Главная Коллекция "Otherreferats" Биология и естествознание Физиологические механизмы антианемической и антиоксидантной активности хелатных соединений биогенных металлов

Физиологические механизмы антианемической и антиоксидантной активности хелатных соединений биогенных металлов

Анализ определения токсичности хелатных комплексов на белых мышах при подкожной инъекции. Проведение исследования антианемического и антиоксидантного действия хелатных комплексов железа, меди и кобальта с аминокислотами при постгеморрагической анемии.

Рубрика Биология и естествознание
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 21.07.2018
Размер файла 205,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

03.03.01 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ АНТИАНЕМИЧЕСКОЙ И АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ ХЕЛАТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ БИОГЕННЫХ МЕТАЛЛОВ

МИСБАХОВ ИЛЬЯС ИЛЬГИЗАРОВИЧ

Казань - 2010

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана»

Научный руководитель - доктор биологических наук Логинов Георгий Павлович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Зеленов Юрий Никандрович доктор биологических наук, профессор Игнатьев Николай Георгиевич

Ведущая организация - ФГОУ ВПО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия»

Защита диссертации состоится « 8 » октября 2010 года в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д - 220.034.02 при ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э.Баумана»: 420074, Казань, ул. Сибирский тракт, 35. тел. 273-96-17

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э.Баумана»

Автореферат разослан « 6 » сентября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук, профессор Р.Я.Гильмутдинов.

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы
В ранний постнатальный период поросята-сосуны имеют ряд физиологических особенностей, что требует обеспеченности их рационов питательными веществами (белками, жирами, углеводами), витаминами и минеральными веществами.
К числу наиболее дефицитных микроэлементов, играющих в организме весьма важную биологическую роль, относится железо. Железо в составе гемоглобина эритроцитов транспортирует кислород от легких к тканям, а обратно диоксид углерода, стимулирует кроветворение красным костным мозгом, действие цитохромов и других дыхательных ферментов, обуславливающих внутритканевое дыхание и синтез белков тканей, а, следовательно, прирост массы тела. Недостаток железа вызывает развитие анемии у поросят (Б.Д. Кальницкий, 1985; В.А. Г.Ф. Кабиров и соавт., 2005; W. Forth, 1973; P.R.Dallman, 1986 и др.).
Физиологической особенностью новорожденных поросят является то, что обкладочные клетки желудочных желёз в первые две недели не функционируют и не секретируют соляную кислоту (А.И. Карелин, 1983; И.П. Кондрахин, 1989; H.A. Larkin et al, 1983 и др.). Соляная кислота не только активирует пепсиноген и создает необходимую кислую среду, потребную для действия пепсинов, что вызывает образование ионизированного железа, который легко всасывается в двенадцатиперстной кишке.
Отсутствие соляной кислоты в желудочном соке новорожденных поросят приводит к развитию у них алиментарной анемии. Снижается количество эритроцитов в крови до 4,0·1012 л, гемоглобина - до 40-60 г/л. Внешними признаками анемии являются бледность кожи и конъюктивиты глаз, отечная опухоль глазных век, понижение аппетита, вялость, диспепсии, исхудание.
Недостаточность железа в организме поросят-сосунов восполняют инъекцированием железосодержащих препаратов двукратно во внутреннюю группу мышц бедра. Это требует физических затрат обслуживающего персонала на фиксацию поросят, особенно во вторую инъекцию, когда их масса значительно увеличивается.
Анемии способствует и недостаточность железа в рационе супоросных свиноматок и недостаток ряда других микроэлементов.
В связи с этим, на кафедре биологической и неорганической химии Казанской государственной академии ветеринарной медицины разрабатываются металлоорганические препараты хелатной структуры, которые вводятся в рацион супоросных свиноматок и поросят. Мы использовали синтезированные препараты феррокомп-3, содержащий в своем составе метионинаты железа, меди, кобальта, цинка, марганца, аскорбиновую кислоту, амилойодин и селенит натрия, также хелатные комплексы железа с цистеином, меди и кобальта с триптофаном, меди с аспарагиновой кислотой, которые имеют большую перспективу.
Хелатные формы биогенных металлов имеют преимущество перед неорганическими солями для использования в практике животноводства, так как имеют низкую токсичность и более эффективны при меньших дозах применения (Х.Ш. Казаков, 1963; Н.З. Хазипов, 1965; Э.В. Тен, 1972; Э.С. Елисеева, 1978; Р.Г. Бинеев, 1987; Ю.Н. Калимуллин, 1984; Г.П. Логинов, 1982; М.Ю. Метлякова, 1998 и др.).
Цель и задачи исследований
Целью работы явилось изучение влияния хелатных комплексов биогенных металлов с аминокислотами на токсичность, продуктивность свиноматок, рост и развитие поросят; биохимические показатели крови, антианемические и антиоксидантные свойства. Для достижения данной цели поставлены следующие задачи:
1. Синтезировать металлокомплексы хелатной структуры - железа, меди, цинка, кобальта и марганца с аминокислотами.
2. Определить токсичность хелатных комплексов на белых мышах при подкожной инъекции.
3. Провести исследования антианемического и антиоксидантного действия хелатных комплексов железа, меди и кобальта с аминокислотами на белых крысах при постгеморрагической анемии.
4. Исследовать влияние подкормки феррокомпа-3 и хелатных комплексов железа и меди с аминокислотами на продуктивность свиней, на рост, развитие поросят и на антиоксидантную активность.
5. Провести изучение эффективности хелатных комплексов на рост и развитие откормочных свиней
Научная новизна работы
Синтезированы антианемические препараты - феррокомп-3 и хелатные комплексы меди с триптофаном и аспарагиновой кислотой, железа с метионином и цистеином. Впервые установлено их антианемическое и антиоксидантное действие. Впервые изучено влияние подкормки хелатами железа с метионином, цистеином и меди с триптофаном, аспарагиновой кислотой на продуктивность свиноматок и сохранность поросят. Установлено стимулирующее влияние комплексов на эритропоэз и биохимические параметры крови новорожденных поросят.

