Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,441

БИОХИМИЧЕСКИЙ СТАТУС ОРГАНИЗМА ЖИВОТНЫХ КАК КОМПЕНСАТОРНО-РЕГУЛЯТОРНАЯ РЕАКЦИЯ НА ФОНЕ ДЕЙСТВИЯ СТРЕССА

Рапиев Р.А. 1 Маннапова Р.Т. 1
1 ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет МСХА имени К.А. Тимирязева»
С повышением уровня механизации на фермах все чаще стала возникать проблема шумового стресса. С усилением акустического фона у животных нарушаются физиологические и продуктивные показатели. Для изучения механизма действия шума на организм животных необходимо знать влияние его на динамику биохимических реакций в организме и изыскать методы и средства для их коррекции и восстановления. В этой связи цель исследований – выявить степень влияния кратковременного и длительного действия шумового стрессового фактора на биохимические показатели углеводного, белкового и липидного обменов в организме свиней, продукцию сывороточных ферментов и определить степень и скорость восстановления их уровня при комплексном применении маточного молочка пчел и необработанного янтаря. Результаты исследований показали, что кратковременный стрессовый фактор и особенно выраженно длительный стрессовый фактор вызывают в организме глубокие перестройки биохимических показателей. Применение на фоне действия на организм стресса необработанного янтаря и маточного молочка пчел способствует коррекции биохимических реакций в виде восстановления до физиологических значений уровня глюкозы, общего билирубина, общего холестерина, мочевины, креатинина, щелочной фосфатазы, общего белка, ферментов α-амилазы, АлАт и АсАт. Полное восстановление нарушенных биохимических реакций в организме животных, вызванных действием стресса, отмечается при комплексном применении необработанного янтаря и маточного молочка пчел.
кратковременный и длительный шумовой стрессовый фактор
глюкоза
общий билирубин
холестерин
мочевина
креатинин
щелочная фосфатаза
общий белок
α-амилаза
АлАт и АсАт
необработанный янтарь
маточное молочко пчел
1. Гуськов А.Н. Влияние стресс-фактора на состояние сельскохозяйственных животных. – М.: Агропромиздат, 1994. С. 38–41.
2. Маннапова Р.Т. Коррекция уровня гормонов надпочечников при кратковременном и длительном стрессе свиней янтарем и маточным молочком пчел / Р.Т. Маннапова, Р.А. Рапиев // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 1 (2). – С. 304–307.
3. Маннапова Р.Т. Восстановление кроветворения необработанным янтарем на фоне гипотиреоза / Р.Т. Маннапова, Р.А. Рапиев // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана. – Казань, 2013. – Т. 213. – С. 129–134.
4. Мошков Н.Н. // Неизвестное об известном. Янтарь – источник энергии, красоты и здоровья: основы энергоинформационной медицины. – Калининград, 2004. – 179 с.
5. Омаров Ш.М. Апитерапия. Продукты пчеловодства в мире медицины. – Ростов на Дону, 2009. – 352 с.
6. Преображенский Д.И. Стресс и патология размножения сельскохозяйственных животных. – М.: Наука, 1993. –С. 22–25.

Стресс – неспецифическая реакция организма на воздействие, нарушающее его гомеостаз. Стресс у животных вызывают разнообразные факторы, начиная от шума, запаха, вплоть до несоответствующего обращения с животными, также перегон, перевозки. Стресс-факторы могут иметь происхождения разного характера: физического, радиоактивного, инфекционного и др. Если сила влияния стресса незначительная, организм способен адаптироваться, но когда стресс-фактор превышает компенсаторные возможности организма, животное начинает болеть и гибнет. Стресс-факторы используются в селекции для получения стойких и физически сильных животных с хорошими воспроизведенными характеристиками. С повышением уровня механизации на фермах все чаще стала возникать проблема шумового стресса. Под действием шума у животных развивается угнетенность, изменяется артериальное давление и ухудшаются функциональные свойства сердечной мышцы. Установлено, что с усилением акустического фона у коров удои снижаются в среднем на 18 %, откорм свиней значительно падает и увеличиваются затраты корма на 1 кг прироста [1, 2, 5, 6]. Однако для изучения механизма действия шума на организм животных необходимо знать влияние его на динамику биохимических реакций в организме и изыскать методы и средства для их коррекции и восстановления [3, 4]. В этой связи целью исследований стало выявление степени влияния кратковременного стрессового фактора (КСФ) и длительного стрессового фактора (ДСФ), вызванного работой шумового механизма на биохимические показатели углеводного, белкового и липидного обменов в организме свиней, продукцию сывороточных ферментов и определение степени и скорости восстановления их уровня при комплексном применении маточного молочка пчел и необработанного янтаря.

