Влияние 20-гидроксиэкдизона на липидный обмен у поросят в период выращивания
Автор: Еримбетов К.Т., Обвинцева О.В., Соловьева А.Г., Панюшкин Д.Е.
Статья в выпуске: 2 т.242, 2020 года.
Бесплатный доступ
Одним из наиболее широко изучаемых ФЭ является 20-Е, входящий в состав лекарственных растений. 20-Е обладает широким физиологическим действием, влияет на все виды метаболизма и позволяет использовать его как индивидуальное соединение, так и в составе композиций. В представленной работе изучено его влияние на метаболизм липидов у боровков F1 в возрасте 60-120 дней. Установлено, что 20-Е обеспечивал изменения в метаболизме липидов и снижение их отложения в организме боровков F1. У боровков F1, получавших 20-Е, отмечено статистически значимое снижение в крови содержания ФЛ, ТГ, ХС общего, ЛПНП, ЛПОНП на фоне высокого уровня ЛПВП. В мышечной ткани боровков опытной группы обнаружено статистически значимое высокое содержание белков при низкой концентрации общих липидов по сравнению с животными в контроле. Боровки F1 опытной группы в значительной мере используют жирные кислоты в метаболических процессах в мышечной ткани, что нашло отражение в величине индекса насыщения липидов.
20-гидроксиэкдизон, поросята, липидный обмен, жирные кислоты, период выращивания, фосфолипиды, холестерин
Короткий адрес: https://sciup.org/142224243
IDR: 142224243 | УДК: 636.4.0842.085.13:577.122 | DOI: 10.31588/2413-4201-1883-242-2-61-66
Effect of 20 hydroxyecdysone on lipid metabolism in piglets during the rearing period
One of the most widely studied phytoecdysteroids is 20-E, which is part of medicinal plants. 20-E has a broad physiological effect, affects all types of metabolism and allows you to use it as an individual compound, or in the composition. In the presented work, its effect on lipid metabolism in F1 boars at the age of 60-120 days was studied. It was found that 20-E provided changes in lipid metabolism and a decrease in their deposition in the body of F1 boars. Borovka F1, receiving 20-E, showed a statistically significant decrease in blood levels of PL, TG, total cholesterol, LDL, VLDL against a background of high levels of HDL. A statistically significant high protein content was found in muscle tissue at a low concentration of total lipids in F1 boletus, treated with 20-E ration in comparison with the control. Borovki F1 experimental group to a large extent use fatty acids in metabolic processes in muscle tissue, which is reflected in the value of the lipid saturation index.
Текст научной статьи Влияние 20-гидроксиэкдизона на липидный обмен у поросят в период выращивания
На современном этапе развития свиноводства для получения высокой продуктивности требуется биологически обоснованное, и полноценное кормление. При этом предусматривается обеспечение свиней не только качественными кормами, но и аминокислотами, витаминами, макро- и микроэлементами, антиоксидантами, ферментными препаратами и другими биологически активными веществами (БАВ), в частности фитобиотиками (ФБ). Факторы питания, обеспечивающие потребности свиней, способствует повышению продуктивности в пределах генетиче- ских возможностей. Создание и внедрение инновационных добавок для полнорационных кормов с оптимальным содержанием протеина, энергии, незаменимых аминокислот, витаминов, макро- и микроэлементов, позволяющих улучшать рост и развитие свиней, повышать качество мяса, является актуальной проблемой в отрасли свиноводства [3, 6, 7].
Одним из способов создания нового поколения добавок является использование в их составе ФБ, обеспечивающих физиологически адекватное функционирование всех органов и систем. В связи с этим представляется целесообразным разработка добавок на основе фитоэкдистероидов (ФЭ), стимулирующих метаболические процессы в организме и при этом безопасных для животных. В настоящее время широко изучается ФЭ 20-гидроксиэкдизон (20-Е), входящий в состав флоры. Широкий диапазон физиологических эффектов 20-Е позволяет использовать его как индивидуальное соединение, так и в составе композиций. В последние годы достигнуты определенные успехи в изучении 20-Е. Интенсивно проводятся исследования по изучению его действия на организм при различных патологиях и регулирующих свойств в отношении метаболизма у животных и человека [2, 10, 11, 12, 13].