Теоретическая и практическая значимость

Скармливание хелатных комплексов меди и железа с аминокислотами способствует антенатальному развитию плодов, повышению многоплодия, увеличению среднесуточных приростов живой массы и сохранению поросят к моменту отъема. Биохимические показатели крови поросят свидетельствуют об антиоксидантной активности и антианемическом действии препаратов, созданных на основе хелатных комплексов.

Рекомендации по использованию антианемических препаратов феррокомпа-3 и хелатных комплексов - метионината железа и триптофаната меди внедряются в агрофирме «Кубня» Кайбицкого района Республики Татарстан.

На защиту выносятся следующие положения:

1.Хелатные комплексы железа с метионином в сочетании с триптофанатами меди и кобальта на фоне постгеморрагической анемии вызывают повышение активности каталазы, содержания восстановленного глутатиона, церулоплазмина и тиоловых соединений.

2. Введение в рацион супоросных свиноматок феррокомпа-3, хелатных комплексов железа и меди с аминокислотами способствует повышению плодовитости, молочности свиноматок и сохранности поросят.

3. Металлокомплексы хелатной структуры обладают антианемической и антиоксидантной активностью.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на международной научной конференции и республиканской научной конференции (г. Казань, 2007, 2008, 2009), «Современные тенденции развития ветеринарной медицины и инновационные технологии в ветеринарии и животноводстве» (Казань, 2009).
1.7. Основное содержание диссертации изложено в 5 научных статьях, в том числе 2-х статьях в Ученых записках ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э.Баумана», включенных в перечень ВАК РФ.
1.8. Объем и структура диссертации. Диссертация включает: введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты собственных исследований и их обсуждение, выводы, практические предложения производству, приложения. Диссертация изложена на 153 страницах компьютерного текста, содержит 23 таблицы, 18 рисунков. Список использованной литературы включает 256 наименований, в том числе 111 на иностранных языках.

2. Собственные исследования

Материалы и методы исследований

В работе осуществлялся синтез хелатных комплексов биогенных металлов с биолигандами, изучались их физико-химические свойства и биологическая активность, эффективность и профилактика железодефицитной анемии поросят.

Исследования проведены в 2007-2009 годы на кафедре биологической и неорганической химии Казанской государственной академии ветеринарной медицины. В опытах использованы 650 свиней крупной белой породы, в том числе 40 свиноматок и 610 поросят. В лабораторных опытах использовали 50 белых крыс и 150 мышей. Биохимическим исследованиям и лабораторным анализам подвергли 1335 проб крови.

Для синтеза хелатных соединений были использованы сульфат меди CuSO4.5H2O, сульфат кобальта CoSO4.7H2O, сульфат цинка ZnSO4.7H2O, сульфат железа FeSO4.7H2O и сульфат марганца MnSO4.6H2O, все соединения квалификации «хч», едкий натр NaOH - «хч», метионин, триптофан, аспарагиновая кислота, цистеин - квалифакации «ч».

Оптическую плотность окрашенных водных растворов комплексов в видимой области спектра изучали с помощью спектрофотометра СФ-4а, рН растворов измеряли на рН-метре рН-150 М.

Регистрацию ИК-спектров поглощения твердых образцов хелатов металлов с аминокислотами проводили двулучевым спектрофотометром ИКС-14 в диапазоне 3600-500 см-1. В качестве диспергирующего элемента использовали призмы, приготовленные из LiF и NaCl.

Подопытные группы во всех опытах подбирались по принципу аналогов (возраст, пол, живая масса, уровень продуктивности, количество опоросов у свиней, породность животных и т.д.) Уход, содержание и кормление животных были одинаковыми. Опыты проводились в каждом конкретном случае по определенной схеме (табл. 1).

Для определения токсичности хелатов меди, кобальта, цинка с аминокислотами использовали метод Le Blanc и Deichman (1943). Белые мыши в количестве по 6 голов получали подкожно металлокомплексы (в водном растворе или суспензии в воде) в возрастающем количестве в 1,5 раза.

Для изучения биологической активности металлокомплексов на фоне постгеморрагической анемии были сформированы 3 группы белых крыс живой массой 100-130 г по 15 голов в каждой. Постгеморрагическая анемия у всех животных вызывалась кровопусканием.

Кровь от поросят для гематологических исследований брали утром до кормления из ушных или хвостовых вен.

В крови определяли содержание гемоглобина (по Г.В. Дервиз и Воробьевой, 1959), эритроцитов (по М.М. Розенталь, 1966), каталазы (по Баху и Зубковой, 1937); в сыворотке крови - количество общего белка (по биуретовой реакции), малонового диальдегида (А.В. Стальная, 1977), активность ферментов АсАТ, АлАТ, концентрацию лизоцима (по Дорофейчику, 1968), восстановленного и окисленного глутатиона (по методу Вудворда и Фрея в модификации М.С.Чулковой, 1967), церулоплазмина (по Равину), тиоловых соединений (по В.Ф. Фоломееву (1981), концентрацию железа и ЖСС - железосвязывающую способность сыворотки крови (набор реактивов ЖЕЛЕЗО-НОВО),

Для определения оптической плотности исследуемых растворов использовали фотоэлектроколориметры и спектрофотометр СФ-46.

Показатель продуктивности подопытных свиноматок учитывали по результатам опоросов и выращивания поросят до двухмесячного возраста. Определяли плодовитость, крупноплодность, молочность свиноматок, массу поросят в 30 и 60-дневном возрасте, выравненность приплода и его сохранность.

