Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,674

ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЙ СТАТУС ЭДИЛЬБАЕВСКИХ ОВЦЕМАТОК И ЯГНЯТ В БИОГЕОХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ

Хисметов И.И. 1 Воробьев Д.В. 1
1 ГБОУ ВПО «Астраханский государственный университет»
Авторы исследовали гематологический статус овцематок и ягнят эдильбаевской породы овец. Выявлено, что в условиях Астраханской области дефицита селена, йода и кобальта в почвах, растениях, кормах, органах и тканях животных на фоне низкого уровня ряда важных гематологических показателей и отрицательных балансов Se и J у эдильбаевских овец и ягнят развивается синдром скрытой формы комбинированного (Se и J) гипомикроэлементоза. Овцы, чей образ жизни и спектр питания наиболее приближены к окружающей среде, чем, например, у человека или свиней, питающихся весьма разнообразной пищей, часто завозимой из других, благополучных по эндемическим заболеваниям человека и животных регионов, имеют реально большую возможность чаще испытывать дефицит микроэлементов в среде и кормах, что приводит к окислительному стрессу. Недостаток Se, J и Co в среде и кормах вызывает у овец изменение уровня свободнорадикального окисления. При этом в организме животных начинают накапливаться продукты перекисного окисления при одновременном снижении уровня активности антиоксидантных ферментов, антиоксидантной защиты. Все это ведет к снижению интегративных функций роста и развития молодых животных, а у овцематок возникает целый ряд патологических синдромов (уменьшается продуктивность и воспроизводительная способность), при этом проявляются и другие негативные явления. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 14-08-01292 а.
микроэлементы
селен
йод
перекисное окисление
антиоксидантная защита
1. Арсанукаев Д.Л. Метаболизм различных форм микроэлементов в организме молодняка крупного рогатого скота и овец: автореф. дис. ... докт. – Тверь. – 48 с.
2. Воробьев В.И. Физиологическая роль меди в организме коров в биогеохимических условиях Нижней Волги / В.И. Воробьев, Д.В. Воробьев // Естественные науки. – 2010. – № 3 (32). – С. 76–82.
3. Воробьев Д.В. Обмен микроэлементов у коров в биогеохимических условиях Астраханской области / Д.В. Воробьев, В.И. Воробьев // Естественные науки. – 2010. – № 3 (32). – С. 76–82.
4. Воробьев Д.В. Терапевтическое влияние препаратов селена, йода и меди на состояние тканей при гипоэлементозах свиней в онтогенезе // Естественные науки. – 2011. – № 4 (37). – С. 118–125.
5. Владимиров Ю.А. Перекисное окисление липидов биологических мембран / Ю.А. Владимиров, А.А. Арчаков. – М.: Наука, 1989. – 267 с.
6. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты // Вестник РАМН. – 1998. – № 7. – С. 43–51.
7. Канапин К. Едилбаевская овца. – Алма-аты, 2009. – 168 с.
8. Мигаенко С.А. Применение селеноорганического препарата «Селенолин» для восстановления репродуктивного здоровья овцематок: автореф. дис. ... канд. – Саратов, 2011. – 22 с.
9. Ланкин В.З. Свободнорадикальные процессы в норме и при патоло­гических состояниях / В.З. Ланкин, А.К. Тихазе, Ю.Н. Беленков. – М., 2001. – 78 с.
10. Одынец Р.Н. О методах определения потребности сельскохозяйственных животных в микроэлементах // Микроэлементы в животноводстве и растениеводстве. – Фрунзе: изд. «ИЛИМ», 1982. – С. 47–54.
11. Ярован Н.И. Биохимические аспекты оценки, диагностики и профилактики технологического стресса у сельскохозяйственных животных: автореф. дис. ... докт. – М., 2008. – 48 с.