Материалы и методы исследований

Опыты проводились на поросятах, которые по принципу аналогов были разделены на 7 групп. Животные 1 группы были контрольные. Поросята 2 группы подвергались действию кратковременного стрессового фактора (КСФ), 3 группы – длительного стрессового фактора (ДСФ). Животные 4 и 5 групп на фоне КСФ и ДСФ находились под влиянием аэроионов янтаря, которые выделялись от янтарных планшетов и дополнительно в их рацион вносили янтарный порошок в дозе 5 г на голову, 1 раз в день, с кормом, ежедневно в течение 30 дней. Прямоугольная сторона янтарного планшета размером 60×60 см создает поток легких отрицательных ионов на расстоянии 1,5 м в 2833 ион//см3/с. На каждую клетку с животными устанавливали по 4 планшета на 1 час в день. Измерение количества легких отрицательных ионов в клетках с животными проводили с использованием счетчика аэроинов САИ ТГУ-70 ИТ 6914. С поросятами 6 и 7 групп на фоне КСФ и ДСФ проводили те же манипуляции, что и с животными 4 и 5 групп и дополнительно в рацион животных этих групп вносили маточное молочко пчел из расчета 20 г (2 таблетки «Апилака») в день на животное, в течение 15 дней эксперимента, из шприца со шлангом, предварительно растворив в слабощелочной воде для предупреждения разрушения его желудочным соком). КСФ и ДСФ создавали путем включения механизма (электрический отбойный молоток Sparky K 615CE) с высоким уровнем шума (120 децибелов) при КСФ (2, 4 и 6 группы) – в течение 2 дней, при ДСФ (3, 5 и 7 группы) – в течение 20 дней, ежедневно, 1 раз в день. Кровь для исследований забирали утром до начала опытов (фон), затем через 3, 24, 48, 72 часа и 7, 30, 60 и 90 сут от начала эксперимента. Биохимические исследования проводили классическими методами.

Результаты исследований и их обсуждение

КСФ и ДСФ способствовали повышению уровня глюкозы, необходимого для депонирования энергии в организме и для текущего расхода энергии в клетке. Через 3 часа от начала опыта содержание глюкозы в крови свиней опытных групп незначительно превысило контрольный уровень по 2, 3, 4, 5, 6 и 7 группам: в 1,12; 1,10; 1,07; 1,08; 1,04 и 1,06 раза (на 12,0; 10,0; 7,0; 8,0;4,0 и 16,0 %). Более активное повышение глюкозы регистрировалось в крови животных опытных групп через 24 часа эксперимента. Максимальный показатель глюкозы в крови регистрировался через 7 сут исследования. К этому периоду опыта уровень глюкозы у животных опытных групп превышал контрольный показатель: по 2, 3, 4, 5, 6 и 7 группам в 1,50; 2,39; 1,58; 2,30; 1,53 и 2,22 раза (на 50,0; 139,0; 58,0; 130,0; 53,0 и 122,0 %).

В последующие сроки эксперимента по всем опытным группам наблюдалось снижение уровня глюкозы в крови по сравнению с данными по предыдущему сроку исследований. Через 30 сут опыта содержание глюкозы в крови свиней опытных групп хотя и снизилось по сравнению с его значением на 7 сут эксперимента, однако оставалось на более высоком уровне по сравнению с контрольной цифрой на данный срок исследования. К концу опыта (90 дней) уровень глюкозы в крови свиней опытных групп имел тенденцию к дальнейшему снижению. По 6 группе описываемый показатель соответствовал к этому сроку исследования контрольному значению. Показатели глюкозы в крови свиней 2, 3, 4, 5, 7 групп были выше его значения у животных контрольной группы в 1,27; 1,74; 1,36; 1,88 и 1,5 раза (на 27,0; 74,0; 36,0; 88,0 и 50,0 %).

Содержание общего белка в сыворотке крови свиней опытных групп изменялось в сторону снижения. Этот процесс проявлялся уже через 3 часа от начала опыта. В последующие сроки опыта процесс снижения уровня общего белка прогрессировал, и отмечались резкие отличия в его содержании у опытных животных. Через 24 часа от начала эксперимента содержание общего белка в сыворотке крови свиней опытных групп было ниже, чем в контроле: по 2, 3, 4, 5, 6 и 7 группам в 1,40; 1,59; 1,46; 2,03; 1,37 и 1,67 раза (на 40,0; 59,0; 46,0; 103,0; 37,0 и 67,0 %). Максимальное снижение уровня общего белка в сыворотке крови свиней регистрировалось через 7 сут от начала опыта. В последующие периоды опыта наблюдалось повышение уровня общего белка в сыворотке крови свиней опытных групп по сравнению с данными по предыдущим периодам исследований. К 30 и к 90 сут эксперимента содержание общего белка в сыворотке крови свиней 6 группы восстановилось до физиологического значения. Показатели свиней 2, 3, 4, 5 и 7 опытных групп хотя и снизились, но продолжали уступать контрольным показателям на 30 и 90 сут эксперимента: в 1,15 и 1,05 раза (на 15,0 и 5,0 %); в 1,47 и 1,30 раза (на 47,0 и 30,0 %); в 1,07 и 1,2 раза (на 7,0 и 27,0 %); в 1,32 и 1,18 раза (на 32,0 и 180 %); в 1,22 и 1,14 раза (на 22,0 и 14,0 %).

Содержание общего билирубина в плазме крови под влиянием КСФ и особенно ДСФ в процессе эксперимента увеличивалось. Через 3 часа от начала эксперимента его повышение в плазме крови свиней 2, 3, 6 и 7 групп отмечалось в 1,06; 1,05; 1,04 и 1,05 раза (на 6,0; 5,0; 4,0 и 5,0 %), через 24 часа – в 1,13; 1,31; 1,06 и 1,17 раза (на 13,0; 31,0; 6,0 и 17,0 %), через 7 сут – в 1,25; 1,57; 1,24 и 1,49 раза (на 25,0; 57,0; 24,0 и 49,0 %). Через 30 сут от начала опыта уровень общего билирубина в плазме крови свиней 2, 3 и 7 групп имел тенденцию к снижению по сравнению с показателем предыдущего срока исследования: в 1,03; 1,12 и 1,05 раза (на 3,0; 12,0 и 5,0 %). Однако на данный срок опыта уровень общего билирубина в плазме крови свиней 2, 3, 6 и 7 опытных групп продолжал превышать, в разной степени выраженности, показатель животных контрольной группы. К концу опыта (90 сут) содержание общего билирубина в плазме крови свиней 2 группы приблизилось к контрольной цифре, уступая ей лишь в 1,08 раза (на 8,0 %), а в плазме крови животных 6 группы соответствовало физиологическому уровню. Показатели общего билирубина в плазме крови свиней 3 и 7 групп превышали контрольный уровень соответственно в 1,48 и 1,19 раза (на 48,0 и 19,0 %).

В крови свиней, подвергнутых действию стрессового фактора (КСФ и особенно ДСФ), показатель общего холестерина в процессе эксперимента изменялся в сторону повышения. Через 3 часа опыта повышение общего холестерина регистрировалось только по 2 и 3 группам – в 1,17 и 1,12 раза (на 17,0 и 12,0 %). Показатели свиней 6 и 7 групп к этому сроку исследования соответствовали физиологическому уровню. В следующий срок эксперимента (24 часа) отмечалось увеличение в крови общего холестерина по 2, 3, 6 и 7 опытным группам животных: в 1,56; 1,83; 1,39 и 1,74 раза (на 56,0; 83,0; 39,0 и 74,0 %). Через 7 сут описываемый показатель в крови животных несколько снизился, но в целом уровень общего холестерина в крови свиней 2, 3, 6 и 7 опытных групп на данный срок эксперимента был выше его содержания у животных контрольной группы. В последующие сроки опыта продолжался процесс снижения уровня общего холестерина в крови свиней опытных групп в сторону физиологических норм, однако он продолжал превышать контрольный показатель. Через 30 сут эксперимента содержание общего холестерина в крови свиней 2, 3, 6 и 7 групп было выше, чем в контроле, в 1,28; 1,92; 1,12 и 1,20 раза (на 28,0; 92,0; 12,0 и 20,0 %). К концу эксперимента (90 сут) уровень общего холестерина в крови свиней 6 группы соответствовал физиологической норме, а показатели животных 2, 3 и 7 групп превышали контрольный уровень в 1,17; 1,73 и 1,17 раза (на 17,0; 73,0 и 17,0 %).

Содержание мочевины в сыворотке крови свиней опытных групп в процессе эксперимента изменялось в сторону повышения. Через 3 часа от начала опыта данный показатель превышал контрольное значение по 2, 3, 6 и 7 группам: в 1,19; 1,22; 1,16 и 1,20 раза (на 19,0; 22,0 16,0 и 20,0 %), через 24 часа – в 1,58; 2,44; 1,34 и 2,29 раза (на 58,0; 144,0; 34,0 и 129,0 %), через 7 сут – в 2,19; 3,88; 1,89 и 3,51 раза (на 119,0; 288,0; 89,0 и 251,0 %). К 30 сут от начала эксперимента уровень мочевины в сыворотке крови свиней опытных групп имел тенденцию к снижению по сравнению с показателем предыдущего срока опыта, однако он продолжал превышать контрольную цифру, на данный срок опыта соответственно в 1,48; 3,13; 1,20 и 2,45 раза (на 48,0; 213,0; 20,0 и 145,0 %). К концу опыта (90 сут) уровень мочевины в сыворотке крови свиней 6 группы восстановился до физиологического значения, составив 9,56 ммоль/л. Показатели свиней 2, 3 и 7 групп значительно снизились, но продолжали превышать контрольный уровень в 1,23; 2,01; 1,79 раза (на 23,0; 101,0 и 79,0 %).

Стресс способствовал активной продукции в организме креатинина. Уже через 3 часа опыта содержание креатинина в сыворотке крови свиней опытных групп было выше, чем у животных контрольной группы. Процесс активизации продукции креатинина в организме животных опытных групп прогрессировал по срокам опыта. Через 24 часа от начала эксперимента уровень креатинина в сыворотке крови свиней 2, 3, 6 и 7 опытных групп превысил контрольное значение соответственно в 1,29; 1,55; 1,24 и 1,42 раза (на 29,0; 55,0; 24,0 и 42,0 %), через 7 сут – в 1,42; 1,63; 1,33 и 1,55 раза (на 42,0; 63,0; 33,0 и 55,0 %). В последующие сроки исследований регистрировалось снижение уровня креатинина в сыворотке крови свиней опытных групп. Этот процесс имел разную степень выраженности в зависимости от формы стресса и проведенной терапии. К концу опыта (90 сут) восстановление уровня креатинина физиологического значения регистрировалось по 6 группе. Значительное снижение креатинина отмечалось по 2 группе. Однако уровень креатинина в сыворотке крови свиней 2, 3 и 7 групп на данный период исследований был выше, чем у животных контрольной группы: в 1,18; 1,76 и 1,43 раза (на 18,0; 76,0 и 43,0 %).

Действие КСФ и ДСФ на свиней способствовало повышению уровня щелочной фосфатазы в организме животных опытных групп. Данный процесс продолжался до 7 сут эксперимента. К этому сроку исследований содержание щелочной фосфатазы в сыворотке крови свиней 2, 3, 6 и 7 групп превысило показатель контроля в 1,30; 1,53; 1,23 и 1,37 раза (на 30,0; 53,0; 23,0 и 37,0 %). Через 30 сут опыта наблюдалось снижение описываемого показателя по 6 группе по сравнению с показателем предыдущего срока эксперимента – в 1,05 раза (на 5,0 %). Показатели 2, 3 и 7 опытных групп к этому сроку эксперимента продолжали увеличиваться и были выше его значения у животных контрольной группы в 1,37; 1,57; 1,17 и 1,29 раза (на 37,0; 57,0; 17,0 и 29,0 %). К концу эксперимента (90 сут) по 2, 3, 6, и 7 группам регистрировалось снижение содержания щелочной фосфатазы по сравнению с показателем предыдущего срока опыта. При этом уровень щелочной фосфатазы в сыворотке крови свиней 6 группы восстановился до физиологического значения, а показатели животных 2, 3 и 7 групп превысили контроль в 1,24 раза (на 24,0 %), в 1,43 раза (на 43,0 %), в 1,17 раза (на 17,0 %).