Таблица 1 - Схема опытов

Раздел 1. Химический синтез антианемических препаратов на основе биогенных элементов (Fe, Cu, Zn, Mn, I, Se), хелатированных белковыми аминокислотами (лабораторные опыты).

Синтез биопрепаратов: 1) метионинат железа; 2) метионинат меди; 3) метионинат кобальта. 4) метионинат цинка; 5) метионинат марганца; 6) триптофанат меди; 7) триптофанат кобальта; 8) цистеинат железа; 9) аспарагинат меди. ИК-спектры комплексов.

Ферроккомп-3, содержит метионинаты железа, меди, кобальта, цинка, марганца, аскорбиновую кислоту, амилойодин, селенит натрия

Раздел 2. Изучение токсичности, антианемической и антиоксидантной активности хелатных комплексов

150 белых мышей

Опыт № 1

Изучение токсичности хелатных комплексов на белых мышах

Опыт № 2

Изучение антианемического действия хелатных комплексов на белых крысах на фоне постгеморрагической анемии

Группы

n

Характеристика кормления

Продолжительность опыта

I - К

II - О

III - О

15

15

15

Основной рацион (ОР)

ОР, двукратная инъекция ферроглюкина-75 (0,5 мл)

две недели получала Fе-мет + Сu-три + Со-три

30 дней

30 дней

30 дней

Раздел 3. Изучение биологической активности препарата феррокомп-3; опыты на свиноматках и поросятах из расчета 80 мг Fe, 13,2 мг Cu, 30 мг Zn, 0,3 мг Co, 14 мг Mn - через день (поросятам - 0,1 доза).

Опыт № 3

Группы

n

Характеристика кормления

Продолжительность опыта

I - К

II - О

III - О

5

5

5

Основной рацион (ОР)

ОР + неорганические соли (железа, меди, цинка, кобальта, марган-ца)

ОР + феррокомп-3

140 дней

140 дней

140 дней

Раздел 4. Изучение биологической активности препаратов, содержащих метионинат железа (Fe-мет) + триптофанат меди (Cu-три); метионинат железа + аспарагинат меди (Cu-асп); цистеинат железа (Fe-цис) + аспарагинат меди; цистеинат железа + триптофанат меди (в одной дозе для свиноматок содержалось 80 мг Fe и 13,2 мг Cu (поросятам - доза 0,1).

Опыт № 4

Характеристика кормления

Продолжительность опыта

1 - К

II - О

III - О

IV - О

V- О

5

5

5

5

5

Основной рацион (ОР)

ОР + (Fe-мет) + (Cu-три)

ОР + (Fe-мет) + (Cu-асп)

ОР + (Fe-цис) + (Cu-асп)

ОР + (Fe-цис) + (Cu-три)

-

140 дней

140 дней

140 дней

140 дней

Раздел 5. Изучение влияния феррокомпа-3 на биохимические характеристики крови, на рост, развитие откормочных свиней (в одной дозе 200 мг препарата.)

Опыт № 5

1 - К

II - О

III - О

18

18

18

Основной рацион (ОР)

ОР + неорганические соли (железа, меди, цинка, кобальта, марганца)

ОР + феррокомп-3

90 дней

90 дней

90 дней

Раздел 6. Производственная апробация эффективности использования хелатных комплексов - интенсивность роста поросят-отъемышей, сохранность и затраты корма на прирост (в одной дозе феррокомпа-3 - 200 мг; в одной дозе хелатов железа и меди с аминокислотами - Fe-мет - 50 мг, Cu-три - 10 мг).

Опыт № 6

1 - К

II - О

III - О

36

36

36

ОР

Феррокомп-3

ОР +(Fe-мет) + (Cu-три)

60 дней

60 дней

60 дней

Статистическую обработку полученных результатов проводили методами вариационной статистики с использованием компьютерной технологии (Р.Х. Тукшаитов, 2001).

Экономическая эффективность учитывалась на основании показателей продуктивности с учетом затрат труда, кормов и материальных средств.

3. Результаты исследований

Синтез хелатных соединений

Синтез хелатных комплексов. Синтез хелатных комплексов биогенных металлов с аминокислотами проводили по методам, разработанным E. Abderhalden et al (1927), Л.П. Березиной и соавт. (1970), K.S.Murray et al (1975), T.Aoki et al (1980).

Образовавшиеся комплексы профильтровывали, несколько раз промывали небольшим количеством воды для удаления ионов натрия и сульфат-ионов. Комплексы высушивали при температуре 80-90о С. В метионинате железа содержалось 15,7% железа, метионинате меди -17,5% меди, метионинате кобальта - 16,4% кобальта, метионинате цинка - 17,8% цинка, метионинате марганца - 15,5% марганца, триптофанате меди -13,6% меди, триптофанате кобальта - 12,7% кобальта.

ИК-спектры хелатных комплексов

Следует отметить, что ИК-спектры, как и электронные спектры, являются физической константой молекулы, возникающие в результате возбуждения колебаний атомов и целых группировок в молекуле при поглощении тепловых квантов энергии, расположенных от 760 нм (границы ИК-спектров с видимой областью) до 200 см-1. В числе этих колебаний различают валентные симметричные Vсимм, валентные несимметричные Vасимм, деформационные колебания д различных типов - плоские и неплоские, ножничные, маятниковые, веерные, крутильные, скелетные и т.д. (Б.Д. Березин и соавт., 2001). Колебания таких связей, как С-Н, N-Н, О-Н, S-Н и др., а также функциональных групп -С=О, NН2 и др. являются характеристическими и располагаются в строго определенном интервале колебательных частот. На основании колебания связей делается заключение о наличии или отсутствии в молекуле тех или иных химических связей или атомных группировок

На основе данных ИК-спектров комплекса аспарагиновой кислоты с ионами меди (II) и кобальта (II) установлено, что координация осуществляется по одной карбоксильной группе (бидентатно-циклически) и аминогруппе, а вторая карбоксильная группа в комплексообразовании не участвует. На рис. 1-4 приведены ИК-спектры поглощения аспарагиновой кислоты, комплекса меди с аспарагиновой кислотой и метионина, метионината железа.

