Сельскохозяйственная биология, 2010, № 2, с. 65-70.

УДК 636.3.033:636.087.72:57.017.32:591.111.1

БИОХИМИЧЕСКИЙ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ СТАТУС ЯГНЯТ В РАННЕМ ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ НА ФОНЕ ИНЪЕКЦИЙ СОЕДИНЕНИЙ СЕЛЕНА СУЯГНЫМ ОВЦЕМАТКАМ

Г.И. БОРЯЕВ¹, И.В. ГАВРЮШИНА¹, Ю.Н. ФЕДОРОВ²

Провели сравнительную оценку динамики содержания селена, активности ферментов антиоксидантной защиты, а также количества белка и гемоглобина в крови ягнят, полученных от матерей, которым за 2 нед до окота вводили селен в неорганической (селенит натрия) и органической (селенопиран) форме. Наиболее выраженное влияние на показатели крови оказывает селенопиран.

Ключевые слова: соединения селена, ягненок, овцематка, молозиво, кровь, ферменты антиоксидантной защиты, глутатионпероксидаза, супероксиддисмутаза, гемоглобин, белок.

В настоящее время получение и сохранение молодняка сельскохозяйственных животных рассматривается как комплексная проблема. При этом наряду с влиянием внешней среды важная роль отводится зависимости иммунологического статуса новорожденного животного от состояния материнского организма.
Основной повреждающий фактор при стрессовых реакциях — неспецифическое усиление свободнорадикальных процессов. Их оптимизация может способствовать лучшей адаптации животных. В арсенале средств, способных регулировать свободнорадикальные процессы, воздействуя таким образом как на окислительный метаболизм, так и на иммунные реакции, ведущее место принадлежит соединениям селена. Токсичность неорганических селеносодержащих соединений — селенита и селената натрия препятствует их широкому использованию в практике животноводства (1). В связи с этим наиболее эффективными препаратами считаются гетероциклические селеноорганические низкотоксичные соединения селенофенилового и селенопиранового ряда, обладающие также высокой липофильностъю (2).
Целью нашей работы была сравнительная оценка биохимических и физиологических показателей крови у ягнят в раннем возрасте при инъекции суягным овцематкам различных соединений селена.
Методика. Эксперимент проводили на базе ООО Агрофирма «Биокор С» (Мокшанский р-н, Пензенская обл.) на овцах цигайской породы. Из суягных овцематок методом пар-аналогов сформировали три группы по 15 гол. в каждой со средней живой массой 50,0±2,3 кг. Все животные находились в одинаковых условиях кормления и содержания.
Животным контрольной группы за 14 сут до ягнения внутримышечно вводили стерильный физиологический раствор, овцематкам I опытной группы — водный раствор селенита натрия в дозе 0,1 мг селена на 1 кг живой массы, II опытной группы — масляный раствор селенопирана (9-фенил-симметричный октагидроселеноксантен — СП-1) в такой же дозе.
Биологическим материалом для исследования служили кровь, которую отбирали из яремной вены ягнят на 1-е, 3-и, 7-е, 21-е, 60-е и 90-е сут после рождения, а также молозиво и молоко овцематок, полученные на 1-е, 3-и, 7-е и 21-е сут лактации.
Содержание селена в молозиве, крови и сыворотке крови определяли флюориметрическим методом в модификации Н.А. Голубкиной с использованием флюориметра Флюорат-02-2М (Россия) (3, 4), активность глутатионпероксидазы (ГПО) — по G. Mills (5), активность супероксиддисмутазы (СОД) — по M. Niashikimi с соавт. в модификации Г.Ю. Мальцева и А.В. Васильева (6), содержание гемоглобина в крови — гемоглобин-цианидным методом с тест-набором, общий белок в сыворотке крови — рефрактометрически.
Данные обрабатывали статистически с использованием пакета программ MS Excel.
Результаты. Внутримышечное введение овцематкам селенита натрия и селенопирана за 2 нед до ягнения неоднозначно повлияло на содержание селена в молозиве овец, а также в крови и сыворотке крови полученных от них ягнят (табл. 1).
Концентрация микроэлемента в молозиве была наибольшей в начале лактации и снижалась по мере перехода к секреции молока. На протяжении 7 сут после ягнения содержание селена в молозиве и молоке овцематок опытных групп было выше, чем в контроле.
Снижение концентрации селена в молозиве как в контрольной, так и в опытных группах овцематок связано с передачей от матери потомству с молозивом не только иммунологически активных белков, но и собственного селена. Быстрое выведение селена из организма овцематок после окота указывает на целесообразность введения селеносодержащих соединений для профилактики селенодефицита у новорожденных ягнят.
Введение суягным овцематкам соединений селена способствовало повышению концентрации этого микроэлемента в крови и в сыворотке крови ягнят.

