Влияние экологических факторов среды на кортикостероидную активность у американских норок (Mustela vizon Sehr.) и серебристо-черных лисиц (Vulpes vulpes L.)

Показателем резкой континентальности климата Забайкалья являются температурные условия – суровая зима и высокая аридность летом. Условия проживания в Забайкалье приравниваются к условиям Крайнего Севера из-за характерных резких колебаний температур, как в течение суток, так сезонных и годовых колебаний. Лето в Забайкалье характеризуется малым количеством атмосферных осадков, высокой солнечной активностью, сухостью воздуха, при этом относительная влажность воздуха в среднем составляет 20–40%.

Американские норки и серебристо-черные лисицы в условиях доместикации подвергаются сильнейшему прессингу внешних факторов в период онтогенеза, что, несомненно, сказывается на степени стрессированно-сти животных. При клеточном разведении животных характерна длительная активация механизмов неспецифического напряжения, что сопровождается угнетением процессов роста, развития и воспроизводства [1].

Физиологические механизмы стресса, как один из наиболее общих компонентов адаптивного реагирования на организменном уровне, лежат в основе приспособительных реакций при ухудшении условий существования [2]. Как известно, в реакцию неспецифического напряжения организма вовлекается ряд нейроэндокринных систем, и, прежде всего, симпатоадреналовая и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая (ГГНС). Их активация обеспечивает мобилизацию защитных сил организма и одновременное подавление процессов роста, развития и воспроизводительной функции [4].

Цель исследований. Выбранные объекты для исследований – американская норка и серебристочерная лисица – подвергаются одомашниванию в течение сравнительно недолгого времени. Они сохранили злобность, повышенную возбудимость. По-видимому, условия клеточного содержания остаются для них еще непривычными. Важную роль в адаптивных реакциях организма играют гормоны коры надпочечников – кортикостероиды, регулирующие процессы метаболизма. По содержанию их в биологических материалах можно судить об активности гипофизарно-надпочечниковой системы в целом.

Целью данного исследования явилось определение уровня кортикостероидных гормонов в норме с последующим изучением адаптации кортикостероидной активности к экологическим факторам, а именно, к температуре окружающей среды.

Методы исследований. В данной работе представлены результаты экспериментальной проверки двух методических приемов, позволяющих определить уровень кортикостероидов экспериментальных животных в моче и сыворотке крови.

Для гормональных исследований кровь экспериментальных серебристо-черных лисиц получали до кормления из плантарной вены, у американских норок – из хвостовой. Определение содержания кортикостероидов в моче проводили после сбора суточной мочи в поддоны, установленные под клетки экспериментальных животных. Содержание кортикостероидов в крови и моче определяли радиоимунным методом [3].

Результаты исследований. Концентрация кортикостероидов в крови пушных зверей изучена недостаточно. В доступной нам литературе имеются сведения о содержании их в крови серебристо-черных лисиц, стандартных норок и вуалевых песцов. Все исследования были проведены в условиях Карелии. Климат данного географического региона отличается меньшей суровостью по сравнению с условиями Забайкалья.

Эксперименты показали, что для американских норок и серебристо-черных лисиц характерна высокая индивидуальная изменчивость в уровне кортикостероидов, как в крови, так и в моче.

Согласно результатам исследований, норки отличаются от лисиц более высоким уровнем кортикостероидов. Концентрация кортикостероидов в крови норок, разводимых в клеточных условиях, составила в среднем 28,6 нг/мл, доверительные границы в пределах от 20 до 37,5 нг/мл. Уровень кортикостероидов в моче американских норок колебался в пределах от 15,5 до 30,8 нг/мл и составил в среднем 23,2 нг/мл, что ниже концентрации кортикостероидов в сыворотке крови на 19%.

Высокая индивидуальная изменчивость концентрации кортикостероидов отмечена и у серебристочерных лисиц. У лисиц содержание кортикостероидов в сыворотке крови составило в среднем 20,3 нг/мл. Концентрация гормонов находилась в пределах от 14,8 до 25,8 нг/мл. Уровень кортикостероидов в моче у серебристо-черных лисиц составил 15,6 нг/мл (от 11,3 до 19,8 нг/мл), что ниже содержания кортикостероидов в сыворотке крови на 23%.

В исследованиях нам не удалось обнаружить достоверных отличий в уровне кортикостероидов по половым различиям у животных. В научной литературе нами также не встречены подобные данные о различиях в уровне кортикостероидов у самцов и самок. Поскольку в большинстве опытов половые различия в содержании кортикостероидов были незначительны, а изменения концентрации кортикостероидов однонаправленными, в дальнейшем изменения кортикогормональной активности рассматривали безотносительно к полу.

Повышенное содержание кортикостероидов у норок свидетельствует о напряжении гипофизарнонадпочечниковой системы. По-видимому, это объясняется тем, что норки отличаются от лисиц повышенной возбудимостью и реакивностью. Серебристо-черные лисицы менее агрессивны по отношению к человеку по сравнению с американскими норками. Данный вид отличается большой агрессивностью по сравнению с другими мутационными формами норок.