Как видно из ИК-спектров, комплекс меди с аспарагиновой кислотой имеет спектры поглощения при 1625 -1501 см-1, 1377-1409 и 3139-3264 см-1, обусловленные соответствующими асимметричными валентными колебаниями СОО?, симметричными валентными колебаниями СОО- и валентными колебаниями NH2. Валентные колебания связей в комплексах испытывают закономерные смещения в сторону меньших частот по сравнению с валентными колебаниями NH2 в свободных аминокислотах.

Mn2+ < Co2+ < Zn2++< Cu2+

Рис. 1 . ИК-спектр аспарагиновой кислоты

Рис. 2 - ИК-спектр комплекса меди с аспарагиновой кислотой

Рис 3 - ИК-спектр метионина

Метионин по отношению Fe2+, Fe3+, Сu2+, Zn2+ и Mn2+ ведет себя как бидентатный лиганд, ионы металлов в этих комплексах координированы через амино- и карбоксильную группы.

Рис. 4 - ИК-спектр метионината железа

Наличие в ИК-спектре метионината железа трех полос поглощения в области спектра 3300-2800 см-1 (3370, 2923, 2862 см-1), сильного поглощения при 1515 см-1 и более слабого при 1222 см-1, связанные с валентными колебаниями NH2-группы, асимметричными и симметричными колебаниями СОО-, свидетельствует, что между ионом железа (II) и аминокислотой имеются хелатные связи.

Испытание токсичности металлохелатов на белых мышах

Для определения токсичности хелатов меди, кобальта, цинка с аминокислотами использовали метод Le Blanc и Deichman (1943). Животные в количестве 6 голов получали подкожно металлокомплексы (в вазелиновом масле) в возрастающем количестве в 1,5 раза. За LD50 принимали ту дозу, при которой в живых оставалась половина животных.

В исследованиях, проведенных на белых мышах, нами показано, что биогенные металлы в виде хелатных комплексов с аминокислотами при подкожной инъекции менее токсичны, чем неорганические этих же металлов.

Токсичность сульфатов металлов в ЛD50 при однократном подкожном введении белым мышам (в мг металла на кг живой массы) составляет: сульфата меди - 51,5, сульфата цинка - 79,8, сульфата кобальта - 90,2, сульфата железа - 170,9, сульфата марганца - 239,0; метионинатов металлов: Сu(мет)2 - 289,7, Zn(мет)2 - 326,2, Cо(мет)2 - 285,8, Fe(мет)2 - 731,5, Mn(мет)2 - 796,5. Таким образом, хелатные комплексы при подкожном введении менее токсичны, чем неорганические соли

Изучение биологической активности металлохелатов на лабораторных животных

Для изучения биологической активности металлокомплексов были сформированы 3 группы белых крыс живой массой 100-130 г по 15 голов в каждой. У всех животных двукратным кровопусканием (через сутки) из хвостовой вены брали 20% от общей массы крови и вызывалась постгеморрагическая анемия. Крысы получали обильное питье, кормили комбикормом, свеклой, морковью и хлебом. Животные первой группы служили контролем, второй группе - инъецировали подкожно двукратно ферроглюкин-75 с интервалом 10 дней в дозе по 0,5 мл. Третья группа с кормом ежедневно в течение двух недель получала хелатные комплексы железа с метионином, меди и кобальта с триптофаном, в суточной дозе которых содержалось 1,8 мг Fe, 0,26 мг Cu и 0,1 мг Co. Кровь для анализа брали на 5, 10 и 25-е сутки опыта декапитацией от 5 голов животных каждой группы.

Как известно, процессы ПОЛ сдерживаются антиоксидантными системами, включая и фермент каталазу. В результате кровопускания у крыс в крови снизилась каталазная активность (рис. 5).. Характерная функция ее - высокоэффективный катализ разложения перекиси водорода на воду и кислород. Установлено, что подкормка животных комплексами металлохелатов способствует увеличению активности каталазы на 5.е сутки на 10,8% (Р<0,05), на 10-е - 16,2% (Р<0,05), на 25-е - 18,6% (P <0,01), активность фермента также возрастала после введения ферроглюкина (на 12,7 - 14,2%, P<0,05).

Рис. 5. Изменение каталазной активности в крови белых крыс, к.ч.

В табл. 2 приведены биохимические показатели крови белых крыс. Исследования показали, что в крови животных контрольной группы количество общего глутатиона на 5-е сутки составляло 47,2±2,6 мг%, на 10-е - 54,8±2,3 мг%, на 25-е - 61,5±2,8 мг%, концентрация восстановленного глутатиона - 36,5±1,6, 43,2±1,6 и 50,8±1,7 мг%. Введение ферроглюкина сопровождалось увеличением содержания восстановленного глутатиона на 8,5-11,4%, под воздействием металлохелатов - на 12,4-18,1%.

Церулоплазмин, гликопротеид сыворотки крови, образующийся в печени, участвует в регуляции баланса меди в организме, является антиоксидантом, предотвращающим образование активных промежуточных форм О2. Отмечалось увеличение в сыворотке крови животных третьей группы концентрации церулоплазмина на 10-е на 12,5% (Р<0,05) и 25-е сутки - на 14,7% (Р<0,05) и составила 48,6±1,50 мг%, 56,8±1,62 мг% соответственно (контрольные показатели в эти сроки исследования равнялись 36,4 ±1,38 мг %, 43,2±1,62 и 49,5±1,39 мг%).

