Спосіб корекції стану ферментної системи антиоксидантного захисту у молодняку великої рогатої худоби при нітратних навантаженнях

Реферат: Спосіб корекції стану ферментної системи антиоксидантного захисту у молодняку великої рогатої худоби при нітратних навантаженнях 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 Ε-селен у дозі 0,02 мл\кг маси тварини. UA 76912 U (12) UA 76912 U UA 76912 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 знешкодження токсичної дії нітритів і нітратів на організм молодняку великої рогатої худоби. Заявлений спосіб може бути використаний у господарствах із різними формами власності, що вирощують і утримують молодняк великої рогатої худоби в умовах нітратного навантаження, тобто при підвищенні рівня нітратів і нітритів у кормах і воді. Відомі способи лікування сільськогосподарських тварин при нітратному отруєнні [Гунчак В.М. Застосування метіоніну для зменшення токсичної дії нітратів // Науковий вісник Львівської національної академії ветеринарної медицини ім. С.З. Ґжицького. - Львів, 2004. - Т. 6, № З, Ч. 1. - С. 84-88; Методичні рекомендації з профілактики, діагностики та лікування тварин при отруєнні нітратами і нітритами. - Харків, 2001.-58 с; Хмельницький Г.О., Вовк Д.М., Панько М.Ф. Тривале згодовування підвищених доз нітратів та клініко-біохімічний статус організму нетелів // Вісник с.г. науки.-1986. - № 12. - С. 58-60; Винярська А.В. Ефективність використання тетравіту при нітратно-нітритних навантаженнях тільних корів // Наук.-техн. бюл. Ін-ту біол. тварин. - Львів, 2006. - С. 62-66; Внутрішні хвороби тварин / В.І. Левченко, І.П. Кондрахін, В.В. Влізло та ін.; За ред. B.I. Левченка. - Біла Церква, 2001. - Ч. 2.-544с; Мусієнко М.Т. Особливості хронічного нітратного токсикозу корів // Наук. вісн. НАУ. - Київ, 2002. - № 55. - С. 120-123;], в яких використовуються різні біологічно активні речовини, які гальмують надходження токсичних нітратних сполук з шлунково-кишкового тракту в кров, сприяють виведенню нітратних сполук з організму, а також нейтралізують продукти порушеного обміну речовин і забезпечують видужання тварин, які отруїлися нітратними сполуками. Недоліком цих способів є мала ефективність виведення ксенобіотиків з організму у початковій стадії токсикозу і недостатня корекція ферментної системи антиоксидантного захисту організму молодняку великої рогатої худоби. Найбільш близьким по суті до способу, що заявляється, є спосіб лікування жуйних при нітратних токсикозах [Деклараційний патент України на корисну модель № 64847 Старик Л.І., Гуфрій Д.Ф., Гутий Б.В. "Спосіб корекції стану антикосидантного захисту у молодняку великої рогатої худоби при нітратних навантаженнях"]. Відомий спосіб включає внутрішньовенне введення аскорбінової кислоти в дозі 0,03 г/кг, розчиненої у 200 мл 5 %-вого 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 нітратних навантаженнях. Спосіб базується на здатності аскорбінової кислоти прискорювати перебіг окисно-відновних процесів в організмі і сприяє перетворенню метгемоглобіну, що утворюється при отруєнні тварин нітратами, в гемоглобін у декомпенсаторній стадії токсикозу. Заявлений спосіб і прототип 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 функцій ферментної антиоксидантної системи та інтенсивності перекисного окиснення ліпідів, які відіграють важливе значення у патогенезі нітратно-нітритного токсикозу. Заявлений нами спосіб усуває вказані недоліки прототипу і забезпечує високу ефективність видужання тварин (до 85 % від загальної кількості хворих) шляхом активізації відновлення рівноваги функцій ферментної системи антиоксидантного захисту та інтенсивності перекисного окиснення ліпідів у крові молодняку великої рогатої худоби. Таким чином, запропонований спосіб сприяє корекції ферментної 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 ферментного антиоксидантного захисту у молодняку великої рогатої худоби при нітратних навантаженнях, простий та доступний у застосуванні, економічно вигідний для господарств, в якому він застосовується. Технічний результат досягається тим, що одночасно з аскорбіновою кислотою додатково вводять внутрішньом'язово Ε-селен у дозі 0,02 мл/кг маси тіла. Одержання технічного результату у заявленому способі пов'язано з наступним. Дія нітритів на організм тварин супроводжується утворенням в крові метгемоглобіну, де двохвалентне залізо гемоглобіну окиснюється до тривалентного. Процес окиснення гемоглобіну реалізується через взаємодію його оксиформи з нітрит-іоном по ланцюговому шляху. При окисненні гемоглобіну утворюється цілий ряд радикальних метаболітів, які є активними окисниками 1 UA 