Биологические науки/9. Биохимия и биофизика

Ярцева И. С., д.б.н. Азарнова Т. О., Индюхова Е.Н., д.х.н., д.б.н. Зайцев С. Ю., д. с/х н. Найденский М. С.

ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологий имени К.И. Скрябина», Россия

Центральные транспортные белки крови, как интегральный показатель антиоксидантной системы у суточного молодняка кросса «Шейвер 2000»

Современное птицеводство связано с рядом стрессовых воздействий на организм с/х птицы, что приводит к снижению ее естественной резистентности и продуктивности. Промышленная инкубация яиц сопряжена c развитием оксидативного стресса, связанного, например, с дезинфекцией яиц парами формалина, овоскопированием, переносом в выводные шкафы и др., что приводит к избыточной генерации свободно-радикальных частиц и накоплению продуктов липопероксидации в виде цитотоксичных веществ: диеновых и триеновых конъюгатов, малонового диальдегида (МДА), оснований Шиффа (ОШ) и др. В этой связи, становится очевидной высокая значимость профилактики свободно-радикальных патологий уже на стадии инкубации яиц, в частности с использованием экологически безопасных биологически активных веществ (БАВ), в том числе тех, синтез которых значительно снижается при стрессе или организм не способен их синтезировать вовсе, а расход таковых в этот период увеличивается в разы [1].

В связи с этим, для обработки инкубационных яиц нами были подобраны: коламин, который через превращение в холин, может поддерживать работу митохондриальной дыхательной цепи, благодаря чему сохраняется синтез двух молекул АТФ в каждой клетке, находящейся под действием стрессоров. Кроме того, из него образуются фосфатидилэтаноламин и фосфатидилхолин, а так же некоторые фосфолипиды клеточных мембран. Серин участвует в синтезе фосфатидилсеринов. Мы полагаем, что комплекс этих веществ должен обеспечить наряду с протекцией реакций биологического окисления, возможность более эффективного построения мембранного каркаса, что особенно важно для организма интенсивно развивающегося зародыша. Поскольку процессы синтеза энергозатратны, раствор содержит янтарную кислоту (сукцинат), которая может участвовать в биологическом окислении, энергетическом цикле трикарбоновых кислот [3].

Интенсивность оксидативного стресса, возникающего в процессе инкубации в организме эмбрионов кур, отчасти контролируется антиоксидантной системой крови, компонентами которой являются, в том числе церулоплазмин (ЦП) и трансферрин (ТФ). Их антиоксидантные свойства изучены недостаточно. ЦП функционально связан с кроветворной системой. Он является одним из важнейших антиоксидантов среды, катализируя окисление Fe²⁺ в Fe ³⁺ молекулярным кислородом. Из данных обзорных статей следует, что окисление железа не единственная и, возможно, не самая главная способность ЦП. Он выполняет различные функции: участвует в острофазных реакциях; регулирует уровень биогенных аминов в организме, в том числе, возможно, в нашем препарате, коламина и серина. ЦП осуществляет транспорт и регулирование оборота меди в крови и органах, которая в свою очередь способствует включению железа в структуру гема, являясь важным фактором эритропоэза. Биосинтез ЦП происходит в гепатоцитах печени [5].

ТФ непосредственно принимает участие в процессах эритропоэза и гемопоэза. Он относится к бета-глобулинам, его синтез осуществляется в печени и зависит от ее функционального состояния, от потребности в железе и резервов его в организме. При снижении концентрации железа синтез ТФ возрастает. Функция этого белка состоит в транспортировке и препятствии накоплению в плазме свободных токсических ионов железа, которые способны инициировать свободнорадикальные патологии. ТФ обладает антиоксидантными свойствами, по мере насыщения его ионами железа (Fe³⁺) антиокислительная активность (АОА) белка снижается [4]. Суммарная АОА системы ЦП—ТФ пропорциональна величине их отношения. АОА сыворотки крови - это интегральный показатель, отражающий ее способность противодействовать развитию свободнорадикальных реакций. Следовательно, оценка состояния антиоксидантной системы по данным показателям может являться объективным критерием для определения резервных адаптационных возможностей организма и обеспечивать своевременную коррекцию прогностически неблагоприятных состояний у развивающегося эмбриона [6].

В связи с этим, мы считаем актуальным исследование уровня некоторых ключевых транспортных белков, участвующих в антиоксидантной защите организма при использовании коламина, янтарной кислоты и серина.