При сравнении параметров лизоцимной активности сыворотки крови в динамике опыта отмечалось повышение уровня лизоцима у всех животных, в опытных группах этот процесс был более выраженным.

Специфические биологические свойства тиоловых соединений обусловлены наличием в их составе сульфгидрильных (SH-) групп. В последний срок исследования количество тиоловых соединений в сыворотке крови второй группы животных равнялось 2,14±0,1 ммоль/л и на 15,7% выше контрольных показателей. У животных третьей группы концентрация тиоловых соединений повышалось по сравнению с контрольными данными на 13,8-22,7%. токсичность хелатный инъекция аминокислота

Следует учитывать важную роль лизоцимов в лизисе грамположительных микробов. Лизоцимная активность на 5-е сутки у животных первой группы составляла 32,3±0,1%, второй - 35,1±0,1%, третьей - 34,8±0,1%. В последующие сроки отмечалось повышение этого показателя по второй группе на 8,6-12,3%, по третьей - на 9,6-14,2%. (рис. 6).

Таблица 2 - Биохимические показатели крови белых крыс

Показатели

Группы

Контроль

Ферроглюкин

Хелаты

5-е сутки

Глутатион общий, мг%

47,2±2,6

51,2±2,3

55,3±2,3*

Глутатион вос-становленный, мг %

36,5±1,6

39,6±1,6

42,2±1,7*

Церулоплазмин, мг%

36,4±1,4

41,4±1,5*

39,2±1,5

Тиоловые соеди-нения, ммоль/л

2,15±0,1

2,28±0,1

2,53±0,1

10- сутки

Глутатион общий, мг%

54,8±2,3

56,4±2,2

58,9±2,0

Глутатион восстановленный,мг%

43,2±1,6

47,9±1,5*

51,0±1,7***

Церулоплазмин, мг%

43,2±1,6

45,3±1,4

48,6±1,5*

Тиоловые соеди-нения, ммоль/л

1,74±0,1

2,11±0,1

1,98±0,1

25-е сутки

Глутатион общий, мг%

61,5±2,8

66,8±2,3

68,9±2,5*

Глутатион восстановленный, мг%

50,8±1,7

56,6±1,6*

57,1±1,8

Церулоплазмин,мг%

49,5±1,4

48,3±1,4

56,8±1,6**

Тиоловые соеди-нения, ммоль/л

1,85±0,1

2,14±0,1*

2,27±0,1**

* - Р < 0,05; ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,001 по сравнению с показателями у животных контрольной группы.

Рис. 6 - Динамика изменения лизоцимной активности в сыворотке крови белых крыс, мг%

Таким образом, введение в рацион белых крыс с экспериментально моделированной у них постгеморрагической анемией феррокомпа-3 способствует повышению в крови количества глутатиона, церулоплазмина, тиоловых соединений, лизоцимной активности, положительно влияет на нормализацию физиолого-биохимического статуса организма животных.

Изучение подкормки хелатными комплексами железа и меди с аминокислотами на продуктивность свиноматок, рост и развитие поросят

Производственные опыты проведены на пяти группах супоросных свиноматок живой массой 152-162 кг по 5 голов в каждой. Первая группа - контрольная. Животные опытных групп начиная с 30-35 дней супоросности и в течение двух месяцев после опороса (всего в среднем 140 дней) получали хелатные формы железа и меди с аминокислотами. Животные второй группы получали метионинат железа и триптофанат меди, третьей - метионинат железа и аспарагинат меди, четвертой - цистеинат железа и аспарагинат меди, пятой - цистеинат железа и триптофанат меди. В одной дозе препарата содержалось 80 мг Fe и 13 мг Cu. Опыт продолжался 140 дней.

Результаты исследования влияния хелатных комплексов железа с метионином и цистеином, меди с аспарагиновой кислотой и триптофаном в разных сочетаниях на продуктивность свиноматок представлены в табл. 3.

Как видно из таблицы, подкожные инъекции хелатов оказали положительное влияние на плодовитость, молочность и сохранность поросят к моменту отъема.

Одним из важных показателей продуктивности свиноматок является молочность, что, безусловно, оказывает решающее влияние на сохранность поросят в первые недели их жизни. Молочность свиноматок контрольной группы равнялась 44,6±1,5 кг. У животных второй группы этот показатель составил 48,2±1,3 кг, или на 8,1% больше, чем в контроле. Молочность свиноматок третьей, четвертой и пятой групп составила 47,0±1,3, 47,2±1,2 и 48,0±1,2 кг, что соответственно на 5,4, и 7,6% выше контрольных значений.

Таблица 3 - Влияние хелатов меди и железа на воспроизводительные функции свиноматок

Группы

Живая масса в 21 день

Живая масса в 2 месяца

Сохранность,

%

Получено

поросят

Масса поросят, кг

Масса одно-го поросенка

Количество поросят

Масса помета, кг

Масса поросенка, кг

К

9,8

44,6±1,5

4,85

8,6

126,4

14,70±0,1

89,4

II (Fe-мет + Cu-три)

10,6

48,2±1,3

4,92

9,6

154,1

16,05±0,1

94,1

в %

108,1

121,9

105,2

III (Fe-мет +

Cu-асп)

10,0

47,0±1,3

4,90

9,4

159,5

15,60±0,1

95,9

в %

105,4

126,1

107,3

IV Fe-цис +

Cu-асп)

10,4

47,2±1,2

4,93

9,6

147,4

15,52±0,1

96,0

в %

105,8

116,6

108,6

V Fe-цис +

Cu-три)

10,8

48,0±1,2

4,90

9,6

150.4

15,64±0,12

92,3

в %

107,6

119,0

103,2

Живая масса поросенка перед отъемом по контрольной группе равнялась 14,70±0,1 кг, по второй - 16,05±0,1, третьей - 15,60±0,1, четвертой - 15,52±0,1 и пятой - 15,64±0,12 кг, что на 9,2, 6,1, 5,6 и 6,4% вые контрольных показателей.. Сохранность поросят в двухмесячном возрасте в контрольной группе равнялась 89,4, в опытных группах - 94,1, 95,9, 96,0 и 92,3% соответственно.

