CC BY
33
DOI 10.31588/2413-4201-1883-243-3-182-186
УДК 619:616-001.28:579.842.11:546
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРЕПАРАТОВ ПРИРОДНОГО И МИКРОБНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В КАЧЕСТВЕ РАДИОЗАЩИТНЫХ СРЕДСТВ
Низамов Р.Н.1 - аспирант, Шашкаров В.П.1 - к.б.н., Гайнутдинов Т.Р.1 - к.б.н., Гурьянова В.А. - к.б.н., Идрисов А.М. - к.в.н., доцент, Мингалеев Д.Н. - д.в.н., доцент
1ФГБНУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности»
2
ФГБОУ ВО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины
имени Н.Э. Баумана»
Ключевые слова: гамма-облучение, лучевая болезнь, радиозащита, кишечная палочка, гидросиликат алюминия
Keywords: gamma radiation, radiation sickness, radiation protection, E. coli, aluminum hydrosilicate
Проблема противорадиационной защиты в последние годы приобретает все большую актуальность в связи с расширением сфер использования источников ионизирующих излучений в различных областях жизнедеятельности человека. В настоящее время к проведению мероприятий по противорадиационной защите прибегают при возникновении аварийных ситуаций на объектах атомной энергетики, в случаях вероятного применения условным противником ядерного оружия, при угрозе использования радиоактивных веществ в террористических целях. Для защиты от радиационных поражений применяют физические и инженерные методы - сокращение времени пребывания в зараженной местности, использование средств индивидуальной защиты и пр., а также фармакологические - препараты химического и биологического происхождения [5, 9].
Исследователями в области радиобиологии накоплен значительный экспериментальный материал о способности веществ микробного происхождения повышать резистентность организма к воздействию ионизирующей радиации [2, 3, 6, 10]. Установлено, что такие противолучевые средства являются менее токсичными, влияют на регуляторные системы организма, обладают разносторонним действием, а именно, стимулируют иммунореактив-ность, нейтрализируют продукты тканевой деструкции и ингибируют синтез радиоци-
тотоксических комплексов. Использование инактивированных бактерий (E.coli, St.aurerus, B.bifidum, F.Necrophorum и др.), как и их клеточных компонентов, метаболитов микробов (эндо-, экзо-, токсины, полисахариды, ДНК, ферменты) в первые часы и сутки после облучения способствуют значительному повышению выживаемости облученных животных [4, 7, 8].
Между тем известно, что использование веществ природного происхождения, в частности бентонитов, которые обладают адсорбирующим, депонирующим, метаболизмрегулирующим действием, можно использовать в качестве компонента радиозащитных средств [5].
Вышеизложенное дает основание полагать, что поиск радиозащитных средств среди веществ микробного происхождения является обоснованным. Целью настоящей работы является разработка радиозащитного препарата на основе бактериальной массы кишечной палочки и изучение его на облученных животных.
Материал и методы исследований. Получение бактериальной взвеси микроорганизмов E. coli штамма «ПЛ-6» проводили культивированием на жидкой питательной среде МПБ, согласно общепринятым в лабораторной практике методам [9].
Для инактивации 3 суточной культуры кишечной палочки использовали 40 % раствор формалина, из расчёта 0,5 мл на
99,5 мл бактериальной взвеси. Инактивацию проводили в течении 72 часов при комнатной температуре.
В качестве депонирующего компонента препаратов использовали природные минералы: гидросиликат и гидроокись алюминия. Гидросиликат алюминия (ГСА) получали из бентонита, согласно методике, разработанной Гайнуллиным Р.Р [1] и применяли как 6 % взвесь, коммерческий препарат гидрооксись алюминия (ГОА) использовали в той же концентрации. Приготовление испытуемых соединений проводили путем смешивания 6% взвеси ГСА и ГОА из расчета 10 % к инактивирован-ной микробной массе - препарат № 1 и № 2 соответственно.
Определение безвредности и токсичности проводили согласно требованиям Межгосударственного стандарта ГОСТ -2013 «Средства лекарственные для ветеринарного применения» и нормативного документа «Ветеринарные препараты. Показатели качества. Требования и нормы», утвержденные начальником Департамента ветеринарии Минсельхозпрода Российской федерации 17.10.1997 г. Эксперименты были проведены на 45 белых мышах обоих
Моделирование острой лучевой болезни тяжелой степени осуществляли путем однократного внешнего облучения на гамма-установке «Пума» с источником из-
137
лучения Cs в дозе 8,0 Гр (ЛД100).