Целью данной работы было изучение влияния 20-Е на метаболизм липидов боровков F 1 в период интенсивного выращивания.
Материал и методы исследований. Эксперимент был проведен на боровках F 1 (♂ датский йоркшир × ♀ датский ландрас). В соответствии с данными по живой массы, были сформированы в возрасте 60 дней 2 группы боровков: контроль и опыт. Подопытных боровков F 1 кормили 2 раза в сутки в ходе проведения эксперимента. Боровки F 1 содержались в групповых клетках, поение осуществлялось из автопоилок. Экспериментальные работы продолжались до достижения живой массы боровков F 1 53-62 кг.
Боровки F1 групп контроля и опыта в период выращивания получали комбикорм, в 1 кг которого содержалось сырого протеина 158,7 г, лизина 7,7 г, треонина 4,8 г, метионина 4,6 г, обменной энергии 12,7 МДж. При этом соотношение лизина к обменной энергии составило 61 %. В рацион боровков F1 группы опыта вносили препарат 20-Е из расчета 30 мг/кг корма.
В ходе эксперимента учитывали потребление комбикормов, его химический состав. Рост и развитие подопытных боровков F 1 оценивали путем их взвешивания в начале и в конце эксперимента.
В конце эксперимента был проведен убой всех 7 боровков F 1 (3 головы из контроля и 4 головы из опыта) с последующим препарированием туш для определения морфологического состава и взятием образцов органов и тканей для исследования показателей липидного метаболизма.
Для оценки интенсивности и направленности липидного обмена у боровков F 1 в сыворотке крови на автоматическом биохимическом анализаторе АРД 300 были определены: содержание триглицеридов (ТГ), холестерола общего (ХС), холестерола-липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП), холестерола-липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП), холестерола-липопротеинов очень низкой плотности (ХС ЛПОНП) с помощью наборов UTS («Юнимед»). Содержание фосфолипидов (ФЛ) в плазме крови определяли с помощью ферментативного колориметрического теста Phospholipids FS DiaSys (DiaSys Diagnostic Systems GmbH, Germany).
Анализ на содержание сухого вещества, азота кормов, кала, мочи и мякоти проводили известными методами [5]. В выше указанных образцах концентрация азотистых веществ исследовалась методом Къельдаля. Экстракцию общих липидов из исследуемых образцов проводили по общеизвестной методике [14]. Содержание жирных кислот определяли методом газожидкостной хроматографии на приборе Цвет-800.
В качестве интегральных критериев, характеризующих интенсивность и направленность липидного метаболизма, были взяты: сумма насыщенных жирных кислот (ΣНЖК), сумма мононенасыщен-ных жирных кислот (ΣМННЖК), сумма полиненасыщенных жирных кислот (ΣПННЖК), отношение суммы (Σ) насыщенных к сумме ненасыщенных жирных кислот, которое выражается индексом насыщенности липидов (ИНЛ): [Σ насыщенных жирных кислот, %] / [Σ ненасыщенных жирных кислот, %] [1].
Статистическая обработка результатов исследований была проведена с применением параметрических и непараметрических методов. Различия между группами считались статистически значимыми при p<0,05 [4].
Результаты исследований. Как было показано выше, 20-Е обладает широким физиологическим действием, влияет на все виды обмена веществ у животных и человека. В представленной работе изучалось его влияние на липидный обмен у растущих боровков F1. К интегральным индикаторам состояния метаболизма липидов в организме можно отнести уровни концентрации в крови ТГ, ХС общий и его транспортных форм, которые участвуют в формировании мембран, образовании желчи, витаминов, гормонов. Результаты исследований показали, что введение 20-Е боровкам F1 в возрасте 60-120 дней значительно изменяет липидный профиль сыворотки крови. У боровков F1 опытной группы отмечено статистически значимое снижение уровня ТГ на 16,8 %, ХС общего на 7,3 % по сравнению с контролем (Таблица 1).
