Состояние системы антиоксидантной защиты организма лабораторных животных при употреблении питьевой воды, йодированной йодным концентратом
Автор: Самыкина Л.Н., Дроздова Н.И., Сухачва И.Ф., Сказкина О.Я.
Рубрика: Влияние экологии на внутренние болезни
Статья в выпуске: 1-7 т.12, 2010 года.
Бесплатный доступ
С целью выявления возможности применения йодированной воды и продуктов питания в рационе питания населения Самарской области и, в частности, беременных женщин, было изучено влияние 2 образцов йодного концентрата на состояние системы антиоксидантной защиты организма лабораторных животных путём определения ферментов каталазы и пероксидазы в крови. Установлено, что водный раствор йодного концентрата негативно влияет на антиоксидантную защиту лабораторных животных и не может быть рекомендован к применению.
Антиоксидантная защита, йодный концентрат, ферменты
Короткий адрес: https://sciup.org/148100307
IDR: 148100307
Текст научной статьи Состояние системы антиоксидантной защиты организма лабораторных животных при употреблении питьевой воды, йодированной йодным концентратом
Цель настоящей работы : изучить влияние водного раствора йодного концентрата на состояние системы антиоксидантной защиты организма лабораторных животных.
Проведение исследований обусловлено наличием у населения области йоддефицитных заболеваний, несмотря на проводимые профилактические мероприятия, использованием в профилактике йоддефицита йодированных воды и продуктов. В последнее время в г. Самаре для йодирования воды применяется водный йодный концентрат. Предполагается использование йодных концентратов для йодирования продуктов питания и кормов для животных.
Состояние системы антиоксидантной защиты в числе других показателей характеризуют ферменты каталаза и пероксидаза. Каталаза в основном сосредоточена в пероксисомах, там же содержатся и ферменты, продуцирующие перекись водорода, необходимую в ходе ряда процессов жизнедеятельности организма, в частности, в процессах неспецифической иммунной защиты. Каталаза и пероксидаза осуществляют распад перекиси водорода с образованием воды и молекулярного кислорода: 2 Н 2 О 2 → 2 Н 2 О + О 2 . Пероксидаза инактивирует реакционные агенты с очень короткими сроками жизни, тогда как каталаза – со значительно более длительными сроками. В работе были использованы 2 водных раствора йодного концентрата №1 с содержанием йода 20 мг/л и № 2 с содержанием йода 30 мг/л.
Самыкина Лидия Николаевна, доктор биологических наук, профессор, директор НИИ гигиены и экологии человека Дроздова Нина Ивановна, заведующая лабораторией токсикологии НИИ гигиены и экологии человека
Сухачева Инна Федоровна, кандидат медицинских наук, заведующая лабораторией гигиены окружающей среды НИИ гигиены и экологии человека
Сказкина Ольга Яковлевна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры медицинской биологии, генетики и экологии
Объектом экспериментальных исследований служили белые лабораторные крысы-самки в возрасте 6 месяцев. Животные выращены на собственной базе, содержались в виварии и получали стандартный рацион питания. Водные растворы йодных концентратов использовали для йодирования питьевой воды, спаиваемой крысам в опыте. Поскольку привычная для питья лабораторных животных вода – водопроводная, то и для опыта она применена в качестве разводящей и контрольной.
Были сформированы 3 группы лабораторных животных по 6 особей в статистической группе: группа № 1 – контроль; группа № 2 – опыт, водный раствор йодного концентрата № 1; группа № 3 – опыт, водный раствор йодного концентрата № 2. Расчёт разведения йодного концентрата: раствор № 1 содержит 20 мг/л йода; физиологическая потребность 150 мкг йода в сутки для человека (60 кг), следовательно, для крысы весом 300 г в 10 мл спаиваемой воды должно содержаться 0,75 мкг йода. При приготовлении 1 л воды 75 мкг йода содержится в 3,75 мл исходного раствора № 1. Раствор № 2 содержит 30 мг/л йода; 75 мкг йода содержится в 2,5 мл исходного раствора № 2.
Эксперимент продолжался 2 недели. Потребление воды контрольной и опытной составило примерно 10 мл в сутки на одно животное. Однако опытные животные пили исследуемую воду неохотно, особенно в первые 3-4 дня эксперимента, причём опытная группа № 3 (30 мг/л) в первые дни отказывалась от питья. При этом животные обеих опытных групп были вялыми, неактивными, плохо поглощали пищу в сравнении с контрольной группой. В начале и в конце эксперимента определена масса тела опытных и контрольных животных (табл. 1). В течение эксперимента все животные прибавили в весе, однако статистически достоверной разницы между контрольной и опытными группами не выявлено. Определение каталазы и пероксидазы выполнено по методу В.С. Асатиани. В таблице 2 представлены результаты определения каталазы и содержания эритроцитов в цельной крови лабораторных животных (белых крыс – самок).
