Изучение хронической токсичности кормовой добавки кобаметин на лабораторных животных
Автор: Шантыз А.Х., Косых А.В., Шантыз А.Ю., Еганян Е.С., Марченко Е.Ю.
Статья в выпуске: 3 т.259, 2024 года.
Бесплатный доступ
Целью настоящих исследований явилось изучение действия новой кормовой добавки кобаметин, которая содержит в составе хелатный препарат кобальта на основе масляной кислоты на сохранность, динамику живой массы тела, гематологические и биохимические показатели белых крыс в хроническом опыте в дозах 153,0 мг/кг и 307,0 мг/кг. Для этой цели были сформированы три группы крыс: две опытные и одна контрольная, каждая из которых насчитывала по десять особей (пять самок и пять самцов) в возрасте 3-3,5 месяцев со средней массой тела 228,33 г. Кормовая добавка вводилась животным первой и второй опытным группам ежедневно через специальный зонд однократно внутрь желудка на протяжении 90 дней. Третья группа крыс служила в качестве биологического контроля и получала дистилли рованную воду. При изучении хронической токсичности кобаметина установлено, что при длительном введении добавки в опытных группах снижается сохранность лабораторных животных на 10 % относительно контрольной группы. По завершению эксперимента общий привес за опыт в контрольной группе составил 76,55 г, что ниже показателя 1-й опытной группы на 17,01 %, но выше показателя 2-й опытной группы на 13,53 %. При биохимическом анализе сыворотки крови и общем анализе крови разница у животных опытных и контрольной групп в содержании анализируемых показателей была незначительной, их уровень соответствовал параметрам физиологических показателей для данного вида животных. Полученные результаты следует учитывать при составлении полной картины хронического токсического действия добавки с учетом патологоанатомических и гистологических исследований в целях прогнозирования возможных побочных эффектов при выборе доз в клинических исследованиях.
Кормовая добавка, кобаметин, лабораторные животные, хроническая токсичность, биохимия, морфология, кровь
Короткий адрес: https://sciup.org/142242500
IDR: 142242500 | УДК: 619:636.087.3:57.084.1 | DOI: 10.31588/2413_4201_1883_3_259_271
Study of the chronic toxicity of the feed additive cobametine in laboratory animals
The purpose of this research was to study the effect of a new feed additive cobametine, which contains a chelated cobalt preparation based on butyric acid, on safety, dynamics of live body weight, hematological and biochemical parameters of white rats in a chronic experiment at doses of 153 mg/kg and 307.0 mg/kg. For this purpose, three groups of rats were formed: two experimental and one control, each of which consisted of ten individuals (five females and five males) aged 3-3.5 months with an average body weight of 228.33 g. The feed additive was administered to the animals to the first and second experimental groups daily through a special probe once inside the stomach for 90 days. The third group of rats served as a biological control and received distilled water. When studying the chronic toxicity of cobametine, it was found that with long-term administration of the additive in experimental groups, the safety of laboratory animals decreases by 10 % relative to the control group. At the end of the experiment, the total gain during the experiment in the control group was 76.55 g, which is 17.01 % lower than the 1st experimental group, but 13.53% higher than the 2nd experimental group. In the biochemical analysis of blood serum and general blood analysis, the difference between the animals of the experimental and control groups in the content of the analyzed indicators was insignificant; their level corresponded to the parameters of physiological indicators for this type of animal. The results obtained should be taken into account when compiling a complete picture of the chronic toxic effect of the additive, taking into account pathological and histological studies in order to predict possible side effects when choosing doses in clinical trials.
Текст научной статьи Изучение хронической токсичности кормовой добавки кобаметин на лабораторных животных
Минеральные вещества являются одними из важнейших питательных веществ, необходимых для различных катаболических и анаболических биохимических реакций, и физиологических функций в организме, а также для оптимального роста, производства и размножения у животных. Биодоступность многих минералов, присутствующих в кормах, оставляет желать лучшего, и минеральные добавки часто необходимы в больших количествах по сравнению с фактическими потребностями на клеточном уровне [5, 6].
Применение полифункциональных кормовых добавок и комплексных препаратов, в которых содержатся жизненно важные компоненты для здоровья животных, позволяет совершенствовать деятельность их функциональных систем и органов [2, 7].
