К вопросу о токсическом действии теллура на животный организм Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

УДК 377:1.619:612.11:613.9:546.24:636.92

Н.А. ПОНОМАРЕВА И. П. СТЕПАНОВА И. В. КОНЕВА

Омский государственный аграрный университет

К ВОПРОСУ

О ТОКСИЧЕСКОМ ДЕЙСТВИИ ТЕЛЛУРА НА ЖИВОТНЫЙ ОРГАНИЗМ_

Показано в эксперименте, что при хронической интоксикации кроликов теллуром нарушается детоксицирующая, белоксинтеэирующая, экскреторная функции печени; осмо-регулирующая, экскреторная функции почек; наблюдаются деструктивные изменения в паренхиматозных органах.

Теллур — микроэлемент, содержащийся в растительных кормах сельскохозяйственных животных, способен в высоких концентрациях оказывать токсическое действие на животный организм. Однако сведений о механизме этого влияния в литературе недостаточно. Так, отсутствуют данные о токсических эффектах теллура на печень и почки — органы, обладающие наибольшей способностью аккумулировать данный элемент. В связи с этим целью исследования явилось изучение влияния токсической дозы теллура на биохимические показатели крови, пато-логоанатомические и гистологические изменения органов кроликов в эксперименте для профилактики заболеваний сельскохозяйственных животных, связанных с избытком или недостатком этого микроэлемента.

Материалы и методы

Научный эксперимент по изучению воздействия высоких концентраций теллура на живой организм проведен на кроликах породы советская шиншилла в возрасте 6 месяцев массой 3,5+3,8 г. Кролики содержались в стандартных условиях вивария на рационе, соответствующем возрасту (овес — 60 г, отруби пшеничные — 25 г, жмых подсолнечника — 40 г, сено кострецовое — 90 г, корнеплоды — 270 г) [А.П. Калашников, 1994]. Животным 1-й группы (п = 5) ежедневно перорально во время утреннего кормления вводилась токсическая доза теллура 1/4 иЭ50 (40 мг на кг массы) в виде оксида теллура (IV), согласно рекомендациям К.Н. Тереверко (1991). Контролем (п - 5) служила 2-я группа кроликов, получавшая тем же путем вместо диоксида теллура воду (рис. 1).

Влияние теллура изучалось в суточной динамике, для чего кровь животных двух групп исследовалась через 7, 14 и 21 сутки после введения токсического агента согласно рекомендациям А.О. Войнера (1960). Кровь для исследования бралась из краевой вены уха кролика утром до кормления. Содержание общего белка, мочевины, креатинина, билирубина сыворотки крови, активность ферментов аспартатами-нотрансферазы (АсАТ) и аланинаминотрансферазы (АлАТ) сыворотки крови определялось с помощью биохимического анализатора «Хумолайзер» (Германия) . Концентрация белковых фракций сыворотки крови исследовалась турбидиметрическим методом [ 1), значения тимоловой пробы определялись по Ху-

эрго и Попперу [1], содержание ионов натрия и калия плазмы крови — с помощью ионоселективного метода.

Состояние свободнорадикальных процессов и антиоксидантной системы изучалось методом пер-оксиджелезозависимой хемилюминесценции с помощью биохемилюминометра БХЛ-06М [4]. Интенсивность пероксидации липидов оценивалась светосуммой вспышки хемилюминесценции сыворотки крови за 30 с (ед./ЗОс), а антиоксидантная активность — относительными единицами тангенса угла наклона кинетической кривой хемилюминесценции (отн.ед.).

Также проводилось патологоанатомическое и гистологическое исследование печени, почек, желудка, двенадцатиперстной кишки, селезенки, сердечной мышцы, которые были выполнены совместно с канд. вет. наук, доцентом кафедры патологической

Рис.1. Схема исследований

Таблица 1

Содержание белка общего и его фракций сыворотки крови кроликов при интоксикации теллуром (X ± 5<1 )

Показатель Группа кроликов (п = 5) Период исследования, сут.

