Біологічний вплив та ембріональна токсичність тривалого випоювання лимонної кислоти самицям щурів потомства Fl

Размещено на http://www.allbest.ru/

Державний науково-дослідний контрольний інститут ветеринарних препаратів та кормових добавок

Інститут біології тварин НААН

БІОЛОГІЧНИЙ ВПЛИВ ТА ЕМБРІОНАЛЬНА ТОКСИЧНІСТЬ ТРИВАЛОГО ВИПОЮВАННЯ ЛИМОННОЇ КИСЛОТИ САМИЦЯМ

ЩУРІВ ПОТОМСТВА Fl

У.І. Тесарівська, канд. вет. наук,

Р.С. Федорук д-р вет. наук, професор, членкор НААН,

А.С. Кишк, О.Н. Максимович,

О.В. Михалю, молодші наукові співробітники

Анотація

У дослідженнях використано молодих самиць Ґ1 та їх щуренят F2 з випоюванням їм з водою лимонної кислоти в дозі 0,8 мг/кг протягом росту і розвитку, вагітності та лактації. Для вивчення ембріотоксичності плоди отримували на 21 добу вагітності під час забою по 5 самиць контрольної та дослідної груп, від 10 інших тварин отримували приплід щуренят А2. Визначали динаміку змін маси тіла самиць Ґ1 у періоді 37-117 діб та їх приплоду впродовж лактації. Вивчали ембріотоксичність застосованої дози лимонної кислоти та загальну ембріональну смертність. Встановлено, що тривале випоювання лимонної кислоти самицям щурів Ґо і Ґ1 зумовлює стимулюючу біологічну дію на динаміку маси тіла молодих самиць Ґ1 протягом 40 діб після відлучення в межах 2,8-10,6 % із зниженням цього показника на 3,9 % на 57 добу життя порівняно з контрольною групою. Застосована доза лимонної кислоти проявляла інгібуючий вплив на репродуктивну здатність молодих самиць щурів Ґ1 та ріст і розвиток ембріонів, що характеризувалось зменшенням кількості живих плодів, їх маси на тлі вищої 16,2 % загальної ембріональної смертності порівняно з контролем. Випоювання лимонної кислоти сприяло підвищенню крупноплідності на 24,7 %, що зумовлювало вищу енергію росту щуренят F2 протягом всього підсисного періоду в межах 13,1-31,3 %, ніж у тварин контрольної групи.

Ключові слова: ЕМБРІОТОКСИЧНІСТЬ, ЛИМОННА КИСЛОТА, ЖИВА МАСА, САМИЦІ, ЩУРИ.

Annotation

BIOLOGICAL INFLUENCE AND EMBRYONAL TOXICITY OF LYMONIC ACID RENDERING TO RATS FEMALES OF F1 PROGENY

U. I. Tesarivska, R. S. Fedoruk, A. S. Kishko, O. N. Maksimovich, O. V. Mikhalyuk

State Scientific-Research Control Institute of Veterinary Medicinal Products and Feed Additives,

Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named after S. Z. Gzhytskyj,

The studies used young F1 females and their F2 rat offspring with 0.8 mg / kg of citric acid in their growth and development, pregnancy and lactation. For the studying of embryological toxicity, the offsprings were obtained on the 21st day of pregnancy during the slaughter of 5 female control and experimental groups, and from 5 other animals - F2 rats were obtained. The dynamics of body mass changes of female F1 in the period of 37-117 days and their incidence during lactation were determined. The embryological toxicity of the administered dose of citric acid and the overall embryonic mortality rate were studied. It has been established that prolonged release of citric acid to females of rats F0 and F1 causes stimulating biological effect on body weight dynamics of young F1 females for 40 days after weaning within the range of 2.8 - 10.6%, with a decrease of this index by 3.9% for 57 days of life compared to the control group. The applied dose of citric acid showed an inhibitory effect on the reproductive capacity of young female F1 rats and the growth and development of embryos, which was characterized by a decrease in the number of live offsprings, their mass against a background of higher 16.2% of total embryonic mortality compared to control. The addition of citric acid contributed to a 24.7% increase in large-scale, which resulted in a higher growth energy of F2 rats during the entire subsistence period in the range of 13.1 - 31.3% than in the control animals.

