Минеральный состав крови и волосяного покрова лошадей разных возрастов и его изменение под влиянием хелавита
На правах рукописи
Селимов Ренат Наилевич МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ КРОВИ И ВОЛОСЯНОГО ПОКРОВА ЛОШАДЕЙ РАЗНЫХ ВОЗРАСТОВ И ЕГО ИЗМЕНЕНИЕ ПОД ВЛИЯНИЕМ «ХЕЛАВИТА» 03.00.04 –«Биохимия»
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Москва 2009
Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины»
Научный консультант:
доктор биологических наук, профессор Карпенко Лариса Юрьевна
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, профессор Кармолиев Рафик Хакимович доктор биологических наук Букова Наталия Константиновна
Ведущая организация: ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных»
Защита состоится «21» октября 2009 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.042.04 при ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И.
Скрябина» (109472, г. Москва, ул. Академика Скрябина, 23, тел. 377-93-83).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии».
Автореферат разослан «18» сентября 2009 г. и размещен на сайте http://www.mgavm.ru
Ученый секретарь диссертационного совета В.Д. Фомина 1.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
.
1.1. Актуальность темы. В основе многих заболеваний животных лежит недостаточное поступление микроэлементов в организм. Это связано с тем, что микроэлементы, включающиеся в состав молекул живых организмов, в основном являются незаменимыми для животных (М.А.Риш, 1976;
В.И.Георгиевский, 1979;
В.Д.Кальницкий, 1985;
Н.А.Уразаев, 1990, В.Т.Самохин, 2004).
Основным источником поступления микроэлементов в организм животных являются корма. При этом уровень поступления микроэлементов в основном определяется биогеохимическими условиями, которые характерны для среды обитания животных. Это обусловлено тем, что химический состав растений, которые применяются для изготовления кормов, зависит от обеспеченности микроэлементами почв.
Почвы Ленинградской области отличаются пониженным содержанием меди, кобальта, йода, селена, в меньшей степени цинка, и таким образом, в условиях Ленинградской области животные подвергаются риску развития гипомикроэлементозов. Поэтому исследование микроэлементного статуса животных и способов его коррекции представляет определенный интерес. В биохимической диагностике микроэлементозов животных постепенно приобретает распространение микроэлементный анализ волосяного покрова, который дает характеристику общего элементного статуса организма, формирующегося в течение значительного временного промежутка (С.И.Усенко и др., 2003;
А.И.Енукашвили, Л.Ю.Карпенко, 2004;
А.А.Гресь и др., 2008). В связи с этим интерес представляет установление фоновых концентраций металлов в волосяном покрове животных с целью накопления данных о физиологических пределах для этих показателей.
Ленинградская область является промышленным регионом и характеризуется поступлением в окружающую среду различных промышленных токсикантов, в том числе токсичных металлов (Д.А.Голубев и др., 2004;
А.В.Горький, Е.А.Петрова, 2007). Токсичные металлы способны вызвать у животных отравления различного характера, сопровождающиеся потерей рабочих или спортивных качеств (Рабинович М.И., 1999;
Папуниди К.Х., Шкуратова И.А., 2005;
Донник И.М., 2008). Именно поэтому определенный интерес представляет оценка интенсивности накопления токсичных металлов в организме животных, а также поиск средств профилактики накопления токсичных металлов.
1.2. Цели и задачи исследования. Целью исследования являлось изучение гомеостаза микроэлементного обмена в онтогенезе организма лошадей и при действии «Хелавита».
Означенная цель осуществлялась посредством решения следующих задач:
изучить содержание макроэлементов (кальция, фосфора, магния, калия, натрия) в сыворотке крови лошадей;
изучить содержание микроэлементов (меди, цинка, железа, селена, марганца, йода, свинца, кадмия) в сыворотке крови лошадей;
изучить содержание макроэлементов (кальция, магния, калия, натрия) в волосяном покрове лошадей;
изучить содержание микроэлементов (меди, цинка, железа, селена, марганца, кобальта, йода, свинца, кадмия, хрома) в волосяном покрове лошадей;
изучить содержание паратгормона, кортизола, тиреотропина, трийодтиронина, тироксина в сыворотке крови лошадей;
изучить активность микроэлементсодержащих энзимов (глутатионпероксидазы, супероксиддисмутазы) в крови лошадей;
изучить влияние препарата «Хелавит» на содержание микроэлементов в сыворотке крови и волосяном покрове лошадей;
изучить влияние препарата «Хелавит» на активность микроэлементсодержащих энзимов сыворотки крови лошадей (активность глутатионпероксидазы, супероксиддисмутазы);
изучить влияние препарата «Хелавит» на концентрацию тиреотропного и тиреоидных гормонов в сыворотке крови лошадей.
1.3. Научная новизна заключается в следующем:
впервые изучено содержание минеральных веществ в волосяном покрове лошадей в возрастном аспекте;
впервые выявлена корреляция между содержанием макро- и микроэлементов в крови и волосе лошадей в возрастном аспекте;
впервые выявлено свойство препарата «Хелавит» снижать содержание некоторых тяжелых металлов в крови и волосе лошадей;
впервые изучена взаимосвязь между активностью микроэлементсодержащих ферментов и содержанием некоторых микроэлементов в крови и волосе лошадей.
1.4. Теоретическая и практическая значимость работы. Выполненное исследование содержит решение актуальной проблемы – выяснения особенностей метаболизма микро- и макроэлементов, тяжелых металлов, ряда гормонов лошадей, содержащихся в условиях Ленинградской области – региона, который отличается пониженным содержанием в окружающей среде отдельных микроэлементов, а также характеризуется загрязненностью неорганическими токсикантами.
Действие препарата «Хелавит» на микроэлементный статус лошадей позволяет рекомендовать данное средство для профилактики и лечения гипомикроэлементозов. Действие «Хелавита» на метаболизм свинца и кадмия позволяет рекомендовать его для профилактики накопления токсичных металлов в организме животных.
Результаты исследований реализованы в практике обучения студентов по дисциплинам биологическая химия и физиология сельскохозяйственных животных в ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины», а также в лечебно-профилактической деятельности врачей г. Санкт-Петербурга и Ленинградской области, специализирующихся по болезням лошадей.
