Базидиальные грибы являются продуцентами целого ряда биологически активных веществ [6]: белков, липидов, полисахаридов, органических кислот, ферментов, витаминов, алкалоидов, некоторые из которых могут обладать антиоксидантной активностью [1]. В связи с этим, исходя из результатов более ранних исследований [9], мы предположили, что продукты жизнедеятельности грибов рода Trametes могут оказаться перспективными редокс-регуляторами [8] при их использовании у различных сельскохозяйственных животных, находящихся в состоянии оксидативного и/или классического (по Г. Селье) стресса.
Объектом исследования являлся ветеринарный препарат траметин, разработанный в Иркутском филиале ГНУ «Институт экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока» Россельхозакадемии. Препарат является продуктом жидкофазного культивирования гриба-ксилотрофа Trametes pubescens (Shumach:. Fr) Pilat штамм 0663 из Коллекции базидиальных грибов Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН, выращенного методом жидкофазной ферментации с добавлением в среду культивирования цинка сернокислого и натрия селенистокислого.
В связи с изложенным выше цель исследования заключалась в обнаружении антиоксидантного эффекта при добавлении в корм траметина курам, поросятам и телятам. Чтобы доказать универсальность биологического эффекта полученного препарата исследование проводилось на разных видах и классах сельскохозяйственных животных.
Материалы и методы исследования
В работе были использованы 40 однонедельных цыплят кросса Dekalb, которые выращивались до 4-недельного возраста в одном из цехов (Белореченск) по технологии, предусмотренной авторами кросса. Подопытные цыплята были разделены на 4 группы по 10 в каждой:
- Интактные птицы.
- Цыплята, получавшие перорально оксидантный препарат, (20 % ацетальдегид (АЦ) (0,3 мл на 100 г массы)), который проявляет резко выраженный прооксидантный эффект [2].
- Животные, одновременно вместе с АЦ получавшие перорально комплексный препарат, содержащий витамин Е и S (ЕSе).
- Птицы, которым перорально давали АЦ и траметин (0,2 мл на 100 г массы).
После взвешивания 4-недельных цыплят забивали декапитацией, кровь собирали в пробирку и получали сыворотку, в которой определяли компоненты системы перекисного окисления липидов-антиоксидантной защиты (ПОЛ-АОЗ) по методикам, принятым в НЦ проблем здоровья семьи и репродукции человека (НЦ ПЗС РЧ) СО РАМН [5].
У 2-месячных поросят помеси ландраса с крупной белой моделировали темновой стресс (10 % уровня производственной освещенности), который сопровождается дизрегуляцией в системе ПОЛ-АОЗ [3]. На группу в течение эксперимента (10 дней) давали по 18 г траметина и иммунофлора по 10 г.
В исследовании использовали также 1-месячных телят черно-пестрой породы, для которых переход от молочного периода к кормлению грубыми кормами также сопровождается нарушением соотношения компонентов ПОЛ-АОЗ [4]. В этих опытах телятам давали траметин на группу 60 г в течение 7 дней, а иммунофлор скармливали с комбикормом (50 г препарата на 50 кг комбикорма).
Поросят и телят делили на 3 группы по 10 особей в каждой:
- Интактные животные.
- Животные в качестве сравнения получавшие перорально иммунофлор.
- Животные, получавшие весь подопытный период траметин. После окончания опыта (недель) животных взвешивали, забирали кровь и в сыворотке измеряли показатели ПОЛ-АОЗ.
Результаты исследования обрабатывали методами параметрической и непараметрической статистики с использованием STATISTICA 6.1 Stat-Soft Inc. USA (правообладатель лицензии ФГБУ НЦ ПЗС РЧ).
Результаты исследования и их обсуждение
Для интегральной оценки перспективности антиоксидантной функции исследуемых препаратов было проведено еженедельное взвешивание цыплят на фоне одновременного введения ацетальдегида, ЕSе и траметина. Было установлено, что ацетальдегид у 4-недельных цыплят снижает на 14,8 % (Р < 0,05) по сравнению с аналогичным показателем у интактных животных. Соответствующие показатели в опытах с ЕSе и траметина составили 8,3 % (Р < 0,05) и 1,5 % (Р > 0,05). Иными словами, ЕSе частично защищает птиц от негативного действия прооксиданта, в то время как траметин практически полностью нейтрализует негативное действие карбонильного соединения. Если количественно сравнить положительные эффекты двух препаратов, то окажется, что разность (8,3–1,5 %) статистически значима (Р < 0,05), что доказывает более высокую эффективность траметина при анализе такого важнейшего физиологического показателя, как масса тела.