Хелатные соединения обладают широким спектром биологического действия, начиная от увеличения ферментативной активности многих важных ферментов, а также обеспечения процессов защиты организма от неблагоприятных внешних факторов. Одним из них является кобальт, который образует ряд биологически активных комплексных соединений со многими белками и тканями организма. Находят его в составе сывороточных белков, он имеет способность встраиваться в молекулу некоторых аминокислот. Находящийся в печени кобальт, более чем на 40 % связан с белковыми фракциями. Большая роль отводится кобальту в формировании липидных и белковых структур нервных тканей, в частности, миелинового слоя нервных тканей. За счет включения кобальта в состав коферментной части многих ферментов, участвующих в процессе метаболизма основных нутриентов белков, жиров и углеводов, активизирует их каталитические функции [1, 3].
Важную роль в организме играет кровь, которая несет информацию, отражающую происходящее в органах и тканях, состав крови может меняться в зависимости от возраста, продуктивности, сезонности, условий кормления и содержания животных, все параметры показателей отражаются в гематологических и биохимических исследованиях [4, 7].
Целью настоящих исследований явилось изучение действия новой кормовой добавки кобаметин при длительном введении на сохранность; динамику живой массы тела; гематологические и биохимические показатели белых крыс в хроническом опыте.
Материал и методы исследований. Научно-исследовательская работа проводилась в научноиспытательном цетре Ветфармбиоцентр, являющийся структурным подразделением
ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина».
В качестве объекта исследований использовали кормовую добавку кобаметин, которая представляет собой комплексное соединение кобальта с 2 амино-метил-тио-(З-оксо-З-амино) масляной кислоты.
В начале и конце эксперимента проводились взвешивания лабораторных крыс с использованием лабораторных весов ВК-3000 производства АО «МассаК» (Россия). В конце эксперимента у всех подопытных крыс под общей анестезией был осуществлен забор крови.
Для проведения общего анализа крови использовался автоматический анализатор, позволяющий измерять широкий спектр гематологических параметров URIT-5160 Vet, производства
URIT Medical Electronic Co. (Китай).
Биохимический анализатор DIRUI CS-600 производства Dirui Industrial Co. Ltd (Китай) обеспечивал высокоточное измерение различных биохимических маркеров. Полученные данные были статистически обработаны для выявления значимых изменений.
Результат исследований. В результате анализа полученных данных по определению хронической токсичности кормовой добавки при ее длительном внутрижелудочном введении лабораторным животным, установлено: в 1-й опытной группе был зафиксирован падеж 1-й головы на 14-й день эксперимента, во 2-й опытной группе зафиксирован падеж 1-й крысы на 9-й день эксперимента, в контрольной группе сохранность составила 100 %. У павших животных за 14-38 часов до гибели отмечались учащенное дыхание, снижение двигательной активности, отказ от воды и корма. У выживших животных 1 -й опытной группы отмечалось лёгкое угнетение спустя 10 дней после начала хронического опыта, продолжительностью от 2-х до 4-х суток, у животных 2-й опытной группы, начиная с 4-х суток эксперимента, также отмечалось угнетение и снижение двигательной активности продолжительностью до 7-и суток.
Изменения показателей живой массы тела у животных опытных и контрольных групп не имели значительной разницы и соответствовали физиологическим показателям для возрастной группы данного вида животных. Однако, стоит отметить, что средне групповая масса тела крыс 1-й опытной группы на 30-е сутки опыта была достоверно ниже аналогичного показателя в контрольной группе на 7,12 % (P≤0,05), во 2-й группе на 9,15 % (P<0,01). Через 60 дней после начала хронического эксперимента масса тела крыс контрольной группы составила в среднем 283,45±7,09 г, что достоверно выше показателя 1-й опытной группы на 7,48 % (P<0,05) и на 13,15 % в сравнении со 2-й опытной группой (P≤0,051), прирост живой массы тела относительно фоновых значений в контроле составил 24,09 % против 18,39 % в 1-й опытной группе и
4,73 % во 2-й опытной группе.
