Трансферрин и церулоплазмин в сыворотке крови у коров при использовании хотынецких цеолитов и липоевой кислоты

Вве^ение. Для полной характеристики гомеостатических нарушений при технологическом стрессе у коров необходимым является изучение качественных и количественных изменений в белковом спектре.

Выявление специфических особенностей белкового спектра, характерных для стресса, а так^е выявления белков-маркёров, помо^ет в диагностической практике в качестве отличительного признака стресс-реакции, расшифровке гомеостатических нарушений и контроле за эффективностью использования препаратов стресс-протекторного и антиоксидантного действия. Ва^ным звеном патогенеза стресс-реакции у коров является нарушение оксидантноантиоксидантного равновесия.

При этом ва^ными показателями при оценке состояния оксидантноантиоксидантных процессов у высокоудойных коров при индустриальной технологии являются церулоплазмин и трансферрин, которые в последнее время рядом ученых признаны эндогенными антиоксидантами.

Белок церулоплазмин обладает оксидантной активностью к адреналину и серотонину. Он содер^ит 0,34% меди. Молекулы церулоплазмина состоят из 8 субъединиц 2 типов строения. Из 8 атомов меди в молекуле церулоплазмина 4 находятся в двух, а 4 – в одновалентном состоянии. Двухвалентная медь церулоплазмина обеспечивает высокую каталитическую активность этого белка. Каталитические и антиоксидантные свойства церулоплазмина связаны с порядком располо^ения восьми атомов меди в белковой молекуле.

Трансферрин – белок с молекулярной массой 80 кДа, относится к β-глобулинам. Главная функция трансферрина – транспорт всосавшегося ^eлeза в его депо (печень, селезенку, в ретикулоциты и их предшественники в красном мозге). Одна молекула трансферрина мо^ет связать два атома ^елеза. Железо входит в состав многих ферментов, являющихся компонентами дыхательной цепи. С трансферрином связывают функцию транспортирования ^елеза, поскольку недостаток ^елеза приводит к сни^ению содер^ания гемоглобина крови. В настоящее время трансферрин считается сильнейшим антиоксидантом.

Особенно актуальным являются исследования белков-антиоксидантов (трансферрина и церулоплазмина) у высокопродуктивных коров при современных индустриальных технологиях, сопрово^дающихся воздействием ряда стресс-факторов [1-5].

Избе^ать проявления не^елательных последствий промышленного стресса у высокопродуктивных коров при индустриальной технологии ведения молочного скотоводства мо^но путем введения в рацион кормления препаратов антиоксидантного и адаптогенного действия, что позволит нормализовать состояние оксидантно-антиоксидантной системы и другие метаболические нарушения.

Целью исследований являлось изучение влияния Хотынецких природных цеолитов и липоевой кислоты на содержание белков-антиоксидантов трансферрина и церулоплазмина сыворотки крови высокопродуктивных коров, содержащихся в условиях промышленного комплекса.

Условия, материалы и мето^ы. Экспериментальные исследования проводились в З^О ^ПК «Орловская Нива» СП «Комплекс по производству молока Сабурово» Орловской области в период с 2015 по 2016 гг., в лабораторных условиях кафедры биохимии и кормления ^ивотных ФГБОУ ВО Орловский Г^У, в Орловской областной ветеринарной лаборатории и в Инновационном научно-исследовательском испытательном центре ФГБОУ ВО Орловский ГАУ.

Результаты и обсу^^ения. В качестве препаратов адаптогенного и антиоксидантного действия были использованы Хотынецкие природные цеолиты и липоевая кислота. Цеолиты Хотынецкого месторо^дения Орловской области используются в качестве минеральной добавки и предназначены для производства комбикормов, белково-витаминно-минеральных добавок для животных и птиц [6]. Мука, изготовленная из хотынецких трепелов, представляет собой мелкозернистую крошку или порошок светло-желтого или серого цвета без посторонних запахов [7].

Липоевая кислота представляет собой серосодер^ащий витаминоподобный антиоксидант, который синтезируется в организме человека и ^ивотных. Липоевая кислота в организме человека и ^ивотного превращается в липамид, участвующий в окислительном декарбоксилировании пировиноградной кислоты и синтезе ацетил-коэнзима А, основного метаболита цикла Кребса.

В наших исследованиях электрофоретическое разделение белков сыворотки крови проводили в полиакриламидном геле по оригинальной методике [8-10].

В предлагаемой нами методике, заключающейся в проведении электрофореза в полиакриламидном геле с использованием концентрирующего геля с рН=6,7 и разделяющего геля с рН=8,9 при силе тока 25мА, с предварительным разведением сыворотки крови, в качестве концентрирующего геля использовали мелкопористый гель, при этом сыворотку крови разводили в физиологическом растворе 1:2 (подана заявка на изобретение № 2016113451, МПК G01N27/26).