Таблица 1. Масса тела животных в начале и в конце эксперимента
|
Пол животных, № группы |
Мар-киров-ка, № |
Масса в начале эксперимента, г |
Масса в конце эксперимента, г |
|
Группа 1 – контроль |
1 |
280 |
280 |
|
2 |
320 |
330 |
|
|
3 |
330 |
355 |
|
|
4 |
300 |
310 |
|
|
5 |
280 |
290 |
|
|
6 |
310 |
325 |
|
|
*Статистические параметры |
n X M S V |
6 303,33 8,43 20,66 6,81 |
6 315,0 11,25 27,57 8,75 |
|
Группа 2, образец № 1 |
7 |
310 |
300 |
|
8 |
300 |
365 |
|
|
9 |
370 |
365 |
|
|
10 |
260 |
270 |
|
|
11 |
300 |
305 |
|
|
12 |
320 |
330 |
|
|
*Статистические параметры |
n X M S V T Tt |
6 310,0 14,61 35,78 11,54 0,40 2,23 |
6 322,5 15,53 38,05 11,80 0,39 2,23 |
|
Группа 3, образец № 2 |
13 |
270 |
295 |
|
14 |
310 |
355 |
|
|
15 |
350 |
360 |
|
|
16 |
280 |
295 |
|
|
17 |
320 |
330 |
|
|
18 |
260 |
280 |
|
|
*Статистические параметры |
n X M S V T Tt |
6 265,0 41,05 100,55 37,94 0,91 2,23 |
6 319,17 13,87 33,97 10,64 0,23 2,23 |
Таблица 2. Результаты определения каталазы в цельной крови лабораторных животных (белых крыс – самок)
|
Группа, |
№ жив. |
К-во мл 0,1 н KMnO 4 |
Разница, мл 0,1 н KMnO 4 |
К-во эритроцитов, млн/мм3 |
Каталазное число |
Показатель каталазы |
|
Контроль, 1 группа |
1 |
8,2 |
4,7 |
7,020 |
7,99 |
1,138 |
|
2 |
8,4 |
4,5 |
7,000 |
7,65 |
1,093 |
|
|
3 |
7,6 |
5,3 |
7,250 |
9,01 |
1,242 |
|
|
4 |
7,7 |
5,2 |
7,100 |
8,84 |
1,245 |
|
|
5 |
8,3 |
4,6 |
7,050 |
7,82 |
1,109 |
|
|
6 |
7,9 |
5,0 |
7,170 |
8,50 |
1,185 |
Продолжение таблицы 2.
|
*Статистические параметры |
n |
6 |
6 |
|||
|
X |
7,10 |
1,170 |
||||
|
m |
0,04 |
0,03 |
||||
|
S |
0,10 |
0,07 |
||||
|
V% |
1,36 |
5,64 |
||||
|
t |
- |
- |
||||
|
Т таб . |
- |
- |
||||
|
Опыт, 2 группа Образец № 1 |
7 |
8,1 |
4,8 |
7,50 |
8,16 |
1,065 |
|
8 |
8,1 |
4,8 |
7,49 |
8,16 |
1,067 |
|
|
9 |
9,4 |
3,5 |
7,58 |
5,95 |
1,010 |
|
|
10 |
8,7 |
4,2 |
7,39 |
7,17 |
0,996 |
|
|
11 |
9,4 |
3,5 |
7,72 |
5,95 |
0,991 |
|
|
12 |
8,6 |
4,3 |
6,99 |
7,31 |
1,045 |
|
|
*Статистические параметры |
n |
6 |
6 |
|||
|
X |
7,44 |
1,03 |
||||
|
m |
0,10 |
0,01 |
||||
|
S |
0,25 |
0,03 |
||||
|
V% |
3,34 |
3,34 |
||||
|
t |
3,19 |
4,61 |
||||
|
Т таб . |
2,23 |
2,23 |
||||
|
Опыт, 3 группа, образец № 2 |
7 |
8,3 |
4,6 |
8,260 |
9,69 |
0,946 |
|
8 |
8,5 |
4,4 |
8,550 |
10,03 |
0,874 |
|
|
9 |
8,6 |
4,3 |
8,400 |
9,69 |
0,870 |
|
|
10 |
8,7 |
4,2 |
8,100 |
10,03 |
0,001 |
|
|
11 |
8,2 |
4,7 |
8,180 |
8,84 |
0,977 |
|
|
12 |
8,3 |
4,6 |
8,200 |
8,33 |
0,954 |
|
|
*Статистические параметры |
n |
6 |
6 |
|||
|
X |
8,28 |
0,920 |
||||
|
m |
0,07 |
0,02 |
||||
|
S |
0,17 |
0,05 |
||||
|
V% |
1,99 |
5,15 |
||||
|
t |
6,01 |
7,60 |
||||
|
Т таб . |
2,23 |
2,23 |
Примечание: * статистические параметры: n – количество наблюдений; X – суммарная среднеарифметическая; m– ошибка суммарной среднеарифметической; S – суммарное среднеквадратическое отклонение; V% – коэффициент вариации; t – критерий Стьюдента; Ттаб – табличное значение критерия Стьюдента
В токсикологических исследованиях объектом изучения является группа из 6-20 животных, т.е. малая выборка (n≤30). Состояние какой либо выборки оценивается по X – суммарной среднеарифметической изучаемого показателя. Для вычисления доверительного интервала средней величины определяется ошибка средней: S m = S -j=. Критерий Стьюдента вычисляют по n формуле: t = X1 -X2• v% = S%.