Keywords: EMBRYONAL TOXICITY, LEMON ACID, LIVING MASS, FEMALES, RATS.

Аннотация

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ И ЭМБРИОНАЛЬНАЯ ТОКСИЧНОСТЬ ДЛИТЕЛЬНОГО ВЫПАИВАНИЯ ЛИМОННОЙ КИСЛОТЫ САМКАМ КРЫС ПОТОМСТВА Fi

У. И. Тесаривская, Р. С. Федорук, А. С. Кишко, О. Н. Максимович, О. В. Михалюк

Государственный научно-исследовательский контрольный институт ветеринарных препаратов и кормовых добавок

Институт биологии животных НААН

В исследованиях использованы молодые самки Fi и их крысята F2 с выпойкой им с водой лимонной кислоты в дозе 0,8 мг/кг в течение роста и развития, беременности и лактации. Для изучения эмбриотоксичности плоды получали на 21 сутки беременности во время забоя по 5 самок контрольной и опытной групп, от 10 других животных получали приплод крысят F2. Определяли динамику изменений массы тела самок Fi в период 37-117 суток и их приплода в течение лактации. Изучали эмбриотоксичность дозы лимонной кислоты и общую эмбриональную смертность. Установлено, что длительное выпаивание лимонной кислоты самкам крыс F0 и Fi вызывает стимулирующее биологическое действие на динамику массы тела молодых самок Fi в течение 40 суток после отъема в пределах 2,8-10,6 % и снижением этого показателя на 3,9 % на 57 сутки жизни по сравнению с контрольной группой. Применяемая доза лимонной кислоты проявляла ингибирующее влияние на репродуктивную способность молодых самок крыс Fi и на рост и развитие эмбрионов, что характеризовалось уменьшением количества живых плодов, их массы на фоне высокой 16,2 % общей эмбриональной смертности по сравнению с контролем. Выпаивание лимонной кислоты способствовало повышению крупноплодности на 24,7 %, что приводило к более высокой энергии роста крысят F2 в течение всего подсосного периода в пределах 13,1-31,3 %, чем у животных контрольной группы.

Ключевые слова: ЭМБРИОТОКСИЧНОСТЬ, ЛИМОННАЯ КИСЛОТА, ЖИВАЯ МАССА, САМКИ, КРЫСЫ.

Виклад основного матеріалу

Відомо, що лимонна кислота широко використовується у харчовій і фармацевтичній промисловості, медицині та ветеринарії [1-3]. Застосування лимонної кислоти у годівлі тварин виявляє стимулюючий вплив на метаболічні процеси і їх репродуктивну здатність [4-6] знижує токсичний вплив на органи та системи організму [7, 8]. Внутрішнє застосування лимонної кислоти у декілька разів швидше знімає токсичну дію шкідливих речовин, ніж низка інших детоксикантів [8]. Набувають поширення солі лимонної кислоти на основі макро- і мікроелементів та їх наночастинок [9, 10]. Однак, вплив її на репродуктивну функцію людини і тварини, ріст і розвиток ембріонів, перебіг гестації, родів та післяродового періоду не вивчені. У літературі зустрічаються поодинокі повідомлення про вплив лимонної кислоти на вказані вище процеси. Тому метою цих досліджень було вивчення біологічної та ембріональної токсичної дії низької дози лимонної кислоти, за умов її випоювання впродовж двох поколінь самицям лабораторних щурів.

Матеріали і методи. Досліди проводили у віварії ДНДКІ ветпрепаратів та кормових добавок на білих щурах лінії Wistаr за умов нормованої годівлі, мікроклімату та відповідно до положень «Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для експериментів та інших наукових цілей» (Страсбург, 1986) [11] та «Загальних етичних принципів експериментів на тваринах», ухвалених Першим національним конгресом з біоетики (Київ, 2001).