Эти данные находят свое подтверждение при анализе этих препаратов на компоненты компонентов системы ПОЛ-АОЗ. В этой серии экспериментов (табл. 1), как и в предыдущей, витаминно-микроэлементный препарат также оказывает определенный положительный эффект, частично предотвращая прооксидантный эффект альдегида, но при сравнении его действия с траметином можно видеть, что он значительно уступает действию продукта жидкофазного культивирования гриба-ксилотрофа Trametes pubescens.
Этот эффект особенно хорошо заметен при рассмотрении крайнего левого столбца табл. 1. В этом столбце хорошо видно, что траметин по своему позитивному эффекту на искусственный оксидативный стресс превосходит ЕSе в отношении Дв.св., ТБК-АП, АОА, α-токоферола, СОД и восстановленного глутатиона.
В единственном случае траметин уступает ЕSе по влиянию на концентрацию ретинола. Однако при интерпретации этого факта необходимо отметить, что ретинол не считается истинным антиоксидантом; скорее для него характерна прогормональная функция, поскольку он карбоксилируется в ретиноевую кислоту, которая является истинным гормоном, обладающим морфогенетическими и другими функциями [10]. Кроме того, значение ретинола и других ретиноидов, как антиоксидантов, нельзя переоценивать, поскольку запасов эфиров ретинола с жирными кислотами в печени хватает на два года без его поступления с кормом [7].
Среди полученных результатов при добавке в корм траметина на фоне ацетальдегида особо необходимо отметить сохранение низкой окисленности жирных кислот в липидах (> Дв.св.), высокий уровень активности СОД и концентрации восстановленного глутатиона, которые свидетельствуют о сдвиге изученной редокс-системы в сторону восстановительных эквивалентов, что создает достаточную буферную емкость в отношении прооксидантов и предохраняет птиц при окислительных и классических стрессах разного генеза. Об этом выводе можно говорить достаточно обоснованно, поскольку траметин оказывает защитный эффект при таком мощном прооксиданте, каким является ацетальдегид.
Таблица 1
Состояние компонентов ПОЛ-АОЗ в сыворотке крови цыплят кросса Dekalb при ацетальдегидном окислительном стрессе и защите от него препаратами ЕSе и Траметин, М ± σ
|
Показатели* |
Контроль и АЦ |
ЕSе и АЦ |
Траметин и АЦ |
ЕSе и траметин |
|
Дв. св., ус. ед. |
2,35 ± 0,27 (1,33 ± 0,35)** |
1,73 ± 0,32 (1,33 ± 0,35)** |
2,23 ± 0,11 (1,33 ± 0,35)** |
1,73 ± 0,32 (2,23 ± 0,11)** |
|
Дк, мкмоль/л |
1,29 ± 0,23 (1,18 ± 0,31) |
1,32 ± 0,22 (1,18 ± 0,31) |
1,41 ± 0,32 (1,18 ± 0,31) |
1,32 ± 0,22 (1,41 ± 0,32) |
|
КД и СТ, ус. ед. |
0,52 ± 0,06 (0,76 ± 0,11)** |
0,55 ± 0,07 (0,76 ± 0,11) |
0,58 ± 0,10 (0,76 ± 0,11) |
0,55 ± 0,07 (0,58 ± 0,10) |
|
ТБК-АП, мкмоль/л |
1,43 ± 0,27 (3,05 ± 0,35)** |
2,04 ± 0,30 (3,05 ± 0,35)** |