Полученный цифровой материал подвергали статистической обработке с использованием общепринятых параметрических методов с применением при-
полов со средней массой тела 18-20 г, из числа которых по принципу аналогов формировали опытные и контрольные группы. Испытуемые препараты вводили из расчета одна доза на 3 головы, подкожно в область спины по 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 мл, животным контрольной группы инъецировали физиологический раствор в тех же объемах. За животными опытных и контрольных групп ввели наблюдение в течение 12 суток.
Для определения радиозащитной эффективности испытуемых препаратов использовали 80 белых мышей обоих полов, живой массой 18-20 г. Было сформировано 6 опытных (профилактика, лечение и контрольный препарат) и 2 контрольных групп по 10 голов в каждой.
Препараты вводили подкожно в область спины в дозе 0,2 мл. Контрольным препаратом служил разработанный в отделе радиобиологии ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ» противорадиационный лечебно-профилактический иммуноглобулин
(ПЛПИ) (ТУ 9380-073-00008064-98). Схема опытов по применению потенциальных радиозащитных средств представлена в таблице 1.
кладной программы Microsoft Excel (2012).
Результаты исследований. В результате экспериментов было установлено, что потенциальные радиозащитные препараты безвредны и не токсичны при подкожном способе введения их белым мышам. Полученные результаты представлены в таблице 2.
Таблица 1 - Схема опытов
№ групп Сроки введения препаратов
Профилактика
1 бактериальная взвесь E.coli + ГСА за 24 часа до облучения
2 бактериальная взвесь E.coli + ГОА за 24 часа до облучения
3 контрольный препарат (ПЛПИ) за 24 часа до облучения
Лечение
4 бактериальная взвесь E.coli + ГСА через 24 часа после облучения
5 бактериальная взвесь E.coli + ГОА через 24 часа после облучения
6 контрольный препарат (ПЛПИ) через 24 часа после облучения
Контроль
7 контроль облучения
8 биологический контроль
Таблица 2 - Определение безвредности и токсичности потенциальных радиозащитных пре-
паратов
№ п/п Испытуемые препараты Объем вводимого препарата, см3 Выживаемость, %
1 бактериальная взвесь Б.есИ 90 см3 + 10 см3 6 % ГСА 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 100
2 бактериальная взвесь Б.есИ 90 см3+ 10 см3 6% ГОА 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 100
3 Контроль препарата 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 100
Данные таблицы 2 свидетельствуют, что испытуемые радиозащитные средства при условии их введения подкожно в объеме от 0,1 до 0,5 см3 не оказывают неблагоприятного воздействия на белых мышей и не вызывают их гибели в течении 12 суток, общее состояние животных оставалось удовлетворительным, что свиде-
Данные таблицы 3 свидетельствуют о том, что наиболее высокая выживаемость при профилактической схеме применения препаратов достигнута при однократном подкожном введении препарата № 1, которое обеспечивало сохранность 70 % летально облученных мышей, при СПЖ 12,8 суток. Менее выраженный радиозащитный эффект был отмечен при применении препарата № 2, который обеспечивал выживаемость 60 % белых мышей с СПЖ 11,9 суток. Профилактическое введение контрольного препарата (ПЛПИ) предохраняло от гибели 70 % облученных мышей при СПЖ 13,5 суток.
Использование препарата № 1 с лечебной целью, оказалось эффективным и обеспечивало 70 % выживаемость белых мышей, в то время как при использовании
тельствует о безвредности и отсутствии токсичности испытуемых препаратов.
Следующим этапом эксперимента являлась оценка радиозащитных свойств отобранных препаратов, при условии введения их с профилактической и лечебной целью. Результаты проведенных опытов представлены в таблице 3.
препарата № 2 данный показатель составлял 50 %. Средняя продолжительность жизни павших мышей в сравниваемых группах составляла 13,5 и 12,3 суток соответственно. Радиозащитная эффективность препарата № 1 была на уровне контрольного препарата ПЛПИ с СПЖ - 13,1 суток.