Таким образом, хелатные добавки в рацион свиноматок и подкормка ими поросят снижают их смертность и увеличивают их живую массу. Наиболее эффективным оказалось скармливание хелатных комплексов Fe-мет + Cu-три (вторая группа) и Fe-мет + Cu-асп (третья группа).В табл. 4 приведены показатели по результатам исследования на гематологическую картину крови и активность фермента каталазы.

Концентрация гемоглобина в крови является показателем статуса железа в организме животных. Из табл. 4 следует, что на гемопоэз на 5-е сутки наибольшее влияние оказали метионинат железа и триптофанат меди (2-я группа), и концентрация гемоглобина в крови составляла 124,0±3,9 г/л, что на 14,2% выше контроля (Р<0.05), количество эритроцитов равнялось 5,70±0,16х1012/л и на 13,1% вые контрольных показателей. (Р<0,05),).

Также достоверное повышение концентрации гемоглобина и количества эритроцитов в крови отмечалось на первый и второй сроки исследования у животных третьей группы, получавших, метионинат железа и аспарагинат меди. На 5-е сутки концентрация гемоглобина в крови данной группы составляла 123,3±3,8 г/л, на 10-е - 131,5 г/л и на 13,5 (Р < 0,05) и 19,0% (Р < 0,01)выше контрольных значений. Также у животных этой группы отмечалось отмечалось достоверное повышение числа эритроцитов (Р < 0,05).

Каталаза (КФ 1.11.1.6) - гемсодержащий фермент, содержит в своем составе 0,09% Fe3+, поэтому при ЖДА снижается активность каталазы эритроцитов, связанной с дефицитом железа, входящим в состав гема. На каталазную активность наибольшее влияние оказала подкормка метионинатом железа и аспарагинатом меди. Каталазная активность в крови достоверно повышалась на последний срок исследования у животных третьего по пятой опытных групп и составляла 128,8; 123,7 (Р < 0,001), 112,3% (Р < 0,05) от контрольных показателей.

Тот факт, что в крови повышается количество эритроцитов и гемоглобина, свидетельствует об антианемическом действии хелатных комплексов. Увеличение активности каталазы в крови связано с антиоксидантной активностью хелатных комплексов.

Таблица 4 - Содержание гемоглобина, эритроцитов и каталазы в крови поросят (n = 5 в группе)

Груп-

пы

Показатели

Эритроциты, х1012/л

Гемоглобин, г/л

Каталаза, к.ч.

5-е сутки

К

5,04±0,15

108,6±3,4

2,15±0,06

II (Fe-мет + Cu-три)

5,70±0,16*

124,0±3,9*

2,38±0,07*

III (Fe-мет +

Cu-асп)

5,65±0,17*

123,3±3,8*

2,26±0,08

IV Fe-цис +

Cu-асп)

5,34±0,15

119,0±3,6

2,40±0,08*

V Fe-цис +

Cu-три)

5,84±0,16**

120,8±3,5*

2,23±0,06

10-е сутки

К

5,16±0,16

110,5±4,1

2,36±0,08

II (Fe-мет + Cu-три)

5,66±0,14*

124,9±3,8*

2,46±0,08

III (Fe-мет +

Cu-асп)

5,80±0,14*

131,5±4,4**

2,56±0,07

IV Fe-цис +

Cu-асп)

5,36±0,16

118,3±3,7

2,44±0,08

V Fe-цис +

Cu-три)

5,24±0,16

120,9±3,9

2,48±0,08

25-е сутки

К

5,23±0,16

118,4±3,2

2,36±0,08

II (Fe-мет + Cu-три)

5,68±0,14

132,6±3,7

2,56±0,08

III (Fe-мет +

Cu-асп)

5,48±0,14

125,8±3,4

3,04±0,08

IV Fe-цис +

Cu-асп)

5,58±0,16

127,9±3,6

2,92±0,08***

V Fe-цис +

Cu-три)

5,36±0,16

122,2±3,4

2,65±0,08*

В табл. 5 приведено содержание церулоплазмина (феррооксидазы), железа в сыворотке крови и железосвязывающая способность сыворотки крови.

Значительное влияние на оксидазную активность в сыворотке крови оказали цистеинат железа и триптофанат меди (5-я группа) и цистеинат железа и аспарагинат меди (4 группа). Количество церулоплазмина в сыворотке крови животных четвертой и пятой групп на 5, 10 и 25-е сутки повышалось до 80,8±2,38 и 83,6±2,24 мг%, 79,8±2,42 и 83,2±2,52 мг%; 83,7±2,33 и 80,2±2,40 мг% соответственно. Контрольные показатели в эти сроки исследования равнялись 70,5±2,35 мг %, 72,0±2,16 и 68,5±2,25 мг%.