76912 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 біологічних субстратів, надають виражену цитотоксичну дію, ініціюють процеси перекисного окиснення ліпідів. Даному патологічному процесу запобігає багатокомпонентна система антиоксидантного захисту організму. Велику роль відіграє глутатіонова система (глутатіон, глутатіонредуктаза, глутатіонпероксидаза, глюкозо-6-фосфатдегідрогеназа). Глюкозо-6-фосфатдегідрогеназа - пусковий ензим пентозофосфатного циклу окиснення 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 у значній мірі 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. Глюкозо-6-фосфатдегідрогеназа - пусковий ензим пентозофосфатного циклу окиснення вуглеводів як джерела відновленої форми NADPH та пентозних основ для синтезу нуклеїнових кислот. Технічний результат заявленого способу обумовлений одночасним парентеральним використанням вітамінних препаратів Ε-селену і аскорбінової кислоти, розведеної у 5 % розчині глюкози. Механізмом впливу цих препаратів на організм молодняку великої рогатої худоби за нітратного навантаження та роллю цих препаратів у процесах обміну речовин і, зокрема, впливом їх на стан ферментної 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 окисновідновну 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. Ε-селен у своєму складі містить токоферолу ацетат та селеніт натрію. Механізм фармакологічної дії його полягає у тому, що він запобігає окисненню жирів, жирних кислот і стеринів. 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, кишечника, 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. 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. Вітамін 2 UA 76912 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Ε і селен є синергістами (діють спільно). Це означає, що разом вони сильніші, ніж сума рівних частин. Таким чином наведені інформативні відомості пояснюють технічний результат заявленого способу підтверджуючи його ефективність і об'єктивність. При проведені патентно-інформаційного пошуку авторами і заявником виявлено технічне рішення [Деклараційний патент України на корисну модель № 64847 Старик Л.І., Гуфрій Д.Ф., Гутий Б.В. "Спосіб корекції стану антиоксидантного захисту у молодняку великої рогатої худоби при нітратних навантаженнях"], що містить найбільшу кількість суттєвих ознак, спільних із заявленим способом. Спосіб 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. Але наявність зазначених, спільних із прототипом ознак недостатня для одержання технічного результату, який забезпечує заявлений спосіб. Технічних рішень, які б за сукупністю ознак повністю б співпадали із заявленим, не виявлено. Це дозволяє зробити висновок про відповідність заявленого технічного рішення критерію винаходу (корисної моделі) "новизна". В патентній і науково-технічній літературі не знайдено технічних рішень, в яких були б описані відомості про ознаки, що відрізняють заявлений спосіб від прототипу і забезпечують досягнення технічного результату тим, що одночасно з аскорбіновою кислотою додатково вводять внутрішньом'язово Ε-селен у дозі 0,02 мл\кг маси тварини. Отже, заявлене технічне рішення не випливає явним чином з рівня техніки, що дозволяє зробити висновок про його відповідність критерію винаходу (корисної моделі) - "винахідницький рівень". Корисна модель належить до галузі ветеринарної медицини, зокрема ветеринарної фармакології, а саме до способів корекції стану ферментної системи антиоксидантного захисту у молодняку великої рогатої худоби при нітратних навантаженнях. Заявлений спосіб може бути використаний у господарствах із різними формами власності, що вирощують молодняк великої рогатої худоби в умовах натрієвого навантаження, тобто при підвищенні рівня нітратів у кормах, а тому відповідає критерію винаходу (корисної моделі) "промислова придатність". Отже, заявлене технічне рішення є новим, має винахідницький рівень, є промислово придатним, 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. Реалізацію заявленого способу здійснюють у такий спосіб. У господарствах, в яких молодняк великої рогатої худоби хворіє на нітратно-нітритний токсикоз, лікування проводять застосуванням вітамінних препаратів. У день постановки діагнозу на нітратно-нітритний токсикоз вводять Ε-селен у дозі 0,02 мл\кг (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 перед прототипом підтверджені прикладом конкретного виконання. У навчально-науково-виробничому центрі "Комарнівський" Городоцького району, Львівської області було відібрано 15 телят шестимісячного віку, яким створювали штучне навантаження нітратами, згодовуючи одноразово нітрат натрію у дозі 0,4 г