Характеристика белковых компонентов сыворотки крови коров на фоне применения хитозана в комплексе с серой

Развитие новых энергосберегающих и низкозатратных технологий и производств, направленных на снижение экологической нагрузки на окружающую среду, а также освоение новых сырьевых источников, создает предпосылки для развития новых или совершенствования уже существующих технических решений [1,2].

Одними из биологически значимых продуктов являются биополимеры хитинового ряда и их производные (хитозан). Эти ценные полиаминосахара находят во всем мире широкое применение во многих отраслях промышленности благодаря своим свойствам и химическому составу[3].

Определенные перспективы получило применение хитозана и в ветеринарной медицине, особенно в условиях техногенного загрязнения среды обитания животных. Однако, не смотря на большое разнообразие полученных препаратов хитинового ряда, применение следует осуществлять с учетом региональных особенностей. В связи с этим целью работы явилась коррекция белкового статуса коров, содержащихся в техногенной биогеохимической провинции Самарской области препаратами хитозан высокомолекулярный и хитозан в сочетании с серой элементарной.

С учетом экологической характеристики, однотипности технологии содержания и кормления животных, их породности и продуктивности были отобраны хозяйства в Ставропольском районе Самарской области.

Для достижения поставленной цели - изучения коррегирующего влияния биополимера хитозан и минеральной подкормки на основе серы элементарной - были подобранны коровы черно-пестрой породы, по принципу аналогов, живой массой 480-500кг, в возрасте 4-5лет, со сроком стельности - 3,0...3,5 месяца. Животные имели одинаковые условия содержания. Кормление осуществлялось по рационам хозяйства. Опыты проводили на 32 коровах, разделенных на 4 группы по 8 коров в каждой: три опытных и одна контрольная; животные первой (контрольной) группы получали основной рацион хозяйства. Коровы второй группы дополнительно к основному рациону кормления хозяйства получали хитозан в форме 3% гелевого раствора в дозе 2 мл/кг живой массы 2 раза в день в течение 5 дней с повторением курса через 5 дней перерыва. Животные третьей группы дополнительно к рациону кормления получали минеральную подкормку - серу элементарную в дозе 3,3 г на 100 кг живой массы один раз в сутки ежедневно на всем протяжении опыта. Животные четвертой группы дополнительно к основному рациону получали серу элементарную и хитозан по указанным выше схемам.

Кровь для исследований брали утром до кормления перед опытом, а затем через 10, 20, 30, 60 и 90 дней с момента применения препаратов.

Из числа биохимических показателей в сыворотке крови определяли: общий белок - методом рефрактометрии, белковые фракции - методом нефелометрии, ), активность АлАТ, АсАТ - по Райтману и Френкелю с использованием стандартного набора «БИО-ЛА-ТЕСТ».

Анализ результатов показал, что в течение опыта у животных контрольной группы уровень содержания общего белка в сыворотке крови имеет незначительные отклонения. В опытных группах со стороны этого показателя отмечается тенденция к увеличению, более выраженная на 60ый день у животных II-ой группы и на 90-ый – у животных III-ей и IV-ой групп.

Значительные изменения на фоне введения препаратов отмечены в количественных соотношениях белковых фракций. Так, в протеинограмме установлено увеличение уровня защитных белков глобулиновых фракций – β- и γ-глобулинов, на фоне перераспределения белка между альбуминовой и α-глобулиновой фракциями. На этом фоне происходит достоверное нарастание концентрации альбуминов в первой половине периода наблюдения до 39,82±0,73; 40,37±1,49 % (р<0,05) и 41,12±1,24 % (р<0,01) соответственно по опытным группам коров с последующей стабилизацией, начиная с 60-го дня. Концентрация альбуминов в сыворотке крови коров контрольной группы повышается незначительно и достоверных различий с фоновыми показателями не имеет.

При этом достоверно снижается в сравнении с контролем содержание альфа-глобулиновой фракции у коров опытных групп на 90-ый день опыта у животных II-ой группы до 20,24±1,12 % (р<0,001), у животных III-ей – до 21,27±0,97 % (р<0,001) и у коров IV-ой – до 18,22±0,92 % (р<0,001).

Уровень защитных белков с высокой степенью достоверности интенсивно повышается практически на протяжении всего периода исследований со значительным превышением фоновых значений. При этом следует отметить, что максимальное увеличение концентрации γ-глобулинов в сравнении с показателями контрольной группы отмечается во II-ой и IV-ой опытных группах и к 60-му дню исследований увеличивается на 17,27 и 19,09% (р<0,001) соответственно. У коров III-ей опытной группы этот показатель увеличивается постепенно и таких же значений достигает к 90-му дню опыта.

Уровень содержания β-глобулинов также повышается на протяжении всего опыта. При этом их концентрация у животных II-ой и IV-ой опытных групп уже на 10-ый день опыта находится в пределах нижней границы физиологической нормы и составляет 10,01±0,25 (р<0,01) и 10,11±0,27 % (р<0,001) соответственно по группам.

Концентрация β-глобулинов в III-ей опытной группе на фоне применения серы элементарной увеличивается постепенно, достигает максимального значения к 90-му дню и составляет 11,04±0,41% (р<0,01).