Как известно, ХС в составе ЛПНП и ЛПОНП переносится к тканям на периферии для формирования мембран и процессов стероидогенеза. Напротив, ХС в составе ЛПВП переносится от тканей на периферии к печени. Этот процесс носит название обратного переноса ХС [9].
Содержание ХС в ЛПНП у боровков F 1 под влиянием 20-Е снизилось на 21,3 % по сравнению с контролем. Концентрация ХС в ЛПОНП у боровков F 1 опытной группы была на 23,1 % ниже, чем в контроле (Таблица 1). Сумма ХС в ЛПНП и ЛНОНП у боровков F 1 , получавших 20-Е, была ниже, чем в контроле.
Таблица 1 – Липидный профиль сыворотки крови боровков F 1 , ммоль/л (М ± m, n=3, n=4)
|
Показатель |
Группы |
|
|
контроль М ± m, n=3 |
опыт М ± m, n=4 |
|
|
Триглицерид |
0,95±0,07 |
0,79±0,05* |
|
Холестерол общий |
1,93±0,04 |
1,79±0,04* |
|
Холестерол-липопротеинов высокой плотности |
0,80±0,02 |
0,91±0,03* |
|
Холестерол-липопротеинов низкой плотности |
0,61±0,03 |
0,48±0,03* |
|
Холестерол-липопротеинов очень низкой плотности |
0,52±0,04 |
0,40±0,02* |
|
Содержание фосфолипидов |
1,96±0,09 |
1,70±0,08* |
Примечание здесь и далее *р <0,05
Наши исследования показали статистически значимый высокий уровень ХС в ЛПВП у боровков F1 опытной группы по сравнению с контролем. На фоне применения 20-Е наблюдалось снижение уровня ТГ, ХС общего, связанного с уменьшением ЛПНП и ЛПОНП при повышенном содержании ЛПВП, в сыворотке крови боровков F1 отмечена достоверно низкая концентрация ФЛ. Следовательно, наблюдаемое нами снижение содержания ФЛ, ТГ, ХС общего, ЛПНП, ЛПОНП на фоне высокого уровня ЛПВП в крови боровков F1 опытной группы происходило, вероятно, путем активации формирования мембран, повышенной конверсии ХС в желчные кислоты в тканях растущего организма. В пользу этого утверждения свидетельствуют данные полученные другими исследователями при введении 20-Е крысам [15]. Также в работах других авторов было показано, что ФЭ снижают уровень ХС и ТГ в крови.
Одним из фактов, гипохолестеринемии, гипотриглицеридемии, является усиление липолитической активности триглицерид-липазы [8].
Изменения в липидном профиле крови боровков F 1 при введении в рацион 20-Е сопровождались сдвигом в содержании липидов, белков, сухого вещества. У боровков F 1 группы опыта в отличие от контрольной группы отмечено статистически значимый высокий уровень белков при низком содержании липидов в мышцах.
В расчете на единицу мышечной массы у боровков F 1 опытной группы установлено снижение отложения липидов (Таблица 2).
Результаты исследований концентрации общих липидов подкожного жира и содержания в нем жирных кислот свидетельствуют об отсутствии существенных различий между сравниваемыми группами. Аналогичная картина отмечена по содержанию жирных кислот в липидах длиннейшей мышцы спины (Таблица 3).