1,50 ± 0,33 (3,05 ± 0,35)** |
2,04 ± 0,30 (1,50 ± 0,33)** |
|
АОА, ус. ед. |
14,34 ± 0,64 (8,91 ± 1,65)** |
10,71 ± 1,11 (8,91 ± 1,65) |
14,00 ± 0,91 (8,91 ± 1,65)** |
10,71 ± 1,11 (14,00 ± 0,91)** |
|
α-токоферол, мкмоль/л |
9,17 ± 0,42 (5,83 ± 1,08)** |
7,51 ± 0,74 (5,83 ± 1,08)** |
8,81 ± 0,65 (5,83 ± 1,08)** |
7,51 ± 0,74 (8,81 ± 0,65)** |
|
Ретинол, мкмоль/л |
1,20 ± 0,28 (1,95 ± 0,35)** |
1,89 ± 0,27 (1,95 ± 0,35) |
1,22 ± 0,34 (1,95 ± 0,35)** |
1,89 ± 0,27 (1,22 ± 0,34)** |
|
СОД, ус.ед. |
2,03 ± 0,38 (1,18 ± 0,36)** |
1,25 ± 0,34 (1,18 ± 0,36) |
2,07 ± 0,28 (1,18 ± 0,36)** |
1,25 ± 0,34 (2,07 ± 0,28)** |
|
GSH, ммоль/л |
2,91 ± 0,26 (2,14 ± 0,26)** |
2,42 ± 0,31 (2,14 ± 0,26)** |
3,07 ± 0,36 (2,14 ± 0,26)** |
2,42 ± 0,31 (3,07 ± 0,36)** |
|
GSSG, ммоль/л |
1,80 ± 0,24 (2,29 ± 0,32)** |
2,10 ± 0,29 (2,29 ± 0,32) |
1,99 ± 0,30 (2,29 ± 0,32)** |
2,10 ± 0,29 (1,99 ± 0,30) |
Примечания: * – ЕSе (витаминно-микроэлементный препарат); Дв.св.(Двойные связи); Дк (диеновые конъюгаты); КД и СТ (кетодиены и сопряженные триены); ТБК-АП (продукты, реагирующие с тиобарбитуровой кислотой); АОА (общая антиокислительная активность); СОД (супероксиддисмутаза); GSH и GSSG (соответственно восстановленная и окисленная формы глутатиона); в первых трех столбцах в скобках данные с использованием ацетальдегида, а в четвертом столбце в этом месте результаты эффектов Траметина. ** – Р < 0,05 в сравнении с показателем, находящимся в одной ячейке.
При анализе влияния препаратов различной структуры и происхождения на поросят можно видеть (табл. 2), что траметин оказывает положительный эффект на окисленность жирных кислот в липидах сыворотки, о чем свидетельствует более высокий уровень показателя Дв.св. Траметин по сравнению с иммунофлором снижает уровень продуктов ПОЛ (ДК и особенно высокотоксичных ТБК-АП). Препарат из грибов повышает также содержание антиоксидантных компонентов (АОА, α-токоферол, СОД и GSH), что в целом можно интерпретировать как надежную защиту против световой депривации на молекулярном уровне.
О положительном эффекте траметина на организм поросят указывает и повышение живой массы животных подопытных групп на 17,6 % по сравнению с контролем (иммунофлор дает соответствующую прибавку на 15,4 %)
При сравнительном анализе действия иммунофлора и траметина на систему ПОЛ-АОЗ у телят можно отметить, что траметин не снижает уровень первичного продукта ПОЛ (ДК), но в отличие от имммунофлора уменьшает концентрацию вторичных интермедиатов липопероксидации (КД и СТ). Менее существенно траметин снижает концентрацию ТБК-АП и не оказывает статистически значимого влияния на уровень АОА по сравнению с иммунофлором. Вместе с тем необходимо отметить позитивный эффект траметина на концентрацию α-токоферола, СОД и GSH.