0 7 14 21

Белок общий, г/л контрольная 64,8 ±4,9 65,8±2,5 65,4±3,1 66,2±5,8

опытная 69,0±4,2 68,0±6,4 63,4 ±3,4 58,8±3,3-

Альбумины, г/л контрольная 30,8±4,3 30,2±3,6 30,9±3,6 29,3 ±4,5

опытная 34,2±4,9 30,6±5,3 26,6 ±4,6 19,2±2,3"

а-глобулины, г/л контрольная 11,3±1,3 10,8±1,4 10,4±1,1 11,1 ±0.6

опытная 10,1 ±0,9 10,7±1,5 11,5=4=0,7 15,3±0,5"'

р-глобулины, г/л контрольная 15,7±2,1 14,6±2,4 13,8 ±1,4 14,4±2,7

опытная 13,9±1,8 16,4±4,4 14,6±1,Э 10,82± 1,2"

у-глобулины, г/л контрольная 10,5±2,5 10,2±1,3 10,3±1,1 11,4±1,2

опытная 10,0±1,0 10,4±1,3 10,6±0,8 13,5±1,0'

Примечание — здесь и далее *, ","" достоверность различий по сравнению с контролем р<0,005; р<0,01; р<0,001 соответственно.

анатомии и судебной ветеринарии ИВМ ОмГАУ В.А. Сервулей.

Статистическая обработка результатов осуществлялась с помощью критериев Стьюдента и Фишера.

Результаты и их обсуждение

Исследование содержания общего белка и его фракций в сыворотке крови выявило, что у животных на 7-е сутки эксперимента достоверных изменений в уровне общего белка по сравнению с контрольной группой не обнаруживается (р>0,05), в последующие 7 суток наблюдается тенденция к снижению этого показателя, а на 21-е сутки концентрация общего белка достоверно снижается по сравнению с контролем (табл. 1).

Более информативными показателями, чем общий белок, являются белковые фракции. При добавлении теллура в рацион кроликов на 7-е и 14-е сутки эксперимента достоверных изменений в уровне альбуминов по сравнению с контрольной группой не выявляется (р>0,05), отмечается лишь тенденция к снижению этого показателя, в то время как на 21-е сутки происходит его достоверное снижение.

Концентрация а-глобулинов, повышение которых характерно для всех острых воспалительных процессов, в первые 14 суток при ежедневном введении теллура не изменяется. Однако на 21 -е сутки наблюдается достоверное повышение среднего значения показателя по сравнению с интактной группой.

Изучение содержания (3-глобулинов показало, что в сыворотке крови животных на 7-е и 14-е сутки эксперимента достоверных изменений в уровне этих белков не выявляется (р>0,05), в то время как на 21-е сутки происходит достоверное снижение среднего значения показателя по сравнению с контрольной группой.

Несмотря на то, что этот показатель самостоятельного диагностического значения не имеет, считается, что концентрация [3-глобулинов повышается при нефротическом синдроме.

Исследование еще одной белковой фракции, содержащей основную массу антител-иммуноглобулинов, свидетельствует о том, что в концентрации у-глобулинов сыворотки крови кроликов на 7-е и 14-е

сутки эксперимента отличий по сравнению с контрольной группой не обнаруживается (р>0,05), в то время как на 21-е сутки наблюдается достоверное повышение среднего значения этого показателя.

В целом исследование содержания общего белка и его фракций сыворотки крови кроликов при интоксикации теллуром выявило, что в течение первых 14-ти суток эксперимента значения изучаемых показателей практически не изменяются, в то время как на 21-е сутки происходит достоверное снижение уровня общего белка, альбуминов и (3-глобулинов, а также достоверное повышение содержания а-глобулинов и у-глобулинов.

Концентрация мочевины (рис. 2) в сыворотке крови кроликов на 7-е и 14-е сутки эксперимента не меняется, в то время как на 21 -е сутки наблюдается достоверное снижение среднего значения показателя по сравнению с контролем.

Исследование содержания общего билирубина (рис. 3) показало, что в опытной группе животных на 7-е и 14-е сутки исследования достоверных изменений в уровне билирубина по сравнению с контрольной группой не обнаруживается (р>0,05), а на 21-е сутки наблюдается достоверное повышение среднего значения показателя по сравнению с контролем.

Значения тимоловой пробы (рис. 4) сыворотки крови кроликов опытной группы выявило, что на 7-е и 14-е сутки исследования прослеживается тенденция к повышению значений тимоловой пробы (р>0,05), в то время как на 21 -е сутки наблюдается достоверное повышение среднего значения показателя по сравнению с контролем.

Исследование активности энзимов АсАТ и АлАТ сыворотки крови кроликов при хронической интоксикации теллуром выявило, что в опытной группе животных на 7-е сутки эксперимента достоверных изменений в уровне АсАТ (рис. 5) по сравнению с контрольной группой не обнаруживается (р>0,05), в то время как на 14-е сутки наблюдается достоверное повышение активности фермента в сравнении с контрольной группой кроликов, на 21-е сутки значения активности АсАТ еще больше увеличиваются.