По материалам по изучению действия микроэлементного препарата «Хелавит» получены патент № 2329793 от 01.02.2007, патент №2366415 от 02.04.2008.
1.5. Основные положения, выносимые на защиту.
1.Динамика содержания макро- и микроэлементов в крови и волосяном покрове лошадей в зависимости от возраста.
2.Влияние микроэлементного препарата «Хелавит» на микроэлементный и тиреоидный статус лошадей.
1.6. Апробация результатов исследования. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на: VII Международной научно-практической конференции по болезням лошадей (Москва, 2006);
XV Международном Московском конгрессе по болезням мелких домашних животных (Москва,2007);
Международной научно-практической конференции «Пути решения актуальных проблем ветеринарной медицины и зоотехнии» (Витебск, 2007);
XIX Международной межвузовской научно- практической конференции «Новые фармакологические средства в ветеринарии» (Санкт Петербург, 2007);
Всероссийской научно-практической конференции «Ветеринарная медицина - теория, практика и обучение» (Санкт-Петербург, 2007);
X конгрессе Всемирной конской ветеринарной ассоциации (Москва, 2008);
научных международных конференциях профессорско преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов СПбГАВМ (Санкт-Петербург, 2007, 2008);
61, 62 научных конференциях молодых ученых и студентов СПбГАВМ (Санкт- Петербург, 2007, 2008);
Объединенном иммунологическом форуме (Санкт-Петербург, 2008);
XV межвузовской научно-практической конференции по проблемам биологии и медицинской паразитологии (Санкт-Петербург, 2008);
Международной научно-практической конференции «Достижения и перспективы животноводства» (Витебск, 2008).
1.7. Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, 3 из которых в журналах, рекомендованных ВАК.
1.8. Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на страницах машинописного текста и содержит введение, обзор литературы, описание материалов и методов исследования, описание результатов собственных исследований, обсуждение, выводы, практические рекомендации.
Работа иллюстрирована 20 таблицами и 5 рисунками. Указатель литературы включает 116 отечественных и 144 иностранных работы.
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
Работа была выполнена на кафедре органической и биологической химии ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины» и конном клубе «Лада» (Ленинградская область, п. Черная речка).
В первой серии опытов проведены исследования по изучению содержания макро- и микроэлементов в крови и волосяном покрове, содержания ряда гормонов и активности микроэлементсодержащих ферментов в крови лошадей, Исследование содержания макро- и микроэлементов в крови и волосе, содержания паратгормона, кортизола, тиреотропина, трийодтиронина, тироксина в крови, активности глутатионпероксидазы, супероксиддисмутазы в крови проводили на клинически здоровых кобылах латвийской, ганноверской породы в возрасте от 3 до 10 лет массой 450-500 кг. Кобыл разделили на возрастные группы по 10 голов в каждой: лошади 3-4 лет, лошади 5-6 лет, лошади 7-8 лет, лошади 9-10 лет. Перед взятием крови проводили клинический осмотр животных и термометрию. Взятие крови производили из яремной вены.
Взятие проб волосяного покрова осуществляли в области холки путем выстригания. Кормление животных осуществлялось 3 раза в день на основе составленных с учетом массы и физиологического состояния рационов.
Вторая серия опытов была посвящена изучению влияния микроэлементного препарата «Хелавит» на микроэлементный состав крови и волосяного покрова лошадей. На основании результатов первой серии опытов было принято решение назначить препарат кобылам в возрасте 3-4 лет, у которых уровни ряда микроэлементов в крови отличались от нормативных.
Животные были сформированы в две группы – опыт и контроль – по 10 голов в каждой. Кормление животных осуществлялось 3 раза в день на основе составленных с учетом массы и физиологического состояния рационов.
Препарат "Хелавит" давали лошадям группы опыта с кормом в профилактической дозе 0,4 мл на 10 кг массы тела 1 раз в день в течение дней. Взятие образцов крови и волосяного покрова осуществляли перед началом дачи препарата "Хелавит" и через 4 недели после начала дачи препарата "Хелавит". Перед взятием крови проводили клинический осмотр животных и термометрию. Взятие волос осуществляли в области холки путем выстригания.
Концентрацию кальция, фосфора, магния, калия, натрия, меди, железа в сыворотке крови определяли колориметрическим методом с применением диагностических наборов НПФ «Абрис+». Концентрацию цинка, селена, марганца в сыворотке крови определяли методом инверсионной вольтамперометрии на приборе АВА-3 (Анализатор вольтамперометрический, НПП "Буревестник"). Концентрацию кальция, магния, натрия, калия, железа, цинка, марганца, кобальта, меди, селена в волосяном покрове определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии на приборе Unicam AAS-939.
Концентрацию свинца, кадмия и хрома в крови и волосяном покрове определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии на приборе Unicam AAS-939.
Активность глутатионпероксидазы определяли при помощи реактива Эллмана. Активность супероксиддисмутазы определяли по методу торможения восстановления нитросинего тетразоля в присутствии НАДН2.
Концентрацию трийодтиронина, тироксина, тиреотропного гормона, паратгормона, кортизола в сыворотке крови определяли методом радиоиммунологического анализа.
Результаты биохимических исследований представлены в единицах СИ.
Полученные данные были подвергнуты статистической обработке с помощью программного пакета Statistica 6.0 с определением следующих показателей: М – среднее арифметическое;
m – ошибка среднего арифметического;
t – коэффициент достоверности Стьюденса;
r – коэффициент корреляции.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1. Возрастная динамика изменения концентрации микроэлементов в волосяном покрове лошадей.
Возрастная динамика изменения концентрации цинка и железа в волосяном покрове лошадей представлена в табл. 1.
Таблица Содержание цинка и железа в волосяном покрове лошадей Показатель Единица Возрастная группа измерения 3-4 года 5-6 лет 7-8 лет 9-10 лет (n=10) (n=10) (n=10) (n=10) Цинк нмоль/г 926,3 ± 46,0 1479,5±84,3* 1518,4±101,3 1720,1±76,2* * Железо нмоль/г 580 ± 26 1219 ± 108* 1302 ± 69* 1270 ± 91* -*статистически достоверно по сравнению с показателем лошадей 3- лет(р0,05).