Таблица 2
Состояние компонентов системы ПОЛ-АОЗ при добавлении в корм иммунофлора и траметина поросятам и телятам при физиологическом и искусственном изменениях условий их выращивания, М ± σ
Поросята Телята
|
Показатели* |
Контроль и иммунофлор |
Контроль и траметин |
Контроль и иммунофлор |
Контроль и траметин |
|
Дв. св., ус. ед. |
0,7 ± 0,25 (1,12 ± 0,32) |
0,7 ± 0,25 (1,84 ± 0,31)** |
1,1 ± 0,33 (1,3 ± 0,41) |
1,1 ± 0,33 (1,9 ± 0,44**) |
|
Дк, мкмоль/л |
2,5 ± 0,52 (1,60 ± 0,32) |
2,5 ± 0,52 (1,2 ± 0,30)** |
2,4 ± 0,48 (1,4 ± 0,47) |
2,4 ± 0,48 (1,1 ± 0,43) |
|
КД и СТ, ус. ед. |
0,40 ± 0,23 (0,40 ± 0,22) |
0,40 ± 0,23 (0,28 ± 0,16) |
1,1 ± 0,28 (0,9 ± 0,29) |
1,1 ± 0,28 (0,6 ± 0,37)** |
|
ТБК-АП, мкмоль/л |
3,8 ± 0,80 (2,90 ± 0,63) |
3,8 ± 0,80 (2,1 ± 0,48)** |
3,7 ± 0,46 (1,9 ± 0,43) |
3,7 ± 0,46 (1,4 ± 0,61)** |
|
АОА, ус. ед. |
9,4 ± 1,9 (11,4 ± 1,20) |
9,4 ± 1,9 (14,9 ± 1,74)** |
1,1 ± 1,6 (11,7 ± 1,23) |
11,1 ± 1,6 (13,4 ± 2,70) |
|
α-токоферол, мкмоль/л |
11,0 ± 2,1 (9,4 ± 1,2) |
11,0 ± 2,1 (12,5 ± 1,4)** |
5,8 ± 1,4 (5,7 ± 0,93) |
5,8 ± 1,4 (8,0 ± 0,90)** |
|
Ретинол, мкмоль/л |
1,8 ± 0,62 (1,3 ± 0,41) |
1,8 ± 0,62 (1,4 ± 0,4) |
1,1 ± 0,34 (1,1 ± 0,42) |
1,1 ± 0,34 (1,7 ± 0,53)** |
|
СОД, ус. ед. |
1,0 ± 0,28 (1,0 ± 0,27) |
1,0 ± 0,28 (1,58 ± 0,4)** |
1,0 ± 0,27 (1,1 ± 0,35) |
1,0 ± 0,27 (1,9 ± 0,45)** |
|
GSH, ммоль/л |
2,1 ± 0,33 (2,40 ± 0,38) |
2,1 ± 0,33 (3,1 ± 0,39)** |
2,0 ± 0,45 (1,9 ± 0,52) |
2,0 ± 0,45 (3,0 ± 0,30)** |
|
GSSG, ммоль/л |
2,2 ± 0,31 (2,0 ± 0,27) |
2,2 ± 0,31 (1,9 ± 0,35) |
2,3 ± 0,29 (1,6 ± 0,35) |
2,3 ± 0,29 (2,9 ± 0,43) |
Примечания: * – сокращения в табл. 1; ** – Р < 0,05 между средними в опытах с иммунофлором и траметином.
В заключение необходимо отметить, что траметин, наряду с его специфическим действием при лечении сельскохозяйственных животных, оказывает положительный эффект на систему ПОЛ-АОЗ, который усиливает его основное фармакологическое действие и который, возможно, входит как саногенетическое звено при лечении инфекционных заболеваний у животных. Важно подчеркнуть, что траметин (и отчасти иммунофлор) универсальным образом влияют на разные классы животных (птицы, млекопитающие моно-и полигастричные). Не исключено также, что положительные эффекты на некоторые звенья системы ПОЛ-АОЗ, которые мы наблюдали у иммунофлора, являются молекулярным отражением событий, происходящих при взаимодействии иммуномодулирующего комплекса с макроорганизмом.
Рецензенты:
Ильина О.П., д.в.н., профессор, декан факультета биотехнологии и ветеринарной медицины, ФГБОУ ВПО «Иркутская государственная сельскохозяйственная академия», г. Иркутск;
Огарков Б.Н., д.б.н., профессор, заведующий лабораторией экспериментальной биотехнологии Института биологии, ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет», г. Иркутск.
Работа поступила в редакцию 26.08.2014.