Содержание селена в крови ягнят на протяжении 7 сут коррелировало с содержанием микроэлемента в молозиве (r = 0,51, r = 0,99 и r = 0,88 соответственно для контрольной, I и II опытной группы). Резкое повышение концентрации Se в крови ягнят во всех группах наблюдали на 21-е сут (соответственно на 20,3; 22,6 и 30,4 %), что, скорее всего, связано с переходным типом пищеварения у ягнят в этот период, когда они постепенно приобретают способность переваривать растительные корма.
Количество селена в сыворотке крови ягнят с 1-х по 7-е сут после рождения положительно коррелировало с показателями для общего белка в сыворотке крови (r = 0,36, r = 0,28 и r = 0,74 соответственно для контрольной, I и II опытной группы), так как селен входит в состав селеносодержаших белков. Однако на 21-е сут происходило увеличение содержания селена в сыворотке крови ягнят в контроле и I опытной группе, несмотря на снижение содержания общего белка. К этому периоду ягнята в качестве корма, кроме молока овцематок, получают растительные корма, причем в молоке преобладает селеноцистеин, а в растительных кормах — селенометионин. Процессы включения Sе-Met в тканевые белки и высвобождения из них при протеолизе протекают медленно. При нормальной обеспеченности животных селеном его количество в лабильном метаболическом пуле (специфические селенопротеины + селенит + селеноводород и его производные) составляет в среднем 35-46 %. Остальной селен в виде селенометионина и селеноцистеина находится в тканевых белках (7). В глутатионпероксидазе, селенопротеине Р и других Se-специфических селенопротеинах этот микроэлемент присутствует в форме селеноцистеина (8-10), чем, по-видимому, и обусловлено повышение содержания селена в сыворотке крови у ягнят в I опытной и в контрольной группах. Во II опытной группе, где использовали селен в органической форме, напротив, наблюдалось снижение содержания микроэлемента, что, по всей вероятности, связано с метаболизмом селенопирана. Процесс высвобождения селена из органической формы осуществляется по окислительному механизму и более продолжительный, чем в случае селенита натрия: рециклизация части молекул селенопирана с элиминацией селена происходит постепенно, что обеспечивает встраивание его атома в активный центр фермента глутатионпероксидазы, основная часть которого представлена клеточной ГПО.

Как селенопиран, так и селенит натрия оказали существенное влияние на активность ферментов антирадикальной защиты — супероксиддисмутазу и глутатионпероксидазу (табл. 2).
Установлено, что на 3-и сут после рождения у ягнят во всех исследуемых группах снижалась активность ферментов. В работе M. Kolesnikov и  V. Kalytka (11) показана более высокая интенсивность процессов липопероксидации в раннем постнатальном онтогенезе вследствие адаптации к атмосферному воздуху, в связи с чем наблюдается наиболее высокое содержание продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в эритроцитах.
Устойчивая тенденция к росту активности ГПО у животных, получавших СП-1, проявлялась только на 21-е сут после рождения, что можно объяснить метаболическими преобразованиями селеноорганического соединения за указанный период времени, в результате которых высвобождается селен, стимулирующий активность ГПО. Стимулирующий эффект селенита натрия проявился у ягнят на 7-е сут, что может объясняться быстрым включением в метаболизм ионной формы селена, в которой он присутствует в составе неорганического соединения. У ягнят из опытных групп между активностью ГПО и содержанием селена в крови отмечали высокую положительную корреляцию (соответственно r = 0,61 и r = 0,71), следовательно, увеличение концентрации селена в крови повышает активность ГПО. При использовании органической формы соединения селена корреляция между активностью СОД и ГПО была средней (r = 0,59), в контроле и в варианте с селенитом натрия — высокой (соответственно r = 0,74 и r = 0,78).
На основании полученных результатов можно предположить, что селенопиран, проявляя свойства антиоксиданта за счет химической структуры, сдерживает рост активности ферментов антирадикальной защиты, тем самым частично выполняя их функции, в то время как антиоксидантный эффект селенита натрия обусловлен стимуляцией активности ГПО.
Введение селеносодержащих соединений суягным овцематкам повлияло на количество общего белка в сыворотке крови и гемоглобина в крови полученных от них ягнят (табл. 3).