Отмеченные изменения в концентрациях защитных белков свидетельствуют, что на фоне применения препаратов происходит увеличение скорости биосинтеза защитных белков и, главным образом, глобулинов. Особенно это выражено при применении хитозана в комплексе с серой. Вероятно, это обусловлено, тем, что территории на которых содержатся коровы эндемичны по этому минеральному элементу.

Об увеличении биосинтеза белков свидетельствует и динамика метаболита белкового обмена – мочевины. На фоне повышения уровня содержания общего белка в сыворотке крови коров опытных групп отмечается снижение концентрации мочевины. Так, если уровень содержания мочевины у коров контрольной группы постепенно повышается в течение опыта, то у коров опытных групп, хотя и нарастает в первой половине опыта, но, начиная с 40-го дня исследований, снижается и достигает минимальных величин на 90-ый день. При этом разница с исходным уровнем составляет 19,75; 18,28; 23,30%, а в сравнении с контрольной группой – 27,06; 21,81; 26,92% (р<0,001) соответственно по опытным группам животных.

В протеинсинтезирующей функции организма ведущая роль принадлежит печени, которая в условиях постоянного техногенного прессинга испытывает повышенную нагрузку. В связи с этим представляет большой интерес проявление неспецифической реакции гепатоцитов, в частности активности ферментов переаминирования АсАТ и АлАТ, на фоне применения хитозана и серы элементарной.

Как показали результаты исследований, применение препаратов на 10-ый день вызывает увеличение активности АлАТ у коров во II-ой группе на 23,48% (р<0,001), в IV-ой – на 27,14% (р<0,001).

В последующие дни опыта отмечается равномерное снижение активности фермента и стабилизация этого показателя к 60-му дню на уровне 726,25±23,18 нкат/л у животных II-ой группы и 701,26±19,04 нкат/л (р<0,001) – IV-ой группы.

Активность АлАТ у животных III-ей группы в первые десять дней незначительно повышается, хотя и недостоверно, в дальнейшем активность фермента на протяжении всего опыта снижается и к 90-му дню ниже исходных величин на 8,49% (р<0,02).

В контрольной группе отмечается повышение активности АлАТ и к концу периода наблюдений превышает исходный уровень на 12,54% (р<0,01).

Нами установлены характерные изменения и в динамике митохондриального фермента на фоне применения препаратов. Так, уже к 20-му дню активность АсАТ резко снижается в сравнении с исходными значениями на 12,85; 9,71; 15,27% соответственно по группам. К 60-му дню опыта активность фермента уменьшается в среднем в 1,38 раза и остается на таком уровне с незначительными, статистически недостоверными отклонениями до конца экспериментального периода.

Снижение активности ферментов переаминирования на фоне применения препаратов, по-видимому, связано с их локализацией в митохондриях и цитоплазме клеток. В результате применения хитозана, по-видимому, нормализуются процессы окислительного фосфорилирования, вследствие чего понижается проницаемость в клеточных мембранах, что препятствует выходу аминотрансфераз в кровеносное русло.

Мы также склонны считать, что на фоне комбинированного применения хитозана и серы элементарной отмечается усиление протеинсинтезирующей функции печени, вследствие чего аминокислоты расходуются на синтез тканевых белков, при этом рефлекторно снижается процесс их окисления. Кроме того, в пользу нормализации функции печени свидетельствует снижение коэффициента де Ритиса. Так, если в контрольной группе в течение всего срока наблюдений он находится в пределах 1,76-1,87, то применение препаратов, особенно при сочетании хитозана с серой элементарной, приводит практически к полной стабилизации коэффициента де Ритиса. Так, к 30-му дню опыта этот показатель у животных IV-ой группы составляет 1,44±0,04 (р<0,001), что превышает референтные величины лишь на 9,92% против 32,82% до применения этих препаратов.

Таким образом, для снижения негативного влияния окружающей среды на организм животных, содержащихся в условиях техногенного прессинга на территориях эндемичных по сере, для получения выраженного метаболического эффекта целесообразно применять хитозан кислоторастворимый в комплексе с серой элементарной.

ЛИТЕРАТУРА: 1. Водолажская, С.В. Гаммарус – перспективный источник для получения хитина, хитозана и белковых гидролизатов/ С.В. Водолажская, И.Ю. Козлова, Е.Э. Куприна // Академия. - 1997. - №4. - С. 56-57. 2. Немцов, С.В. Научное обоснование комплексной технологии хитина, хитозана из панциря промысловых ракообразных и продукции на их основе. – М.:ВНИПО, 2006. – 35с. 3. Advances in Chitin science, Volume IV, EUCHIS’99The European Chitin Society/ M.G. Peter. Potsdam, 2000. – 650p.

ХАРАКТЕРИСТИКА БЕЛКОВЫХ КОМПОНЕНТОВ СЫВОРОТКИ КРОВИ КОРОВ НА ФОНЕ ПРИМЕНЕНИЯ ХИТОЗАНА В КОМПЛЕКСЕ С СЕРОЙ

Мещерякова Г.В., Таирова А.Р.

Резюме

В условиях техногенного загрязнения среды обитания проведена эффективная коррекция содержания белковых компонентов сыворотки крови коров препаратами хитозан и хитозан в комплексе с серой.

FEATURES OF PROTEIN COMPONENTS OF BLOOD SERUM OF COWS ON THE BACKGROUND OF CHITOSAN COMPLEX SULFUR

Мescheryakova G.V., Tairova A.R.