Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА ТРАМЕТИНА: АССОЦИАЦИЯ С ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ

Чхенкели В.А. 1 Романова Е.Д. 1 Власов Б.Я. 2 Анисимова А.В. 1
1 ФГОУ ВПО «Иркутская государственная сельскохозяйственная академия»
2 ФГБОУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека» Российской академии медицинских наук
В настоящей работе представлены данные по исследованию антиоксидантных свойств препарата Траметин, полученного из грибов рода Trametes, и перспективного при лечении ряда инфекционных заболеваний у сельскохозяйственных животных. Эксперименты были проведены на 40 цыплятах кросса Dekalb, 30 поросятах (помесь ландраса с крупной белой) и 30 молочных телятах черно-пестрой породы. В условиях моделирования окислительного стресса добавкой в корм ацетальдегида, снижением освещенности до 10 % и характером кормления было проведено исследование 10 компонентов системы перекисного окисления липидов – антиоксидантной защиты (ПОЛ-АОЗ). Было установлено, что траметин оказывает выраженное подавление генерации компонентов ПОЛ и активацию подсистемы АОЗ. Анаболический характер повышения буферной емкости исследованной редокс-системы был подтвержден приростом живой массы у всех экспериментальных животных, что косвенно свидетельствует об участии системы ПОЛ-АОЗ при скармливании траметина в реализации его фармакологической активности. В работе установлено также, что препарат иммунофлор также положительно влияет на состояние компонентов ПОЛ-АОЗ, что, вероятно, является молекулярной основой для проявления его иммуномодулирующих свойств.
траметин
система ПОЛ-АОЗ
цыплята
поросята
телята
фармакологическая активность и анаболический эффект
1. Белова Н.В. Базидиомицеты – источники биологически активных веществ // Раст. ресурсы. 1991. – Вып. 2. – С. 8–18
2. Взаимосвязь между пероксидным окислением липидов и содержанием веществ низкой и средней молекулярной массы при интоксикации животных ацетальдегидом / И.П. Степанова, Л.Д. Дмитриева, А.Г. Патюков, В.В. Мугак, И.В. Конева // Сельскохозяйственная биология. – 2004. – № 6. – С. 16–19
3. Власов Б.Я. Световой режим, как экологический и стрессовый фактор в развитии сельскохозяйственных птиц / Б.Я. Власов, Л.Н. Карелина, Н.В. Суслопарова // Объединенный научный журнал. – 2011. – № 11,12. – С. 111–113.
4. Карелина Л.Н. Влияние малоната на рост и развитие молодняка крупного рогатого скота // Л.Н. Карелина, Б.Я. Власов, А.С. Плотников // Международная научно-практическая конференция. – Иркутск: ИрГСХА, 2011. – С. 37–39.
5. Колесникова Л.И., Осипова Е.В., Гребенкина Л.А. Окислительный стресс при репродуктивных нарушениях эндокринного генеза. – Новосибирск: Наука, 2011. – 116 с.
6. Краснопольская Л.М. Грибы класса Basidiomycetes – источники лекарственных веществ / Современные проблемы микологии, альгологии и фитопатологии: сборник статей. – М.: МГУ – ИД «Муравей», 1998. – С. 230–232.
7. Меньщикова Е.Б. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты / Е.Б. Меньщикова и [др.]. – М.: Изд-во «Слово», 2006. – 556 с.
8. Сигнальная роль активных форм кислорода в реализации адаптивного ответа на ограничение питания у базидиомицета Trametas maxima / О.И. Кляйн, Е.И. Исакова, Ю.И. Дерябина, Н.А. Куликова, О.В. Королёва // Международная конференция «Рецепторы и внутриклеточная сигнализация» 27–30 мая 2013 г. ООО «ИД В. Ема» Пущино, т. 2. – С. 677–681.
9. Чхенкели В.А. Получение и использование в ветеринарии препаратов на основе дереворазрушающих грибов из рода Trametes: методические рекомендации / В.А. Чхенкели, В.Л. Тихонов, Н.А. Шкиль. – Иркутск: СО РАСХН; ИФ ГНУ ИЭВСиДВ СО РАСХН, 2009. – 32 с.
10. Perlmann T. Retinoid Metabolism: A Balancing Act // Nature Genet. – 2002. – Vol. 31. – № 1. – P. 7–8.

