О взаимосвязи между пероксидным окислением липидов и активностью антиоксидантной системы защиты у коров

Как известно, свободные радикалы обладают способностью инициировать цепные реакции окисления субстратов, среди которых наиболее важным является пероксидное окисление липидов (ПОЛ) (1). Продукты ПОЛ в небольших концентрациях участвуют в регуляции проницаемости клеточных мембран и стабильности липопротеиновых комплексов, а также играют важную роль в обновлении фосфолипидного состава мембран, индукции биоэнергетических процессов, активации ряда ферментов, синтезе прогестерона, простагландинов, лейкотриенов и ряда других биологически активных веществ. Работы последних лет свидетельствуют о том, что ПОЛ лежит в основе реакций фагоцитоза (2). В то же время продолжительная активация ПОЛ приводит к повреждению липидов мембран, нарушению ресинтеза аденозинтрифосфорной кислоты, накоплению токсичных продуктов пероксидной денатурации липидов (2).

Антиоксидантная система защиты (АОС), объединяющая антирадикаль-ные и антипероксидные механизмы, рассматривается в качестве универсальной биологической защиты. Функционирование этой системы определяет развитие адаптационных и компенсаторных процессов при действии химических веществ и повышение устойчивости к действию токсикантов (3).

В нормальных условиях существует баланс между прооксидантной и антиоксидантной системами. Традиционно интенсивность ПОЛ в медицинской и ветеринарной практике оценивают по концентрации в крови стабильных конечных продуктов, таких как диеновые конъюгаты, малоновый диальдегид, а также по флюоресценции шиффовых оснований. Общепринятым показателем устойчивости антиоксидантной системы является активность ферментов — супероксид-дисмутазы (СОД) и каталазы (4).

Однако имеются сообщения о дисбалансе про- и антиоксидантной систем крови на фоне развивающихся повреждений тканей, когда при существенном увеличении активности СОД и интенсивности пероксидного окисления другие показатели ПОЛ изменяются незначительно. Вероятно, традиционные подходы к тестированию пероксидного окисления, основанные на определении компонентов ПОЛ в крови, не в полной мере отражают процессы, происходящие в разрушающихся клетках и тканях (4).

В последние годы все шире используют методы интегральной оценки ПОЛ и состояния АОС, основанные на регистрации спонтанной или активированной хемилюминесценции тест-объекта (5). Однако при исследовании свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты у крупного рогатого скота методы хемилюминесценции не применяли. Своевременное выявление нарушений процессов пероксидации ненасыщенных жирных кислот липидов и антиоксидантной защиты позволит устранить их с помощью рационов кормления.

В связи с этим в задачу нашей работы входило выявление хемилюминесцентным методом сбалансированности интенсивности ПОЛ и АОС у коров с це- лью корректировки рациона животных и профилактики дисбаланса обмена веществ.

Методика . Научно-хозяйственный опыт проводили на базе ОАО «Колос» (Шербакульский р-н, Омская обл.) в условиях поточно-цеховой системы. Объектом исследования служили коровы красной степной породы в возрасте 3-4 лет ( n = 90), выравненные по живой массе и молочной продуктивности; все животные получали одинаковый по структуре и питательности рацион, соответствующий детализированным нормам. Здоровые коровы были распределены по четырем группам (по 15 гол. в каждой): I — контроль (период лактации), II — сухостойный период, III — отел, IV — раздой и осеменение. При этом продолжительность сухостойного периода составляла 60 сут, периода раздоя — 100 сут после отела; исследования проводили в стойловый период. Коровы с признаками нарушенного обмена веществ (отставание в росте, живой массе, потеря шерстного покрова и т.д.) составили V и VI группы (по 15 гол. в каждой) — соответственно первая и вторая степень выраженности метаболических нарушений. Интенсивность ПОЛ оценивали по светосумме индуцированной хемилюминесценции сыворотки крови за 30 с, активность АОС — по тангенcу угла наклона кинетической кривой активированной хемилюминесценции (отн. ед.). Измерения проводили на хемилюминометре БХЛ-06М (5). Для статистической обработки данных использовали критерии Стьюдента и Пирсона (6).