Самицям дослідних груп у поколіннях Fo, Fi випоювали водний розчин лимонної кислоти (СбНі20б хН2О, «хч») протягом фізіологічного і статевого дозрівання, запліднення, вагітності та вигодовування потомства. Щури контрольної групи Fi (10 тварин), отримані від самиць Fo, утримувались за аналогічних умов. Тваринам дослідної групи випоювали з водою лимонну кислоту у кількості 0,8 мг/кг маси тіла. Самиці контрольної групи мали постійний доступ до корму і питної води.

Протягом досліду визначали інтенсивність росту самиць до запліднення, їх заплідненість, перебіг і терміни вагітності, кількість і якість щуренят, їх стать, а також масу тіла на 1, 5, 7, 14, 27 та 37-му доби після народження, їх життєздатність і збереження в перші 40 днів. Крім цього, оцінювали материнські інстинкти у самиць контрольної і дослідної груп, аномалії розвитку і поведінки у щурят, їх ріст і розвиток у наступні періоди.

Запліднення самиць встановлювали за результатами дослідження вагінальних мазків, першим днем вагітності вважали день виявлення в мазку сперматозоїдів. На 21 -шу добу вагітності по 5 самиць з контрольної і дослідної груп зважували і проводили евтаназію під наркозом методом миттєвої декапітації. Розтинали черевну порожнину і підраховували кількість місць імплантації, живих і мертвих плодів, зважували їх, визначали краніо-каудальні розміри і оглядали під лупою з метою виявлення зовнішніх аномалій розвитку. В яєчниках підраховували кількість жовтих тіл вагітності. Решту тварин контрольної і дослідної груп (по 5 самиць у кожній) утримувались до народження приплоду та його вирощування до 40 діб.

За показниками ембріотоксичності враховували перед- і постімплантаційну та загальну ембріональну смертність, анатомічні вади розвитку, а також загальну затримку розвитку плодів. В основу організації досліджень з вивчення впливу розчину лимонної кислоти на ембріотоксичність покладено методичні рекомендації, викладені в довіднику «Доклінічні дослідження лікарських засобів» [12].

Отриманий цифровий матеріал обробляли методом варіаційної статистики з використанням критерію Стьюдента. Розраховували середні арифметичні величини (М) і помилки середніх арифметичних величин (± m). Міжгрупові відмінності вважали вірогідними при р < 0,05. Для розрахунків використано комп'ютерну програму Excel [13].

Результати й обговорення. Дослідженнями встановлено, що випоювання водного розчину лимонної кислоти самицям Fo та їх приплоду F і стимулювало приріст маси тіла тварин F2 протягом 37-117 діб життя (табл. 1).

Таблиця 1

Динаміка маси тіла самиць Fi за дії лимонної кислоти, г (M ± m, n= 22 - 31)

Примітка: * - р < 0,05; ** - р < 0,01; *** - р < 0,001 - у цій та інших таблицях вірогідність результатів стосовно контрольної групи тварин.

Характерним є вищий метаболічний вплив лимонної кислоти в першу (37 - 47 доби) декаду після відлучення, що зумовило найвищу різницю показників маси тіла (10,6 %) між дослідною і контрольною групами. Не має фізіологічного пояснення незначне (3,9 %) зниження маси тіла на 57 добу і збільшення її на таку ж величину у самиць дослідної групи порівняно з контрольною. Можливо це зумовлено стимулюючим впливом лимонної кислоти на статеве дозрівання самиць і початком овуляторних циклів, що підвищувало їх активність та енергетичні витрати. У наступні декади (77-107 доби) маса тіла самиць дослідної групи була вищою ніж у контролі на 2,8 - 5,3 % і зросла до 8,7 % на 117 добу. Отримані результати вказують на стабільно виражену тенденцію до зростання показників маси тіла самиць Fl протягом 40 діб після відлучення, крім періоду 47 - 57 діб.

