитіл, макрофагів, інтерферону. Селен допомагає зберігати еластичність тканин тіла, перешкоджає старінню волокон. Селен захищає організм від вільних радикалів, вірусів, бактеріологічних інфекцій, діє проти хімічних алергій. Селен має захисну дію на імунну систему, запобігаючи формування і знижуючи рівень вільних радикалів, що негативно впливають на організм; контролює життєвий цикл клітин, володіє протизапальними властивостями, забезпечує захист від серцево-судинних та ендокринних захворювань. Токофероли захищають мембрани клітин від руйнування. Вони мають найбільшу здатність стабілізувати мембрани і утворювати комплекси з жирними кислотами, що забезпечує високу стійкість мембран до вільнорадикального окиснення. Токоферол з фосфоліпідами клітинних мембран утворює стабільні комплекси, які забезпечують функціональний стан епітелію слизових оболонок матки, бронхів, кишечнику, шкіри та підвищують бар'єрну функцію проти проникнення бактеріальних і вірусних інфекцій. Також вони проявляють антиоксидантну дію завдяки здатності захоплювати неспарені електрони активних форм кисню та пероксидних радикалів. Вітамін Ε і селен є синергістами (діють спільно). Це означає, що разом вони сильніші, ніж сума рівних частин. Вітамін А (ретинол) - жиророзчинний вітамін, який входить до складу ліпідного шару біологічних мембран клітин покривного епітелію шкіри, матки, кон'юнктиви та бронхів. Він сприяє нормальному функціонуванню шкіри і слизових оболонок, бере участь в обміні білків і вуглеводів, процесах росту. Механізм антиоксидантної та антирадикальної дії вітаміну А, ще не цілком вивчений, однак є припущення, що він пов'язаний як із здатністю інгібувати ліпідні радикали, так і зберігати тіольні угрупування у клітині. 2 UA 88687 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Застосування великих доз вітаміну А посилюють метаболізм вітаміну Е. Сумісне застосування даних вітамінів має більш виражену рістстимулюючу дію на організм молодих тварин, ніж кожний із них індивідуально. Вітамін Д регулює метаболізм кальцію і фосфору, активізує обмін речовин, покращує ріст молодих тварин. Метіонін є донатором метильних груп для утворення біологічно активних речовин, необхідних для регенеративних процесів. Він об'єднує ферментну та неферментну системи протирадикального захисту біологічних мембран клітин. В організмі ця амінокислота забезпечує перетворення нейтральних жирів у фосфоліпіди, які стабілізують субклітинні мембрани і забезпечують антиоксидний захист та підвищують стійкість гепатоцитів проти токсичної дії кадмію. Метіонін підтримує кальцієвий гомеостаз та запобігає розвитку жирової дистрофії печінки. Реалізацію заявленого способу здійснюють у такий спосіб. У господарствах, в яких молодняк великої рогатої худоби хворіє на кадмієвий токсикоз, лікування проводять застосуванням вітамінних препаратів. У день встановлення діагнозу на кадмієвий токсикоз вводять Мевесел-ін'єкційний у дозі 0,02 мл/кг тварини (внутрішньом'язово) та аскорбінову кислоту (0,03 г/кг) розчиненої у 200 мл 5 % розчину глюкози (внутрішньовенно) чотири рази на добу протягом двох діб. Ефективність заявленого способу та його переваги у порівнянні з найближчим аналогом підтверджені прикладом конкретного виконання. У навчально-науково-виробничому центрі "Комарнівський" Городоцького району, Львівської області було відібрано 15 телят шестимісячного віку, яким створювали штучне навантаження хлоридом кадмію, згодовуючи одноразово хлорид кадмію у дозі 0,08 мг/кг маси тіла тварини. За принципом аналогів тварини були поділені на 3 групи по 5 тварин у кожній (контрольну і дві дослідні). Схема досліджень виглядала наступним чином. Контрольна група - бички знаходились на раціоні, згідно з нормами ВТТА. Перша дослідна група (Д1) прототип. Бичкам згодовували один раз з кормом хлорид кадмію у дозі 0,08 мг/кг маси тіла, через 3 години вводили аскорбінову кислоту в/в у дозі 0,03 г/кг з 200 мл 5 % розчину глюкози. Друга дослідна група (Д2) - новий спосіб. Бичкам згодовували один раз з кормом хлорид кадмію у дозі 0,08 мг/кг маси тіла, через 3 години в/м ввели Мевесел-ін'єкційний у дозі 0,02 мл/кг тварини та в/в аскорбінову кислоту (0,03 г/кг) розчиненої у 200 мл 5 % розчину глюкози. Матеріалом для дослідження слугувала кров. З яремної вени венозну кров відбирали на початку досліду та через 3 години після згодовування бичкам хлориду кадмію, а також через 