Полученные данные свидетельствуют о том, что содержание цинка в волосяном покрове лошадей подвержено возрастным изменениям. Эти изменения носят линейный характер, с возрастом происходит увеличение концентрации цинка в волосяном покрове лошадей. Наименьшее содержание цинка отмечено в группе лошадей 3-4 лет. К 5-6 годам этот показатель увеличивается на 60%. Подобная тенденция сохранялась и для всех остальных возрастных групп, но достоверным это увеличение не было(p0.05). Всего с 3 до 10 лет содержание цинка увеличилось на 86%.
Похожая динамика характерна и для содержания железа в волосяном покрове лошадей. Самые низкие показатели отмечались у животных в возрасте 3-4 лет. К 5-6 годам отмечается значительное увеличение данного показателя – в 2,1 раза. Далее, к 7-8 годам эта величина еще повышалась, а к 9-10 годам несколько снижалась, однако оба этих изменения не носили достоверный характер (p0.05).
Возрастная динамика изменения концентрации меди и селена в волосяном покрове лошадей представлена в табл. 2.
Таблица Содержание меди и селена в волосяном покрове лошадей Показатель Единица Возрастная группа измерения 3-4 года 5-6 лет 7-8 лет 9-10 лет (n=10) (n=10) (n=10) (n=10) Медь нмоль/г 57,9 ± 6,3 59,9 ± 6,7 83,5 ± 7,1* 99,6 ± 10,4* Селен нмоль/г 206,8 ±28, 5 289,3±15,3** 330,4 ± 18,8 409,0±25, *** *статистически достоверно по сравнению с показателем лошадей 3-4 и 5-6 лет(р0,05) **статистически достоверно по сравнению с показателем лошадей 3-4 лет(р0,05) ***статистически достоверно по сравнению с показателем лошадей 7-8 лет(р0,05) Полученные данные показывают, что содержание меди в волосяном покрове лошадей увеличивается с возрастом. Динамика изменений носит линейный характер. К 5-6 годам концентрация меди незначительно увеличивается, однако увеличение не носит достоверный характер (p0.05). К 7 8 годам концентрация меди достоверно повышается на 39%. Далее, к 9-10 годам тенденция к увеличению сохраняется, однако увеличение не носит достоверный характер (p0.05). Всего с 3 до 10 лет содержание меди в волосе увеличилось на 86%.
Аналогичная динамика прослеживается и в содержании селена в волосяном покрове лошадей. Самые низкие показатели отмечались у животных в возрасте 3-4 лет. К 5-6 годам отмечается увеличение данного показателя на 40%. Далее, к 7-8 годам эта величина еще повышалась, однако это повышение не носило достоверный характер (p0.05). К 9-10 годам содержание селена в волосе вновь достоверно увеличивалось – на 24%. Всего с 3 до 10 лет содержание селена в волосе увеличилось на 98%.
Возрастная динамика изменения концентрации марганца и кобальта в волосяном покрове лошадей представлена в табл. 3.
Таблица Содержание марганца и кобальта в волосяном покрове лошадей Показатель Единица Возрастная группа измерения 3-4 года 5-6 лет 7-8 лет 9-10 лет (n=10) (n=10) (n=10) (n=10) Марганец нмоль/г 96,8 ± 8,4 123,0 ± 14,9 129,8 ± 8,0 121,8 ± 12, Кобальт нмоль/г 1,7 ± 0,2 1,4 ± 0,4 1,7 ± 0,4 1,7 ± 0, Из данных таблицы видно, что наименьшее содержание марганца наблюдается в волосяном покрове лошадей 3-4 лет. Далее до возрастной группы 7-8 лет наблюдается тенденция к увеличению концентрации марганца, а к 9- годам эта величина несколько снижается. Однако все вышеперечисленные изменения концентрации марганца не носят достоверный характер (p0.05).
Содержание кобальта в волосе лошадей всех возрастных групп достоверно не отличается.
Корреляционный анализ содержания микроэлементов в волосе выявил следующие взаимосвязи. Отмечена высокая степень корреляции между содержанием цинка и железа (r=0,886, p0,01), цинка и меди(r=0,735, p0,01), цинка и селена(r=0,901, p0,01), железа и селена(r=0,763, p0,01), меди и селена(r=0,884, p0,01). Отмечена средняя степень корреляции между содержанием железа и меди (r=0,571, p0,01).
3.2. Возрастная динамика изменения концентрации микроэлементов и активности микроэлементсодержащих ферментов в крови лошадей Возрастная динамика изменения концентрации железа и марганца в крови лошадей представлена в табл. 4.
Таблица Содержание концентрации железа и марганца в крови лошадей Показатель Единица Возрастная группа измерения 3-4 года 5-6 лет 7-8 лет 9-10 лет (n=10) (n=10) (n=10) (n=10) Железо мкмоль/л 21,27±2,89 32,40±1,37* 29,01±1,50* 34,72±2,07* Марганец мкмоль/л 0,16±0,03 0,16±0,02 0,21±0,05 0,19±0, -*статистически достоверно по сравнению с показателем лошадей 3- лет(р0,05).
Содержание железа в крови лошадей увеличивается с возрастом, но динамика изменений не носит линейный характер. К 5-6 годам концентрация железа достоверно увеличивается на 52%. К 7-8 годам концентрация железа снижается на 10%, а к 10 годам увеличивается на 20%, однако эти изменения не являются достоверными (p0,05). Концентрация марганца у лошадей всех возрастных групп достоверно не отличается.
Глутатионпероксидаза (КФ 1.11.1.9.) - селенсодержащий фермент, осуществляющий разложение и детоксикацию пероксида водорода, других гидропероксидов, защиту мембранных структур клетки от перекисного окисления.
Возрастная динамика изменения концентрации селена и активности глутатионпероксидазы в крови лошадей представлена в табл. 5.
