Вплив тривалого випоювання різних концентрацій наногерманію цитрату на організм щурів-самиць F2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Державний науково-дослідний контрольний інститут ветеринарних препаратів та кормових добавок

Вплив тривалого випоювання різних концентрацій наногерманію цитрату на організм щурів-самиць F2

У.І. Тесарівська, канд. вет. наук,

І.К. Авдосьева, канд. вет. наук,

С.Я. Мартиник, науковий співробітник,

О.А. Максимович, В.М. Малинівський,

молодші наукові співробітники

Вивчення дії наносполук на ріст і розвиток тварин відкриває нові перспективи в ефективному та практичному їх застосуванні як в тваринництві, так і ветеринарній практиці [1, 2].

Відомо, що цитрат германію, отриманий методом нанотехнології, має низку позитивних фізіологічних ефектів, не виявляє токсичного впливу на організм людини і тварин, на відміну від його солей мінеральних кислот, які можуть утворювати оксиди й інші неорганічні форми, що є токсичними для живого організму [3, 4]. Доказано, що Ge в організмі людини і тварин виконує різноманітні функції -- імуностимулюючу [5-7], антиоксидантну [6, 8, 9], гепатопротекторну, антигіпоксичну [6, 8] та низку інших, які підвищують резистентність і продуктивність тварин.

У раніше проведених нами дослідженнях встановлено фізіологічно виражений вплив НGeЦ на репродуктивну функцію самиць щурів, їх плодючість та масу плодів [10]. Доведено відсутність вірогідно вираженої ембріональної та фетальної токсичності застосованих доз НGeЦ у самиць білих щурів цих поколінь [11].

Отже, порівняльне вивчення впливу тривалого, впродовж двох поколінь, випоювання різних кількостей цитрату германію, отриманого методами нанотехнології на метаболічні процеси в організмі щурів-самиць F2 у період фізіологічного і статевого дозрівання стало метою наших досліджень.

Матеріали і методи. Дослід проведений у віварії ДНДКІ ветпрепаратів та кормових добавок на самицях білих лабораторних щурів, які поділені на 3 групи -- контрольну і дослідні (I, II), по 4-5 тварин у кожній. Утримання і годівля тварин відповідали зооветеринарним вимогам. Самицям в поколіннях Fo, Fi, F2 випоювали з водою різні концентрації HGe^ I дослідна група -- 20 мкг Ge/кг м. т., II дослідна -- 200 мкг Ge/кг м. т. протягом фізіологічного і статевого дозрівання, запліднення, вагітності і вигодовування потомства. Контрольні тварини мали постійний доступ до питної води.

Вивчали вплив різних концентрацій НGeЦ на організм тварин, визначаючи морфологічні показники крові, зокрема: кількість еритроцитів і лейкоцитів, гематокрит, концентрацію гемоглобіну - за допомогою гематологічного аналізатора Mythic 18 Vet, лейкограму - шляхом мікроскопії мазків крові, зафарбованих барвником Романовського-Гімза. Використовуючи показники кількості еритроцитів, рівня гемоглобіну крові і гематокриту, за відповідними формулами, вираховували такі величини індексів: середній об'єм одного еритроцита, середня вміст гемоглобіну в еритроциті, середня концентрація гемоглобіну в еритроциті.

Біохімічні показники сироватки крові щурів-самиць F2, зокрема АлАТ, АсАТ, ЛФ, креатинін, сечовину, сироваткове залізо, загальну залізозв'язувальну здатність сироватки крові (ТІВС) визначали за допомогою напівавтоматичного біохімічного аналізатора HumaLyzer 3000 з використанням стандартизованих наборів «Human Diagnostics Worldwide» (Німеччина). Вивчаючи характер обміну заліза, за величиною сироваткового заліза у крові та ТІВС, нами також визначені розрахунковим методом показники: ненасичена залізозв'язувальна здатність сироватки крові (UIBS) і відсоток насичення трансферину залізом. Визначали у крові сироватковий рівень молекул середньої маси (МСМ) за методикою Н.І. Габріелян [12].

В основу організації досліджень з вивчення дії НGeЦ на потомство покладено методичні рекомендації, які викладені в довіднику «Доклінічні дослідження ветеринарних лікарських засобів» [13].

Дослідження проведені з дотримання загальних етичних принципів експериментів на тваринах відповідно до "Європейської Конвенції про захист хребетних тварин, що використовуються для експериментальних і наукових цілей" та постанови Першого національного конгресу України з біоетики [14, 15]. Отриманий цифровий матеріал обробляли в програмі MS Excel і вираховували статистичні характеристики параметрів [16].

Результати й обговорення. В результаті проведених досліджень виявлено певний біологічний вплив щоденного випоювання НGeЦ на організм самиць щурів F2.

Так, у тварин, яким задавали 200 мкг Ge/кг м. т., при відсутності змін щодо контролю у кількості еритроцитів, концентрації гемоглобіну та показнику гематокриту відзначено вірогідне зниження середньої концентрації гемоглобіну в еритроциті на 4,7 % (р < 0,01) щодо контролю. У тварин I дослідної групи, яким задавали 20 мкг Ge/кг м. т. таких змін не відзначається (табл. 1).

Кількість лейкоцитів у крові тварин обох дослідних груп мають вірогідні зміни щодо контрольних тварин. У першій дослідній групі їх кількість є меншою на 47,8 % (p < 0,01), у другій - на 52,7 % (р < 0,01). Також відзначено відмінності лейкограми між дослідними і контрольною групами зі статистично значимим підвищенням відсотків сегментноядерних нейтрофілів у першій дослідній групі на 32,1 % (р < 0,05), у другій - 27,2 % (р < 0,05).

Таблиця 1. Морфологічні показники крові самиць щурів F2 за дії різних доз НGeЦ, (М ± т), п=4-5

Примітка: ступінь вірогідності до контрольної групи тварин: * - р < 0,05; ** - р < 0,01.

Результати біохімічних досліджень крові тварин, яким задавали НGeЦ різних концентрацій наведені в таблиці 2. Аналіз результатів вказує на певну тенденцію до зміни показників щодо тварин контрольної групи. За однакового рівні заліза в крові дослідних і контрольної груп відзначаються зменшення ТІВС у тварин першої дослідної групи на 17,0 % відносно контролю, а у тварин, яким застосовували вищу концентрацію НGeЦ загальна залізозв'язувальна здатність трансферину є нижчою від тварин контрольної групи на 21,0 %.

Таблиця 2. Біохімічні показники сироватки крові самиць щурів F2 за дії різних доз НGeЦ, (М ± т), п=4-5

Застосування тваринам нижчої концентрації НGeЦ зумовлює тенденцію до зниження залишкової зв'язувальної здатності сироватки крові у 1,9 рази щодо контролю, а за дії вищої концентрації - ця здатність зменшується на 13,4 %.

У тварин першої дослідної групи, відсоток насичення трансферину, тобто ступінь наявності у трансферині ділянок для зв'язування заліза, є вищим від показників контрольної групи тварин на 31,2 %, а у тварин другої дослідної групи зберігається тенденція до зменшення на 16,5 %.

Для оцінки стану внутрішніх органів важливим фізіолого-біохімічним тестом є вивчення у крові тварин активності амінотрансфераз. У нашому випадку активність АлАТ і АсАТ у тварин першої дослідної групи збільшилася, відповідно, на 11,1 % та 3,4 % відносно контролю, а у тварин, яким застосовували вищу концентрацію НGeЦ 200 мкг Ge/кг м. т., активність АлАТ і АсАТ знижується, відповідно, на 33,7 % та 8,7 % від тварин контрольної групи.

Слід також відмітити, що результати активності лужної фосфатази у крові тварин обох дослідних груп щодо контрольних тварин вказують на тенденцію до зниження у тварин першої дослідної групи на 34,6 %, у тварин другої дослідної групи - на 29,3 %.

Видільна здатність нирок характеризується вмістом сечовини у крові. Підвищення її рівня свідчить про недостаню їх фільтруючу здатність. У тварин, яким випоювали з водою НGeЦ рівень сечовини в крові є вищим від показників контрольної групи, за концентрації 20 мкг Ge/кг м. т. - на 20,5 %, а 200 мкг Ge/кг м. т. - на 41,2 %.

Кількісний вміст в сироватці крові вмісту МСМ - це один з діагностичних критеріїв ендогенної інтоксикації. За впливу НGeЦ у тварин обох дослідних груп тенденційно зростає вміст речовин середньої молекулярної маси в сироватці крові щурів щодо тварин контрольної групи за дії концентрації 20 мкг Ge/кг м. т. - на 2,4 %, а 200 мкг Ge/кг м. т. - на 2,1 %.

Випоювання самицям щурів у поколіннях Fo, Fi, F2 з водою різних концентрації НGeЦ зумовлює зміни в червоній та білій крові тварин. Відзначаємо вірогідне зниження середньої концентрації гемоглобіну в еритроциті у тварин II дослідної групи, яким задавали 200 мкг Ge/кг м. т. та у крові тварин обох дослідних груп відзначається статистично значиме підвищення відсотків сегментноядерних нейтрофілів на фоні вірогідного зменшення кількості лейкоцитів.

Застосування як низької, так і високої концентрації НGeЦ при однаковому рівні заліза в крові обох дослідних груп простежується тенденція до зниження загальної та залишкової залізозв'язувальної здатності сироватки крові, знижується активність лужної фосфатази і збільшується концентрація сечовини і МСМ.

У тварин першої дослідної групи відзаначається вищий відсоток насичення трансферину залізом та тенденція до збільшення активності АлАТ і АсАТ. У тварин, яким застосовували вищу концентрацію НGeЦ 200 мкг Ge/кг м. т., активність АлАТ і АсАТ знижується, також нижчим є відсоток насичення трансферину.

Перспективи досліджень. У подальшому буде досліджено вплив тривалого випоювання НGeЦ на організм щурів F3.

Література

кров щур наногерманій цитрат

1. Нанотехнології та їх застосування у тваринництві й ветеринарній медицині / В. Влізло, М.І. Бащенко, Р.Я. Іскра та ін. // Вісник аграрної науки, 2015. - № 11. - С. 5-9.

2. Влізло В.В. Нанобіотехнології. Сучасність та перспективи розвитку / В.В. Влізло Р.Я. Іскра, Р.С. Федорук // Біологія тварин, 2015. - Т. 17, № 4. - С. 18-29.

3. Комаров Б.А. Об элементе германий и его роли в биопроцессах [Електронний ресурс] / Б.А. Комаров, А.Б. Комаров, К.Б. Комарова // Фитотерапия. 2014. Режим доступу: http://www. treskunov.ru/fitohitodezi/komarov_o_germanii.html.

4. Long Q.C. Pharmacocinetics of germanium after po beta-carboxyethilgermamum sesquioxide in 24 Chinese volunteers / Q.C. Long, G.X. Zeng, X.L. Zhao // Zhongguo Yao Li Xue Bao, 1996. - Vol. 17, N 5. - P. 415-418.

5. Коваленко Л.В. Оцінка стимулюючої дії наноаквахелатів германію на природну резистентність тварин / Л.В. Коваленко // Науковий вісник НУБіП України, 2012. - № 172 (1). С. 203-209.

6. Стадник А.М. Біологічна роль германію в організмі тварин та людини / А.М. Стадник, Г.О. Биць, О.А. Стадник // Науковий вісник Львівської національної академії ветеринарної медицини ім. С.З. Гжицького, 2006. - Т. 8, № 2 (29). - С. 185-174.

7. Thayer J.S. Germanium compounds in biological systems / J.S. Thayer // Rev. Silicon, Germanium, Tin, Lead Compd, 1985. - Vol. 8 (2-3). - P. 133-155.

8. Биологическая активность соединений германия / Э.Я. Лукевиц, Т.К. Гар, Л.М. Игнатович, В.Ф. Миронов // Рига: Зинатне, 1990. - 191 с.

9. Physiological and biochemical processes in the organisms of rats when feeding them with different amounts of germanium citrate. / О.P. Dolaychuk, R.S. Fedoruk, I.I. Kovalchuk, S.I. Kropyvka // The Animal Biology, 2015. - Vol. 17, N 2. - P. 50-56.

10. Тесарівська У.І. Репродуктивна функція самок щурів F1 і постнатальний розвиток щуренят F2 за дії різних доз наногерманію цитрату / У.І. Тесарівська, Р.С. Федорук, М.І. Шумська // Науковий вісник Львівського національного університету ветеринарної медицини та біотехнологій імені С.З. Ґжицького, 2016. - Т. 18, № 3 (71). - С. 124-130.

11. Тесаривская У.И. Эмбриональная и фетальная токсичность разных доз «наногермания» цитрата у самок потомства F1 / У.И. Тесаривская, Р.С. Федорук // Перспективы и актуальные проблемы развития высокопродуктивного молочного и мясного скотоводства: Мат. Межд. научно-практической конференции. - Витебск: УО ВГАВМ, 2017. - 166-169.

12. Скрининговый метод определения средних молекул в биологических жидкостях: [метод. рекомендации] / Н.И. Габриэлян, Э.Р. Левицкий, А.А. Дмитриев [и др.]. - М., 1985. - 22 с.

13. Доклінічні дослідження ветеринарних лікарських засобів / І.Я. Коцюмбас, О.Г. Малик, І.П. Патерега [та ін.]. За ред. І.Я. Коцюмбаса. - Львів: Тріада плюс, 2006. - 360 с.

14. European convention for the protection of vertebrate animals used for experim. and other scientific purposes. Coun. of Europe, Strasbourg. 1986. - 53 рр.

15. Сучасні проблеми біоетики / відп. ред. Ю.І. Кундієв. - К: Академперіодика, 2009. 278 с.

16. Коросов А.В. Компьютерная обработка биологических данных / А.В. Коросов, В.В. Горбач // Петрозаводск: изд-во ПетрГУ.

Размещено на Allbest.ru