1, 2, 3, 6, 9, 12 годин після введення вітамінних препаратів. В крові бичків визначали активність глутатіонпероксидази, глутатіонредуктази, глюкозо-6-фосфатдегідрогенази, рівень дієнових кон'югатів, малонового діальдегіду. Одержані показники активності ферментів як дослідних так і контрольної груп подані у таблиці. Таблиця Активність ферментів глутатіонової системи антиоксидантного захисту та рівень продуктів перекисного окиснення ліпідів у крові бичків за розвитку кадмієвого токсикозу, (M±m, n=5) Після згодовування До Групи згодовування хлориду кадмію тварин хлориду кадмію Третя година Після введення вітамінних препаратів Перша Друга Третя година Шоста година година година Активність глутатіонредуктази, нмоль NADPH/хв на 1 мг білка Κ 1,590,050 1,690,060 1,370,050 1,340,042 1,300,025 1,350,033 Д1 1,58±0,055 1,630,065 1,390,055 1,400,045 1,430,050* 1,450,046* Д2 1,590,050 1,680,060 1,430,050 1,470,045 1,490,048** 1,520,060* Активність глутатіонпероксидази, нмоль NADPH/хв на 1 мг білка K 37,11,5 38,41,5 34,21,2 31,61,2 29,51,1 34,61,3 Д1 37,21,2 38,21,4 34,41,6 33,81,5 34,81,4** 35,21,5 Д2 37,1±1,3 38,31,5 34,61,5 35,12,5 35,31,6** 35,91,4 Активність гліокозо-6-фосфатдегідрогенази, нмоль NADPH/хв на 1 мг білка Κ 0,73±0,025 0,620,025 0,530,021 0,500,020 0,480,017 0,520,017 Д1 0,750,023 0,600,023 0,550,022 0,560,021* 0,590,021*** 0,610,023** Д2 0,740,024 0,610,025 0,560,021 0,600,023** 0,630,022*** 0,670,023*** 3 Дев'ята година Дванадцята година 1,420,043 1,480,058 1,550,055 1,460,045 1,530,061 1,580,064 35,51,4 35,51,4 36,51,5 36,21,4 36,41,4 37,11,6 0,560,019 0,600,021 0,540,024* 0,670,024* 0,710,025*** 0,740,025*** UA 88687 U Продовження таблиці Рівень дієнових кон'югатів, мкмоль/л K 5,830,19 7,270,24 7,350,26 Д1 5,83±0,18 7,250,25 7,210,26 Д2 5,84±0,19 7,250,24 7,100,27 Рівень малонового діальдегіду, мкмоль/л K 0,2500,012 0,2850,012 0,2940,012 Д1 0,2460,011 0,2820,013 0,2860,013 Д2 0,2480,012 0,2790,012 0,2800,013 5 10 15 20 7,610,28 7,130,27 6,880,25* 7,860,25 6,860,24** 6,610,24*** 0,3050,013 0,3120,014 0,2780,013 0,2720,012* 0,2710,012 0,2640,012* 8,250,30 6,560,21*** 6,450,21**** 8,120,28 7,990,26 6,410,21*** 6,170,20***** 6,210,22***** 6,020,19*** 0,3280,014 0,3230,013 0,3180,013 0,2690,010*** 0,2640,010*** 0,2590,011*** 0,2590,011*** 0,2560,010*** 0,2550,010*** Результати досліджень, що наведені в таблиці, свідчать, що застосування вітамінних препаратів за умов розвитку кадмієвого токсикозу бичків сприяло підвищенню активності ферментів глутатіонової системи антиоксидантного захисту (глутатіонпероксидази, глутатіонредуктази, глюкозо-6-фосфатдегідрогенази) у крові дослідних тварин, крім того аскорбінова кислота з Мевеселом-ін'єкційним проявляла кращу дію на глутатіонову систему антиоксидантного захисту організму бичків. Отже, біохімічні показники крові лікованих телят, наведені в таблиці свідчать, що за умов кадмієвого токсикозу, сукупне застосування аскорбінової кислоти з Мевеселом-ін'єкційним проявляє кращу лікувальну ефективність та нормалізуючу функцію на глутатіонову систему антиоксидантного захисту організму телят. Терапевтична ефективність способу підтверджується тим, що застосування Мевеселу-ін'єкційного разом із аскорбіновою кислотою сприяє нормалізації активності глутатіонової системи антиоксидантного захисту організму бичків починаючи з 6-ої години досліду, тоді як застосування бичкам тільки аскорбінової кислоти, сприяє нормалізації активності ферментної системи лише на 9- і 12-ту доби досліду. Застосування бичкам Мевеселу-ін'єкційного сприяло кращій пригнічуючій дії на процеси перекисного окиснення ліпідів, на що вказує низький рівень дієнових кон'югатів та малонового діальдегіду у крові дослідних бичків. Отже, результати досліджень, одержані в прикладі конкретного виконання способу, підтверджують його ефективність. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Спосіб корекції стану глутатіонової системи антиоксидантного захисту у молодняку великої рогатої худоби при кадмієвому токсикозі, що включає внутрішньовенне введення аскорбінової кислоти в дозі 0,03 г/кг маси тіла розчиненої у 200 мл 5 % розчину глюкози протягом 2-х діб поспіль через кожні 6 годин, який відрізняється тим, що одночасно з аскорбіновою кислотою додатково вводять внутрішньом'язово Мевесел-ін'єкційний у дозі 0,02 мл/кг тварини. 30 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4