Заключение. Применение инакти-вированного штамма кишечной палочки «ПЛ-6» с добавлением гидросиликата алюминия, как и противорадиационный лечебно-профилактический иммуноглобулин в качестве профилактических и лечебных средств обеспечивают 70 % выживаемость облученных в летальной дозе белых мышей. Использование гидроокиси алюминия в качестве депонирующего компонента при данных условиях эксперимента предотвращает гибель 60 и 50 % животных
Таблица 3 - Оценка потенциальных радиозащитных средств на облученных белых мышах
Вариант Условия опыта Выживаемость, % СПЖ
опыта (суток)
1 препарат № 1 за 24 ч до облучения 70 12,8
2 препарат № 2 за 24 ч до облучения 60 11,9
3 контрольный препарат ПЛПИ за 24 часа до облучения 70 13,5
4 препарата № 1 через 24 ч после облучения 70 13,5
5 препарата № 2 через 24 ч после облучения 50 12,3
6 контрольный препарат ПЛПИ через 24 ч после облучения 70 13,1
7 контроль облучения 0 6,9
8 биологический контроль 100 -
соответственно.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Гайнуллин, Р.Р. Разработка бентонитового диагностикума для индикации радиоиндуцированных токсических соединений / Р.Р. Гайнуллин // Дисс. ... канд. биол. наук. - Казань, 2009. - 23 с.
2. Гайнутдинов, Т.Р. Способ лечения радиационных поражений организма / Т.Р. Гайнутдинов, Р.Н. Низамов, В.П. Шашкаров [и др.] // Патент № 2682712 С1 Рос. Федерация, МПК А61К 35/74, А61К 39/085, А61Р 43/00; заявитель и патентообладатель ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ». -№ 2018123042; заявл. 25.06.2018; опубл. 21.03.2019, Бюл. № 9.
3. Гайнутдинов, Т.Р. Способ лечения радиационных поражений организма / Т.Р. Гайнутдинов, Р.Н. Низамов, В.П. Шашкаров [и др.] // Патент № 2675598 С1 Рос. Федерация, МПК А61К 35/74, А61Р 43/00; заявитель и патентообладатель ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ». - № 2018123061; заявл. 25.06.2018; опубл. 20.12.2018, Бюл. № 35.
4. Иванов, А.В. Радиовакцины: проблемы и перспективы / А.В. Иванов, Р.Н. Низамов, Г.В. Конюхов. - Казань: Изд-во Казанск. гос. ун-та, 2008. - 499 с.
5. Капсалямова, Э.Н. Возможности бентонитов в разработке лекарственных форм / Э.Н. Капсалямова, Г.К. Ерекешова, З.Б. Сакипова // Вестник КазНМУ. - 2014.
- №5. - С. 60- 62.
6. Козьмин, Г.В. Радиационные технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности / Г.В. Козьмин, С.А. Ге-раськин, Н.И. Санжара. - Обнинск: ВНИИРАЭ, 2015. - 400 с.
7. Конюхов, Г.В. Радиозащитная активность композиций на основе метаболитов Е.соН, B.bifidum и иммуномодуляторов нового поколения / Г.В. Конюхов, Р.Н. Ни-замов, Д.Т. Шарифуллина [и др.] // Ветеринарный врач. - 2016. - № 6. - С. 36-39.
8. Методические рекомендации по профилактике и лечению радиационных поражений животных / Г.В. Конюхов, Р.Н. Низамов, Н.Б. Тарасова [и др.]. - Москва: ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ». - 2018. - 20 с.
9. Микробиология: учебное пособие / Р.Г. Госманов, А.К. Галиуллин, А.Х. Волков, [и др.]. - СПб.: Издательство «Лань», 2017. - 496 с
10. Радиобиология / Н.П. Лысенко, В.В. Пак, Л.В. Рогожина [и др.] // Учебник.
- Санкт-Петербург: Лань, 2019. — 572 с.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРЕПАРАТОВ ПРИРОДНОГО И МИКРОБНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
В КАЧЕСТВЕ РАДИОЗАЩИТНЫХ СРЕДСТВ
Низамов Р.Н., Шашкаров В.П., Гайнутдинов Т.Р., Гурьянова В.А., Идрисов А.М.,
Мингалеев Д.Н.
