Концентрация металлотионеина в печени крыс при сочетанной контаминации рационов 2ПДК кадмия и 2ПДК свинца

Металлотионены (МТН) имеют      наличию редокс-системы МТН участвуют в высокую аффинность к ионам многих      транспортных, детоксицирующих и других тяжелых металлов [1, 2]. Благодаря      цитопротекторных функциях в организме животных и человека [3,4]. Наиболее активно МТН связывают ионы кадмия и свинца. Поэтому целью исследований явилось изучение динамики синтеза МТН в печени белых крыс при контаминации рационов сочетанно 2ПДК кадмия и 2ПДК свинца и применении различных доз высокодисперсного (1-6 мкм) бентонита Биклянского месторождения Республики Татарстан для установления лечебной и профилактической дозы использования данного сорбента.

Материал и методы исследований.

Эксперименты провели на 30 белых крысах, сформированных в 6 групп по 5 животных в каждой. Средняя живая масса животных составляла 100 г. В 1 кг комбикорма после контаминации 2ПДК кадмия и 2ПДК свинца содержалось 0,2 мг кадмия и 10 мг свинца. Длительность контаминации рациона кадмием и свинцом и применения высокодисперсного бентонита составила 5 суток. В конце опыта животных декапитировали, в печени определяли концентрацию металлотионеинов методом Л.М. Шафрана и соавт. (2011). Схема опыта и полученные результаты представлены в таблице 1.

Таблица – Инициация синтеза металлотионеинов в организме крыс при сочетанной контаминации рационов 2ПДК кадмия и 2ПДК свинца и применении различных доз бентонита, нмоль/г

Результаты исследований. Как видно из таблицы, 5-дневная контаминация рационов 2ПДК кадмия и 2ПДК свинца инициировала повышение синтеза МТН на 262,18% (3-я группа). Введение в рацион 1,0% бентонита способствовало повышению синтеза МТН только на 24,40%, что свидетельствует об эффектиной сорбции кадмия и свинца в химусе пищеварительного тракта (4-я группа). На фоне введения в рацион бентонита в дозе 0,5% (5-я группа) отмечено повышение синтеза МТН на 85,35%, что указывает на снижение адсорбции поступающих с кормом кадмия и свинца. Бентонит в дозе 0,25% практически неэффективен, так как инициация синтеза МТН возросла на 230,48%. На фоне уменьшения концентрации бентонита снижается контактирование сорбента с ионами кадмия и свинца в химусе пищеварительного тракта.

Включение в основной рацион 1,0% бентонита вызвало снижение концентрации МТН в печени животных на 6,12%. Следовательно, в основном рационе присутствовало некоторое количество тяжелых металлов (не обязательно кадмий или свинец), которые поступали в организм животных. Следует отметить, что контаминация рациона 2ПДК кадмия в отдельности инициирует повышение синтеза МТН на 222,16%, а 2ПДК свинца – на 166,70%. Это связано с большей токсичностью кадмия для организма животных, а также с фактором аддитивности действия токсикантов.

В опытах in vitro нами установлена степень адсорбции кадмия бентонитом с дисперсностью 1-6 мкм в количестве 0,099 мг/г,а свинца – 2,065 мг/г. В данном опыте в 1 кг комбикорма содержалось 10 мг свинца и 0,2 мг кадмия. Тоесть, в 3-й группе (1,0% бентонита) соотношение между бентонитом и свинцом составляло 1000 : 1, а между бентонитом и кадмием – 50000 : 1. На фоне таких соотношений высокодисперсный бентонит в условиях пищеварительного тракта в дозе 1,0% от сухого вещества рациона оказывал эффективную сорбцию токсикантов и способствовал нормальному функционированию металлотионеиновой системы с выведением токсикантов из организма животных.

Таким образом, результаты эксперимента показали, что доза бентонита 1,0% от сухого вещества рациона оказывается эффективной при сочетанной контаминации рационов 2ПДК кадмия и 2ПДК свинца и может применяться в лечебных целях, так как цитопротекторные системы обеспечивают выведение токсикантов из организма.

Относительно результатов по контрольной группе можно отметить, что значение 26,15±1,44 нмоль/г почти одинаково с аналогичным показателем контроля в ранее проведенных исследованиях и отражает физиологическую норму содержания металлотионеинов в печени крыс.

С учетом реального сочетанного загрязнения кормов кадмием и свинцом менее предельно допустимой концентрации профилактическая норма ввода в рацион высокодисперсного бентонита должна быть в пределах 0,4-0,5% от сухого вещества при некоторой коррекции содержания в рационе микроэлементов в сторону повышения. Особенно актуальна проблема использования энтеросорбентов в рационах коров, у которых накопление тяжелых металлов происходит на протяжении нескольких лет, постепенно снижая защитные функции организма и молочную продуктивность.

Заключение. Исследование содержания металлотионеинов в органах и тканях животных позволяет прояснить картину сочетанных металлотоксикозов (в том числе субклинических) и устанавливать оптимальную норму ввода в рационы энтеросорбентов при сочетанной контаминации кормов кадмием и свинцом до 2 ПДК.

ЛИТЕРАТУРА: 1. Ngu, T.T. Metalation of metallothionein / T.T.Ngu, M.J. Stillman //IUBMB Life. – 2009. – V. 61, № 4. – P. 438-446. 2. Пыхтеева, Е.Г. Металлотионеин: биологические функции. Роль металлотионеина в защите от оксидативного стресса / Е.Г. Пыхтеева // Актуальные проблемы транспортной медицины. – 2010. - № 1 (19). – С.114-120. 3. Vallee, B.L. The Function of metallothionein / B.L. Vallee // Neurochem. Int. – 1995. – V. 27, № 1. – P.23-33. 4. Maret, W. Molecular aspects of human cellular zinc homeostasis: redox control of zinc potentials and zinc signals / W. Maret // Biometals. – 2009. – V. 22, № 1. – Р.149-157. 5. Шафран, Л.М. Металлотионеин как биомаркер в эксперименте и клинике / Л.М. Шафран, Е.Г. Пыхтеева, Д.В. Большой // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. – 2011.- № 9. – С.60-64.

КОНЦЕНТРАЦИЯ МЕТАЛЛОТИОНЕИНА В ПЕЧЕНИ КРЫС ПРИ СОЧЕТАННОЙ КОНТАМИНАЦИИ РАЦИОНОВ 2ПДК КАДМИЯ И 2ПДК СВИНЦА

Буланкова С.Р.

Резюме

Изучена динамика инициации синтеза металлотионеинов в печени крыс на фоне сочетанной контаминации рационов 2ПДК кадмия и 2ПДК свинца и применения различных доз высокодисперсного бентонита.

METALLOTHIONEIN CONCENTRATION IN RATS’ LIVER AT COMBINED CONTAMINATION OF DIETS BY 2MAC CADMIUM AND 2MAC LEAD

Bulankova S.R. Summary

Dynamics of metallothionein synthesis initiation in liver of rats are studied at phone of combined contamination of diets by 2MРC cadmium and 2MРC lead and using various doses of highdispersed bentonite.