Аналіз отриманих результатів свідчить про зменшення на 14,5 % числа жовтих тіл вагітності у тварин дослідної групи щодо самок контрольної групи кількість місць імплантації є меншою від контролю на 27,8 %, а живих плодів - на 31,2 % (табл. 2). Отже, самиці дослідної групи проявляли тенденцію до вищого рівня передімплантаційної смертності щодо контрольної групи, і ця різниця становила 9,6 %. Це вказує на певну інгібуючу дію застосованої дози лимонної кислоти на запліднюваність самиць Бі та приживлення ембріонів. тварин контрольної групи під час вагітності не відбувалось резорбції ембріонів і показник постімплантаційної смертності дорівнював нулю. У групі тварин, яким випоювали лимонну кислоту встановлено резорбцію плодів та мертві плоди, що зумовлювало підвищення показника постімплантаційної смертності, яка становила 9,1 %. Результати досліджень вказують на збільшення загальної ембріональної смертності у тварин дослідної групи щодо тварин контрольної групи на 16,2 %. Отже, тривале випоювання водного розчину лимонної кислоти в дозі 0,8 мг/кг. м. т. викликає інгібуючий вплив на запліднюваність молодих самиць та токсичний ефект.

Порівнюючи масу тіла плодів дослідної групи з масою тіла плодів інтактної групи необхідно відзначити зменшення цього показника на 11,9 % (р < 0,001) у тварин, яким застосовували водний розчин лимонної кислоти, що може вказувати на певний інгібуючий вплив застосованої дози лимонної кислоти на ріст і розвиток маси тіла плодів, що підтверджується також зменшенням на 12,5 % краніо-каудального розміру плодів у тварин

Таблиця 2

Показники ембріональної токсичності лимонної кислоти у самиць щурів Жі. (М ± т)

дослідних груп стосовно плодів інтактної групи. У тварин, яким застосовували лимонну кислоту, цей показник є меншим і становить 3,15±0,075 см.

Візуальний огляд та макроскопічне обстеження плодів контрольної і дослідної групи не виявили аномалій їх розвитку і анатомічної будови. У плодів дослідної і контрольної груп були відсутні вади формування та розвитку відділів лицевого та мозкового черепу, вушні раковини та повіки очей були закриті, передня черевна стінка зрощена, без ознак пупкової грижі. Хвіст добре розвинений, фізіологічної довжини. Кінцівки мали розвинуте плече, передпліччя, кисть, стегно, гомілку та стопу. Положення, форма кінцівок, кількість пальців та їх розміри у плодів контрольних і дослідних груп перебували в межах норми. На шкірі відсутні ознаки порушення пігментації та покриття анатомічних відділів тіла.

Оцінка життєздатності потомства Б2, одержаного від решти самиць дослідної групи, вказує на збільшення маси щуренят вже при народженні на 24,7 %, порівняно з тваринами контрольної групи зі збереженням цього показника на рівні 13,1-31,3 % протягом всього підсисного періоду (табл. 3).

Таблиця 3

Динаміка маси тіла щуренят F2 у молочний період до відлучення (г) і тривалість вагітності у самиць Р і (діб) (Ж ± m, п= 26 - 25)

Встановлені різниці середньої маси тіла щуренят контрольної та дослідної груп можуть зумовлюватись різною тривалістю вагітності їх матерів, що в останні дні гестації суттєво впливає на масу плодів у багатоплідних гризунів. Аналіз даних тривалості вагітності самиць контрольної та дослідної груп підтверджує це, оскільки гестаційний період у самиць Бі дослідної групи перевищував контрольну на 1 добу. Отримані результати вказують також на можливість підвищення крупноплідності приплоду у багатоплідних самиць за використання лимонної кислоти.

На 5 добу середня маса щуреняти була статистично вірогідно вищою, ніж в контрольній групі на 27 % (р < 0,001), на 7 добу - на 31,3 % (р < 0,001), на 14 добу - на 15,2 % (р < 0,001), на 27 - 13,1 % (р < 0,001) і на 37 добу - на 22,8 % (р < 0,001). Найвищу відмінність цього показника у щурів дослідної і контрольної груп відзначено на 7 добу життя у лактаційний період, найнижчу - на 27 добу. Значне зростання маси тіла приплоду у самиць дослідної групи на 7-му добу після народження ми спостерігали і в попередніх наших дослідженнях на потомстві Б1. Причиною збільшення маси щуренят могла бути стимулююча дія лимонної кислоти на лактацію самиць, також анаболічний вплив на організм щуренят метаболітів лимонної кислоти через молоко.