В сыворотке крови свиней опытных групп в процессе эксперимента содержание α-амилазы в сыворотке крови изменялось в сторону повышения. Максимальное содержание α-амилазы в сыворотке крови свиней регистрировалось через 7 сут от начала эксперимента, оно превысило контроль по 2, 3, 6 и 7 группам в 1,18; 1,31; 1,15 и 1,26 раза (на 18,0; 31,0; 15,0 и 26,0 %). Через 30 сут опыта содержание α-амилазы в сыворотке крови свиней 3 группы продолжало незначительно повышаться, а показатели животных 2, 3 и 7 групп имели тенденцию к снижению, но при этом данный показатель в сыворотке крови свиней всех опытных групп был выше его значения у животных контрольной группы. К концу опыта (90 сут) его значение у свиней 6 группы соответствовало физиологическому значению, а у животных 2, 3 и 7 групп превысило контроль в 1,09; 1,33 и 1,14 раза (на 9,0; 33,0 и 14,0 %).

КСФ и ДСФ в разной степени проявления способствовали повышению в сыворотке крови АлАт. Динамика АлАт у животных опытных групп изменялась подобно динамике α-амилазы. К концу эксперимента (90 сут) уровень АлАт в сыворотке крови свиней 6 группы оставался в пределах контрольного значения и физиологических норм, а показатели животных 2, 3 и 7 групп были выше контрольных цифр: в 1,14; 1,49 и 1,35 раза (на 14,0; 49,0 и 35,0 %).

Стресс способствовал повышению активности выработки в организме АсАт. Максимальный уровень АсАт регистрировался в сыворотке крови свиней 2, 3, 6 и 7 групп через 7 сут от начала эксперимента, превысив уровень контроля в 1,57; 2,00; 1,51 и 1,93 раза (на 57,0; 100,0; 51,0 и 93,0 %). К 30 сут. опыта регистрировалось некоторое снижение уровня АсАт, однако при этом он был выше, чем у животных контрольной группы: в 1,3; 1,75; 1,23 и 1,70 раза (на 33,0; 75,0; 23,0 и 70,0 %). До конца эксперимента содержание АсАт в сыворотке крови свиней 2, 3 и 7 опытных групп в разной степени активности превышало контрольный показатель: 1,25; 1,72 и 1,36 раза (на 25,0; 72,0 и 36,0 %), а показатель животных 6 группы восстановился и соответствовал физиологическому значению.

Выводы

1. Стресс вызывает в организме глубокие перестройки биохимических показателей. Применение на фоне действия на организм КСФ и ДСФ необработанного янтаря и маточного молочка пчел способствует коррекции биохимических реакций в виде:

а) восстановления до физиологических значений показателей углеводного, белкового и липидного обменов: снижение уровня глюкозы, общего билирубина, общего холестерина, мочевины, креатинина , щелочной фосфатазы и повышение общего белка;

б) снижения до уровня физиологических норм уровня ферментов α-амилазы, АлАт и АсАт.

2. Полное восстановление биохимических реакций в организме животных под влиянием КСФ и ДСФ отмечается при комплексном применении необработанного янтаря и маточного молочка пчел.

Рецензенты:

Сидоренко О.Д., д.б.н., профессор кафедры микробиологии и иммунологии (факультет почвоведения, агрохимии и экологии), ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева», г. Москва;

Афанасьев Г.Д., д.с.-х.н, профессор (зооинженерный факультет), заведующий кафедрой интенсивных технологий в животноводстве, ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева», г. Москва.

Работа поступила в редакцию 08.11.2013.


Библиографическая ссылка

Рапиев Р.А., Маннапова Р.Т. БИОХИМИЧЕСКИЙ СТАТУС ОРГАНИЗМА ЖИВОТНЫХ КАК КОМПЕНСАТОРНО-РЕГУЛЯТОРНАЯ РЕАКЦИЯ НА ФОНЕ ДЕЙСТВИЯ СТРЕССА // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 10-12. – С. 2663-2666;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32848 (дата обращения: 15.04.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074