Таблица 2 – Химический состав мышц боровков F 1 , г % (М ± m, n = 3, n = 4)
|
Показатель |
Группы |
Длиннейшая мышца спины М ± m |
Средняя проба мышц М ± m |
|
Сухое вещество |
контроль |
23,2 ± 0,75 |
27,9 ± 1,25 |
|
опыт |
24,2 ± 0,24 |
28,3 ± 0,58 |
|
|
Белок |
контроль |
19,05 ± 0,31 |
17,51 ± 0,33 |
|
опыт |
20,18 ± 0,24* |
18,50 ± 0,21* |
|
|
Липиды |
контроль |
2,06 ± 0,39 |
8,4 ± 0,21 |
|
опыт |
1,56 ± 0,23 |
7,63 ± 0,19* |
|
|
Накопление липидов, г на кг |
контроль |
- |
84,0 ± 2,2 |
|
мышечной массы |
опыт |
- |
76,3 ± 2,0* |
Таблица 3 – Содержание жирных кислот в тканях боровков F 1 , % (М ± m, n = 3, n = 4)
|
Жирные кислоты |
Подкожный жир |
Длиннейшая мышца спины |
||
|
Группы |
||||
|
контроль |
опыт |
контроль |
опыт |
|
|
С 12:0 |
0,08±0,01 |
0,08±0,01 |
0,07±0,39 |
0,06±0,01 |
|
С 14:0 |
1,67±0,15 |
1,69±0,02 |
1,35±0,01 |
1,38±0,08 |
|
С 15:0 |
0,05±0,01 |
0,03±0,01 |
0,03±0,11 |
0,03±0,01 |
|
С 16:0 |
30,17±1,82 |
31,72±0,65 |
30,41±0,01 |
28,47±0,24 |
|
С 16:1 |
0,50±0,11 |
0,34±0,08 |
0,87±0,67 |
1,18±0,11 |
|
С 18:0 |
9,92±0,15 |
10,46±0,77 |
7,63±0,08 |
6,61±0,38 |
|
С 18:1 |
40,80±0,97 |
41,39±0,67 |
46,17±0,65 |
47,44±2,61 |
|
С 18:2 |
15,00±2,57 |
12,63±0,60 |
12,21±2,27 |
13,76±2,22 |
|
С 18:3 |
1,35±0,22 |
1,24±0,04 |
1,02±1,78 |
0,84±0,03 |
|
С 20:0 |
0,45±0,11 |
0,41±0,04 |
0,13±0,08 |
0,14±0,01 |
|
С 20:4 |
0,02±0,01 |
0,02±0,01 |
0,11±0,02 |
0,08±0,01 |
|
ΣНЖК |
42,33±2,00 |
44,39±1,30 |
39,62±0,03 |
36,70±0,59* |
|
ΣМННЖК |
41,30±1,07 |
41,73±0,73 |
47,04±0,48 |
48,62±2,65 |
|
ΣПННЖК |
16,37±2,80 |
13,88±0,63 |
13,34±2,33 |
14,68±2,21 |
|
ИНЛ |
0,734 |
0,798 |
0,656 |
0,580 |
|
Липиды, г% |
78,09±3,99 |
77,15±0,79 |
- |
- |
В длиннейшей мышце спины по лено статистически значимое снижение ее сумме насыщенных жирных кислот выяв- уровня у боровков F1, получавших 20-Е.
Из приведенных данных можно сделать вывод, что боровки F 1 опытной группы в большей степени используют жирные кислоты в метаболических процессах в мышечной ткани, что нашло отражение в величине индекса насыщения липидов.
Заключение. Добавление в рацион боровков F 1 ФЭ - 20-Е обеспечивало изменения в метаболизме липидов и снижение их отложения в организме. Изменения у боровков F 1 опытной группы в уровне содержания ТГ, ХС общего и его фракций, ФЛ, жирных кислот, липидов в крови и тканях свидетельствуют о лучшей энергетической обеспеченности процессов биосинтеза компонентов мяса, а также о поддержании активного формирования мембран и повышенной конверсии липидных компонентов в желчные кислоты.
Vopr. Med. Khim. 1982 May-Jun; 28(3):101-105.
Резюме
Одним из наиболее широко изучаемых ФЭ является 20-Е, входящий в состав лекарственных растений. 20-Е обладает широким физиологическим действием, влияет на все виды метаболизма и позволяет использовать его как индивидуальное соединение, так и в составе композиций. В представленной работе изучено его влияние на метаболизм липидов у боровков F 1 в возрасте 60-120 дней. Установлено, что 20-Е обеспечивал изменения в метаболизме липидов и снижение их отложения в организме боровков F 1 . У боровков F 1 , получавших 20Е, отмечено статистически значимое снижение в крови содержания ФЛ, ТГ, ХС общего, ЛПНП, ЛПОНП на фоне высокого уровня ЛПВП. В мышечной ткани боровков опытной группы обнаружено статистически значимое высокое содержание белков при низкой концентрации общих липидов по сравнению с животными в контроле. Боровки F 1 опытной группы в значительной мере используют жирные кислоты в метаболических процессах в мышечной ткани, что нашло отражение в величине индекса насыщения липидов.