Установлено, что количество общего белка в сыворотке крови ягнят из опытных групп превышало этот показатель в контроле на протяжении всего эксперимента. Наименьшее содержание белка отмечали на 21-е сут у животных всех групп, что, по-видимому, связано с элиминацией пассивно приобретенных иммунологически активных белков на фоне низкой интенсивности синтеза собственных.
В группе животных, получавших селенопиран, содержание гемоглобина превышало контроль, в то время как в группе получавших селенит натрия с молозивом и молоком существенных отличий от контроля не отмечали.
Уменьшение количества гемоглобина у ягнят к 3-м сут после рождения связано с тем, что фетальный гемоглобин Hb-F обладает более высоким сродством к кислороду, чем материнский (Hb-А), поскольку Hb-F и Hb-А адаптированы к той среде, где они функционируют. Таким образом, с этого периода Hb-F замещается на Hb-А. Снижение содержания гемоглобина также может быть связано с низкой концентрацией железа в молоке овцематок. Следует отметить, что именно органическая форма селена — селенопиран стимулировал синтез гемоглобина в течение первых 3 нед эксперимента.
Введение селеносодержащих соединений суягным овцематкам способствовало более интенсивному росту ягнят в первые 3 мес жизни. На протяжении всего эксперимента показатели живой массы ягнят из опытных групп превышали контроль. Так, к 7-м сут после рождения они были выше соответственно на 10,9 и 7,8 % (Р < 0,01), в возрасте 3 мес живая масса ягнят из II группы оказалась выше на 13,3 % (Р < 0,05), чем у особей из I, и на 18,6 % (Р < 0,01) выше, чем в контроле.
Положительное влияние селенопирана на показатели живой массы ягнят, скорее всего, связано не столько со стимуляцией роста молодняка, сколько с повышением уровня иммунологической и физиологической защиты в первый месяц жизни.
Итак, введение суягным овцематкам селеносодержащих соединений (селенит натрия и СП-1) за 2 нед до ягнения способствует оптимизации соотношения между интенсивностью свободнорадикального окисления и антиоксидантным потенциалом у ягнят, что повышает их физиологический и иммунологический статус. Наиболее выраженное влияние оказывает органическая форма селена — селенопиран.

Л и т е р а т у р а

1. М а ш к о в ц е в  Н.М. Профилактика и терапия селеновой недостаточности у сельскохозяйственных животных в биогеохимической зоне, дефицитной по йоду, кобальту, меди, цинку. Автореф. докт. дис. Казань, 2001.
2. Б о р я е в  Г.И.,  Б л и н о х в а т о в  А.Ф.,  Ф е д о р о в  Ю.Н. и др. Влияние соединений селена на иммунную систему бычков. Ветеринария, 1999, 12: 36-38.
3. W a t k i n s o n  J.H. Fluorometric determination of selenium in biological material with 2,3-diaminonaphthalene. Analyt. Chem., 1966, 38(1): 92-97.
4. Г о л у б к и н а  Н.А. Флуориметрический метод определения селена. Журн. аналит.  химии, 1995, 50(5): 492-497.
5. M i l l s  G. The purification and properties of glutathione peroxidase of erythrocytes. J. Biol. Chem., 1959, 234(3): 502-506.
6. М а л ь ц е в  Г.Ю.,  В а с и л ь е в  А.В. Способ определения активности каталазы и супероксиддисмутазы человека на анализаторе открытого типа. Вопр. мед. химии, 1994, 2: 56-58.
7. J a n g h o r b a n i  M.,  M a r t i n  R.F.,  K a s p e r  L.J. e.a. The selenite-exable metabolic pool in humans: a new concept for the assessment of selenium status. Amer. J. Clinical Nutrit., 1990, 51: 670-677.
8. W a s c h u l e w s k i  I.H.,  S u n d e  R.A. Effect of dietary methionine on tissue selenium and glutathione peroxidase activity in rats given selenomethionine. Brit. J. Nutrit., 1988, 60(1): 57-68.
9. B u r k  R.F. Recent developments in trace element metabolism and function: novel roles of selenium in nutrition. Brit. J. Nutrit., 1989, 119(7): 1051-1054.
10. B a m s a l  M.P.,  I p  C.,  M e d i n a  D. Levels and 75Se-labelling of specific proteins as a consequence of dietary selenium concentration in mice and rats. Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 1991, 196: 147-154.
11. K o l e s n i k o v  M.,  K a l y t k a  V. Role of the antioxidant system in adaptation of ducks to postnatal development conditions. Ukrainian Biochem. J., 2002, 74(2): 123-127.

BIOCHEMICAL AND PHYSIOLOGICAL STATUS OF LAMBS IN EARLY POSTNATAL ONTOGENESIS AGAINST THE BACKGROUND OF SELENIUM COMPOUNDS INJECTIONS TO EWE IN YEAN

G.I. Boryaev¹, I.V. Gavryushina¹, Yu.N. Fedorov²

The authors have made a comparative estimation of dynamics of Se content, activity of antioxidant protection enzymes and also hemoglobin amount in lambs’ blood, as result of introduction into organism of their mothers of 2 weeks before lambing of non-organic form selenium compound — Na2SeO3 and organic form — selenopyran. The obtained data let maintain that the strongest influ-ence on the blood index has selenopyran.

Key words: selenium compounds, lamb, ewe, colostrums, blood, ferments of antioxidant protection, glutation peroxydasa, superoxid dismutasa, hemoglobin, albumin.

Оформление электронного оттиска