Таблица 5 - Содержаниие церулоплазмина, железа и железосвязывающая спсобность сыворотки крови поросят (n = 5 в группе)

Группы

Показатели

Церулоплазмин, мг%

Железо, мкмоль/л

ЖСС, мкмоль/л

5-е сутки

К

70,5±2,35

12,7±1,0

96,4±2,9

II (Fe-мет + Cu-три)

78,6±2,40*

16,1±1,1*

65,3±2,1***

III (Fe-мет +

Cu-асп)

73,2±2,42

18,7±1,4**

75,4±2,2***

IV Fe-цис +

Cu-асп)

80,8±2,38*

14,2±1,4

75,3±2,7***

V Fe-цис +

Cu-три)

83,6±2,24**

20,0±1,05***

64,3±2,2***

10-е сутки

К

72,0±2,16

13,2±1,1

78,3±1,4

II (Fe-мет +

Cu-три)

79,2±2,38*

18,5±2,3

62,6±2,5***

III (Fe-мет +

Cu-асп)

75,4±2,53

16,5±1,80

66,3±1,9***

IV Fe-цис +

Cu-асп)

79,8±2,42*

18,7±1,1**

65,3±2,2***

V Fe-цис +

Cu-асп)

83,2±2,52**

17,0±1,0*

64,0±1,8***

25-е сутки

К

68,5±2,25

14,5±1,95

73,8±2,8

II (Fe-мет +

Cu-три)

75,2±2,18

17,2±1,70

60,8±2,5**

III (Fe-мет +

Cu-асп)

74,8±2,35

16,5±1,95

65,0±2,4*

IV Fe-цис +

Cu-асп)

83,7±2,33**

22,9±2,03*

64,3±2,1*

V Fe-цис +

Cu-асп)

80,2±2,40**

18,2±1,95

62,8±2,2*

В табл. 6 приведены показатели по результатам исследования на белковые и остаточные SH-группы и на количество малонового диальдегида.

Наибольшее увеличение белковых SH-групп отмечалось на 5-е сутки поросят, и количество их составило 14,5±0,46 ммоль/л, что на 29,5% выше контрольных значений.

Таблица 6 - Содержание белковых и остаточных SH-групп и МДА у поросят в ранний постнатальный период (n = 5 в группе)

Группы

Показатели

Белковые

SH-группы, ммоль/л

Остаточные

SH-группы,

ммоль/л

МДА, мкм/л

5-е сутки

К

11,2±0,33

1,62±0,04

0,54±0,02

II (Fe-мет + Cu-три)

12,6±0,34*

1,87±0,05**

0,47±0,01**

III (Fe-мет +

Cu-асп)

14,5±0,46***

1,82±0,06*

0,46±0,02**

IV Fe-цис +

Cu-асп)

13,8±0,38***

2,12±0,06***

0,41±0,02***

V Fe-цис +

Cu-асп)

12,6±0,40*

2,08±0,07***

0,46±0,02*

10-е сутки

К

11,9±0,34

1,80±0,05

0,58±0,03

II (Fe-мет + Cu-три)

13,5±0,36*

1,84±0,06

0,45±0,02**

III (Fe-мет +

Cu-асп)

12,8±0,40

1,92±0,08

0,42±0,02**

IV Fe-цис +

Cu-асп)

12,7±0,42

2,10±0,08*

0,38±0,02***

V Fe-цис +

Cu-асп)

13,5±0,38*

2,50±0,08***

0,44±0,01**

25-е сутки

К

10,8±0,31

1,77±0,05

0,62±0,02

II (Fe-мет + Cu-три)

12,9±0,41**

2,01±0,07*

0,50±0,02**

III (Fe-мет +

Cu-асп)

12,5±0,35**

2,43±0,06***

0,44±0,01***

IV Fe-цис +

Cu-асп)

13,3±0,38***

1,90±0,06

0,41±0,01***

V Fe-цис +

Cu-асп)

13,1±0,38**

1,88±0,07

0,38±0,02***

Следует отметить, что определение МДА служит одним из методов исследования ПОЛ. У животных контрольной группы в сыворотке крови на 5-е, 10-е и 25-е сутки содержалось 0,54±0,02 мкм/л, 0,58±0,03 и 0,72±0,02 мкм/л МДА. А в опытных группах ее концентрация по сравнению с опытными показателями снижалась на первый срок исследования до 75,9-87,0%, на второй - до 66,5-77,6%, на последний срок - до 44,4-55,5% от соответствующих контрольных значений.

Эффективность использования хелатных комплексов - интенсивность роста поросят-отъемышей и затраты кормов

На поросятах-отъемышах испытывали препараты, содержащие хелатные комплексы. Из поросят крупной белой породы в возрасте 60 …70 дней методом групп-аналогов формировали 3 группы по 36 голов в каждой.

Рацион кормления всех групп животных сбалансирован по основным питательным веществам, согласно существующим нормам. Животные первой группы получили основной рацион (ОР), поросятам второй группы дополнительно к ОР задавали феррокомп-3 из расчета 200 мг на животное в сутки, третьей группе - ОР + метионинат железа и триптофанат меди из расчета в одной дозе 8 мг Fe и 1,3 мг Cu в хелатной форме. Интенсивность роста поросят, сохранность и затраты корма на прирост представлены в табл. 7.

Из данных табл. 7 видно, что за два месяца наблюдения живая масса подопытных поросят увеличилась по сравнению с контролем при скармливании феррокомпа-3 до 16,3±1,0, метионината железа и триптофаната меди - до 16,8±1,0 кг, что на 10,9 и 14,3% выше контрольных показателей. Среднесуточный прирост за это время также был больше чем в контрольной группе на 7,4 и 11,7 % соответственно.

Таблица 7 - Влияние феррокомпа-3 и метиоината железа с триптофанатом меди на интенсивности роста, сохранность поросят

Показатели

Контроль

Феррокомп-3

Fe-мет + Cu-три

Живая масса, кг в начале опыта

16,4+0,7

16,3+0,6

16,3±0,7

в конце опыта

31,1±1,1

32,6± 0,9

33,1+ 1,0

Прирост живой массы, кг

14,7+0,9

16,3±1,0

16,8±1,0

% к контрольной группе

-

110,9

114,3

Среднесуточный

прирост, г

245,0+14,2

271,7±15,4

280,0+ 15,8

% к контрольной группе

-

107,4

111,7

Затрачено на 1 кг прироста, корм. ед.