Активность АлАТ (рис.6) в опытной группе кроликов достоверно повышается уже на 7-е сутки в срав-

нении с контролем, причем изменение активности энзима сохраняется до конца эксперимента.

Содержание креатинина сыворотки крови кроликов, ежедневно получавших токсические дозы теллура в первые 14 суток эксперимента, практически не изменяется (табл. 2). Однако на 21 -е сутки наблюдается достоверное повышение среднего значения показателя по сравнению с контролем.

Исследование концентрации ионов натрия и калия в плазме показало (табл. 6), что эти осмотически важные компоненты при введении изучаемого тяжелого металла ведут себя по-разному. Содержание натрия в опытной группе животных на всем протяжении эксперимента не изменяется, в то время как концентрация ионов калия достоверно повышается уже на 7-е сутки в сравнении с контролем и сохраняется до конца эксперимента.

В целом результаты свидетельствуют, что изучаемые биохимические показатели на 7-е и 14-е сутки эксперимента практически не отличаются от контроля, в то время как на 21-е сутки наблюдается значительное изменение всех показателей. Это свидетельствует о нарушении детоксицирующей, белоксинте-зирующей, экскреторной функций печени, а также осморегулирующей и экскреторной функций почек.

Кроме исследования рутинных биохимических показателей изучались интегральные показатели, характеризующие интенсивность процессов перок-сидного окисления липидов (ПОД) и состояние анти-оксидантной системы (АОС).

Изучение показателя ПОЛ сыворотки крови кроликов выявило, что у интактной группы животных его значения в течение эксперимента практически не изменяются (р>0,05). В опытной группе кроликов на 7-е сутки наблюдается достоверная активация процессов пероксидного окисления ненасыщенных жирных кислот липидов по сравнению с контролем (табл. 3), которая сохраняется в последующие 14 суток.

При анализе показателя АОС сыворотки крови кроликов выявлено, что у контрольной группы животных его значения в разные сроки исследования практически не изменяются (табл. 3). В опытной группе кроликов в течение первых 7 суток эксперимента достоверных изменений в антиоксидантной активности сыворотки крови по сравнению с контролем не обнаруживается (р>0,05), отмечается лишь тенденция к активации. Через 14 суток отмечается достоверное усиление активности АОС, которая на 21-е сутки достигает значений, превышающих практически в три раза контрольные цифры.

Полученные результаты показывают, что в первые 7 суток эксперимента активируются процессы свободнорадикальной пероксидации ненасыщенных жирных кислот, в то время как антиоксидантная система «запаздывает» и полностью мобилизуется только на 14-е и последующие сутки исследования.

В целом результаты биохимических исследований свидетельствуют, что высокие дозы теллура при воздействии на живой организм приводят к нарушению белкового, азотистого и минерального обменов и свободнорадикального статуса.

Представлялось интересным выяснить взаимосвязь биохимических, патологоанатомических и гистологических изменений. При патологоанатомичес-ком исследовании у кроликов опытной группы обнаружен отек тимуса с незначительными кровоизлияниями на поверхности. Надпочечники гипертрофированы, малокровны. В печени отмечены признаки белково-жировой дистрофии, ее окраска неоднород-

Ммопь/п 8

О суг.

7 суг______________14 с/т.

¡а Контроль □ Опыт I

21 суг.

Рис. 2. Содержание мочевины в сыворотке крови кроликоь при интоксикации теллуром

2 7.5

О сут.

14 сут.

7 сут

I □ Контроль В Опыт !

21 сут

Рис. 3. Содержание билирубина общего в сыворотке крови кроликов при интоксикации теллуром

2 1,5 ед. -1 0,5

0 сут. 7 сут. 14 сут.

' □ Контроль о Опыт

21 сут

Рис. 4. Показатель тимоловой пробы в сыворотке крови кроликов при интоксикации теллуром

0 сут. 7 суг.. ...........14 сух

! □ Контроль Ш Опыт I

21 сут.

Рис. 5. Активность фермента АсАТ в сыворотке крови кроликов при интоксикации теллуром

0 сут. 7 сут 14 сут.

□ Контроль В Опыт

21 сут

Рис. 6. Активность фермента АлАТ в сыворотке крови кроликов при интоксикации теллуром

на: участки серо-глинистого цвета чередуются с сине-красными. Поверхность непрочная, легко рвется. В легочной ткани на фоне застойной гиперемии и отека видны эмфизематозные участки с гемор-рагиями размером с просяное зерно. Миокард в состоянии белковой дистрофии. Сердечная мышца дряблая, окрашена неоднородно. Во всех паренхиматозных органах отмечена застойная гиперемия, их относительная масса несколько меньше по сравнению с животными контрольной группы.