Таблица Содержание селена и активность глутатионпероксидазы в крови лошадей Показатель Единица Возрастная группа измерения 3-4 года 5-6 лет 7-8 лет 9-10 лет (n=10) (n=10) (n=10) (n=10) Селен мкмоль/л 0,29±0,09 1,53±0,40* 1,44±0,30* 1,78±0,25* мкмоль/ ГПО 10,38 ± 0,47 14,49 ±0,51* 15,11 ± 0,90 16,35 ± 1, мин/г белка *статистически достоверно по сравнению с показателем лошадей 3- лет(р0,05).
Полученные данные показывают, что содержание селена в крови лошадей увеличивается с возрастом, но это увеличение не носит линейный характер. К 5 6 годам концентрация селена существенно увеличивается – в 5,3 раза. К 7- годам концентрация селена снижается на 6%, а к 10 годам увеличивается на 23%, однако эти изменения не являются достоверными. Активность глутатионпероксидазы в крови лошадей увеличивается с возрастом. Динамика изменений носит линейный характер. Однако достоверные отличия выявлены лишь у лошадей 5-6 лет по сравнению с 3-4-летними: у первых активность глутатионпероксидазы достоверно выше на 40%. Выявлена корреляционная зависимость средней силы между концентрацией селена в крови и активностью глутатионпероксидазы в крови лошадей (r=0,590 при p0,01), а также корреляционная зависимость средней силы между концентрацией селена в волосяном покрове и активностью глутатионпероксидазы в крови лошадей (r=0,643 при p0,01).
Супероксиддисмутаза (КФ 1.15.1.1.) - металлосодержащий протеин.
Супероксиддисмутаза клеток высших животных состоит их двух субъединиц, содержащих один атом меди и один атом цинка.
Возрастная динамика изменения концентрации меди, цинка в крови и активности супероксиддисмутазы в крови лошадей представлена в табл. 6.
Таблица Содержание меди, цинка и активность супероксиддисмутазы в крови лошадей Показатель Единица Возрастная группа измерения 3-4 года 5-6 лет 7-8 лет 9-10 лет (n=10) (n=10) (n=10) (n=10) Медь мкмоль/л 3,64±0,34 7,21±1,11* 8,77±0,63* 9,13±0,82* Цинк мкмоль/л 6,48±0,76 7,71±1,05 10,11±0,66 7,05±0, СОД у.е./ мг 18,91 ± 0,63 20,05 ± 0,47 23,66±0,92** 26,17 ± 0, белка/мин *статистически достоверно по сравнению с показателем лошадей 3- лет(р0,05).
**статистически достоверно по сравнению с показателем лошадей 5- лет(р0,05).
Содержание меди в крови лошадей увеличивается с возрастом. Динамика изменений носит линейный характер. К 5-6 годам концентрация меди достоверно увеличивается на 98%. Далее тенденция к увеличению сохраняется:
к 7-8 годам концентрация меди повышается на 22%, а к 9-10 годам на 4%, однако эти изменения не носят достоверный характер (p0.05). Всего с 3 до лет содержание меди в крови увеличилось в 2,5 раза. Если сравнить возрастную динамику изменения содержания меди в волосяном покрове и крови лошадей, то они сходны тем, что с возрастом данный показатель увеличивается и в крови, и в волосе, и наименьшее значение отмечено в возрастной период 3-4 года.
Концентрация цинка у лошадей всех возрастных групп достоверно не отличается. Активность супероксиддисмутазы в крови лошадей увеличивается с возрастом. Динамика изменений носит линейный характер. Однако достоверные отличия выявлены лишь у лошадей 7-8 лет по сравнению с 5-6-летними: у первых активность супероксиддисмутазы достоверно выше на 16%. Выявлена средняя корреляционная зависимость между концентрацией меди в крови и активностью супероксиддисмутазы в крови лошадей (r=0,645 при p0,01), а также высокая корреляционная зависимость между концентрацией меди в волосяном покрове и активностью супероксиддисмутазы в крови лошадей (r=0,798 при p0,01). Также выявлена высокая корреляционная зависимость между концентрацией цинка в волосяном покрове и активностью супероксиддисмутазы в крови лошадей (r=0,722 при p0,01). Не выявлена корреляционная зависимость между концентрацией цинка в крови и активностью супероксиддисмутазы в крови лошадей (r=0,292 при p0,05).
Корреляционный анализ содержания микроэлементов в волосяном покрове и крови выявил следующие взаимосвязи. Отмечена высокая степень корреляции между содержанием цинка в волосе и железа в крови (r=0,882, p0,01), цинка в волосе и меди в крови (r=0,890, p0,01), цинка в волосе и селена в крови(r=0,892, p0,01), а также слабая степень корреляции между содержанием цинка в волосе и цинка в крови (r=0,354, p0,05).
Отмечена высокая степень корреляции между содержанием железа в волосе и железа в крови (r=0,825, p0,01), железа в волосе и меди в крови (r=0,825, p0,01), железа в волосе и селена в крови (r=0,815, p0,01), а также слабая степень корреляции между содержанием железа в волосе и цинка в крови (r=0,485, p0,01).
Отмечена высокая степень корреляции между содержанием меди в волосе и меди в крови (r=0,734, p0,01), а также средняя степень корреляции корреляция между содержанием меди в волосе и железа в крови (r=0,583, p0,01) и между содержанием меди в волосе и селена в крови (r=0,551, p0,01).
Отмечена высокая степень корреляции между содержанием селена в волосе и железа в крови (r=0,804, p0,01), селена в волосе и меди в крови (r=0,868, p0,01), селена в волосе и селена в крови (r=0,791, p0,01).
3.3. Возрастная динамика изменения концентрации кадмия, свинца и хрома в волосяном покрове лошадей Возрастная динамика изменения концентрации кадмия, свинца и хрома в волосяном покрове лошадей представлена в табл. 7.
Таблица Содержание кадмия, свинца и хрома в волосяном покрове лошадей Показатель Единица Возрастная группа измерения 3-4 года 5-6 лет 7-8 лет 9-10 лет (n=10) (n=10) (n=10) (n=10) Свинец нмоль/г 7,39 ± 1,48 12,04 ±0,78* 15,43±1,11** 22,76±2, *** Кадмий нмоль/г 0,34 ± 0,08 0,48 ±0,11 0,82 ± 0,08** 1,49±0, *** Хром нмоль/г 3,46 ±0,24 5,12 ± 0,66 7,85 ± 0,68** 8,51 ±0, *статистически достоверно по сравнению с показателем лошадей 3- лет(р0,05).
