Влияние сухого гомогената дождевых червей на физиолого-биохимический статус лабораторных животных
Автор: Куликова Е.Г., Здоровьева Е.В., Перунова Е.В., Токарева Е.В., Алфимова Н.П.
Статья в выпуске: 3 т.247, 2021 года.
Бесплатный доступ
В статье представлены результаты применения сухого гомогената дождевых червей в качестве кормовой добавки к рациону белых крыс линии Вистар (Wistar). Полученный экспериментальный материал позволяет утверждать, что введение в рацион самцов сухого гомогената дождевых червей в количестве 0,3 % к рациону, достоверно повышает массу животных в ходе эксперимента с их 100 % сохранностью. Живая масса опытных животных к концу эксперимента снизилась в среднем по группе с 257 до 210 г, в опытной группе она увеличилась с 236 до 310 г. Абсолютный прирост живой массы от применения гомогената в течение 30 дней из расчета 100 мг/100 г массы тела в опытной группе самцов был достоверно выше, чем у контрольных крыс и составил 48,8±0,15 г, а у самцов контрольной группы всего 34,6±0,01 г. Гематологические показатели свидетельствуют о повышении уровня гемоглобина в крови лабораторных крыс опытной группы на 7,87 % относительно животных контрольной группы; увеличении числа эритроцитов на 13,2 %; уменьшении числа тромбоцитов на 3,65%. Установлена тенденция снижения числа тромбоцитов в крови лабораторных крыс опытной группы. Биохимические показатели сыворотки крови говорят о повышении концентрации общего белка на 7,4 % относительно значений в группе контрольных животных. Уровень альбумина увеличился на 5,65 %.
Сухой гомогенат дождевых червей, белые крысы, кормовая добавка, гематологические и биохимические показатели
Короткий адрес: https://sciup.org/142229543
IDR: 142229543 | DOI: 10.31588/2413-4201-1883-247-3-102-107
Текст научной статьи Влияние сухого гомогената дождевых червей на физиолого-биохимический статус лабораторных животных
Использование
биологически
активных веществ открывает широкие возможности для модуляции физиологических процессов в организме. Использование природных субстанций, содержащих биологически активные вещества, повышает резистентность организма, облегчает клиническое течение многих экологически обусловленных заболеваний и практически не имеет негативных побочных эффектов. В настоящее время ведется интенсивный поиск новых биологически активных веществ, способных поддерживать гомеостаз [1, 4].
Отличительной чертой наших дней является повышенный интерес к дождевым червям, как к альтернативному источнику белка. В их целомической жидкости, находится более проявляющих ряд эффектов: протеолитический, гемагглютинирующий, противоопухолевый, антибактериальный, иммуногенный,
40 протеинов, биологических цитолитический, гемолитический, митогенный, антиоксидантный, липополисахарид
связывающий и др. [6, 8, 14].
Белок, полученный из червей, используется с высокой эффективностью для всех видов животных, птицы, рыбы, как в сыром, так и в переработанном виде. В результате получают мясо высокого товарного качества [9].
Анализы гомогенатов тканей дождевого червя (Eisenia foetida) выявили смесь гликолипопротеинов, известную как G-90, которую можно применять в медицине и ветеринарии. G-90 обладает сильной фибринолитической и антикоагулянтной активностью, способной лизировать фибриновые сгустки. Влияние G-90 на свертываемость крови очень похоже на влияние известного антикоагулянта гепарина. G-90 также может действовать как антиоксидант, проявлять антимикробную активность in vitro и in vivo [5, 7, 13].
За природным лекарственным сырьем животного и растительного происхождения, созданными на их основе фармацевтическими препаратами, биологически активными пищевыми добавками в настоящее время большое будущее [2, 3, 11].
Целью данных исследований являлось изучение влияние сухого гомогената дождевых червей на физиологобиохимический статус лабораторных животных .
Материал и методы исследований.
Дождевых червей породы Владимирский старатель выращивали в вермикомпостере на органических отходах в условиях лаборатории ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ. Анализ массы дождевых червей проводили в ЦАС «Пензенский» по аккредитованным методикам. Для подготовки сухого гомогената дождевых червей отбирали взрослых половозрелых особей. Очищение массы дождевых червей от органических остатков и подготовку препарата осуществляли по экспериментальной методике.
Изучение сухого гомогената дождевых червей проводили в условиях вивария Пензенского ГАУ в течение 30 суток на аутбредных белых крысах линии Вистар (Wistar) в 2019-2020 гг. Для эксперимента были сформированы группы лабораторных животных (самцов) в возрасте 18 месяцев по 5 голов массой 230260 г. Животных отбирали по принципу аналогов с учетом возраста и живой массы. В период проведения исследований животные опытной и контрольной групп находились в одинаковых условиях кормления и содержания. Животные опытной группы получали сухой гомогенат дождевых червей перорально в составе основного рациона из расчета 100 мг/100 г массы тела. Общая суточная норма кормления на группу животных составляла 300 г/сутки. Крысы имели свободный доступ к воде и кормам. При ежедневных наблюдениях учитывали общее состояние, аппетит, динамику прироста живой массы по общепринятым методикам.
В начале эксперимента и после его завершения определялись биохимические и гематологические показатели крови в условиях межфакультетской биохимической лаборатории Пензенского ГАУ.
Для определения общего белка использовали биуретовый метод, концентрации альбумина – унифицированный колориметрический метод с бромкрезоловым зеленым, мочевины в плазме крови – уреазный/фенол-гипохлоритный метод по конечной точке, общего холестерина в плазме крови – энзиматический колориметрический метод, глюкозы – глюкоозооксидазный метод.
Гематологические исследования проводили с помощью автоматического гематологического ветеринарного анализатора BC-2800Vet. В крови определяли: количество эритроцитов, концентрацию гемоглобина, тромбоцитов, количество лейкоцитов и лейкоцитарную формулу.
Полученные экспериментальные данные обрабатывали на персональном компьютере с использованием программы Microsoft Office Excel. Проводили вычисление cpеднeго знaчeния, стaндаpтнoгo (cpеднeквадpатичного) oтклoнeния и стaндapтной ошибки среднего. Значимость различий между двумя средними оцeнивaлaсь по критерию Стьюдента (t ). Выборочные параметры, приводимые далее в таблицах, имеют следующие обозначения: М – среднее, m – ошибка среднего, n – объем анализируемой подгруппы, р – достигнутый уровень значимости.
Результат исследований. В результате исследования химического состава дождевых червей установлено, что они содержат 77-80 % воды. Энергетическая ценность дождевых червей колеблется в пределах 19,3-22,6 кДж/г сухой массы. В сухом веществе содержится значительное количество протеина (более 50 %) и зольных элементов (23 %), незначительное количество жиров и углеводов.
В ходе научного эксперимента на лабораторных крысах установлено изменение живой массы самцов опытной группы, получавших сухой гомогенат дождевых червей, в сторону увеличения в течение всего эксперимента, что говорит о стимулирующем действии изучаемого препарата (Рисунок 1).
Живая масса самцов контрольной группы, получавших рацион без сухого гомогената дождевых червей, варьировала на протяжении 4-х недель опыта значительнее, чем живая масса опытных самцов, причем к концу эксперимента она даже снизилась в среднем по группе с 257 до 210 г, тогда как, в опытной группе этот показатель увеличился с 236 до 310 г. Абсолютный прирост живой массы в опытной группе самцов так же достоверно был выше, чем у контрольных и составил 48,8±0,15 г, а у самцов контрольной группы всего 34,6±0,01 г. Аналогичная картина наблюдается по изменениям среднесуточных и относительных приростов живой массы лабораторных животных по периодам эксперимента.
Hill
□ опытная группа
□ контрольная группа
Рисунок 1 – Динамика пророста живой массы лабораторных крыс в течении эксперимента, г
Данные наших исследований согласуются с экспериментальными данными, полученными Parolini M. (2020), в которых эффективность белка дождевых червей оценивали по таким параметрам животных, как прирост живой массы, скорость роста, потребление корма и коэффициент конверсии корма. Установлено, что включение муки дождевых червей в рационы позволяет повысить продуктивные показатели животных, при этом, не влияя на качество конечных пищевых продуктов. Включение в рацион кормления перепелов 1 % и 1,5 % порошка дождевых червей позволило улучшить продуктивные и репродуктивные показатели. [6]. Применение размолотых дождевых червей в кормлении рыбы также способствовало повышению живой массы, по сравнению с рыбой, получавшей корм с добавлением рыбной и соевой муки соответственно [12].
Полученный нами экспериментальный материал позволяет утверждать, что введение в рацион самцов сухого гомогената дождевых червей в количестве 0,3 % к рациону, повышает массу животных в ходе эксперимента с их 100 % сохранностью.
Кроме того, после завершения эксперимента, полная сохранность животных опытной группы наблюдалась в течение года, в контрольной группе она составила менее 50 %, что говорит не только об эффективности препарата, как кормовой добавки, но и о его лечебных свойствах.
Кровь является защитной внутренней средой всевозможных организмов. Состав способен изменятся в зависимости от различных внутренних и внешних факторов. Поэтому, проанализировав состав крови, можно увидеть изменения, происходящие в организме. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что все гематологические показатели лабораторных животных находились в пределах физиологической нормы (Таблица 1).
В результате эксперимента установлено повышение уровня гемоглобина в крови лабораторных крыс опытной группы на 7,87 % относительно животных контрольной группы.
Установлено повышение числа эритроцитов в крови животных опытной группы. Их концентрация в конце эксперимента составила 7,7±0,377*1012/L, что на 13,2 % выше по сравнению с контрольной группой. Отмечена тенденция снижения числа тромбоцитов в крови лабораторных крыс опытной группы. Если в начале эксперимента уровень тромбоцитов в опытной группе был 766±135*109/L, то в конце значение данного показателя уменьшилось на 3,65 % и составило 738±129*109/L. Можно предположить, что сухой гомогенат дождевых червей содержит биологически активные вещества, которые способствуют нормализации уровня тромбоцитов в крови, снижая вероятность тромбоза сосудов, и тем самым могут служить средством для профилактики тромбоцитозов.
Группой ученых под руководством Wang X.M. (2019) установлено, что протеаза дождевого червя участвует в процессе антитромбоза за счет своей фибринолитической активности и ингибирования агрегации тромбоцитов, что дает возможность применения гомогената дождевых червей в тромболитической терапии.
Сравнительный анализ биохимических показателей сыворотки крови лабораторных животных показал, что исследуемые параметры находились в пределах референтных значений (Таблица 2).
Таблица 1 – Гематологические показатели лабораторных животных
Показатель |
Начло эксперимента |
Конец эксперимента |
||
контрольная группа |
опытная группа |
контрольная группа |
опытная группа |
|
WBC *109/L |
18,6±0,978 |
17,5±0,879 |
19,2±1,101 |
15,7±0,957* |
Lymph *109/L |
9,9±0,638 |
10,1±0,744 |
10,7±0,938 |
10,8±0,738 |
Mon *109/L |
0,6±0,097 |
0,5±0,101 |
0,5±0,477 |
0,6±0,687 |
Gran *109/L |
7,4±0,727 |
4,5±0,627 |
7,9±0,727 |
4,4±0,427 |
Lymph% |
53,1±3,17 |
59,7±2,14 |
56,2±2,87 |
68,7±2,27 |
Mon% |
3,1±0,237 |
2,9±0,317 |
2,9±0,279 |
3,6±0,244 |
Gran% |
38,9±3,93 |
25,7±3,18 |
40,9±4,01 |
27,7±3,24 |
RBC *1012/L |
6,9±0,347 |
7,2±0,478 |
6,8±0,384 |
7,7±0,377* |
HGB, г/л |