Результаты исследований: для проведения исследований по общепринятым методикам, у цыплят опытной и контрольной групп была взята кровь и сыворотка. Так, содержание эритроцитов у цыплят опытной группы достоверно возросло в 2 раза (р<0,01), гемоглобин увеличился на 8,3 % (р<0,01), гематокрит на 11,7 % ( р<0,05), сывороточное железо на 5,9 %, а медь на 10 %. Увеличение микроэлементов связано, очевидно, с более эффективным их усвоением из компонентов яиц вследствие стимулирующего воздействия композиции растворов препаратов на развитие желудочно-кишечного тракта у эмбрионов [2]. При этом уровень трансферрина у цыплят опытной группы был в 1,9 раза ниже (р<0,01), чем в контроле, что свидетельствует об оптимизации метаболизма железа в крови и о снижении свободно-радикальных реакций в печени. Доказано, что содержание ТФ возрастает при наличии в плазме большого количества токсических форм железа, способных инициировать процессы липопероксидации.

В свою очередь тенденцию к повышению ЦП на 5,6 % в опытной группе можно рассматривать как адаптационную реакцию организма в ответ на различные негативные воздействия, которая позволяет обеспечить подавление процессов ПОЛ и усилить активность ферментов антиоксидантной защиты.

Результаты исследования показателей ПОЛ и АОЗС свидетельствуют о том, что ОАО достоверно возросла на 28 % (р<0,01), уровень вторичного продукта липопероксидации в виде малонового диальдегида (МДА) снизился на 11,8 % (р<0,001), а конечного - оснований Шиффа (ОШ) на 25 % (р<0,001). При этом повысилась антиоксидантная ферментативная защита организма цыплят суточного возраста, что выразилось в увеличении пероксидазы на 20,8 % (р<0,01) и супероксиддисмутазы (СОД) в 1,7 раза (р<0,001). Подобная положительная динамика подтверждает тот факт, что рост антиоксидантной защиты организма пропорционален не только величине отношения ЦП-ТФ, которое в опытной группе было выше, чем в контроле, но и активации других факторов антиоксидантной защиты.

Обработка инкубационных яиц растворами естественных метаболитов способствовала увеличению вывода цыплят на 9,38 % (р<0,001) и выводимости яиц на 9,26 % (р<0,001) по сравнению с контролем.

Таким образом, исследуемые естественные метаболиты за счёт протекции реакций биологического окисления, а также увеличения антиоксидантных возможностей организма, обусловленных повышением соотношения ЦП-ТФ и активизации ОАО, определили снижение интенсивности процессов липопероксидации, подтвердив наше предположение о наличии мембранопротекторных свойств композиции изучаемых БАВ.

Литература

1. Азарнова, Т.О. Научно-практические аспекты профилактики оксидативного стресса, как способа оптимизации условий инкубации и акселерации эмбрионов кур: дис. … доктора биол. наук. / Т.О. Азарнова; МГАВМиБ – М., 2013. – 309 с.

2. Азарнова, Т.О. Некоторые аспекты трансовариального питания эмбриона и стимуляции развития их пищеварительного тракта/ Т.О. Азарнова, И.С. Ярцева, С.Ю. Зайцев, М.С. Найденский, А.А. Антипов // Международный вестник ветеринарии. - № 4. – СПб. – 2012. – С. 54-57.

3. Азарнова, Т.О. Роль серина, коламина и янтарной кислоты в нивелировании оксидативного стресса у кур кросса «Шейвер 2000» / Т.О. Азарнова, И.С. Ярцева, С.Ю. Зайцев и др. // Ветеринарный врач. – 2012.-Казань. - №3. – С. 43-45.

4. Данилов, И.П. Клиническое значение маркеров метаболизма железа: ферритин, трансферрин, гепсидин / И. П. Данилов, Л. А. Смирнова, Ж.М. Козич и др. // Здравоохранение. - 2011. - № 9. - С. 30-35.

5. Санина, О.Л. Биологическая роль церулоплазмина и возможности его клинического применения. Обзор литературы. / О.Л. Санина, Н.К. Бердинских // Вопр. мед. химии. - 1986. - Т. 32, Вып. 5 - С. 7-–14.

6. Чепкий, Л.П. Соотношение церулоплазмин-трансферрин и трансферрин-метгемоглобин в прогнозировании послеоперационных осложнений у больных с внутричерепными внемозговыми краниобазальными опухолями / Л.П. Чепкий, Е.П. Сидорик, М.И. Долгова и др. // нейрохирургический журнал. - 2001. - №3. - C. 65-73.