**статистически достоверно по сравнению с показателем лошадей 5- лет(р0,05).
***статистически достоверно по сравнению с показателем лошадей 7- лет(р0,05).
Анализ результатов свидетельствует об общей тенденции к повышению концентрации свинца, кадмия и хрома в волосе с возрастом. Содержание свинца достоверно повышается последовательно у каждой возрастной группы: к 5- годам концентрация свинца повышается на 63%, затем, к 7-8 годам повышается на 28%, и, наконец, к 9-10 годам повышается на 48%.
Содержание кадмия в волосе лошадей увеличивается с возрастом.
Динамика изменений носит линейный характер. К 5-6 годам концентрация кадмия увеличивается, но увеличение не носит достоверный характер. К 7- годам концентрация кадмия достоверно увеличивается на 71%, а к 10 годам достоверно увеличивается на 82%.
Содержание хрома в волосе лошадей увеличивается с возрастом.
Динамика изменений носит линейный характер. Однако достоверные отличия выявлены лишь у лошадей 7-8 лет по сравнению с 5-6-летними: у первых концентрация хрома достоверно выше на 53%.
3.4. Возрастная динамика изменения концентрации кадмия и свинца в крови лошадей Возрастная динамика изменения концентрации кадмия и свинца в крови лошадей представлена в табл. 8.
Таблица Содержание кадмия и свинца в крови лошадей Показатель Единица Возрастная группа измерения 3-4 года 5-6 лет 7-8 лет 9-10 лет (n=10) (n=10) (n=10) (n=10) Свинец нмоль/л 2,92±0,28 3,45±0,82 3,07±0,51 3,88±0, Кадмий нмоль/л 0,94±0,31 0,88±0,42 1,15±0,50 1,38±0, Полученные данные показывают, что содержание свинца и кадмия в крови лошадей различных возрастных групп достоверно не отличается.
3.5. Возрастная динамика изменения концентрации кальция, магния, калия, натрия в волосяном покрове лошадей.
Возрастная динамика концентрации кальция, магния, калия, натрия в волосяном покрове лошадей представлена в табл. 9.
Таблица Содержание кальция, магния, калия, натрия в волосяном покрове лошадей Показатель Единица Возрастная группа измерения 3-4 года 5-6 лет 7-8 лет 9-10 лет (n=10) (n=10) (n=10) (n=10) Кальций мкмоль/г 11,18 ±1,67 10,01 ± 4,72 11,60 ± 1,97 10,67 ± 2, Магний мкмоль/г 21,94 ± 5,51 21,42 ± 6,28 21,65 ± 4,32 20,76 ± 5, Калий мкмоль/г 13,31 ± 5,12 14,07 ± 1,60 13,23 ± 2,26 16,02 ± 1, Натрий мкмоль/г 100,05 ± 93,16 ± 4,37 94,87 ± 13,22 96,43 ± 9, 20, Полученные данные показывают, что содержание кальция, магния, калия, натрия в волосяном покрове лошадей различных возрастных групп достоверно не отличается.
3.6. Возрастная динамика изменения концентрации кальция, фосфора, магния, калия, натрия, паратгормона, кортизола в крови лошадей.
Возрастная динамика изменения концентрации кальция, фосфора, и паратгормона в крови лошадей представлена в табл. 10.
Таблица Содержание кальция, фосфора и паратгормона в крови лошадей.
Показатель Единица Возрастная группа измерения 3-4 года 5-6 лет 7-8 лет 9-10 лет (n=10) (n=10) (n=10) (n=10) Кальций ммоль/л 2,28±0,57 2,35±0,43 2,37±0,32 2,94±0, Фосфор ммоль/л 2,04±0,41 2,24±0,24 2,16±0,13 2,2±0, Паратгормон пмоль/л 5,21±0,24 4,99±0,42 5,01±0,40 5,78±0, Полученные данные показывают, что содержание кальция, фосфора и паратгормона в крови лошадей различных возрастных групп достоверно не отличается.
Возрастная динамика изменения концентрации калия, натрия, магния и кортизола в крови лошадей представлена в табл. 11.
Таблица Содержание калия, натрия, магния и кортизола в крови лошадей.
Показатель Единица Возрастная группа измерения 3-4 года 5-6 лет 7-8 лет 9-10 лет (n=10) (n=10) (n=10) (n=10) Калий ммоль/л 5,42±0,70 5,55±0,51 5,5±0,61 5,7±0, Натрий ммоль/л 145,6±30,26 147,8±13,89 145±21,58 151±16, Магний ммоль/л 1,47±0,27 1,63±0,38 1,6±0,23 1,9±0, Кортизол нмоль/л 48,3±14,7 54,6±10,1 50,7±8,9 58,6±13, Полученные данные показывают, что содержание калия, натрия, магния и кортизола в крови лошадей различных возрастных групп достоверно не отличается.
3.7. Возрастная динамика изменения концентрации тиреотропного, тиреоидных гормонов и белковосвязанного йода в крови лошадей.
Возрастная динамика изменения концентрации тиреотропного, тиреоидных гормонов в крови лошадей представлена в табл.12.
Полученные данные показывают, что содержание тиреотропного, тиреоидных гормонов и белковосвязанного йода в крови лошадей различных возрастных групп достоверно не отличается.
Таблица Концентрация тиреотропного, тиреоидных гормонов и белковосвязанного йода в крови лошадей.
Показатель Единица Возрастная группа измерения 3-4 года 5-6 лет 7-8 лет 9-10 лет (n=10) (n=10) (n=10) (n=10) T3 нмоль/л 0,42 ± 0,13 0,46 ± 0,21 0,59 ± 0,13 0,53 ± 0, T4 пмоль/л 17,03±0,51 17,57±0,63 18,04±1,12 17,20±0, ТТГ ММЕ/л 0,159±0,026 0,154±0,020 0,144±0,029 0,143±0, БСЙ мкг% 2,01 ± 0,68 2,25 ± 0,43 2,17 ± 0,45 2,05 ± 0, 3.8. Влияние препарата «Хелавит» на содержание микроэлементов в волосяном покрове лошадей.