Резюме
Целью работы является разработка радиозащитного препарата на основе бактериальной массы кишечной палочки и изучение его на облученных животных. Было разработано два потенциальных радиозащитных средства на основе инактивированной кишечной палочки с добавлением гидросиликата и гидроокиси алюминия - препарат № 1 и № 2 соответственно. Препараты вводили подкожно облученным белым мышам, в область спины в дозе 0,2 мл с лечебной и профилактической целью. Контрольным препаратом служил противорадиационный лечебно-профилактический иммуноглобулин. Было установлено, что применение инактивированного штамма кишечной палочки «ПЛ-6» с добавлением гидросиликата алюминия, как и противорадиационный лечебно-профилактический иммуноглобулин в качестве профилактических и лечебных средств обеспечивают 70 % выживаемость облученных в летальной дозе белых мышей. Использование гидроокиси алюминия в качестве депонирующего компонента при данных условиях эксперимента предотвращает гибель 60 и 50 % мышей соответственно.
USE OF PRODUCTS OF NATURAL AND MICROBIAL ORIGIN AS RADIO-PROTECTIVE
AGENT
Nizamov R.N., Shashkarov V.P., Gainutdinov T.R., Guryanova V.A., Idrisov A.M.,
Mingaleev D.N.
Summary
The purpose of the work is the development of a radical drug based on the bacterial mass of E. coli and its study on identified animals. Two possible radiation products based on a bacterial suspension of Escherichia coli with the addition of hydroxycate and aluminum hydroxide were developed, preparation No. 1 and No. 2, respectively. The drugs are administered subcutaneously to irradiated white mice in the back at a dose of 0.2 ml for therapeutic and prophylactic purposes. The control drug was the anti-radiation therapeutic and prophylactic immunoglobulin. It was found that the use of the inactivated E. coli strain PL-6 with the addition of aluminum hydrosilicate and antiradiation treatment and prophylactic immunoglobulin as prophylactic and therapeutic agents provides 70 % survival in lethal doses of white mice. The use of aluminum hydroxide as a depositing component under these experimental conditions prevents the flexibility of 60 and 50 %, respectively.
DOI 10.31588/2413-4201-1883-243-3-186-191 УДК 636.4.087.7:612.1:636.4.03
ВЛИЯНИЕ СИНЕ-ЗЕЛЕНОЙ МИКРОВОДОРОСЛИ 8РШиЬШЛ РЬЛТЕ^К И АНТИОКСИДАНТА ДИГИДРОКВЕРЦЕТИНА НА МЕТАБОЛИЧЕСКОЕ ЗДОРОВЬЕ, МИКРОБИОЦЕНОЗ ТОЛСТОЙ КИШКИ И ПРОДУКТИВНОСТЬ СВИНЕЙ
Никанова Л.А. - д.б.н., вед.н.с., Фомичев Ю.П. - д.б.н., заведующий, Колодина Е.Н. - к.б.н., с.н.с., Рыков Р.А. - с.н.с.
ФГБНУ «Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
Ключевые слова: сине-зеленая микроводоросль Спирулина, дигидрокверцетин, по-росята-отъемыши, биохимические показатели, микробиоценоз, сохранность
Keywords: blue-green microalgae Spirulina, dihydroquercetin, weaning pigs, biochemical parameters, microbiocenosis, safety
Необходимым условием для обеспечения быстрого роста и достаточного уровня здоровья животных является оптимальный рацион кормления. Кормовые добавки микробиологического или химического происхождения могут вызвать в организме животного сдвиг обменных процессов, накапливая токсичные вещества, которые передаются в продукты питания. Таким образом, продукция животноводства: молоко, мясо, яйцо, становится экологически опасной.
В настоящее время для реализации биологических ресурсов свиней используют природные кормовые средства, корма и добавки, обладающие широким спектром
биологических свойств, которые корректируют и профилактируют нарушения обмена веществ, повышают патогенетическую резистентность организма.
Такими кормовыми добавками могут быть антиоксиданты, в нашем случае дигидрокверцетин, являющийся эталонным антиоксидантом, естественные резервы которого достаточны для удовлетворения значительной части потребностей свиноводства и птицеводства.
В формировании и укреплении антиокислительной системы организма и повышении патогенетической резистентности эффективным средством является биофлавоноид дигидрокверцетин (ДКВ),