Базидиальные грибы являются продуцентами целого ряда биологически активных веществ [6]: белков, липидов, полисахаридов, органических кислот, ферментов, витаминов, алкалоидов, некоторые из которых могут обладать антиоксидантной активностью [1]. В связи с этим, исходя из результатов более ранних исследований [9], мы предположили, что продукты жизнедеятельности грибов рода Trametes могут оказаться перспективными редокс-регуляторами [8] при их использовании у различных сельскохозяйственных животных, находящихся в состоянии оксидативного и/или классического (по Г. Селье) стресса.

Объектом исследования являлся ветеринарный препарат траметин, разработанный в Иркутском филиале ГНУ «Институт экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока» Россельхозакадемии. Препарат является продуктом жидкофазного культивирования гриба-ксилотрофа Trametes pubescens (Shumach:. Fr) Pilat штамм 0663 из Коллекции базидиальных грибов Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН, выращенного методом жидкофазной ферментации с добавлением в среду культивирования цинка сернокислого и натрия селенистокислого.

В связи с изложенным выше цель исследования заключалась в обнаружении антиоксидантного эффекта при добавлении в корм траметина курам, поросятам и телятам. Чтобы доказать универсальность биологического эффекта полученного препарата исследование проводилось на разных видах и классах сельскохозяйственных животных.

Материалы и методы исследования

В работе были использованы 40 однонедельных цыплят кросса Dekalb, которые выращивались до 4-недельного возраста в одном из цехов (Белореченск) по технологии, предусмотренной авторами кросса. Подопытные цыплята были разделены на 4 группы по 10 в каждой:

  1. Интактные птицы.
  2. Цыплята, получавшие перорально оксидантный препарат, (20 % ацетальдегид (АЦ) (0,3 мл на 100 г массы)), который проявляет резко выраженный прооксидантный эффект [2].
  3. Животные, одновременно вместе с АЦ получавшие перорально комплексный препарат, содержащий витамин Е и S (ЕSе).
  4. Птицы, которым перорально давали АЦ и траметин (0,2 мл на 100 г массы).

После взвешивания 4-недельных цыплят забивали декапитацией, кровь собирали в пробирку и получали сыворотку, в которой определяли компоненты системы перекисного окисления липидов-антиоксидантной защиты (ПОЛ-АОЗ) по методикам, принятым в НЦ проблем здоровья семьи и репродукции человека (НЦ ПЗС РЧ) СО РАМН [5].

У 2-месячных поросят помеси ландраса с крупной белой моделировали темновой стресс (10 % уровня производственной освещенности), который сопровождается дизрегуляцией в системе ПОЛ-АОЗ [3]. На группу в течение эксперимента (10 дней) давали по 18 г траметина и иммунофлора по 10 г.

В исследовании использовали также 1-месячных телят черно-пестрой породы, для которых переход от молочного периода к кормлению грубыми кормами также сопровождается нарушением соотношения компонентов ПОЛ-АОЗ [4]. В этих опытах телятам давали траметин на группу 60 г в течение 7 дней, а иммунофлор скармливали с комбикормом (50 г препарата на 50 кг комбикорма).

Поросят и телят делили на 3 группы по 10 особей в каждой:

  1. Интактные животные.
  2. Животные в качестве сравнения получавшие перорально иммунофлор.
  3. Животные, получавшие весь подопытный период траметин. После окончания опыта (недель) животных взвешивали, забирали кровь и в сыворотке измеряли показатели ПОЛ-АОЗ.

Результаты исследования обрабатывали методами параметрической и непараметрической статистики с использованием STATISTICA 6.1 Stat-Soft Inc. USA (правообладатель лицензии ФГБУ НЦ ПЗС РЧ).