Изменение содержания микроэлементов в волосяном покрове лошадей при применении препарата «Хелавит» отражено в таблице 13.
Таблица Влияние препарата «Хелавит» на содержание микроэлементов в волосяном покрове лошадей Группа контроля Группа опыта Показатели Ед. изм.
До После До После применения применения применения применения “Хелавита” “Хелавита” “Хелавита” “Хелавита” лошадям лошадям (n=10) (n=10) группы опыта группы (n=10) опыта (n=10) Железо нмоль/г 641±23 636±33 580±26 923±53* Цинк нмоль/г 960,4±73,8 942,7±41,4 926,3±46,0 1268,5±85,1* Марганец нмоль/г 93,12±31,6 103,0±10,9 96,8±8,4 126,9±26, Кобальт нмоль/г 1,3±0,4 1,5 ±0,3 1,7±0,2 2,6±0,3* Медь нмоль/г 59,9±5,1 58,3±4,2 57,9±6,3 77,9±5,8* Селен нмоль/г 209,1±25,1 212,8±21,4 206,8±28,5 301,1±16,2* *статистически достоверно по сравнению с показателем лошадей до опыта(р0,05).
Анализ данных таблицы показывает, что у лошадей после применения препарата «Хелавит» концентрация железа в волосе повысилась на 59%, цинка – на 37%, меди – на 35%, селена – на 46%, кобальта – на 53%, а концентрация марганца достоверно не изменилась. У лошадей контрольной группы содержание в волосе железа, цинка, марганца, кобальта, меди, селена достоверно не изменилось.
3.9. Влияние препарата «Хелавит» на содержание микроэлементов в крови лошадей.
Изменение содержания микроэлементов в крови лошадей при применении препарата «Хелавит» отражено в таблице 14.
Таблица Влияние препарата «Хелавит» на содержание микроэлементов в крови лошадей Группа контроля Группа опыта Показатели Ед. изм.
До После До После применения применения применения применения “Хелавита” “Хелавита” “Хелавита” “Хелавита” лошадям лошадям (n=10) (n=10) группы опыта группы (n=10) опыта (n=10) Железо мкмоль/л 18,54 ± 4,56 20,55 ± 2,78 21,27±2,89 35,67±3,81* мкмоль/л 6,29 ± 2, Цинк 7,61 ± 0,41 6,48±0,76 12,69 ± 0,75* мкмоль/л Марганец 0,14± 0,02 0,15 ± 0,03 0,15±0,03 0,24 ± 0,02* мкмоль/л Медь 1,78 ± 0,36 1,83 ± 0,34 1,64±0,34 3,03 ± 0,31* мкмоль/л 0,25 ± 0, Селен 0,28 ± 0,08 0,29±0,09 0,57 ± 0,04* *статистически достоверно по сравнению с показателем лошадей до опыта(р0,05).
Анализ данных таблицы показывает, что у лошадей после применения препарата «Хелавит» концентрация железа в крови повысилась на 68%, цинка – на 95%, меди – на 85%, селена – в 2 раза, марганца – на 73%. У лошадей контрольной группы содержание в крови железа, цинка, марганца, меди, селена достоверно не изменилось.
3.10. Влияние препарата «Хелавит» на содержание кадмия, свинца и хрома в волосе и крови лошадей Изменение содержания свинца, кадмия и хрома в волосяном покрове лошадей при применении препарата «Хелавит» отражено в таблице 15.
Из данных таблицы видно, что у лошадей, получавших «Хелавит», концентрация свинца в волосе снизилась на 52%, кадмия – на 68%, хрома – на 33%. У лошадей контрольной группы содержание в волосе свинца, кадмия и хрома достоверно не изменилось.
Изменение содержания свинца и кадмия в крови лошадей при применении препарата «Хелавит» отражено в таблице 16.
Из данных таблицы видно, что у лошадей, получавших «Хелавит», концентрация свинца в крови снизилась на 32%, кадмия – на 81%. У лошадей контрольной группы содержание в волосе свинца и кадмия достоверно не изменилось.
Таблица Влияние препарата «Хелавит» на содержание свинца, кадмия, хрома в волосяном покрове лошадей Группа контроля Группа опыта Показатели Единицы измерения До После До После применения применения применения применения “Хелавита” “Хелавита” “Хелавита” “Хелавита” лошадям лошадям (n=10) (n=10) группы опыта группы (n=10) опыта (n=10) Свинец нмоль/г 7,48 ± 1,45 8,06 ± 1,70 7,39 ± 1,48 3,56 ± 0,48* Кадмий нмоль/г 0,36 ± 0,14 0,39 ± 0,09 0,34 ± 0,08 0,11 ± 0,02* Хром нмоль/г 3,28 ± 0,40 3,36 ± 0,17 3,46 ± 0,24 2,33 ± 0,31* *статистически достоверно по сравнению с показателем лошадей до опыта(р0,05).
Таблица Влияние препарата «Хелавит» на содержание свинца, кадмия в крови лошадей Группа контроля Группа опыта Показатели Единицы измерения До После До После применения применения применения применения “Хелавита” “Хелавита” “Хелавита” “Хелавита” лошадям лошадям (n=10) (n=10) группы группы опыта опыта (n=10) (n=10) Свинец нмоль/л 3,33 ± 0,29 3,45 ± 0,51 2,92 ± 0,28 1,98 ± 0,15* Кадмий нмоль/л 0,98 ± 0,22 1,04 ± 0,31 0,94 ± 0,31 0,18 ± 0,02* *статистически достоверно по сравнению с показателем лошадей до опыта(р0,05).
3.11. Влияние препарата «Хелавит» на активность микроэлементсодержащих ферментов в крови лошадей.
Изменение активности глутатионпероксидазы и супероксиддисмутазы в крови лошадей при применении препарата «Хелавит» отражено в таблице 17.
Анализ данных таблицы показывает, что у лошадей, получавших «Хелавит», активность в крови глутатионпероксидазы увеличилась на 41,6%, супероксиддисмутазы – на 15,3%. У лошадей контрольной группы активность глутатионпероксидазы и супероксиддисмутазы достоверно не изменилась.
