Интенсивность свободнорадикального окисления липидов при жировом гепатозе коров

УДК 619:616.36:636.2

Гринь В.А. ГБУ КК «Управление ветеринарии города Краснодара», г. Краснодар
Кузьминова Е.В., Семененко М.П., Абрамов А.А. ФГБНУ «Краснодарский научный
центр по зоотехнии и ветеринарии», г. Краснодар

Введение. Молочное скотоводство является важной отраслью агропромышленного комплекса, определяющего развитие сельского хозяйства Российской Федерации. При этом селекция коров, направленная на высокую молочную продуктивность, привела не только к повышению их генетического потенциала, но и создала серьезные проблемы в состоянии здоровья животных. К физиологическим особенностям высокопродуктивных молочных коров относится их высокая чувствительность к технологическим условиям содержания и эксплуатации, дисбаланс в структуре рационов, что часто приводит к нарушению обмена веществ и провоцирует развитие различных патологических процессов. В структуре незаразной патологии у крупного рогатого скота традиционно важное место занимают заболевания печени при доминанте жирового гепатоза, который регистрируется порой до 50% случаев от общей гастроэнтеральной патологии у молочного скота [1, 7].

К механизмам патогенеза поражений печени различного генеза относится дестабилизация мембран гепатоцитов, зависящая от инициирования свободно-радикального перекисного окисления липидов биомембран. В настоящее время любой патологический процесс в организме рассматривается с точки зрения баланса в системе перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной защиты (АОЗ) организма, нарушение которого приводит к развитию окислительного стресса [2].

В норме процессы образования продуктов липопероксидации регламентируются системой АОЗ, основу которой составляют ферментативные и неферментативные антиоксиданты. Однако, при окислительном стрессе происходит избыточное накопление продуктов липопероксида-ции, причем их концентрация несет информацию о степени и глубине патологического процесса. Маркерами ПОЛ являются такие интермедиаты, как диеновые конъюгаты, кетодиены, малоновый диальдегид. Антиокислительная система организма представлена ферментными антиоксидантами (глутатонпероксидазой, супероксиддисмутазой, каталазой) и неферментным звеном (глутатион, каротиноиды, витамин С, токоферол) [4, 6].

Научными исследованиями последних лет выявлено, что при недостаточности АОЗ или при снижении ее мощности из-за воздействия экстремальных внешних факторов отмечается выход процессов ПОЛ за физиологические пределы, избыточное накопление его продуктов, развитие окислительного стресса и свободнорадикальной патологии со структурными изменениями органов и тканей, включая печень [3, 5].

При этом остаются нерешенными вопросы ПОЛ и состояния системы АОЗ при различных патологических состояниях гепатобилиарной системы животных, особенно это касается высокопродуктивного молочного скота.

Цель исследований заключалась в определении интенсивности процессов перекисного окисления липидов и состояния антиоксидантной системы организма высокопродуктивных коров при жировом гепатозе.

Материалы и методы исследований. Исследования проведены в условиях животноводческого хозяйства Краснодарского края (ООО «Агрофирма Кубань» Северского района) на коровах голштинской породы со среднегодовой молочной продуктивностью по стаду 7,0 тыс. кг в 1-2-й месяц лактации. В опыт отбирались животные, ранжированные по физиологическому состоянию, результатам клинического обследования, биохимическому профилю крови, а также по показателям ультразвуковой диагностики печени. Всего методом парных аналогов было подобрано 20 коров, из которых сформировали 2 группы (n=10): 1-я опытная - с диагнозом жировой гепатоз; 2-я контрольная - здоровые коровы.

Клиническое обследование проводили по общепринятой схеме, обращая особое внимание на окраску слизистых оболочек, состояние шерстного покрова, количество сокращений рубца, а также пальпацию и перкуссию печени для устновления границ печеночного притупления, характера поверхности и чувствительности органа.

Кровь отбирали у животных из яремной вены в утренние часы. Лабораторные биохимические исследования проводились на автоматизированном анализаторе Vitalab Selectra Junior с версией программного обеспечения 1.0 (открытая система для проведения фотометрических тестов, изготовитель Vital Scientific N. V. Netherlands) с использованием реактивов фирмы ELITech Clinical Systems (Франция) и Analyticon biotechnologies AG (Германия). Содержание белковых фракций и витаминов определяли в соответствии с «Методическими указаниями по применению унифицированных биохимических методов исследований крови, мочи, молока в ветеринарных лабораториях (1981). Одновременно оценивали уровень процессов перекисного окисления липидов и системы антиоксидантной защиты организма коров по ряду показателей - диеновые конъюгаты (ДК), кетодиены (КД) и малоновый диальдегид (МДА) и глутатионпероксидаза (ГПО), в соответствии с методическими рекомендациями ВНИВИПФиТ (1997). УЗИ-диагностику проводили при помощи ветеринарного ультразвукового сканера PS-380V (Россия, длина волны датчика 5,0 мГц).

Статистическая обработка полученных результатов проводилась с ис-пользованием пакетов статистических программ ARCADA, Microsoft Excel ХР и Statistical for Windows. Исследование количественных признаков оценивалось методом сравнения средних значений двух выборочных совокупностей с определением критерия Стьюдента и уровня значимости (p).

Результаты исследований и их обсуждение. При постановке диагноза у коров, больных гепатозом, выявлено: общее угнетение, снижение аппетита, дистония преджелудков с нарушением ритмичности и силы руминаций, шерстный покров тусклый и ломкий, у 40% коров отмечена бледность слизистых, у 60% зарегистрирована их иктеричность, в большинстве случаев (70%) выявлено одномоментное увеличение зоны печеночного притупления и повышение болевой чувствительности, у остальных коров регистрировался только один из симптомов, повышения температуры тела и спленомегалии не обнаружено.

Диагноз гепатоз был подтвержден данными биохимического исследования крови коров. Нарушение протеинсинтетической функции печени проявилось гипопротеинемией (снижение уровня общего белка до 68,7±2,48 г/л) и гипоуремией (средняя концентрация мочевины по группам 2,8±0,11 мМ/л), а также низким уровнем альбуминовой фракции (35,6±1,32%). У ряда отобранных в опыт животных с диагнозом «гепатоз» присутствовало незначительное проявление воспалительных процессов в печени, что обуславливало в группе среднее повышение Y-глобулинов и положительную тимоловую пробу (в степени +, при максимуме в ++++).

Наличие цитолитического синдрома проявилось увеличением гепа-тоиндикаторных ферментов: количественное содержание АсАТ в крови больных коров составило 112,6±6,54 Ед/л, а АлАТ - 38,4±2,44 Ед/л. В интенсивности пигментного обмена у больных гепатозом коров установлено увеличение содержания общего билирубина до 9,6±2,37 мкМ/л. Концентрации глюкозы, триглицеридов, холестерина регистрировались за нижней границей нормы, в минеральном обмене было выявлено нарушение кальциево-фосфорного соотношения (за счет низкого уровня кальция).

Ультразвуковой диагностикой гепатобилиарной системы был подтвержден диагноз - жировая дистрофия печени: печень увеличена, края долей закруглены, неровные, смазаны, эхоструктура неоднородная, мелкозернистого типа, повышенной эхогенности, отмечены очаги жировой дистрофии гепатоцитов.

Патология печени у коров проявлялась активацией процессов перекисного окисления липидов, что подтвердилось увеличением всех определяемых продуктов липопероксидации (табл. 1).

Таблица 1. Показатели уровня продуктов ПОЛ в крови коров здоровых и больных гепатозом (M±m; n=10)

Примечание: степень достоверности *р<0,05; **р>0,001 по отношению к здоровым коровам

Наиболее выраженные изменения зарегистрированы в концентрации МДА, который у больных животных достоверно превышал аналогичный показатель клинически здоровых коров на 52,8 % (р>0,001). Этот интермедиат наиболее объективно отражает конечные стадии перекисного окисления липидов в организме и именно его содержание в биологических объектах обычно используют в качестве показателя активности химических реакций ПОЛ. Разница в других продуктах липо-пероксидации между больным и здоровыми коровами составила - по ДК на 29,2 % и по КД на 40,4 % (р<0,05).

Одновременно у больных коров выявили снижение показателей АОЗ относительно здоровых животных (табл. 2). Максимальные изменения зафиксированы в неферментном звене антиоксидантной защиты. Так, разница со здоровыми животными у коров с патологией печени по каротину составила 39,2% (р>0,001), а по витамину С 29,8% (р<0,05). При этом у клинически здоровых животных содержание определяемых витаминов регистрировалось на уровне нижней границы нормы, что обусловлено повышенным их расходом в период раздоя.

Патологический процесс в печени отразился на концентрации глута-тон-пероксидазы, являющейся ферментом второй линии антирадикаль-ной защиты. Установлено снижение ее активности, без ярко выраженного проявления с разницей в 12% между группами.

Таблица 2. Показатели системы АОЗ в крови коров и больных гепатозом (M±m; n=10)

Примечание: степень достоверности *р<0,05; **р>0,001 по отношению к здоровым коровам.

Выводы. Таким образом, развитие жирового гепатоза у коров проходит на фоне активации перекисного окисления липидов, при повышении всех продуктов липопероксидации. При этом в крови значительно возрастает уровень МДА, менее выражено увеличиваются концентрации ДК и КД. У больных коров выявляется снижение ряда показателей АОЗ относительно здоровых животных, при максимальной разнице в неферментном звене антирадикальной защиты (каротин и витамин С).

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и администрации Краснодарского края в рамках научного проекта № 19416-233016.

Список литературы:

1. Антипов В. А. и др. Повышение сохранности и продуктивности здоровья импортного молочного скота (методические рекомендации)// Краснодар, 2009. - 62 с.
2. Венцова И.Ю. Особенности пероксидации липидов у сухостойных и лакти-рующих высокопродуктивных молочных коров// Сельскохозяйственная биология. - 2011. - № 4. - С. 67-71.
3. Кузьминова Е.В. Диагностическое значение биохимических показателей крови при гепатопатологиях/ Е.В. Кузьминова, М.П. Семененко, Е.А. Старикова, Т.В. Михалева// Ветеринария Кубани. - 2013. - № 5. - С. 11-13.
4. Кузьминова Е.В. Современные подходы к лечению гепатопатий крупного рогатого скота/ Е.В. Кузьминова, М.П. Семененко, Т.А. Шах-Меликьян// Вестник ветеринарии. - 2011. - № 4 (59). - С. 135-137.
5. Мерзленко Р.А. Клинико-гематологические показатели и морфофункциональное состояние печени коров при гепатозе/ Р.А. Мерзленко, Р.А. Добрунов, Н.П. Зуев, В.Н. Позднякова// Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. - 2013. - № 2 (27). - С. 104-109.
6. Сафонов В.А. Свободнорадикальное окисление липидов и репродуктивное здоровье коров/ В.А. Сафонов, А.Г. Нежданов, М.И. Рецкий, С.В. Шабунин, Г.Н. Близ-нецова// Сельскохозяйственная биология. - 2014. - № 6. - С. 107-115.
7. Семененко М.П. Этиопатогенез и особенности гепатотропной терапии коров при гепатозах/ М.П. Семененко, Е.В. Кузьминова, Ф.Д. Онищук, Е.В. Тяпкина// Ветеринария. - 2016. - № 4. - С. 42-46.

Резюме. В настоящее время любой патологический процесс в организме рассматривается с точки зрения баланса в системе перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты организма, нарушение которого приводит к развитию окислительного стресса. К механизмам патогенеза поражений печени различного генеза относится дестабилизация мембран гепатоцитов, зависящая от инициирования свободнорадикального перекисного окисления липидов биомембран. Проведены исследования с целью определения интенсивности процессов перекисного окисления липидов и состояния антиоксидантной системы организма высокопродуктивных молочных коров при жировой дистрофии печени. В опыт отбирались животные, ранжированные по физиологическому состоянию, результатам клинического обследования, биохимическому профилю крови, а также по показателям ультразвуковой диагностики печени. Всего методом парных аналогов было подобрано 20 коров, из которых сформировали 2 группы (n=10): 1-я опытная - с диагнозом жировой гепатоз; 2-я контрольная - здоровые коровы. Установлено, что развитие жирового гепатоза у коров проходит на фоне активации перекисного окисления липидов при повышении всех продуктов липопероксидации. При этом в крови значительно возрастает уровень малонового диальдегида, который у больных животных достоверно превышал аналогичный показатель клинически здоровых коров на 52,8 % (р>0,001), при менее выраженном увеличении концентрации диеновых конъюгатов и кетодиенов. У больных коров выявляется снижение ряда показателей АОЗ относительно здоровых животных при максимальной разнице в неферментном звене антирадикальной защиты, составляющей по каротину - 39,2 % (р>0,001) и по витамину С - 29,8 % (р<0,05). Патологический процесс в печени отразился на концентрации глутатонпероксидазы, являющийся ферментом второй линии антирадикальной защиты. Установлено снижение ее активности, без ярко выраженной манифестации с разницей в 12 % между группами.

Ключевые слова: крупный рогатый скот, печень, жировой гепатоз, кровь, перекисное окисление липидов, антиоксидантная защита, биохимия, механизмы, патогенез.

Сведения об авторах:

Гринь Владимир Анатольевич, кандидат ветеринарных наук, начальник ГБУ КК «Управление ветеринарии города Краснодара»; 350910, г. Краснодар, ул. Карасун-ская, 110; тел.: 8-918-9602932; е-mail: grin@krasnodarvet.ru.

Кузьминова Елена Васильевна, доктор ветеринарных наук, доцент, ведущий научный сотрудник отдела фармакологии, Краснодарский научно-исследовательский ветеринарный институт - обособленное структурное подразделение ФГБНУ «Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии»; 350004, г. Краснодар, ул. 1-я Линия, 1; тел.: 8-918-4198369; е-mail: niva1430@mail.ru.

Абрамов Андрей Андреевич, научный сотрудник отдела фармакологии, Краснодарский научно-исследовательский ветеринарный институт - обособленное структурное подразделение ФГБНУ «Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии»; 350004, г. Краснодар, ул. 1-я Линия, 1; тел.: 8-902-4061527; е-mail: abramov1527@mail.ru.

Ответственный за переписку с редакцией: Семененко Марина Петровна, доктор ветеринарных наук, доцент, заведующая отделом фармакологии, Краснодарский научно-исследовательский ветеринарный институт - обособленное структурное подразделение ФГБНУ «Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии»; 350004, г. Краснодар, ул. 1-я Линия, 1; тел.: 8-918-4612663; е-mail: sever29l@mail.ru.