Результаты. У клинически здоровых коров в период лактации интенсивность ПОЛ колебалась от 15,82 до 17,48 ед/30 с (табл.). Достоверных различий по средним показателям ПОЛ между I, II, III и IV группами не выявлено. Полученные данные свидетельствуют о том, что интенсивность окислительновосстановительных реакций у коров при разных физиологических состояниях практически не различается, снижение же показателей в периоды сухостоя и отела (II и III группы), вероятно, обусловлено адаптационно-компенсаторными процессами.

Интенсивность пероксидного окисления липидов (ПОЛ) и активность антиоксидантной системы защиты (АОС) у коров красной степной породы при разных физиологических состояниях

Активность АОС у коров I группы составляла 0,21 отн. ед. (см. табл.). В наиболее напряженные периоды (II-IV группы) активность АОС повышалась — 0,25 отн. ед. О сбалансированности ПОЛ и АОС судили по коэффициенту корреляции Пирсона. Так, у животных в I группе наблюдалась достоверная положительная линейная корреляция между интенсивностью ПОЛ и активностью АОС — r = 0,92 (P = 0,03), что свидетельствует о высокой сбалансированности этих процессов у клинически здоровых коров. Во II, III и IV группах клинически здоровых коров выявлена условно-вероятная положительная зависимость между этими показателями — соответственно r = 0,62 (P = 0,13); r = = 0,70 (P = 0,19); r = 0,75 (P = 0,15).

У животных в V и VI группах показатели ПОЛ значительно возрастали по сравнению с таковыми I группы — соответственно 26,64 ± 1,48 и 29,34 ± 1,18 ед/30 с (P ≤ 0,001); активность АОС в этих группах составляла соответственно 0,20 ± 0,01 (P > 0,05) и 0,19 ± 0,01 (P ≤ 0,05) отн. ед., что свидетельствует об истощении антиради-кальной защиты.

Линейная взаимосвязь между ПОЛ и АОС у коров V и VI групп практически отсутствовала — соответственно r = 0,28 и r = –0,16 (P > 0,05), то есть возрастала интенсивность свободнорадикальных процессов и снижалась буферная емкость антиоксидантной системы. Это указывает на оксидативный стресс, при котором происходят глубокие нарушения метаболизма белков, жиров, нуклеиновых кислот, углеводов, водно-электролитного обмена, которые могут послужить причиной тяжелых поражений тканей.

Таким образом, нами показано, что при анализе результатов оценки свободнорадикальных процессов (реакций) следует учитывать продолжительность и интенсивность ПОЛ, а также сопряженность последнего с активностью АОС. Использование хемилюминесцентного метода интегральной оценки интенсивности пероксидного окисления липидов и активности антиоксидантной системы позволяет своевременно выявлять развитие оксидативного стресса и корректировать метаболические нарушения при помощи кормовых рационов.

Л И Т Е Р А Т У Р А

• 1.    В е л и ч к о в с к и й Б.Т. Свободнорадикальное окисление как звено срочной и долговременной адаптации организма к факторам окружающей среды. Вест. РАМН, 2001, 6: 45-52.

• 2.   З е н к о в Н.К., Л а н к и н В.З., З е м щ и к о в Е.Б. Окислительный стресс. М., 2001.

• 3.   Т и у н о в Л.А. Механизмы естественной детоксикации и антиоксидантной защиты. Вест. РАМН,

  1995, 3: 9-12.

• 4.    С и м б и р ц е в С.А., Б е л я к о в Н.А. Патофизиологические аспекты эндогенных интоксикаций. В сб.: Эндогенные интоксикации. Тез. Междунар. симп. СПб, 1994: 5-9.

• 5.   В л а д и м и р о в Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты. Вест. РАМН, 1998, 7: 43-51.

• 6.   К о л е м а е в В.А., К а л и н и н а В.Н. Теория вероятностей и математическая статистика. М.,

  Институт ветеринарной медицины Омского государственного аграрного университета , 644007, Омск, ул. Октябрьская, 92