Результаты исследования и их обсуждение

Для интегральной оценки перспективности антиоксидантной функции исследуемых препаратов было проведено еженедельное взвешивание цыплят на фоне одновременного введения ацетальдегида, ЕSе и траметина. Было установлено, что ацетальдегид у 4-недельных цыплят снижает на 14,8 % (Р < 0,05) по сравнению с аналогичным показателем у интактных животных. Соответствующие показатели в опытах с ЕSе и траметина составили 8,3 % (Р < 0,05) и 1,5 % (Р > 0,05). Иными словами, ЕSе частично защищает птиц от негативного действия прооксиданта, в то время как траметин практически полностью нейтрализует негативное действие карбонильного соединения. Если количественно сравнить положительные эффекты двух препаратов, то окажется, что разность (8,3–1,5 %) статистически значима (Р < 0,05), что доказывает более высокую эффективность траметина при анализе такого важнейшего физиологического показателя, как масса тела.

Эти данные находят свое подтверждение при анализе этих препаратов на компоненты компонентов системы ПОЛ-АОЗ. В этой серии экспериментов (табл. 1), как и в предыдущей, витаминно-микроэлементный препарат также оказывает определенный положительный эффект, частично предотвращая прооксидантный эффект альдегида, но при сравнении его действия с траметином можно видеть, что он значительно уступает действию продукта жидкофазного культивирования гриба-ксилотрофа Trametes pubescens.

Этот эффект особенно хорошо заметен при рассмотрении крайнего левого столбца табл. 1. В этом столбце хорошо видно, что траметин по своему позитивному эффекту на искусственный оксидативный стресс превосходит ЕSе в отношении Дв.св., ТБК-АП, АОА, α-токоферола, СОД и восстановленного глутатиона.

В единственном случае траметин уступает ЕSе по влиянию на концентрацию ретинола. Однако при интерпретации этого факта необходимо отметить, что ретинол не считается истинным антиоксидантом; скорее для него характерна прогормональная функция, поскольку он карбоксилируется в ретиноевую кислоту, которая является истинным гормоном, обладающим морфогенетическими и другими функциями [10]. Кроме того, значение ретинола и других ретиноидов, как антиоксидантов, нельзя переоценивать, поскольку запасов эфиров ретинола с жирными кислотами в печени хватает на два года без его поступления с кормом [7].

Среди полученных результатов при добавке в корм траметина на фоне ацетальдегида особо необходимо отметить сохранение низкой окисленности жирных кислот в липидах (> Дв.св.), высокий уровень активности СОД и концентрации восстановленного глутатиона, которые свидетельствуют о сдвиге изученной редокс-системы в сторону восстановительных эквивалентов, что создает достаточную буферную емкость в отношении прооксидантов и предохраняет птиц при окислительных и классических стрессах разного генеза. Об этом выводе можно говорить достаточно обоснованно, поскольку траметин оказывает защитный эффект при таком мощном прооксиданте, каким является ацетальдегид.

Таблица 1

Состояние компонентов ПОЛ-АОЗ в сыворотке крови цыплят кросса Dekalb при ацетальдегидном окислительном стрессе и защите от него препаратами ЕSе и Траметин, М ± σ

Показатели*

Контроль и АЦ

ЕSе и АЦ

Траметин и АЦ

ЕSе и траметин

Дв. св., ус. ед.

2,35 ± 0,27

(1,33 ± 0,35)**

1,73 ± 0,32

(1,33 ± 0,35)**

2,23 ± 0,11

(1,33 ± 0,35)**

1,73 ± 0,32

(2,23 ± 0,11)**

Дк, мкмоль/л

1,29 ± 0,23

(1,18 ± 0,31)

1,32 ± 0,22

(1,18 ± 0,31)

1,41 ± 0,32

(1,18 ± 0,31)

1,32 ± 0,22

(1,41 ± 0,32)

КД и СТ, ус. ед.

0,52 ± 0,06

(0,76 ± 0,11)**

0,55 ± 0,07

(0,76 ± 0,11)

0,58 ± 0,10

(0,76 ± 0,11)

0,55 ± 0,07

(0,58 ± 0,10)

ТБК-АП, мкмоль/л

1,43 ± 0,27

(3,05 ± 0,35)**

2,04 ± 0,30

(3,05 ± 0,35)**

1,50 ± 0,33

(3,05 ± 0,35)**

2,04 ± 0,30

(1,50 ± 0,33)**

АОА, ус. ед.