В работе впервые показан гематологический статус овцематок и ягнят эдильбаевской породы овец, занимающих более 70 % в двухмиллионном поголовье Астраханской области. Параметры свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы у овцематок и ягнят совместно с показателями числа клеток крови, гемоглобина, щелочного резерва, углеводов, Ca, P, Se и J свидетельствуют о наличии скрытой формы комбинированного гипомикроэлементоза у взрослых овец и ягнят в биогеохимических условиях низкого уровня в среде и растительных кормах Астраханской области.

Проводя эксперименты на эдильбаевских овцематках и ягнятах, находящихся в биогеохимических условиях низкого уровня селена, кобальта и йода в основных компонентах агроэкосистем Астраханской области [2, 3, 4], учитывая динамику микроэлементов в органах и тканях маток и ягнят и результаты балансовых опытов, авторы впервые исследовали и гематологические параметры разновозрастных овец эдильбаевской мясо-сальной породы в условиях Нижне-волжского региона. Это было сделано с целью создания первой физиологической характеристики эдильбаевских овец и молодняка, которая может служить реперной базой для последующих физиологических исследований этого вида животных.

Результаты исследования и их обсуждение

Дефицит микроэлементов (Se, J и Co) в среде, кормах и организме, являющийся постоянно действующим стресс-фактором, приводящим организм в состояние оксидативного стресса, который негативно сказывается на интегративных функциях роста, развития, молокообразования и качества мяса и находит свое отражение в изменениях гематологических параметров разновозрастных эдильбаевских овец (табл. 1).

Таблица 1

Гематологические показатели эдильбаевских овец в геохимических условиях Астраханской области

Лейкоцитарная формула

РОЭ, мл/г

Эритроциты, млн/мкл·109/л

Гемоглобин, г/л

Лейкоциты, тыс./мкл·109/л

Гранулоциты

Нейтрофилы

Агранулоциты

Базофилы, %

Эозинофилы, %

Мислоциты, %

Юные, %

Палочкоядерные , %

Сегментоядерные, %

Лимфоциты, %

Моноциты, %

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Овцематки, 4 года, масса 70–73 кг

 

07,22 ± 0,51

93,4 ± 1,7

6,01 ± 0,99

0,2

1,4

0,1

0,0

5,6

28,3

61,8

2,6

Ягнята, возраст 4 мес., масса 38–44 кг

 

6,88 ± 0,74

92,8 ± 0,9

8,02 ± 0,78

0,2

2,2

0,1

0,0

5,4

24,3

65,6

2,0

Большинство гематологических показателей эдильбаевских овцематок и 4-месячных ягнят, в период их отбивки от маток, находились на нижней границе физиологической нормы.

Следует отметить, что количество эритроцитов у эдильбаевских овец относительно невысокое, а число клеток белой клетки, напротив, находилось на верхнем уровне физиологической нормы. Достаточно высоким было содержание сахара к крови взрослых овец, у молодняка его уровень несколько (22 %) ниже (Р < 0,05).

Сопоставляя показатели лейкоцитарной формулы овцематок и ягнят в 4-месячном возрасте, следует отметить, что количество эозинофилов и лимфоцитов у ягнят выше, чем у взрослых овец, а число сегментоядерных нейтрофилов и моноцитов – меньше, что согласуется с данными литературы [1, 7, 10].

Рассматривая полученные нами показатели крови (табл. 1), путем сравнения их с литературными [7, 8, 10], можно утверждать, что все они ниже, чем их аналоги у других пород, находящихся в отличных от Астраханской области условиях. Количество селена и йода в крови было значительно ниже нормы, что свидетельствует о наличии скрытой формы комбинированного гипомикроэлементоза у изучаемых животных. Это хорошо согласуется и с весьма низким уровнем в растениях, растительных кормах и органах и тканях овец не только селена, но и йода и кобальта [2, 3, 4]. Это тем более вероятно, что баланс селена и йода в организме овец нарушен и был отрицательным в период проведения балансовых экспериментов. Животные за период опыта теряли из организма жизненно важные микроэлементы (Se и J), что отрицательно сказывается на процессах метаболизма и функциях продуктивности овец и ягнят.