m 1 + m 2 x
При доверительной вероятности р>0,95 табличное значение критерия Стьюдента при n=6 равно 2,23. Полученные в результате статистических расчетов значения критерия Стьюдента при подсчёте количества эритроцитов, равное 3,19 (вторая опытная группа, образец № 1) и 6,01 (третья опытная группа, образец № 2), свидетельствуют о том, что содержание эритроцитов в крови крыс контрольной группы, не подвергнутых действию водного концентрата йода (среднее значение 7,10 млн/мм3) достоверно ниже содержания эритроцитов в крови животных опытных групп (среднее значение 7,44 и 8,28 млн/мм3 соответственно). Полученные результаты демонстрируют достоверное нарушение эритропоэза в обеих опытных группах.
При определении показателя каталазы установлено, что активность каталазы достоверно снижена в обеих опытных группах по сравнению с контрольной (табл. 3), что свидетельствует об угнетении процесса антиоксидантной защиты организма. В табл. 4 представлены результаты определения пероксидазы в цельной крови лабораторных животных.
Таблица 3. Активность каталазы в эксперименте
|
№ группы животных |
Активность каталазы, усл. ед. |
Критерий Стьюдента |
|
№ 1, контроль |
1,17 |
- |
|
№ 2, опыт, 20 мг I/л |
1,03 |
4,61 |
|
№ 3, опыт, 30 мг I/л |
0,920 |
7,6 |
Таблица 4. Результаты определения пероксидазы в цельной крови лабораторных животных (белых крыс – самок)
|
Группа, |
№ жив. |
Пероксидаза, сек. |
|
Контроль, 1 группа |
1 |
56 |
|
2 |
48 |
|
|
3 |
64 |
|
|
4 |
50 |
|
|
5 |
60 |
|
|
6 |
54 |
|
|
Статистические параметры |
n |
6 |
|
X |
55,33 |
|
|
m |
2,46 |
|
|
S |
6,02 |
|
|
V% |
10,88 |
|
|
t |
- |
|
|
Т таб . |
- |
|
|
Опыт, 2 группа образец № 1 |
7 |
54 |
|
8 |
49 |
|
|
9 |
62 |
|
|
10 |
55 |
|
|
11 |
60 |
|
|
12 |
52 |
|
|
Статистические параметры |
n |
6 |
|
X |
55,33 |
|
|
m |
1,99 |
|
|
S |
4,89 |
|
|
V% |
8,83 |
|
|
t |
0 |
|
|
Т -таб . |
2,23 |
|
|
Опыт, 3 группа образец № 2 |
13 |
52 |
|
14 |
53 |
|
|
15 |
62 |
|
|
16 |
53 |
|
|
17 |
60 |
|
|
18 |
56 |
|
|
Статистические параметры |
n |
6 |
|
X |
56,0 |
|
|
m |
1,69 |
|
|
S |
4,15 |
|
|
V% |
7,41 |
|
|
t |
0,22 |
|
|
Т таб . |
2,23 |
При определении показателя каталазы установлено, что активность каталазы достоверно снижена в обеих опытных группах по сравнению с контрольной (табл. 3), что свидетельствует об угнетении процесса антиоксидантной защиты организма. В табл. 4 представлены результаты определения пероксидазы в цельной крови лабораторных животных.
При доверительной вероятности р>0,95 табличное значение критерия Стьюдента при n=6 равно 2,23. Полученное в результате статистических расчетов значения критерия Стьюдента свидетельствуют о том, что активность пероксидазы крови в контрольной группе (среднее значение 55,33 сек.) не отличается от активности пероксидазы опытных групп (среднее значение 55,33 и 56,0 сек. соответственно). При определении пероксидазы крови различий в активности фермента у опытных и контрольной групп не выявлено.
Выводы: установлено, что водный концентрат йода негативно влияет на антиоксидантную защиту лабораторных животных и не может быть рекомендован к применению для профилактики йоддефицитных заболеваний у населения, в частности у беременных женщин.
CONDITION OF ANTIOXIDATIC PROTECTION SYSTEM OFLABORATORY ANIMALS ORGANISM AT THE USE OF POTABLEWATER, IODINATING WITH IODIC CONCENTRATE