Таблица Влияние препарата «Хелавит» на активность глутатионпероксидазы и супероксиддисмутазы в крови лошадей Группа контроля Группа опыта Показа- Единицы тели измерения До После До После применения применения применения применения “Хелавита” “Хелавита” “Хелавита” “Хелавита” лошадям лошадям (n=10) (n=10) группы опыта группы (n=10) опыта (n=10) мкмоль/мин/ ГПО 9,75 ± 0,51 10,08 ± 0,35 10,38 ± 0,47 14,70 ± 0,36* г белка у.е./ мг белка в СОД 18,04 ± 0,39 17,88 ± 0,46 18,91 ± 0,63 21,80 ± 0,42* мин *статистически достоверно по сравнению с показателем лошадей до опыта(р0,05).
3.12. Влияние препарата «Хелавит» на содержание тиреоидных гормонов, тиреотропного гормона и белковосвязанного йода в крови лошадей.
Изменение содержания тиреоидных гормонов, тиреотропного гормона и белковосвязанного йода в крови лошадей 3-4 лет при применении препарата «Хелавит» представлено в таблице 18.
Таблица Влияние препарата «Хелавит» на концентрацию трийодтиронина, тироксина, тиреотропного гормона и белковосвязанного йода в крови лошадей Группа контроля Группа опыта Показа- Ед.
тели измере- До применения После До После ния “Хелавита” применения применения применения лошадям “Хелавита” “Хелавита” “Хелавита” группы опыта лошадям (n=10) (n=10) (n=10) группы опыта (n=10) T3 нмоль/л 0,54 ± 0,11 0,50 ± 0,17 0,42 ± 0,13 1,21 ± 0,28* T4 пмоль/л 16,84 ± 0,68 17,57 ± 1,32 17,03 ± 0,51 16,79 ± 0, ТТГ ММЕ/л 0,153 ± 0,056 0,174 ± 0,029 0,159 ± 0,026 0,065± 0,014* БСЙ мкг% 2,13 ± 0,40 1,98 ± 0,51 2,01 ± 0,68 3,8 ±0,35* *статистически достоверно по сравнению с показателем лошадей до опыта(р0,05).
Данные таблицы свидетельствуют о том, что у лошадей, получавших «Хелавит», концентрация в крови трийодтиронина повысилась в 2,88 раза, концентрация тироксина достоверно не изменилась, концентрация тиреотропного гормона снизилась в 2,45 раза, концентрация белковосвязанного йода достоверно повысилась на 89% У лошадей контрольной группы концентрация в крови трийодтиронина, тироксина, тиреотропного гормона и белковосвязанного йода достоверно не изменилась.
4. ВЫВОДЫ 1. Минеральный состав волоса лошадей подвергается возрастным изменениям. С возрастом происходит увеличение концентрации цинка в волосяном покрове лошадей. Наименьшее содержание цинка отмечено в группе лошадей 3-4 лет. К 5-6 годам этот показатель увеличивается на 60%. Подобная тенденция сохранялась и для всех остальных возрастных групп, но достоверным это увеличение не было(p0.05). Всего с 3 до 10 лет содержание цинка увеличилось на 86%. Самая низкая концентрация железа отмечалась у животных в возрасте 3-4 лет. К 5-6 годам отмечается значительное увеличение данного показателя – в 2,1 раза. Далее, к 7-8 годам эта величина еще повышалась, а к 9 10 годам несколько снижалась, однако оба этих изменения не носили достоверный характер (p0.05). Содержание меди в волосяном покрове лошадей увеличивается с возрастом. Динамика изменений носит линейный характер. К 5 6 годам концентрация меди незначительно увеличивается, однако увеличение не носит достоверный характер (p0.05). К 7-8 годам концентрация меди достоверно повышается на 39%. Далее, к 9-10 годам тенденция к увеличению сохраняется, однако увеличение не носит достоверный характер (p0.05). Всего с 3 до 10 лет содержание меди в волосе увеличилось на 86%. Содержание селена в волосяном покрове лошадей увеличивается с возрастом. Самые низкие показатели отмечались у животных в возрасте 3-4 лет. К 5-6 годам отмечается увеличение данного показателя на 40%. Далее, к 7-8 годам эта величина еще повышалась, однако это повышение не носило достоверный характер (p0.05). К 9-10 годам содержание селена в волосе вновь достоверно увеличивалось – на 24%. Всего с 3 до 10 лет содержание селена в волосе увеличилось на 98%.
Содержание марганца, кобальта, кальция, магния, калия, натрия в волосе лошадей всех возрастных групп достоверно не отличалось.
2. Минеральный состав крови лошадей подвергается возрастным изменениям. Содержание железа в крови лошадей увеличивается с возрастом, но динамика изменений не носит линейный характер. К 5-6 годам концентрация железа достоверно увеличивается на 52%. К 7-8 годам концентрация железа снижается на 10%, а к 10 годам увеличивается на 20%, однако эти изменения не являются достоверными (p0,05).
3. Активность микроэлементсодержащих ферментов и содержание входящих в их состав микроэлементов в крови подвергаются возрастным изменениям.
Содержание селена в крови лошадей увеличивается с возрастом, но это увеличение не носит линейный характер. К 5-6 годам концентрация селена существенно увеличивается – в 5,3 раза. К 7-8 годам концентрация селена снижается на 6%, а к 10 годам увеличивается на 23%, однако эти изменения не являются достоверными. Активность глутатионпероксидазы в крови лошадей увеличивается с возрастом. Динамика изменений носит линейный характер.
Однако достоверные отличия выявлены лишь у лошадей 5-6 лет по сравнению с 3-4-летними: у первых активность глутатионпероксидазы достоверно выше на 40%. Содержание меди в крови лошадей увеличивается с возрастом. Динамика изменений носит линейный характер. К 5-6 годам концентрация меди достоверно увеличивается на 98%. Далее тенденция к увеличению сохраняется:
к 7-8 годам концентрация меди повышается на 22%, а к 9-10 годам на 4%, однако эти изменения не носят достоверный характер (p0.05). Всего с 3 до лет содержание меди в крови увеличилось в 2,5 раза.