Рассматривая физиологический статус эдильбаевских овец и ягнят, авторы попытались исследовать физиологический механизм взаимодействия перекисного окисления и антиоксидантной защиты животных в условиях низкого уровня в окружающей среде и кормах селена, йода и кобальта, при отрицательных балансах селена и йода в организме овец и ягнят.

Процессы свободнорадикального окисления наблюдаются в норме у всех видом растений и животных [5, 6, 9]. В настоящее время физиологические механизмы перерастания нормального процесса свободнорадикального окисления липидов, сопровождающего многие жизненно важные функции в организме животных в состояние, наблюдаемое при оксидативном стрессе, изучены недостаточно. Это объясняется тем, что оксидативный стресс вызывается большим числом прооксидантов, изначально активизирующих процесс свободнорадикального окисления липидов на тканевом, клеточном или субклеточном уровнях [5, 6].

Радикалы в организме животных делят на первичные и вторичные [5, 6, 9]. К числу первичных относят супероксид (•ОО–), нитроксид (•NO), убихинон (•Q) – переносчик электронок в дыхательной цепи [9]. При взаимодействии первичных радикалов с металлами переменной валентности образуются более агрессивные вторичные радикалы – гидроксил (•ОН) и липидные радикалы (L, LOO•), которые не только повреждают мембраны клеток, но и вызывают дальнейшие цепные реакции с образованием активных радикалов липидов, витаминов, аминокислот и нуклеиновых кислот. Следствием такой атаки агрессивных радикалов на клетку является значительное нарушение ее физиологии, а затем и повреждение, что наблюдали при гипомикроэлементозах крупного рогатого скота и свиней [2, 3, 4].

Инициация свободнорадикального окисления может быть вызвана различными причинами. Например, при постоянно действующем на организм овец дефиците Se и J в кормах, вызывающем стрессовое состояние у животных и усиление функциональной активности гипофизарно-адреналовой системы [2, 3, 4].

Для развития перекисного процесса в организме необходимо, чтобы окислительно-восстановительный цикл дефицита физиологически важных веществ для организма функционировал достаточно длительно, приводя к нарушению равновесия между прооксидантами и антиоксидантами, в результате чего происходит истощение системы антирадикальной защиты клетки.

Еще одним источником образования активных форм кислорода может быть и сама митохондриальная дыхательная цепь. Даже в нормальных условиях функционирования этой цепи до 2,0 % потребленного редуктазного комплекса может превращаться в супероксидный радикал, количество которого может существенно возрастать при нарушениях в электрон-транспортной цепи.

В инициации свободнорадикального окисления могут участвовать катион-радикалы молибдена, селена, марганца, цинка, меди, кобальта, железо-серные кластеры [9].

Защитная функция в организме сельхозживотных осуществляется несколькими физиологическими системами, из которых нами исследовалась – антиоксидантная.

Известно, что гомеостаз в клетке поддерживается за счет баланса процессов образования и ингибирования активности радикалов, которое осуществляется антиоксидантами [5, 6, 9].

Механизмы антиоксидантной защиты индуцируют как ферментативные, так и неферментативные процессы. Антиоксиданты участвуют в регуляции перекисного окисления, как компоненты единой системы, которая включает в себя ряд энзимов, низкомолекулярные соединения, физиологически активные вещества белковой и липидной природы, в том числе витамины, Se, Fe, Zn и Cu и, возможно, другие микроэлементы, входящие в состав антиоксидантных ферментов или активирующие энзимы.

Процессы разрушения перекисных соединений и взаимодействия с активными формами кислорода регулируют ферменты (супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионпероксидазы, липопероксидаза, медь-оксидаза и др.). Активность каталазы и селенсодержащей глутатионпероксидазы в крови эдильбаевских овец, находящихся в биогеохимических условиях постоянно действующего стресс-фактора – низкого уровня селена, йода и кобальта в окружающих животных среде и кормах, до настоящих исследований никто не изучал.