NO3 /кг маси тіла тварин. За принципом аналогів тварини були поділені на 3 групи по 5 тварин у кожній (контрольну і дві дослідні). Схема досліджень виглядала наступним чином. Перша дослідна група (Д1)- прототип. Бичкам згодовували один раз з кормом нітрат натрію у дозі 0,4 г NO3 /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 нітрат натрію у дозі 0,4 г NO3 /кг маси тіла, через 3 години в/м ввели Ε-селен у дозі 0,02 мл\кг 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 нітрату натрію, а також через 1, 2, 3, 6, 9, 12 годин після введення вітамінних препаратів. В крові бичків визначали активність глутатіонпероксидази, глутатіонредуктази, глюкозо-6-фосфатдегідрогенази, каталази, рівень діенових кон'югатів, малонового діальдегіду. 3 UA 76912 U Одержані показники активності ферментів як дослідних, так і контрольної груп подані у таблиці. Таблиця Активність ферментів антиоксидантної системи та рівень продуктів перекисного окиснення ліпідів у крові бичків за розвитку гострого нітратно-нітритного токсикозу, (M±m, n=5) До згодовування нітрату натрію Після згодовування Після введення антиоксидантів нітрату наГрупи трію тварин Третя Перша Друга Шоста Дев'ята Третя година година година година година година Активність глутатіонредуктази, нмоль NADPH/хв. на 1 мг білка К 1,59±0,050 1,69±0,060 1,37±0,050 1,34±0,042 1,30±0,025 1,35±0,033 1,42±0,043 Д1 1,58±0,055 1,63±0,065 1,39±0,055 1,41±0,045 1,43±0,050* 1,46±0,046* 1,48±0,058 Д2 1,59±0,050 1,68±0,060 1,43±0,050 1,47±0,045 1,49±0,048** 1,51±0,060* 1,55±0,055 Активність глутатіонпероксидази, нмоль NADPH/хв. на 1 мг білка К 37,1±1,5 38,4±1,5 34,2±1,2 31,6±1,2 29,5±1,1 34,6±1,3 35,5±1,4 Д1 37,2±1,2 38,2±1,4 34,4±1,6 33,9±1,5 34,9±1,4** 35,3±1,5 35,7±1,4 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 36,5±1,5 Активність глюкозо-6-фосфатдегідрогенази, нмоль NADPH/хв. на 1 мг білка К 0,73±0,025 0,62±0,025 0,53±0,021 0,50±0,020 0,48±0,017 0,52±0,017 0,56±0,019 Д1 0,75±0,023 0,60±0,023 0,55±0,022 0,57±0,021* 0,59±0,021*** 0,60±0,023** 0,54±0,024* Д2 0,74±0,024 0,61±0,025 0,56±0,021 0,60±0,023** 0,63±0,022*** 0,66±0,023*** 0,70±0,025*** Активність каталази, одиниці К 6,53±0,14 5,40±0,11 5,27±0,15 5,11±0,16 4,90±0,10 5,35±0,10 5,58±0,16 Д1 6,55±0,16 5,34±0,15 5,36±0,14 5,42±0,15 5,55±0,14*** 5,56±0,13 5,89±0,16 Д2 6,54±0,16 5,37±0,16 5,39±0,15 5,59±0,15* 5,64±0,14*** 5,73±0,16 5,99±0,16 Рівень дієнових кон'югатів, мкмоль/л К 5,83±0,19 7,27±0,24 7,35±0,26 7,61±0,28 7,86±0,25 8,25±0,30 8,12±0,28 Д1 5,83±0,18 7,25±0,25 7,21±0,26 7,13±0,27 6,86±0,24** 6,56±0,21*** 6,41±0,21*** Д2 5,84±0,19 7,25±0,24 7,10±0,27 6,88±0,25* 6,61±0,24*** 6,45±0,21**** 6,21±0,22***** Рівень малонового діальдегіду, мкмоль/л К 0,250±0,012 0,285±0,012 0,294±0,012 0,305±0,013 0,312±0,014 0,328±0,014 0,323±0,013 Д1 0,246±0,011 0,282±0,013 0,286±0,013 0,278±0,013 0,272±0,012* 0,269±0,010*** 0,264±0,010*** Д2 0,248±0,012 0,279±0,012 0,280±0,013 0,271±0,012 0,264±0,012* 0,259±0,011*** 0,256±0,010*** 5 10 15 20 25 30 Дванадцята година 1,46±0,045 1,54±0,061 1,57±0,064 36,2±1,4 36,4±1,4 37,1±1,6 0,60±0,021 0,67±0,024* 0,73±0,025*** 5,71±0,14 6,09±0,16 6,37±0,15** 7,99±0,26 6,17±0,20***** 6,02±0,19*** 0,318±0,013 0,259±0,011*** 0,255±0,010*** Результати досліджень, що наведені в таблиці, свідчать, що застосування вітамінних препаратів за умов розвитку гострого нітратно-нітритного токсикозу бичків сприяло підвищенню активності ферментів антиоксидантної системи (глутатіонпероксидази, глутатіонредуктази, глюкозо-6-фосфатдегідрогенази та каталази) у крові дослідних тварин, крім того аскорбінова кислота з Ε-селеном проявляла кращу дію на ферментну систему антиоксидантного захисту організму бичків. Отже, біохімічні показники крові лікованих телят, наведені в таблиці свідчать, що за умов нітратно-нітритного токсикозу, сукупне застосування аскорбінової кислоти з Ε-селеном проявляє кращу лікувальну ефективність та нормалізуючу функцію на ферментну антиоксидантну систему захисту організму телят. Терапевтична ефективність способу підтверджується тим, що застосування Ε-селену разом із аскорбіновою кислотою сприяє нормалізації активності ферментної 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 Е-селену 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 Спосіб корекції стану ферментної системи антиоксидантного захисту у молодняку великої рогатої худоби при нітратних навантаженнях, який 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 4 UA 76912 U аскорбіновою кислотою додатково вводять внутрішньом'язово Ε-селен у дозі 0,02 мл\кг маси тварини. 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 5