126±5,67 |
127±4,98 |
123±3,77 |
137±4,17 |
PLT * 109/L |
788±157 |
766±135 |
794±169 |
738±129 |
* – Здесь и далее знак статистически значимой разницы относительно контрольной группы
Т аблица 2 – Биохимические показатели сыворотки крови лабораторных животных
Показатель |
Начло эксперимента |
Конец эксперимента |
||
контрольная группа |
опытная группа |
контрольная группа |
опытная группа |
|
Общий белок, г/л |
74,5±4,69 |
76,4±3,77 |
75,1±3,89 |
80,7±3,15* |
Альбумин, г/л |
38,3±1,52 |
37,2±1,39 |
38,9±1,99 |
41,1±1,47 |
Мочевина, ммоль/мл |
4,26±0,597 |
4,15±0,497 |
4,05±0,617 |
3,91±0,421 |
Общий холестерин, ммоль/л |
3,17±0,237 |
3,05±0,359 |
3,38±0,355 |
3,51±0,473 |
Глюкоза, ммоль/л |
12,5±1,57 |
12,9±1,71 |
13,7±2,01 |
13,2±1,61 |
В начале эксперимента уровень общего белка крови у лабораторных крыс находился в пределах 74,5±4,69 –76,4± 3,77 г/л. В конце научного эксперимента установлено повышение концентрации общего белка в сыворотке крови лабораторных крыс опытной группы на 7,4 % относительно значений в группе контрольных животных. Аналогичная тенденция отмечена при анализе уровня альбумина в сыворотке крови, концентрация которого у животных опытной группы составила 41,1±1,47 г/л, что на 5,65 % выше, по сравнению с контрольной группой.
Заключение. В результате оценки физиолого-биохимического профиля лабораторных животных можно сделать заключение о том, что включение в рацион кормления лабораторных животных сухого гомогената дождевых червей способствует повышению концентрации гемоглобина и эритроцитов в крови, что свидетельствует об активации окислительновосстановительных процессов в организме животных. Установленная тенденция снижения числа тромбоцитов в крови лабораторных крыс опытной группы дает возможность предположить о наличии в гомогенате дождевых червей веществ, обладающих тромболитическим действием.
При исследовании биохимических показателей крови установлено повышение концентрации общего белка и альбумина в сыворотке крови опытных животных, в связи с данным фактом можно предположить, что применение в кормлении лабораторных крыс сухого гомогената дождевых червей способствует увеличению доступности белка, что в свою очередь активирует внутренний синтез белка в организме животных.
Резюме
В статье представлены результаты применения сухого гомогената дождевых червей в качестве кормовой добавки к рациону белых крыс линии Вистар (Wistar). Полученный экспериментальный материал позволяет утверждать, что введение в рацион самцов сухого гомогената дождевых червей в количестве 0,3 % к рациону, достоверно повышает массу животных в ходе эксперимента с их 100 % сохранностью. Живая масса опытных животных к концу эксперимента снизилась в среднем по группе с 257 до 210 г, в опытной группе она увеличилась с 236 до 310 г. Абсолютный прирост живой массы от применения гомогената в течение 30 дней из расчета 100 мг/100 г массы тела в опытной группе самцов был достоверно выше, чем у контрольных крыс и составил 48,8±0,15 г, а у самцов контрольной группы всего 34,6±0,01 г. Гематологические показатели свидетельствуют о повышении уровня гемоглобина в крови лабораторных крыс опытной группы на 7,87 % относительно животных контрольной группы; увеличении числа эритроцитов на 13,2 %; уменьшении числа тромбоцитов на 3,65%. Установлена тенденция снижения числа тромбоцитов в крови лабораторных крыс опытной группы. Биохимические показатели сыворотки крови говорят о повышении концентрации общего белка на 7,4 % относительно значений в группе контрольных животных. Уровень альбумина увеличился на 5,65 %.
Список литературы Влияние сухого гомогената дождевых червей на физиолого-биохимический статус лабораторных животных
- Гадиев, Р.Р. Использование биологически активных добавок в кормлении водоплавающей птицы: монография/ Р.Р. Гадиев, В.А. Корнилова, Д.Д. Хазиев. – Самара: РИЦ СГСХА, 2014. – 224 с.