В данных исследованиях была определена зависимость уровня кортикостероидов от климатических условий в различные сезоны года. Так, нами определялась концентрация кортикоидов в январе – самый холодный период года. Температура месяца в среднем в условиях Забайкалья составляет 37–40°С ниже 0, а в период высокой аридности и активной солнечной инсоляции (июль) +35–40°С.

В зимний период уровень стероидных гормонов американских норок повышается значительнее по сравнению с таковым у серебристо-черных лисиц, так как норки отличаются меньшими размерами. Поэтому для увеличения теплопродукции они более реактивны. Таким образом, низкие температуры являются стресс-фактором для норок, хотя предки клеточных норок – это выходцы из Северной Америки, климатические условия которой достаточно суровы. Но постоянное нахождение норок в клетках без возможности укрыться от неблагоприятных температур, очевидно, способствует увеличению кортикостероидов в сыворотке крови и моче животных.

В январе средний уровень кортикостероидов в сыворотке крови у американских норок и серебристочерных лисиц составил 39,7 и 25,1 нг/мл, в моче 30,1 и 18,9 нг/мл соответственно. Содержание кортикостероидов в моче находилось на уровне 24,5–35,7 нг/мл у норок, у лисиц – 13,2–24,6 нг/мл.

При определении концентрации глюкокортикоидов у норок и лисиц в июле выявилась несколько иная картина по сравнению с зимой. Большее повышение концентрации кортикостероидов наблюдалось у серебристо-черных лисиц, чем у норок.

Уровень кортикостероидов у норок в сыворотке крови составил 30,7 нг/мл, в моче – 23,9 нг/мл. У серебристо-черных лисиц концентрация гормонов в сыворотке крови и моче равна 25,9 и 19,3 нг/мл соответственно (табл.).

Американская норка – активный амфибионт, она способна выкупаться в воде даже в незначительной емкости. При разведении в клеточных условиях в Забайкалье в режиме активной солнечной инсоляции и высокой аридности рекомендуется выставлять в клетки емкости с водой и постоянно их пополнять. Норка может искупаться даже в небольшой чашке с водой. По-видимому, эта особенность норки и способствует более благоприятному перенесению высоких температур в самый жаркий месяц лета – июль. Возможно, этим и объясняется незначительное повышение уровня кортикостероидов у норок в летний период.

Уровень кортикостероидных гормонов у американских норок и серебристо-черных лисиц, нг/мл (M±m)

Биологический материал	Американская норка	Серебристо-черная лисица
Норма
Сыворотка крови	28,6±1,31	20,3±0,87
Моча	23,2±0,85	15,6±0,99
Январь
Сыворотка крови	39,7±2,96	25,1±1,57
Моча	30,1±2,05	18,9±1,43
Июль
Сыворотка крови	30,7±1,89	25,9±2,01
Моча	23,9±1,25	19,3±1,36

При соотношении уровня кортикостероидов в сыворотке крови и моче, их разность у американских норок находилась в пределах от 18,8 до 24,2 %, у серебристо-черных лисиц – от 23,1 до 25,4%.

Поэтому очень важно установить доверительные границы колебаний концентрации кортикостероидов в моче и их разницу по сравнению с содержанием гормонов в сыворотке крови, для того, чтобы избежать излишнего стресса при поимке животного, его фиксации и при заборе крови. Исследования уровня кортикостероидов в моче, а также в других биологических материалах (фекалиях) требуют дальнейшего продолжения.

Выводы. Таким образом, исследования показали, что уровень кортикостероидов в крови американских норок выше, чем у серебристо-черных лисиц. Повышенное содержание кортикостероидов у норок свидетельствует о напряжении гипофизарно-надпочечниковой системы. Высокая концентрация кортикостероидов обеспечивает необходимый уровень обменных процессов.

Понижение температуры окружающей среды оказывает значительное влияние на активность гипофизарно-надпочечникового комплекса. Влияние температурного фактора подтверждается в меньшем повышении уровня кортикостероидов у серебристо-черных лисиц по сравнению с американскими норками.

Известно, что газообмен полярных животных, в нашем случае серебристо-черных лисиц, меньше изменяется, чем у животных более низких широт. По-видимому, для обеспечения более высокого уровня метаболизма у норок при понижении температуры окружающей среды усиливается функциональная активность надпочечников.

Американские норки и серебристо-черные лисицы относятся к различным семействам куньих и собачьих, но основные биологические циклы у них совмещены по времени.

Анализ результатов показал, что в одни и те же сезонные периоды и норки, и лисицы имели однонаправленные изменения уровня кортикостероидов в сыворотке крови и моче. Повышенное содержание гормонов обеспечивает усиление метаболических процессов, связанных с перезимовкой животных. Различное соотношение активности надпочечников у лисиц и норок отражает закономерности адаптации полярных животных к низким температурам. Согласно исследованиям И.Л. Туманова (2003), у норок наблюдается более высокий уровень газообмена зимой по сравнению с полярными лисицами и песцами, что требует и более высокого уровня гормональной активности в зимний период. Данное утверждение нашло отражение в наших исследованиях.