Эксперимент проводили в 2 этапа. На первом этапе анализировали содержание белков-антиоксидантов (церулоплазмина и трансферрина) у высокопродуктивных коров, находящихся под воздействием технологического стресса в условиях промышленного комплекса. Для проведения биохимических исследований было отобрано 10 коров 2-ой лактации (2 недели после отела).

^нализ полученных данных позволил выявить следующие отклонения в содер^ании металлопротеинов: ни^е референтных значений было содер^ание трансферрина на 10-й день - на 10,1%, на 20-й день - на 9,13%, на 30-й день -на 8,81%, церулоплазмина на 10-й день - на 45,66%, на 20-й день - на 44,22%, на 30-й день - на 44,51%.

На втором этапе изучали эффективность влияния Хотынецких природных цеолитов и липоевой кислоты на содержание белков-антиоксидантов (трансферрина и церулоплазмина) сыворотки крови коров, находящихся в условиях промышленного комплекса. Из коров 2-ой лактации (2 недели после отела) были созданы 4 группы (по 3 коровы в группе): 1-ая - коровы получали основной рацион (ОР) хозяйства; 2-ая - ОР + Хотынецкие цеолиты (ХЦ); 3-я -ОР + липоевая кислота (ЛК); 4-ая ОР+ХЦ+ЛК. Хотынецкие природные цеолиты применяли из расчета 300 г на голову (утром) и липоевую кислоту из расчета 200 мг на голову (вечером) ежедневно 1 раз в день в течение 28-ми дней.

У коров, получавших дополнительно к основному рациону хотынецкие цеолиты и липоевую кислоту, были отмечены наиболее близкие к референтным значения изучаемых показателей. Выше референтных значений стало содержание трансферрина на 10-й день - на 9,62%, на 20-й день - на 20,83%, на 30-й день - на 32,85%, церулоплазмина на 30-й день - на 12,02. При этом отмечалась нормализация других белковых фракций

Однако, ниже референтных значений оставалось содержание альбуминов на 10-й день - на 21,99%, на 20-й день - на 21,24%, на 30-й день - на 20,82%; Y1-глобулинов на 10-й день - на 25,72%, на 20-й день - на 21,77%, на 30-й день - на 15,93%; церулоплазмина на 10-й день - на 19,88%, на 20-й день - на 1,45%, Y2-глобулинов на 10-й день - на 53,55%, на 20-й день - на 46,82%, на 30-й день - на 39,75%, в-липопротеидов на 10-й день - на 60,56%, на 20-й день - на 57,11%, на 30-й день - на 54,05%.

Выше референтных значений стало содер^ание постальбуминов на 78,32% - на 10-й день, на 82,95% - на 20-й день, на 91,16% - на 30-й день, в2-глобулинов на 10-й день - на 19,94%, на 20-й день - на 59,94%, на 30-й день -на 95,64%.

Проведенные исследования показали, что под влиянием Хотынецких цеолитов и липоевой кислоты происходит частичная нормализация белкового метаболизма, что объясняется их составом и биологическим действием. Так, в хотынецких цеолитах содержится до 40 макро- и микроэлементов. В состав цеолитов входят следующие минеральные элементы: ^елезо (2,2%), алюминий (4,9%), кальций (2%), натрий (1,5%), магний (1,4%), калий (2,1%); медь (27,2 мг/кг), никель (14,1 мг/кг), цинк (74,1 мг/кг), марганец (462 мг/кг), кобальт (7,2 мг/кг), свинец (22,7 мг/кг), кадмий (1,2 мг/кг), хром (64,2 мг/кг), мышьяк (1,3 мг/кг), титан (90 мг/кг) [11].

Известно воздействие липоевой и дигидролипоевой кислот на образование свободных радикалов в фагоцитах в норме и фагоцитах, подверженных окислительному стрессу [12,13]. Доказано положительное влияние липоевой кислоты при патологиях, сопрово^дающихся вторичным иммунодефицитом [14,15]. При этом липоевая кислота ингибирует в основном пероксидакцию липидов, что позволяет относить ее к антиоксидантам [16].

Выво^. Электрофоретический анализ фракционного состава белков сыворотки крови высокопродуктивных коров, получавших дополнительно к основному рациону Хотынецкие цеолиты и липоевую кислоту, позволил говорить о поло^ительном влиянии этих средств на содер^ание белков-антиоксидантов трансферрина и церулоплазмина и другие белковые фракции.