- Куликова, Е.Г. Использование гранулята скошенной газонной травы футбольных полей в кормлении животных // Е.Г. Куликова, Е.В. Перунова / Нива Поволжья. – 2019. – № 3 (52). – С. 117-122.
- Павлова, О.Н. Реактивные приспособления морфологического и биохимического состава крови крыс к нагрузке шротом семян винограда / О.Н. Павлова, О.Н. Гуленко, В.В. Леонов, С.Н. Юхимец, Н.Н. Мамышева, В.Н. Данилова // Вестник медицинского института «РЕАВИЗ». – № 4. – 2015. – С. 79-82.
- Файзрахманов, Р.Н. Изучение местно-раздражающего действия кормовой добавки и влияние на поедаемость корма и интенсивность роста молодняка крыс / Р.Н. Файзрахманов, Ш.К. Шакиров // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана. – 2012. – № 211. – С. 311-314.
- Goodarzi, G. The effect of the glycolipoprotein extract (G-90) from earthworm Eisenia foetida on the wound healing process in alloxan-induced diabetic rats / G. Goodarzi, D. Qujeq, M. Elmi [et al.] // Cell Biochem Funct. – 2016. – V. 34 (4). – P. 242-249.
- Hesami, Y. Effect of diets containing earthworm powder and vermihumus on egg production, hatchability, blood parameters and immunity of Japanese breeder quails / Y. Hesami, L. Esmaielzadeh, M.A. Karimi-Torshizi [et al.] // J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. (Berl). – 2021. – V. 105 (2). – P. 316-325.
- Matausic-Pisl, M. Influences of earthworm extract G-90 on haematological and haemostatic parameters in Wistar rats / M. Matausic-Pisl, M. Tomicic, V. Micek, M. Grdisa // Eur. Rev. Med. Pharmacol Sci. – 2011. – V. 15 (1). P. 71-78.
- Mihara, H. Novel thrombolytic therapy discovered from traditional oriental medicine using the earthworm / H. Mihara, M. Maruyama, H. Sumi // Southeast Asian J. Trop. Med. Public Health. – 1992. – V. 23. – P. 131-140.
- Orozco, Almanza M.S. Uso de la lombriz de tierra como suplemento proteínico en dietas para conejos [Use of earthworms as a protein supplement in diets for rabbits] / M.S. Orozco Almanza, M.E. Ortega Cerrilla, F. Pérez-Gil Romo // Arch Latinoam Nutr. – 1988. – V. 38 (4). P. 946-955.
- Parolini, M. Earthworm as an alternative protein source in poultry and fish farming: Current applications and future perspectives / M. Parolini, A. Ganzaroli, J. Bacenetti Sci Total Environ. – 2020. – V. 734. – P. 139-460.
- Peng, Y. Microbial fibrinolytic enzymes: an overview of source, production, properties, and thrombolytic activity in vivo / Y. Peng, X. Yang, Y. Zhang // Appl. Microbiol. Biotechnol. –2005. – V. 69 (2). – P. 126-132.
- Rawling, M.D. Haematoimmunological and growth response of mirror carp (Cyprinus carpio) fed a tropical earthworm meal in experimental diets / M.D. Rawling, D.L. Merrifield, D.L. Snellgrove // Fish Shellfish Immunol. – 2012. – V. 32 (6). – P. 1002-1007.
- Verma, M.K. Enzyme promiscuity in earthworm serine protease: substrate versatility and therapeutic potential / M.K. Verma, K.K. Pulicherla // Amino Acids. – 2016. – V. 48 (4). – P. 941-948.
- Wang, F. Purification, characterization and crystallization of a group of earthworm fibrinolytic enzymes from Eisenia fetida / F. Wang, C. Wang, M. Li, L. Gui, J. Zhang, W. Chang // Biotechnol Lett. – 2003. – V. 25 (13). – P. 1105-1109.
- Wang X.M. Earthworm protease in anti-thrombosis and anti-fibrosis / X.M. Wang, S.C. Fan, Y. Chen, X.F. Ma, R.Q. He // Biochim. Biophys. Acta. Gen Subj. – 2019. – V. 1863 (2). – P. 379-383.