Таблица 1 – Результаты влияния кормовой добавки на живую массу лабораторных крыс, n=10, M±m
|
Группа |
Масса тела животных, г |
Прирост за опыт, г |
|||
|
в начале опыта |
через 30 дней |
через 60 дней |
в конце опыта |
||
|
контрольная |
228,42±2,21 |
260,37±5,42 |
283,45±7,09 |
304,97±6,61 |
76,55 |
|
1-я опытная |
221,50±2,37 |
241,84±2,91* |
262,24±3,95* |
311,14±8,24 |
89,64 |
|
2-я опытная |
235,06±3,00 |
238,62±3,70** |
246,18±5,57** |
301,25±3,90 |
66,19 |
Результаты достоверны по отношении к группе биологического контроля: * - P≤0,05;
** - P≤0,01
Таблица 2 – Результаты ОАК и БАК у крыс (n = 5)
|
Показатель |
Группа |
Норма |
||
|
контрольная |
1-я опытная |
2-я опытная |
||
|
Гематологические показатели |
||||
|
Эритроциты, 1012/л |
6,37±0,39 |
7,35±0,64 |
9,09±0,72*** |
5,00-9,80 |
|
Гемоглобин, г/л |
119,20±5,01 |
126,80±1,11 |
135,60±20,13 |
110,0-170,0 |
|
Гематокрит, % |
42,36±2,33 |
45,90±2,66 |
50,10±2,95* |
32-53 |
|
Тромбоциты, 109/л |
716,60±70,46 |
810,20±69,36 |
721,00±125,05 |
250-1500 |
|
Лейкоциты, 109/л |
8,27±0,35 |
6,97±0,72 |
4,00±1,12*** |
1,90-16,80 |
|
Лимфоциты, % |
55,83±1,95 |
58,66±2,96 |
57,97±4,10 |
40,00-88,90 |
|
Моноциты, % |
11,69±1,24 |
13,30±1,97 |
17,18±1,08*** |
2,00-18,00 |
|
Нейтрофилы, % |
28,37±1,69 |
24,42±2,29 |
21,61±4,97 |
7,30-50,00 |
|
Эозинофилы, % |
3,90±0,55 |
3,46±0,34 |
3,20±0,31 |
0,00-7,00 |
|
Базофилы, % |
0,21±0,16 |
0,17±0,04 |
0,04±0,02 |
0,00-1,50 |
|
Биохимические показатели |
||||
|
АСТ, Ед/л |
88,28±1,94 |
106,02±5,29** |
114,94±9,16** |
54,6–128,5 |
|
АЛТ, Ед/л |
80,28±5,18 |
59,54±6,37* |
54,72±14,97 |
22,0–137,0 |
|
ЩФ, Ед/л |
267,46±36,20 |
310,98±40,51 |
229,98±25,17 |
40,00–442,00 |
|
Холестерин, ммоль/л |
2,08±0,06 |
1,67±0,21 |
1,85±0,09* |
0,52–3,64 |
|
Триглицериды, мкмоль/л |
1,05±0,09 |
1,65±0,37 |
2,24±0,21*** |
0–2,3 |
|
Общий билирубин, мкмоль/л |
4,74±0,19 |
5,64±0,47 |
6,98±0,53*** |
4,0–7,0 |
|
Прямой билирубин, мкмоль/л |
1,38±0,13 |
0,96±0,27 |
0,54±0,06*** |
0,0–3,98 |
|
Мочевина, мкмоль/л |
4,46±0,37 |
4,42±0,19 |
6,65±0,26*** |
3,5–6,7 |
|
Креатинин, мкмоль/л |
44,40±2,42 |
45,80±2,85 |
47,20±2,65 |
0,1–53,0 |
|
Общий белок, г/л |
59,54±1,64 |
60,84±2,21 |
64,08±2,26 |
56,0–76,0 |
|
Альбумин, г/л |
40,32±0,54 |
39,96±0,76 |
42,12±1,69 |
38,0–69,0 |
|
Глюкоза, ммоль/л |
6,46±0,50 |
5,34±0,84 |
6,60±0,48 |
2,75–7,49 |
|
ЛДГ, Ед/л |
216,56±8,22 |
213,54±9,07 |
191,40±49,06 |
25,0–285,0 |
|
Ca, ммоль/л |
2,52±0,11 |
2,60±0,08 |
2,66±0,15 |
2,37–3,51 |
|
P, ммоль/л |
1,57±0,13 |
1,61±0,11 |
1,72±0,07 |
0,74–2,26 |
Результаты достоверны по отношении к группе биологического контроля: * - P≤0,05; ** - P≤0,01; *** - P≤0,001
В конце опыта между животными группы биологического контроля и опытными группами достоверной разницы в массе тела установлено не было, общий привес за опыт в контрольной группе составил 76,55 г, что ниже показателя 1-й опытной группы на 17,01 %, но выше показателя 2-й опытной группы на 13,53 %. Результаты представлены в таблице 1.
В конце эксперимента у пяти животных из каждой группы были взяты пробы для определения биохимических показателей и общего анализа крови (Таблица 2).
При длительном применении кобаметина в указанных дозах у подопытных животных не наблюдалось существенных различий в общем анализе крови между животными контрольной и опытной групп по большинству исследуемых показателей. Все параметры находились в пределах референсных значений.