Для того, чтобы выяснить влияние низкого уровня физиологически важных микроэлементов (Se, J, Co) в среде и растительных кормах на процессы свободнорадикального окисления, мы исследовали уровень активности антиоксидантных ферментов селенсодержащей глутатионпероксидазы (ГПО) и каталазы, которая активируется микроэлементами, а также количество продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) диеновых конъюгатов (ДК) и малонового диальдегида (МДА) в крови овцематок и ягнят в возрасте 4 месяцев, в период их реализации населению (табл. 2).

Таблица 2

Показатели свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты разновозрастных эдильбаевских овец и ягнят

Название показателей

Овцематки, 3–4 года

Ягнята, 4–4,5 месяцев

Диеновые конъюгаты, мкмоль/л

0,48 ± 0,06

0,50 ± 0,08

Малоновый диальдегид, мкмоль/л

0,52 ± 0,05

0,59 ± 0,07

Глутатионпероксидаза, мк MG-SH л/мин·103

7,04 ± 0,18

6,01 ± 0,26

Каталаза, мкM H2O2/л·мин·103

15,08 ± 1,07

13,52 ± 0,91

Сопоставляя результаты исследований с очень немногочисленными данными подобного рода работ [1, 8], выполненных в других биогеохимических условиях, следует заключить, что полученные показатели перекисного окисления наших овцематок и ягнят (ДК и МДА) и ягнят в период отъема значительно выше литературных [10, 2, 3, 4]. Уровень же активности антиоксидантных ферментов определенно (Р < 0,05) у изучаемых нами эдильбаевских овец ниже, чем у находящихся в условиях низкого уровня Se, J и Co в среде и кормах, чем у тонкорунных овец в других регионах России, где нет дефицита селена в кормах [10, 11].

Резюмируя вышеизложенное, можно с большей долей достоверности утверждать, что в условиях Астраханской области дефицита селена, йода и кобальта в почвах, растениях, кормах, органах и тканях животных на фоне низкого уровня ряда важных гематологических показателей и отрицательных балансов Se и J у эдильбаевских овец и ягнят развивается синдром скрытой формы комбинированного (Se и J) гипомикроэлементоза. Овцы, чей образ жизни и спектр питания наиболее приближены к окружающей среде, чем, например, у человека или свиней, питающихся весьма разнообразной пищей, часто завозимой из других, благополучных по эндемическим заболеваниям человека и животных регионов, имеют реально большую возможность чаще испытывать дефицит микроэлементов в среде и кормах, что приводит к окислительному стрессу.

Недостаток Se, J и Co в среде и кормах вызывает у овец изменение уровня свободнорадикального окисления. При этом в организме животных начинают накапливаться продукты перекисного окисления при одновременном снижении уровня активности антиоксидантных ферментов, т.е. антиоксидантной защиты. Все это ведет к снижению интегративных функций роста и развития молодых животных, а у овцематок возникает целый ряд патологических синдромов (уменьшается продуктивность и воспроизводительная способность), при этом проявляются и другие негативные явления. Например, удлинение времени окота маток и т.д. [5, 6, 7].

Выводы

1. Исследованная гематологическая картина овцематок и ягнят эдильбаевской породы в период их отъема от матерей свидетельствует о низком уровне показателей крови у овец и ягнят.

2. В биогеохимических условиях Астраханской области у эдильбаевских овец и ягнят установлен высокий уровень продуктов перекисного окисления липидов и низкий – антиоксидантных ферментов (ГПО и каталазы).

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 14-08-01292 а.

Рецензенты:

Зайцев В.Ф., д.с.-х.н., профессор, заведующий кафедрой «Гидробиология и общая экология», Астраханский государственный технический университет, г. Астрахань;

Федорова Н.Н., д.м.н., профессор кафедры «Гидробиология и общая экология», Астраханский государственный техническогоий университет, г. Астрахань.


Библиографическая ссылка

Хисметов И.И., Воробьев Д.В. ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЙ СТАТУС ЭДИЛЬБАЕВСКИХ ОВЦЕМАТОК И ЯГНЯТ В БИОГЕОХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 7-2. – С. 275-278;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=38685 (дата обращения: 10.12.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674