Активность супероксиддисмутазы в крови лошадей увеличивается с возрастом. Динамика изменений носит линейный характер. Однако достоверные отличия выявлены лишь у лошадей 7-8 лет по сравнению с 5-6-летними: у первых активность супероксиддисмутазы достоверно выше на 16%.
4. Имеется корреляционная зависимость средней силы между концентрацией селена в крови и активностью глутатионпероксидазы в крови лошадей (r=0,590 при p0,01), а также корреляционная зависимость средней силы между концентрацией селена в волосяном покрове и активностью глутатионпероксидазы в крови лошадей (r=0,643 при p0,01).
Имеется средняя корреляционная зависимость между концентрацией меди в крови и активностью супероксиддисмутазы в крови лошадей (r=0,645 при p0,01), а также высокая корреляционная зависимость между концентрацией меди в волосяном покрове и активностью супероксиддисмутазы в крови лошадей (r=0,798 при p0,01). Также имеется высокая корреляционная зависимость между концентрацией цинка в волосяном покрове и активностью супероксиддисмутазы в крови лошадей (r=0,722 при p0,01). Не выявлена корреляционная зависимость между концентрацией цинка в крови и активностью супероксиддисмутазы в крови лошадей (r=0,292 при p0,05).
5. Содержание свинца, кадмия и хрома в волосе лошадей увеличивается с возрастом. Динамика изменений носит линейный характер. Содержание свинца достоверно повышается последовательно у каждой возрастной группы: к 5- годам концентрация свинца повышается на 63%, затем, к 7-8 годам повышается на 28%, и, наконец, к 9-10 годам повышается на 48%. Концентрация кадмия к 5 6 годам увеличивается, но увеличение не носит достоверный характер. К 7- годам концентрация кадмия достоверно увеличивается на 71%, а к 10 годам достоверно увеличивается на 82%. Содержание хрома в волосе лошадей увеличивается с возрастом, однако достоверные отличия выявлены лишь у лошадей 7-8 лет по сравнению с 5-6-летними: у первых концентрация хрома достоверно выше на 53%.
6. Препарат «Хелавит» повышает содержание железа в волосе на 59%, цинка – на 37%, меди – на 35%, селена – на 46%, кобальта – на 53%, повышает содержание железа в крови на 68%, цинка – на 95%, меди – на 85%, селена – в раза, марганца – на 73%, а также повышает активность в крови глутатионпероксидазы на 41,6%, супероксиддисмутазы – на 15,3%. Таким образом, «Хелавит» может использоваться для профилактики микроэлементозов у лошадей.
7. Препарат «Хелавит» повышает концентрацию в крови трийодтиронина в 2,9 раза, концентрацию белковосвязанного йода - на 89%, а концентрацию тиреотропного гормона снижает в 2,5 раза.
8. Препарат «Хелавит» снижает содержание свинца в волосе на 52%, кадмия – на 68%, хрома – на 33%, снижает содержание свинца в крови на 32%, кадмия – на 81%. Таким образом, «Хелавит» может использоваться для профилактики накопления кадмия, свинца, хрома у лошадей.
4. СВЕДЕНИЯ О ПРАКТИЧЕСКОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.
1. По результатам исследования действия микроэлементного препарата «Хелавит» на метаболизм глутатионпероксидазы и супероксиддисмутазы получен патент (№ 2007103767 от 01.02.2007).
2. По результатам исследования действия микроэлементного препарата «Хелавит» на метаболизм кадмия и свинца получен патент (№ 2366415 от 02.04.2008).
3. Материалы диссертации рекомендуется использовать в учебном курсе биологической химии в высших учебных заведениях, специализирующихся на подготовке ветеринарных врачей.
4. Материалы диссертации рекомендуется использовать для изучения минерального обмена лошадей при различных патологических и физиологических процессах.
5. Материалы диссертации рекомендуется использовать для разработки схем профилактики микроэлементозов животных.
5. СПИСОК РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Бахта А.А., Селимов Р.Н. Возрастные особенности минерального состава крови здоровых лошадей. // Материалы VII научно-практической конференции по болезням лошадей. - М, 2006 – С.72-73.
2. Карпенко Л.Ю., Селимов Р.Н. Зависимость содержания тиреоидных гормонов от обеспеченности организма лошадей селеном и йодом. // Материалы Первого Евразийского ветеринарного конгресса (Казахстан, Алматы, 1-4 ноября 2007 г.). - Алматы, 2007. - С. 102-104.
3. Карпенко Л.Ю., Селимов Р.Н. Содержание минеральных веществ в шерстном покрове здоровых лошадей. // Материалы XV Московского международного конгресса по болезням мелких домашних животных. - М, 2007. - С. 152-153.
4. Карпенко Л.Ю., Селимов Р.Н., Селимова Э.Н. Влияние препарата «Хелавит» на состояние антиоксидантной защиты лошадей. // Уч.записки УО ВГАВМ. – 2007, том 43, вып.1. - С. 96-98.
5. Селимов Р.Н. Изменение концентрации гормонов щитовидной железы в крови лошадей под действием препарата «Хелавит» // Материалы 62-й научной конференции молодых ученых и студентов СПбГАВМ. - СПб, 2008. - С. 99-100.
6. Селимов Р.Н. Изменение концентрации иммуноглобулинов в сыворотке крови лошадей под действием препарата «Хелавит». // Российский иммунологический журнал: Тезисы Объединённого иммунологического форума (Санкт-Петербург, 2008). – 2008, Том 2 (11), №2-3. - С.170.
7. Селимов Р.Н. Исследование минерального состава шерстного покрова здоровых лошадей. // Материалы XIX научно-практической конференции «Новые фармакологические средства в ветеринарии». - СПб, 2007. - С.94-95.
8. Селимов Р.Н. Микроэлементный статус лошадей в условиях Ленинградской области. // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. 2008, №1-2. - С.111- 9. Селимов Р.Н. Минеральный состав крови здоровых лошадей. // Материалы 60-й научной конференции молодых ученых и студентов СПбГАВМ. - СПб, 2006. - С.98-99.
10. Селимов Р.Н. Накопление свинца и кадмия в организме лошадей и поиск метода их выведения. // Ветеринарная практика. - 2008, №3. - С.97-99.