В желудке и 12-перстной кишке зарегистрированы признаки хронического катара, Слизистая оболочка

Таблица 2

Содержание креатинина сыворотки крови и натрия, калия плазмы крови кроликов при интоксикации теллуром (X ± И )

Показатель Группа кроликов (п = 5) Период исследования, сут.

0 7 14 21

Креатинин, ммоль/л контрольная 0,082*0,008 0,078*0,008 0,084*0,005 0,088*0,008

опытная 0,0В4±0,011 0,084*0,021 0,078 ±0,013 0,106*0,015'

Натрий, ммоль/л контрольная 137,2±5,4 138,8*5,8 138,0*5,8 139,2*4,6

опытная 138,4±6,5 142,4*3,8 143,0 ±2,3 139,8*2,9

Калий, ммоль/л контрольная 4,84*0,43 4,82±0,43 4,82±0,35 4,92*0,36

опытная 4,82*0,18 5,40 *0,28" 5,24±0,21" 5,48*0,15'

Таблица 3

Значения показателей ПОЛ и АОС сыворотки крови кроликов Прн интоксикации теллуром ± 5(1)

Показатель Группа кроликов (п = 5) Период исследования, сут.

0 7 14 21

ПОЛ, ед./ЗО с контрольная 19,77*3,51 20,05*3,93 19,59*2,78 19,78*2,96

опытная 19,99*2,96 30,44*8,05- 38,82*9,52" 37,29*10,97"

АОС, отн. ед. контрольная 0,133*0,01 0,133*0,007 0,132*0,006 0,136*0,011

опытная 0,131*0,008 0,147*0,018 0,165*0,011" 0,439*0,015—

дна желудка складчатая, утолщена, покрыта густой мутной слизью, в толще ворсинок имеются небольшие язвочки и кровоизлияния.

При гистологическом исследовании установлена зернистая и жировая дистрофия гепатоцитов. Ядра многих клеток находятся в состоянии некробиоза и подвержены пикнозу. В междольковой соединительной ткани отмечена очаговая и разлитая клеточная инфильтрация. Межбалочные капилляры инъецированы кровью. Эпителий извитых канальцев почек набухший, их просвет сужен. В клетках эпителия отчетливо видна белковая грануляция.

Таким образом, проведенные исследования показали, что у кроликов при отравлении теллуром в органах развиваются глубокие деструктивные изменения, которые характеризуются белково-жировой дистрофией, некробиотическими изменениями гепатоцитов извитых канальцев почек, гидронефрозом и хроническим катаром желудочно-кишечного тракта.

Выводы

1. При хронической интоксикации кроликов теллуром в дозе 150 мг на кг рациона на 7-е сутки в сыворотке крови повышается активность АлАТ и активируются процессы ПОЛ; на 14-е сутки повышается активность АсАТ, мобилизуется АОС и повышается содержание калия в плазме; на 21-е сутки концентрация а-глобулинов, у-глобулинов, креатинина, общего билирубина сыворотки крови, значения тимоловой пробы повышаются, а уровень общего

белка, альбуминов, Р-глобулинов, мочевины снижается.

2. Патологоанатомическими и гистологическими исследованиями подтверждены деструктивные изменения в изучаемых паренхиматозных органах — печени и почках.

Библиографический список

1. Камышников B.C. Клинико-биохимическая лабораторная диагностика / B.C. Камышников // Справочник, Т. 1. -Минск : Интерпрессервис, 2003. — 320 с.

2. Уша Б.В. Клиническая диагностика внутренних незаразных болезней / Б. В. Уша, И.М. Беляков, Р.П. Пушкарев -М. : КолосС, 2003. - 487 с.

3. Величковский Б.Т. Свободнорадикальное окисление как звено срочной и долговременной адаптации организма к факторам окружающей среды / Б.Т. Величковский // Вестник РАМН. - 2001. - №6. - С. 45-52,

4. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты / Ю.А. Владимиров // Вестник РАМН - 1998. - № 7. - С. 43-51.

ПОНОМАРЕВА Наталья Александровна, кандидат биологических наук, доцент кафеЛры химии. СТЕПАНОВА Ирина Петровна, доктор биологических наук, доцент, заведующая кафедрой химии. КОНЕВА Ирина Владимировна, старший преподаватель кафедры химии.