Отже, отримані результати змін динаміки маси щуренят вказують на стимулюючий вплив водного розчину лимонної кислоти на їх ріст у молочний період.

Висновки

лимонний кислота щур ембріональний

1. Тривале випоювання 0,8 мг/кг маси тіла лимонної кислоти самицям щурів Б0 і Б1 зумовлює стимулюючу біологічну дію на динаміку маси тіла молодих самиць Б1 протягом 40 діб після відлучення в межах 2,8 - 10,6 % із зниженням цього показника на 3,9 % на 57 добу життя порівняно з контрольною групою.

2. Застосована доза лимонної кислоти проявляла інгібуючий вплив на репродуктивну здатність молодих самиць щурів Fi та ріст і розвиток ембріонів, що характеризувалось зменшенням кількості живих плодів, їх маси на тлі вищої 16,2 % загальної ембріональної смертності порівняно з контролем.

3. Лимонна кислота у дозі 0,8 мг/кг маси тіла сприяла підвищенню крупноплідності у самиць щурів Fi на 24,7 %, що зумовлювало вищу енергію росту щуренят F2 протягом усього підсисного періоду в межах 13,1 - 31,3 %, ніж у тварин контрольної групи.

Перспективи досліджень. Подальші дослідження будуть спрямовані на вивчення впливу застосованої дози водного розчину лимонної кислоти на стан крові самок щурів.

Література

1. Ефективність використання лимонної та бурштинової кислот, пробіотиків та їх сумішок, як рістстимулюючих та імунозахистних безпечних добавок в годівлі тварин / В. М. Костенко, І. В. Дмигрук, ІО. 1. Нечипорук, С. М. Суховуха // Збірник наукових праць ВДАУ, 2008. Вип. 34. С. 230-233.

2. НовинюкЛ. В. Цитраты - безопасные нутриенты [Текст] / Л. В. Новинюк // Пищевые ингредиенты: сырье, добавки, 2009. № 1. С. 70-71.

3. Фалес В. М. Аналіз виробництва та застосування лимонної кислоти / В. М. Фалес, О. В. Хіврич, А. М. Литвиненко // Харчова промисловість, 2009. № 8. С. 91-94.

4. Эмбриональная токсичность и жизнеспособность приплода самок крыс при выпаивании им лимонной кислоты / У. И. Тесаривская, Р. С. Федорук, М. И. Храбко, М. В. Шумская // Collection of works of Scientific Symposium with International Participation „Zootechnycal science - an important factor for the European type of the agriculture”. Maximovca, 2016. P. 726-730.

5. Костенко В. М. Продуктивність та гематологічні показники телят та поросят при

6. згодовуванні їм лимонної та янтарної кислот / В. М. Костенко, І. В. Дмитрук, Ю. 1. Нечипорук // Науковий вісник ЛНАВМ імені С. 3. Гжицького, 2004. Вип. 6. С. 72-79.

7. Дмитрук І. В. Рістстимулююча та антистресова дія лимонної і бурштинової кислот та пробіотику «Пробіол-Л» в годівлі молодняку свиней: автореф. канд. дис. Львів, 2008.- 20 с.

8. Рильський О. Ф. Лимонна кислота - чинник збереження біорізноманіття прокаріот за умов забруднення / О. Ф. Рильський, О. В. Шерстобоєва // Агроекологічний журнал, 2010. № 1. С. 56-60.

9. Гиперцитремия при пищевых токсикоинфекциях / К. И. Чекалина, Э. Л. Голохвастова, Л. Э. Бродов, В. В. Малеев // Советская медицина, 1987. № 1. С. 89-91.

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. Львів, 2016. 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: Материалы Международной научно-практической конференции. Витебск: УО ВГАВМ, 2017. С. 166-169.

12. European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes // Council of European. Strasbourg, 1986. 123. 51 p.

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. Коросов А. В. Компьютерная обработка биологических данных / А. В. Коросов, В. В. Горбач // Петрозаводск: изд-во ПетрГУ, 2007. 76 с.

Размещено на Allbest.ru