Список литературы Влияние 20-гидроксиэкдизона на липидный обмен у поросят в период выращивания
- Алиев, А.А. Превращение основных жирных кислот в процессе поступления их в лимфу / А.А. Алиев, В.М. Мартюшов // Липиды в организме животных и человека. - М.: Изд. "Наука", 1974. - С. 3-10.
- Володин, В.А. 20-гидроксиэкдизон - растительный адаптоген: анаболическое действие, возможное использование в спортивном питании / В.А. Володин, Ю.С. Сидорова, В.К. Мазо // Вопросы питания. - 2013. - Т.82. - № 6. - С. 24-30.
- Еримбетов, К.Т. Совершенствование системы питания молодняка свиней / К.Т. Еримбетов, О.В. Обвинцева, О.Н. Родионова // Фундаментальные и прикладные аспекты кормления сельскохозяйственных животных: Материалы междунар. научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения А.П. Калашникова. - Башкирия, 2018. - С. 362.
- Жаворонков, Л.П. Основы прикладной медико-биологической статистики. / Л.П. Жаворонков // Методическое пособие. - Обнинск: ФГБУ МРНЦ Минздравсоцразвития России, 2012. - 60 с.
- Лебедев, П.Т. Методы исследования кормов и тканей животных / П.Т. Лебедев, А.Т. Усович. - М.: Россельхозиздат, 1976. - 389 с.
- Обвинцева О.В. Новая добавка к корму свиней в период откорма / О.В. Обвинцева, К.Т. Еримбетов, Н.С. Ниязов // Зоотехния. - 2016. - № 9. - С.17-19.
- Соловьева А.Г. Разработка оригинальной добавки к корму поросят в период выращивания / А.Г. Соловьева, К.Т. Еримбетов, О.В. Обвинцева // Сборник научных трудов Краснодарского Научного Центра по зоотехнии и ветеринарии. - 2019. - Т. 8. - № 2. - С. 225-230.
- Севостьянов, А.Е. Перспективы применения фитоэкдистероидов в офтальмологии / А.Е. Севостьянов, В.А. Соколов, В.Н. Дармограй // Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова. - 2006. - № 1 - С. 71-78.
- Творогова, М.Г. Липиды и липопротеиды (общие представления, анализ, клиническая значимость) / М.Г. Творогова // Справочное пособие. - М.: Изд. "МО и МОО РАЛМД", 2010. - 100 с.
- Федорова, А.В. Разработка наноразмерной формы 20-гидроксиэкдизона / А.В. Федорова, К.Т. Еримбетов, Е.В. Бондаренко [и др.] // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2018. - Т. 81. - 254 с.
- Anthony, T.G. Mechanisms of protein balance in skeletal muscle / T.G. Anthony // Domest Anim Endocrinol. - 2016. - P. 23-32.
- Anthony, T.G. Evaluating the effect of 20-hydroxyecdysone (20HE) on mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1) signaling in the skeletal muscle and liver of rats / T.G. Anthony, E.T. Mirek, A.R. Bargoud // Appl Physiol Nutr Metabol. - 2015. - V. 40. - P. 1324-1328.
- Foucault, A.S. Quinoa extract enriched in 20-hydroxyecdysone affects energy homeostasis and intestinal fat absorption in mice fed a high-fat diet / A.S. Foucault, P. Even, R. Lafont // Physiol Behav. - 2014. - V. 128. - P. 226-231.
- Folch J. A sample method of the isolation and purification of total lipids from animal tissue / J. Folch, M. Lees, G.H. Sloane-Stanley // J. of Biol. Chem. - 1957. - P. 497-509.
- Mironova, V.N Hypocholesterolemic effect of phytoecdysones during experimental hypercholesterolemia in rats / V.N. Mironova, Iu.D Kholodova, T.F. Skachkova // Vopr. Med. Khim. 1982 May-Jun; 28(3):101-105.