Статья поступила в редакцию 17.05.06 г. © Пономарева Н А., Степанова И. П., Конева И. В.

УДК 619: (16:981.42 Т.Г.ПОПОВА

В.С.БРОННИКОВ, А, А. ПОДКУЙКО О. В. ЛЬВОВА А.Ю.ПАВЛОВА

Всероссийский научно-исследовательский институт бруцеллеза и туберкулеза животных СО Россельхозакадемии, г. Омск

РАДИАЛЬНАЯ ИММУНОДИФФУЗИЯ КАК ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭПИЗООТИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ ПО БРУЦЕЛЛЕЗУ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

В статье представлены результаты серологических исследований сыворотки крови от коров в период с 1992 по 2006 год в стадах, имеющих различный иммунный фон (прививка коров против бруцеллеза вакцинами из шт. В. abortus 19, 82, химической по различным схемам) в благополучных, неблагополучных и с неясной эпизоотической ситуацией по бруцеллезу. Дана высокая оценка дифференциально-диагностическому методу РИД с О-ПС антигеном в близкие сроки после реиммунизации коров (21 сутки — 3 месяца).

Использование противобруцеллезной вакцины из штамма 82 сыграло значительную роль в деле оздоровления Российской Федерации от бруцеллеза крупного рогатого скота. Во многом этому способствовали не только высокие иммуногенньге свойства вакцины, но и возможность осуществлять диагностику в фазе достаточно выраженного иммунитета. Однако многолетний опыт применения вакцины показал необходимость совершенствования поствакцинальной диагностики бруцеллеза.

Впервые Diaz R., Garatea Р., Jones L.M., Moriyon J. (8) выделили поли-В антиген, с помощью которого представилась возможность дифференцировать коров, иммунизированных живой вакциной из штамма 19 от естественно инфицированных. Cher-wonogrodzky J.W., Nielsen К.Н. [7] из В. abortus 1119-3 получили О-полисахаридный антиген, который функционально не отличался от поли-В антигена. Филиппенко М.Л., Киселевым Е.А., Чекишевым В.М., Файзрахмановым Ш.Р. [4] из В. abortus штамма 19 был получен О-ПС антиген с помощью мягкого гидролиза бактериальной массы и последующего его выделения и очистки. О-ПС антиген для экспериментальных и производственных исследований апробировали в реакции радиальной иммунодиф-фузии (РИД) в геле агара. Было установлено, что РИД с О-ПС антигеном была отрицательной во всех случаях с сывороткой крови вакцинированных животных (штаммы 19, 82 и 104 М) через 1,5 месяца и во все сроки исследований в течение года после иммунизации [5]. Понять сущность такого феномена можно при более детальном рассмотрении химической структуры грамотрицательной микрофлоры вообще и бруцелл в частности. «Клеточные стенки бруцелл представлены гидрофобными макромолекулами липополисахаридов, содержащими специфические

О-полисахариды, связанные с ядерной коровой частью и липидом А гетерополисахаридами. О-поли-сахарид, отщепленный с помощью мягкого кислотного гидролиза от коровой части и липида А, оказался различным по молекулярной массе у слабовирулентных и у вирулентных штаммов бруцелл. У вакцинированных штаммов бруцелл О-ПС из-за низкой массы (около 10 КДН) ведет себя как гаптен» [6].

Авторы предложенного О-ПС антигена, отмечая его достоинства как дифференциального метода, указывают и на его недостатки, связанные с тем, что при введении живых вакцин из шт, В. abortus (19 и 82) в больших дозах или при использовании адъго-вантов у отдельных животных могут регистрироваться через 1,5-2 месяца после иммунизации положительные показатели РИД с О-ПС антигеном [6]. Цель нашего исследования состояла в том, чтобы проследить закономерность проявления реакции преципитации у коров, многократно иммунизированных живой противобруцеллезной вакциной из шт. В. abortus 82 и химической (полусинтетической) противобруцеллезной вакциной у находящихся в стадах с различной эпизоотической ситуацией по бруцеллезу.

Материалы и методы

На первом этапе были подвергнуты анализу материалы серологических исследований сыворотки крови от коров из хозяйств Омской и Курганской областей, проведенных в лаборатории специфической профилактики бруцеллеза крупного рогатого скота ВНИИБТЖ, в период с 1992 по 2006 год.

Показатели реакции иммунной диффузии (РИД) у коров, иммунизированных по фону вакциной из штамма 19 и 82 и многократно реиммунизированных химической противобруцеллезной вакциной, изуча-