14,34 ± 0,64

(8,91 ± 1,65)**

10,71 ± 1,11

(8,91 ± 1,65)

14,00 ± 0,91

(8,91 ± 1,65)**

10,71 ± 1,11

(14,00 ± 0,91)**

α-токоферол, мкмоль/л

9,17 ± 0,42

(5,83 ± 1,08)**

7,51 ± 0,74

(5,83 ± 1,08)**

8,81 ± 0,65

(5,83 ± 1,08)**

7,51 ± 0,74

(8,81 ± 0,65)**

Ретинол, мкмоль/л

1,20 ± 0,28

(1,95 ± 0,35)**

1,89 ± 0,27

(1,95 ± 0,35)

1,22 ± 0,34

(1,95 ± 0,35)**

1,89 ± 0,27

(1,22 ± 0,34)**

СОД, ус.ед.

2,03 ± 0,38

(1,18 ± 0,36)**

1,25 ± 0,34

(1,18 ± 0,36)

2,07 ± 0,28

(1,18 ± 0,36)**

1,25 ± 0,34

(2,07 ± 0,28)**

GSH, ммоль/л

2,91 ± 0,26

(2,14 ± 0,26)**

2,42 ± 0,31

(2,14 ± 0,26)**

3,07 ± 0,36

(2,14 ± 0,26)**

2,42 ± 0,31

(3,07 ± 0,36)**

GSSG, ммоль/л

1,80 ± 0,24

(2,29 ± 0,32)**

2,10 ± 0,29

(2,29 ± 0,32)

1,99 ± 0,30

(2,29 ± 0,32)**

2,10 ± 0,29

(1,99 ± 0,30)

Примечания: * – ЕSе (витаминно-микроэлементный препарат); Дв.св.(Двойные связи); Дк (диеновые конъюгаты); КД и СТ (кетодиены и сопряженные триены); ТБК-АП (продукты, реагирующие с тиобарбитуровой кислотой); АОА (общая антиокислительная активность); СОД (супероксиддисмутаза); GSH и GSSG (соответственно восстановленная и окисленная формы глутатиона); в первых трех столбцах в скобках данные с использованием ацетальдегида, а в четвертом столбце в этом месте результаты эффектов Траметина. ** – Р < 0,05 в сравнении с показателем, находящимся в одной ячейке.

При анализе влияния препаратов различной структуры и происхождения на поросят можно видеть (табл. 2), что траметин оказывает положительный эффект на окисленность жирных кислот в липидах сыворотки, о чем свидетельствует более высокий уровень показателя Дв.св. Траметин по сравнению с иммунофлором снижает уровень продуктов ПОЛ (ДК и особенно высокотоксичных ТБК-АП). Препарат из грибов повышает также содержание антиоксидантных компонентов (АОА, α-токоферол, СОД и GSH), что в целом можно интерпретировать как надежную защиту против световой депривации на молекулярном уровне.

О положительном эффекте траметина на организм поросят указывает и повышение живой массы животных подопытных групп на 17,6 % по сравнению с контролем (иммунофлор дает соответствующую прибавку на 15,4 %)

При сравнительном анализе действия иммунофлора и траметина на систему ПОЛ-АОЗ у телят можно отметить, что траметин не снижает уровень первичного продукта ПОЛ (ДК), но в отличие от имммунофлора уменьшает концентрацию вторичных интермедиатов липопероксидации (КД и СТ). Менее существенно траметин снижает концентрацию ТБК-АП и не оказывает статистически значимого влияния на уровень АОА по сравнению с иммунофлором. Вместе с тем необходимо отметить позитивный эффект траметина на концентрацию α-токоферола, СОД и GSH.

Таблица 2

Состояние компонентов системы ПОЛ-АОЗ при добавлении в корм иммунофлора и траметина поросятам и телятам при физиологическом и искусственном изменениях условий их выращивания, М ± σ

Поросята Телята

Показатели*

Контроль и иммунофлор

Контроль и траметин

Контроль и иммунофлор

Контроль и траметин

Дв. св., ус. ед.

0,7 ± 0,25

(1,12 ± 0,32)

0,7 ± 0,25

(1,84 ± 0,31)**

1,1 ± 0,33

(1,3 ± 0,41)

1,1 ± 0,33

(1,9 ± 0,44**)

Дк, мкмоль/л

2,5 ± 0,52

(1,60 ± 0,32)

2,5 ± 0,52

(1,2 ± 0,30)**

2,4 ± 0,48

(1,4 ± 0,47)

2,4 ± 0,48

(1,1 ± 0,43)

КД и СТ, ус. ед.

0,40 ± 0,23

(0,40 ± 0,22)

0,40 ± 0,23

(0,28 ± 0,16)

1,1 ± 0,28

(0,9 ± 0,29)

1,1 ± 0,28

(0,6 ± 0,37)**

ТБК-АП, мкмоль/л

3,8 ± 0,80

(2,90 ± 0,63)

3,8 ± 0,80

(2,1 ± 0,48)**

3,7 ± 0,46

(1,9 ± 0,43)

3,7 ± 0,46

(1,4 ± 0,61)**

АОА, ус. ед.

9,4 ± 1,9

(11,4 ± 1,20)

9,4 ± 1,9

(14,9 ± 1,74)**

1,1 ± 1,6

(11,7 ± 1,23)

11,1 ± 1,6

(13,4 ± 2,70)

α-токоферол, мкмоль/л

11,0 ± 2,1

(9,4 ± 1,2)

11,0 ± 2,1

(12,5 ± 1,4)**

5,8 ± 1,4

(5,7 ± 0,93)

5,8 ± 1,4

(8,0 ± 0,90)**

Ретинол, мкмоль/л

1,8 ± 0,62

(1,3 ± 0,41)

1,8 ± 0,62

(1,4 ± 0,4)

1,1 ± 0,34

(1,1 ± 0,42)

1,1 ± 0,34

(1,7 ± 0,53)**

СОД, ус. ед.

1,0 ± 0,28

(1,0 ± 0,27)

1,0 ± 0,28

(1,58 ± 0,4)**

1,0 ± 0,27

(1,1 ± 0,35)

1,0 ± 0,27

(1,9 ± 0,45)**

GSH, ммоль/л

2,1 ± 0,33

(2,40 ± 0,38)

2,1 ± 0,33

(3,1 ± 0,39)**

2,0 ± 0,45

(1,9 ± 0,52)

2,0 ± 0,45

(3,0 ± 0,30)**

GSSG, ммоль/л

2,2 ± 0,31

(2,0 ± 0,27)

2,2 ± 0,31

(1,9 ± 0,35)

2,3 ± 0,29

(1,6 ± 0,35)

2,3 ± 0,29

(2,9 ± 0,43)

Примечания: * – сокращения в табл. 1; ** – Р < 0,05 между средними в опытах с иммунофлором и траметином.

В заключение необходимо отметить, что траметин, наряду с его специфическим действием при лечении сельскохозяйственных животных, оказывает положительный эффект на систему ПОЛ-АОЗ, который усиливает его основное фармакологическое действие и который, возможно, входит как саногенетическое звено при лечении инфекционных заболеваний у животных. Важно подчеркнуть, что траметин (и отчасти иммунофлор) универсальным образом влияют на разные классы животных (птицы, млекопитающие моно-и полигастричные). Не исключено также, что положительные эффекты на некоторые звенья системы ПОЛ-АОЗ, которые мы наблюдали у иммунофлора, являются молекулярным отражением событий, происходящих при взаимодействии иммуномодулирующего комплекса с макроорганизмом.

Рецензенты:

Ильина О.П., д.в.н., профессор, декан факультета биотехнологии и ветеринарной медицины, ФГБОУ ВПО «Иркутская государственная сельскохозяйственная академия», г. Иркутск;

Огарков Б.Н., д.б.н., профессор, заведующий лабораторией экспериментальной биотехнологии Института биологии, ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет», г. Иркутск.

Работа поступила в редакцию 26.08.2014.


Библиографическая ссылка

Чхенкели В.А., Романова Е.Д., Власов Б.Я., Анисимова А.В. АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА ТРАМЕТИНА: АССОЦИАЦИЯ С ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 9-9. – С. 2013-2017;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=35180 (дата обращения: 11.12.2019).

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