О взаимосвязи между пероксидным окислением липидов и активностью антиоксидантной системы защиты у коров

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

О взаимосвязи между пероксидным окислением липидов и активностью антиоксидантной системы защиты у коров

И.П. Степанова, Л.М. Дмитриева, И.В. Конева

Summary

About interrelation between lipids' peroxidation and activity of antioxidant protection system in cows

I.P. Stepanova, L.M. Dmitrieva, I.V. Koneva

The authors have analyzed the interrelation between intensity of lipids' peroxidation process (LPOP) and activity of antioxidant protection system (APS) in cows by means of chemiluminescent technique. It was noted, that the estimation of free-radical processes (reactions) account must be taken the duration and intensity of LPOP and also the interrelation between LPOP and activity of APS. It was shown, that the chemiluminescent technique can be used in practice for a correction of animals' ration with the purpose of prevention of metabolism imbalance.

корова липиды антиоксидантный рацион

Проводили оценку взаимосвязи между интенсивностью пероксидного окисления липидов и активностью антиоксидантной системы защиты у коров при помощи хемилюминесцентного метода анализа. Обсуждается возможность использования на практике этого метода для корректировки рациона животных с целью профилактики дисбаланса обмена веществ.

Как известно, свободные радикалы обладают способностью инициировать цепные реакции окисления субстратов, среди которых наиболее важным является пероксидное окисление липидов (ПОЛ) (1). Продукты ПОЛ в небольших концентрациях участвуют в регуляции проницаемости клеточных мембран и стабильности липопротеиновых комплексов, а также играют важную роль в обновлении фосфолипидного состава мембран, индукции биоэнергетических процессов, активации ряда ферментов, синтезе прогестерона, простагландинов, лейкотриенов и ряда других биологически активных веществ. Работы последних лет свидетельствуют о том, что ПОЛ лежит в основе реакций фагоцитоза (2). В то же время продолжительная активация ПОЛ приводит к повреждению липидов мембран, нарушению ресинтеза аденозинтрифосфорной кислоты, накоплению токсичных продуктов пероксидной денатурации липидов (2).

Антиоксидантная система защиты (АОС), объединяющая антирадикальные и антипероксидные механизмы, рассматривается в качестве универсальной биологической защиты. Функционирование этой системы определяет развитие адаптационных и компенсаторных процессов при действии химических веществ и повышение устойчивости к действию токсикантов (3).

В нормальных условиях существует баланс между прооксидантной и антиоксидантной системами. Традиционно интенсивность ПОЛ в медицинской и ветеринарной практике оценивают по концентрации в крови стабильных конечных продуктов, таких как диеновые конъюгаты, малоновый диальдегид, а также по флюоресценции шиффовых оснований. Общепринятым показателем устойчивости антиоксидантной системы является активность ферментов -- супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы (4).

Однако имеются сообщения о дисбалансе про- и антиоксидантной систем крови на фоне развивающихся повреждений тканей, когда при существенном увеличении активности СОД и интенсивности пероксидного окисления другие показатели ПОЛ изменяются незначительно. Вероятно, традиционные подходы к тестированию пероксидного окисления, основанные на определении компонентов ПОЛ в крови, не в полной мере отражают процессы, происходящие в разрушающихся клетках и тканях (4).

В последние годы все шире используют методы интегральной оценки ПОЛ и состояния АОС, основанные на регистрации спонтанной или активированной хемилюминесценции тест-объекта (5). Однако при исследовании свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты у крупного рогатого скота методы хемилюминесценции не применяли. Своевременное выявление нарушений процессов пероксидации ненасыщенных жирных кислот липидов и антиоксидантной защиты позволит устранить их с помощью рационов кормления.

В связи с этим в задачу нашей работы входило выявление хемилюминесцентным методом сбалансированности интенсивности ПОЛ и АОС у коров с целью корректировки рациона животных и профилактики дисбаланса обмена веществ.

Научно-хозяйственный опыт проводили на базе ОАО «Колос» (Шербакульский р-н, Омская обл.) в условиях поточно-цеховой системы. Объектом исследования служили коровы красной степной породы в возрасте 3-4 лет (n = 90), выравненные по живой массе и молочной продуктивности; все животные получали одинаковый по структуре и питательности рацион, соответствующий детализированным нормам. Здоровые коровы были распределены по четырем группам (по 15 гол. в каждой): I -- контроль (период лактации), II -- сухостойный период, III -- отел, IV -- раздой и осеменение. При этом продолжительность сухостойного периода составляла 60 сут, периода раздоя -- 100 сут после отела; исследования проводили в стойловый период. Коровы с признаками нарушенного обмена веществ (отставание в росте, живой массе, потеря шерстного покрова и т.д.) составили V и VI группы (по 15 гол. в каждой) -- соответственно первая и вторая степень выраженности метаболических нарушений. Интенсивность ПОЛ оценивали по светосумме индуцированной хемилюминесценции сыворотки крови за 30 с, активность АОС -- по тангенcу угла наклона кинетической кривой активированной хемилюминесценции (отн. ед.). Измерения проводили на хемилюминометре БХЛ-06М (5). Для статистической обработки данных использовали критерии Стьюдента и Пирсона (6).

У клинически здоровых коров в период лактации интенсивность ПОЛ колебалась от 15,82 до 17,48 ед/30 с (табл.). Достоверных различий по средним показателям ПОЛ между I, II, III и IV группами не выявлено. Полученные данные свидетельствуют о том, что интенсивность окислительно-восстановительных реакций у коров при разных физиологических состояниях практически не различается, снижение же показателей в периоды сухостоя и отела (II и III группы), вероятно, обусловлено адаптационно-компенсаторными процессами.

Таблица 1 Интенсивность пероксидного окисления липидов (ПОЛ) и активность антиоксидантной системы защиты (АОС) у коров красной степной породы при разных физиологических состояниях

Примечание. Описание групп см. в разделе «Методика». * P Ј 0,05.

Активность АОС у коров I группы составляла 0,21 отн. ед. (см. табл.). В наиболее напряженные периоды (II-IV группы) активность АОС повышалась -- 0,25 отн. ед. О сбалансированности ПОЛ и АОС судили по коэффициенту корреляции Пирсона. Так, у животных в I группе наблюдалась достоверная положительная линейная корреляция между интенсивностью ПОЛ и активностью АОС -- r = 0,92 (P = 0,03), что свидетельствует о высокой сбалансированности этих процессов у клинически здоровых коров. Во II, III и IV группах клинически здоровых коров выявлена условно-вероятная положительная зависимость между этими показателями -- соответственно r = 0,62 (P = 0,13); r = = 0,70 (P = 0,19); r = 0,75 (P = 0,15).

У животных в V и VI группах показатели ПОЛ значительно возрастали по сравнению с таковыми I группы -- соответственно 26,641,48 и 29,341,18 ед/30 с (P 0,001); активность АОС в этих группах составляла соответственно 0,200,01 (P > 0,05) и 0,190,01 (P 0,05) отн. ед., что свидетельствует об истощении антирадикальной защиты.

Линейная взаимосвязь между ПОЛ и АОС у коров V и VI групп практически отсутствовала -- соответственно r = 0,28 и r = -0,16 (P > 0,05), то есть возрастала интенсивность свободнорадикальных процессов и снижалась буферная емкость антиоксидантной системы. Это указывает на оксидативный стресс, при котором происходят глубокие нарушения метаболизма белков, жиров, нуклеиновых кислот, углеводов, водно-электролитного обмена, которые могут послужить причиной тяжелых поражений тканей.

Таким образом, нами показано, что при анализе результатов оценки свободнорадикальных процессов (реакций) следует учитывать продолжительность и интенсивность ПОЛ, а также сопряженность последнего с активностью АОС. Использование хемилюминесцентного метода интегральной оценки интенсивности пероксидного окисления липидов и активности антиоксидантной системы позволяет своевременно выявлять развитие оксидативного стресса и корректировать метаболические нарушения при помощи кормовых рационов.

Литература

Величковский Б.Т. Свободнорадикальное окисление как звено срочной и долговременной адаптации организма к факторам окружающей среды. Вест. РАМН, 2001, 6: 45-52.

Зенков Н.К., Ланкин В.З., Земщиков Е.Б. Окислительный стресс. М., 2001.

Тиунов Л.А. Механизмы естественной детоксикации и антиоксидантной защиты. Вест. РАМН, 1995, 3: 9-12.

Симбирцев С.А., Беляков Н.А. Патофизиологические аспекты эндогенных интоксикаций. В сб.: Эндогенные интоксикации. Тез. Междунар. симп. СПб, 1994: 5-9.

Владимиров Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты. Вест. РАМН, 1998, 7: 43-51.

Колемаев В.А., Калинина В.Н. Теория вероятностей и математическая статистика. М., 2000.

Размещено на Allbest.ru