Однако стоит отметить следующее: уровень эритроцитов во 2-й опытной группе составил 9,09±0,72×1012/л и был достоверно выше при P≤0,001 на 42,70 % аналогичного показателя в группе контроля. Уровень гематокрита во 2-й группе был выше контрольного показателя на 18,27 % (P≤0,05). Содержание лейкоцитов в контрольной группе было достоверно выше показателя 2-й опытной группы на 51,36 % (P≤0,001). В параметрах лейкоцитарной формулы у животных 2-й опытной группы была отмечена достоверная разница с животными биологического контроля по содержанию моноцитов: данный показатель был выше контрольного показателя на 46,96 % при P≤0,001.
При биохимической оценке сыворотки крови разница у животных опытных и контрольной групп в содержании анализируемых показателей была незначительной, их уровень соответствовал параметрам физиологической нормы для данного вида животных. Однако следует отметить некоторые достоверные изменения в отдельных изучаемых показателях:
содержание аспартатаминотрансфераз в сыворотке крови опытных животных 1-й опытной группы был достоверно выше контрольного значения на 20,1 %, во 2-й опытной группе на 30,2 % (в обоих случаях уровень достоверности рассчитан при P≤0,01). В содержании АЛТ достоверные изменения были отмечены только в разнице показателей 1-й опытной и контрольной групп: она составила 25,83 % в пользу контрольной группы (при P≤0,05). Уровень холестерина во 2-й опытной группе был достоверно ниже контрольного показателя на 11,06 % (P≤0,05), триглицеридов выше на 113,33 % (P≤0,001), общего билирубина выше на 47,26 % (P≤0,001), прямого билирубина ниже на 60,87 % (P≤0,001). Содержание мочевины в сыворотке крови крыс 2-й опытной группы составил 6,65±0,26 мкмоль/л и был достоверно выше контрольного показателя на 6,31 % (P≤0,001).
Заключение. При изучении хронической токсичности кобаметина установлено, что при длительном введении добавки в дозах 153 и 307 мг/кг массы тела в опытных группах снижается сохранность лабораторных животных на 10 % относительно контрольной группы. При этом динамика живой массы тела у животных опытных и контрольных групп не имела значительной разницы и соответствовали физиологическим показателям для возрастной группы данного вида животных. Гематологические и биохимические параметры оставались в пределах физиологических показателей с некоторыми колебаниями в пределах границ.
Полученные результаты следует учитывать при составлении полной картины хронического токсического действия добавки с учетом патологоанатомических и гистологических исследований в целях прогнозирования возможных побочных эффектов при выборе доз в клинических исследованиях.
Список литературы Изучение хронической токсичности кормовой добавки кобаметин на лабораторных животных
- Биологические функции кобальта, токсикология и обнаружение в антидопинговом контроле / И. В. Пронина, Е. С. Мочалова, Ю. А. Ефимова, П. В. Постников // Тонкие химические технологии. – 2021. – Т. 16. – № 4. – С. 318–336.
- Еганян, Е. С. Изменения морфо-биохимического состава крови цыплят-бройлеров при применении абиопептида-плюс / Е. С. Еганян // Материалы V Международной научно-практической конференции «Научное обеспечение животноводства Сибири», Красноярск. – 2021. – С. 436-430.
- Жолобова, И. С. Изучение острой токсичности нового хелатного соединения на основе кобальта / И. С. Жолобова, А. В. Косых // Точки научного роста: на старте десятилетия науки и технологии: материалы ежегодной научно-практической конференции преподавателей по итогам НИР за 2022 г., Краснодар, 12 мая 2023 года. – Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, 2023. – С. 211-213.
- Кондрахин, И. П. Методы ветеринарной клинической лабораторной диагностики: справочник / И. П. Кондрахин. М.: КолосС, 2004. – 520 с.
- Лунева, Р. А. Биологическая роль минеральных элементов / Р. А. Лунева, А. С. Горелик, С. Ю. Харлап [и др.] // Качество продукции технологий и образования: материалы XIV Международной научно-практической конференции (г. Магнитогорск, 30 апреля 2019 г.). – Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, 2019. – С. 44-49.
- Семененко, М. П. Болезни минеральной недостаточности у сельскохозяйственных животных: лечение и профилактика / М. П. Семененко, Е. В. Кузьминова, А. Н. Трошин, А. Х. Шантыз. – Текст: непосредственный // Методические рекомендации / Краснодар, 2016. − 44 с.
- Шантыз, А. Х. Влияние кормовой добавки на биохимические показатели сыворотки крови кур-несушек / А. Х. Шантыз, Е. Ю. Марченко // Научно-технологическое обеспечение агропромышленного комплекса России: проблемы и решения: cборник тезисов по материалам V Национальной конференции, Краснодар, 08–09 июля 2020 года. – Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, 2020. – С. 26.