6,28

5,92

5,88

% к контрольной группе

-

94,3

93,6

Подсчет расхода кормов показал, что за период опыта животные контрольной группы на килограмм прироста живой массы израсходовали 6,28 кг кормовых единиц против 5,92 и 5,88 у второй и третьей групп, что на 6,1 и 6,8% ниже контрольных значений. Меньшая затрата кормовых единиц и более высокий прирост живой массы поросят-отъемышей опытных групп, вероятно, связаны с улучшением процессов пищеварения, следовательно, более эффективным усвоением питательных веществ.

Высокая биологическая активность и отсутствие токсичности металлокомплексов хелатной структуры свидетельствует об их эффективности и перспективности для профилактики алиментарной анемии поросят-сосунов, повышение воспроизводительных способностей свиноматок и роста живой массы у поросят.

Выводы

1. Научно обоснована целесообразность введения в рацион молодняка и взрослых свиней феррокомпа-3, и хелатных комплексов железа и меди с аминокислотами. Феррокомп-3 вводится в рацион супоросным свиноматкам (с 23-25 дней беременности) до отъема в дозе 1 г через день. Метионинат железа с триптофанатом меди, метионинат железа с аспарагинатом меди, цистеинат железа с аспаагинататом меди и цистеинат железа с триптофанатом меди включаются в рацион в эти же сроки из расчета 80 мг желаза и 13 мг меди в сутки через день. Поросятам-отъемышам и откормочникам вскармливается один раз в 2 дня 200 мг феррокомпа-3 или хелатных комплексов железа и меди с аминокислотой по 80 мг железа и 13 мг меди в сутки один раз в два дня.

2. Определена токсичность (LD50) неорганических солей и хелатных соединений (10 препаратов) на белых мышах. Отобраны препараты для изучения, относящиеся к IV классу- малотоксичные, это феррокомп-3, метионинат железа, цистеинат железа, аспарагинат меди.

3. Используя ИК-спектроскопию установили хелатную структуру изученных металлоорганических комплексов.

4. Феррокомп-3 вызывает у поросят-сосунов повышение в крови эритроцитов на 8,7-19,0%, гемоглобина на 13,5-14,2%, железа - на 22,7-27,8%, тиоловые соединения - 1,2-1,4 раза, активность каталазы - на 12,3- 28,8%, оксидазной активности церулоплазмина - 22,2%. Одновременно снижается содержание в крови малонового диальдегида. Это свидетельствует об антианемической и антиоксидантном действии препарата.

5. Введение в рацион белых крыс хелатных комплексов железа с метионином меди и кобальта с триптофаном в суточной дозе 1,8 мг железа, 0,26 мг меди и 0,1 мг кобальта в течение 2-х недель на фоне постгеморрагической анемии сопровождается повышением активности каталазы на 10,8-18,6%, содержания восстановленного глутатиона на 12,4-18,1%, концентрации церулоплазмина (на 10-е сутки - 12,5%, на 25-е сутки - 14,7%) и тиоловых соединений на 13,3-22,7%.

6. Металлоорганические комплексы хелатной природы, если их задавать с кормами, повышают продуктивность свиней. У свиноматок плодовитость возрастает на 13% и молочность - на 23,1%. Поросята рождаются более крупноплодными, имеют большой привес до отъема, а их сохранность к 2-х месячному возрасту составляет 94,4%. Поросята-отъемыши в течение 2-х месяцев имели прирост живой массы больше на 7,7-11,7%, а расход кормов меньше на 6,1-6,8%. Увеличиваются привесы откормочников - на 13,3-17,5%.

Практические предложения

1. Для профилактики алиментарной анемии у поросят с 23-25 дней беременности свиноматок рекомендуется вводить в их рацион феррокомп-3 по 1 г препарата через день или метионинат железа (по 0,5 г) с триптофанатом меди (по 0,1 г)

2. Для повышения прироста поросят-отъемышей и свиней на откорме рекомендуется скармливать им через день по 200 мг феррокомпа-3 или метионината железа с триптофанатом меди по 60 мг.

Список публикаций по теме диссертации

1. Мисбахов, И.И. Влияние феррокомпа на биохимические показатели крови лабораторных животных / И.И. Мисбахов, И.З. Сафин // Тезисы докладов научных конф. студентов по ветеринарии и зоотехнии. - Казань, 2004. - С. 49-50

2. Мисбахов, И.И. Влияние металлокомплексов хелатной структуры на биохимические характеристики крови, на рост и развитие откормочных свиней / И.И. Мисбахов, Г.П. Логинов // Ветеринарная медицина домашних животных: Сборник статей - Казань: Печатный двор, 2004, вып 4.. - С. 113-115.

3. Мисбахов, И.И. Антиоксидантная и антианемическая направленность хелатных комплексов биогенных металлов / И.И. Мисбахов, Г.П. Логинов, А.А.Мамаева // Ветеринарная медицина домашних животных: Сборник статей - Казань: Печатный двор, 2007, вып 4. - С. 110-113.

4. Мисбахов, И.И., Антиоксидантная активность феррокомпа-3 и применение его для профилактики анемии поросят / И.И.Мисбахов, Г.П.Логинов, Н.М.Машковцев // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э.Баумана. - Казань, 2009, Т. 191. - С. 178-184.

5. Мисбахов, И.И. Использование хелатных форм железа и меди с белковыми аминокислотами для профилактики анемии поросят / И.И. Мисбахов, Т.Р. Гайсина, Г.П. Логинов // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э.Баумана. - Казань, 2009, Т. 197. - С. 273-281.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены