Государственное научное учреждение
Краснодарский научно-исследовательский ветеринарный институт
Российской академии сельскохозяйственных наук
На правах рукописи
ИВАНАСОВА ЕЛЕНА ВЛАДИМИРОВНА
фармако-токсикологические свойства гепаветА
и его применение в животноводстве
06.02.03 – Ветеринарная фармакология с токсикологией
Диссертация на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Научный руководитель:
доктор ветеринарных наук,
член-корреспондент РАСХН,
заслуженный деятель науки РФ
профессор Антипов Валерий Александрович
Краснодар – 2014
О
ГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………… 3
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………….... 7
1.1 Фосфолипиды и их роль в организме животных и человека………... 7
1.2 Характеристика основных компонентов фосфолипидов……………. 15
1.3 Применение фосфолипидов в животноводстве и птицеводстве……. 25
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ………………………… 34
3 РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ…………………... 41
3.1 Фармако-токсикологические свойства гепавета………………….….. 41
3.1.1 Состав, физико-химические свойства гепавета………………… 41
3.2 Оценка острой токсичности гепавета………………………………… 45
3.2.1 Параметры хронической токсичности гепавета……….……... 44
3.2.2 Местно-раздражающее действие гепавета…………………… 55
3.2.3 Действие гепавета на биохимические и морфологические
показатели животных…………………………………………………... 54
3.2.4 Патморфология и ветсаэкспертиза при применении гепавета 59
3.3 Специфические свойства гепавета…………………………………… 64
3.3.1 Ростостимулирующее действие гепавета……………………… 64
3.3.2 Действие гепавета на спермопродукцию хряков……………… 74
3.3.3 Действие гепавета на поросят-сосунов……………………..… 76
3.4 Лечебно-профилактическое действие гепавета при гепатозах птиц... 79
3.4.1 Лечебно-профилактическое действие гепавета при гепатозах
свиней………………………………………………………………….. 88
3.5 Экономическая эффективность гепавета при использовании
в животноводстве……………………………………………………..…… 94
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………. 99
ВЫВОДЫ…………………………………………………………………….. 106
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ…………………………………….... 108
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………... 109
ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………………………... 122
В
ВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В специализированных хозяйствах с промышленной технологией производства, в птицеводстве и свиноводстве, одной из основных проблем является организация полноценного кормления.
Качественный или количественный недостаток элементов питания в рационе, концентратный тип кормления, интоксикация (эндогенные и экзогенные токсины), недостаток одного, а чаще одновременно нескольких жизненно важных витаминов способствуют нарушению функции печени и гомеостаза в организме животных. Круглогодовое содержание животных в закрытых помещениях на ограниченных площадях, использование некачественных кормов, прошедших механическую и термическую обработку, сопровождаются нарушением обменных процессов, снижением защитных сил организма животных, уменьшением их продуктивности (Самохин В. Т., 1984, Антипов В.А., Трошин А.Н.,2010).
Печень – как основной орган процессов метаболизма, обмена многих гормонов, витаминов, ферментов и микроэлементов, нейтрализации эндогенных
и экзогенных токсинов, часто не выдерживает функциональной нагрузки, в результате чего возникают гепатодистрофические процессы. Поэтому в практике интенсивного ведения животноводства уровень продуктивности животных, состояние в их организме обмена веществ и функции печени во многом определяются мероприятиями с применением витаминных и гепатотропных препаратов (Уша Б. В., 1979; Байматов В. Н., 2000; Кузнецов Н. И. и др., 1999, Кузьминова Е.В., Семененко М.П., 2014).
Гепатотропные препараты блокируют действие токсинов в организме животных, чем способствуют антитоксической функции печени и тем уменьшают,
в определенной степени, функциональную нагрузку на этот жизненно важный орган и предупреждают развитие нарушений его морфофункционального состояния (Колб В. Г., Камышников В. С., 1982; Левченко В. И., 1984; Байматов В. Н., 1990; Кузнецов Н. И., 1990).
Всестороннее решение проблемы обменных процессов в организме и функционального состояния печени за счет введения в рацион гепатотропных препаратов представляет важный резерв повышения эффективности отрасли. В первую очередь, настоятельно требуется система расширения арсенала и рациональных способов использования с лечебно-профилактической целью биологически активных веществ.
На сегодняшний день поиск, разработка и внедрение в современную ветеринарную практику новых гепатопротекторных препаратов продолжает оставаться актуальным. Это вызвано тем, что разработка методов лечения, направленных на восстановление утраченных функций печени, нуждается в таких препаратах, которые обладают эффективными фармакологическими свойствами, малой токсичностью и незначительным побочным действием, и небольшой себестоимостью (Оковитый С. В. и др., 2010).
Наиболее перспективной группой в этом направлении являются эссенциальные фосфолипиды, которые входят в состав гепавета.
Оригинальный препарат гепавет, автором и производителем которого является компания ООО «ЮВИКС-ФАРМ» совместно с ЗАО «Премикс», предназначен для профилактики и лечения болезней печени животных и птиц. Поэтому изучение токсикологических параметров и фармакологических свойств гепавета, послужило основанием для выбора темы исследований.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является ранее
не изученное комплексное исследование фармако-токсикологических свойств гепавета и экспериментальное обоснование его гепатопротекторной эффективности в птицеводстве и свиноводстве.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
изучить параметры общетоксического действия гепавета на организм подопытных животных (острая, хроническая токсичность, местно-раздражающие свойства);
изучить механизм фармакологического гепатопротекторного действия гепавета на биохимические показатели крови продуктивных животных;
изучить профилактическую и лечебную эффективность гепавета на продуктивных животных;
изучить основные токсикологические и фармакологические свойства гепавета.
Научная новизна. Впервые выявлены комплексные токсикологические параметры и главные стороны фармакологического действия, а также использование гепавета в качестве гепатопротектора на сельскохозяйственных животных.
Впервые проведены экспериментальные исследования препарата гепавет при гепатозах в птицеводстве и свиноводстве.
Практическая значимость. Для сельского хозяйства и ветеринарной практики предложен новый препарат гепавет, обладающий выраженными гепатопротекторными свойствами. Установленная фармакодинамическая характеристика может служить основанием его использования в условиях современной повышенной заболеваемости гепатозами и гепатитами. Гепавет рекомендуется применять в практике ветеринарии в качестве профилактического и лечебного средства при патологиях печени.
Данные проведенных нами экспериментов учтены при разработке НТД, препарат выпускает ООО «ЮВИКС-ФАРМ» (г. Краснодар).
Апробация работы. Результаты экспериментальных и клинических исследований, являющихся основой диссертации, доложены, обсуждены и одобрены
на заседаниях Ученого совета Краснодарского НИВИ (2006–2011 гг.), на Межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 60-летию
ГНУ Краснодарского НИВИ «Актуальные проблемы ветеринарии в современных условиях» (Краснодар, 2006), на Международной научно-практической конференции, посвященной 65-летию ветеринарной науки Кубани (Краснодар, 2011).
Публикации. Основные материалы диссертации опубликованы в 6 научных статьях, 3 из которых – в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования РФ.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
характеристика физико-химических свойств гепавета;
экспериментальные данные токсикологических и фармакологических свойств гепавета;
результаты изучения ростостимулирующего действия гепавета на птице
и свиньях;
результаты изучения лечебно-профилактических свойств гепавета на птице и свиньях;
практические предложения по применению гепавета в ветеринарии.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 122 страницах машинописного текста и состоит из следующих разделов: введения, обзора литературы, собственных исследований, заключения, выводов, практических предложений, списка литературы. Список использованной литературы включает 143 источника, в том числе иностранных – 35. Работа иллюстрирована 35-ю таблицами
и 19-ю рисунками.
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Фосфолипиды и их роль в организме животных и человека
Фосфолипиды, фосфотиды, сложные липиды, отличительным признаком которых является присутствие в молекулах остатка фосфорной кислоты. Фосфолипиды состоят из глицерина, жирных кислот, альдегидов и азотистых соединений. Одним из важнейших представителей фосфолипидов является фосфатидилхолин (лецитин).
Фосфолипиды широко распространены в природе. В качестве основных структурных компонентов они входят в состав клеточных мембран животных, растений и микроорганизмов, определяя их строение и проницаемость, а также активность ряда локализованных в мембранах ферментов (Ленинджер А. А., 1974).
Фосфолипиды являются структурным элементом митохондрий и называются «эссенциальными» (незаменимыми), так как необходимы для роста, развития
и надлежащего функционирования всех соматических клеток. В дополнение к их роли в строительстве клеточных мембран можно сказать, что фосфолипиды – важные составляющие липопротеидов, «легочных сурфактантов» и желчи. Они принимают участие в работе нервной системы, в мембранных ферментативных реакциях, играют важную роль в метаболизме и окислительных процессах и влияют на концентрацию холестерина в крови (Ушкалова Е. А. 2003).
Фосфолипиды, находящиеся в тромбоцитах, принимают участие в процессе свертывания крови, что в конечном итоге показывает их влияние на защитную функцию крови и гемодинамику в организме млекопитающих. Химическая структура фофолипидов, их дифильность, наличие заряженных групп определяет уникальность их физиологических свойств. Но главная функция фосфолипидов – формирование двойного липидного слоя в мембранах клеток (Скатков С. А., 2001).
Х. Бергнер (1973) считает, что фосфолипиды и белки являются важнейшими структурными компонентами клеточных мембран. С соотношением и молекулярной формой отдельных подклассов структурных липидов связаны важнейшие функции биологических мембран: ферментативная, барьерно-транспортная, а также функция биологического распознавания.
Фосфолипиды также обладают внекалорийным эффектом и в определенных условиях стимулируют рост и производительность животных. Фосфолипиды выполняют защитную роль. Являются основой ряда биологически активных веществ – гормонов, служат источниками незаменимых жирных кислот, принимают непосредственное участие в связывании ферментов с внутриклеточными структурами, способствуют ретенции азота и т.д. (Бергнер Х., Кетц Х. А., 1973).
«Эссенциальные» фосфолипиды представляют собой высокоочищенную фракцию фосфатидилхолина, выделенную из бобов сои. Несмотря на их схожесть с эндогенным фосфатидилхолином по химическому строению, «эссенциальные» фосфолипиды отличаются от него очень высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот.
«Эссенциальные» фосфолипиды встраиваются в мембраны клеток печени
и их органеллы, замещая эндогенные фосфолипиды. Улучшаются свойства «текучести» мембран, а также их функции, например, активность ферментных систем в митохондриях или эндоплазматическом ретикулуме. Встраиваясь в мембраны тромбоцитов, «эссенциальные» фосфолипиды повышают их эластичность. Под их воздействием снижается повышенная тенденция тромбоцитов и эритроцитов к адгезии и агрегации, являющаяся результатом повышенного накопления холестерина в мембранах и аккумуляции окисленных липидов. Улучшаются реологические свойства крови (Кузьминова Е.В., 2014).
По данным Бодровой О. В. (2000) в организм человека поступает в сутки
1–2 г фосфолипидов; еще примерно 10–12 г попадает в тонкий кишечник с желчью, где все они подвергаются расщеплению и всасыванию. Больше всего фосфолипидов находится в тканях головного мозга и нервов; в 2 раза меньше – в печени; еще меньше – в почках и сердце.
Установлено, что фосфолипиды непосредственно принимают участие в иммунологических процессах, в реакциях, связанных с системой свертывания крови, в пролиферации и восстановлении клеток, в проведении импульсов по нервным тканям и многих других процессах, которые интенсивно исследуются в последние годы.
Если рассматривать сам липидный обмен, им принадлежит огромное значение в формировании липопротеидов (непосредственно липопротеидов высокой плотности, где их количество максимально).
Образование фосфолипидов происходит практически во всех тех же органах но наиболее продуктивно – в печени и клетках кишечника. Наибольшее количество фосфолипидов приходится на фосфотидилхолин (лецитин), азотсодержащее основание которого – холин. Установлено, что если долгое время не покрывается пищевая потребность в холине, то вместо образования фосфолипидов происходит сдвиг в сторону образования липопротеидов, содержащих огромный процент таких липидов, как триглицериды и холестерин, которые вызывают жировую инфильтрацию печени (Кильметова И. Р., 1993).
Катаболизм фосфолипидов возможен во многих тканях организма под действием специальных ферментов (фосфолипаз). Главные липиды в плазме крови человека присутствуют в комплексе с белками, синтезируя сложные соединения – липопротеиды, которые выполняют функцию транспорта и запасания липидов, являются незаменимой составляющей различных структур клетки (Бодрова О. В., 2000).
Фосфолипиды являются одним из основных компонентов биомембран, среди них есть биологически активные вещества, они довольно широко используются в пищевой и фармацевтической промышленности. Различают два основных фосфолипида – это фосфатидилхолин и фосфотидинэтаноламин. Основным является фосфатидилхолин, его содержание обычно составляет не менее 50 % суммы фосфолипидов.
Вторым по значению фосфолипидом у животных обычно является фосфатидилэтаноламин. Однако, по данным В. Е. Васьковского (1997 г.), в эритроцитах некоторых животных, а в частности овец, фосфатидилхолин заменяется сфингомиелином (рисунок 1).
 Рисунок 1 – Химическая структура фосфатидилхолина
Отечественными и зарубежными учеными доказано, что фосфолипиды активно участвуют в процессе свертывания крови. Мембрана тромбоцита представлена двойственным слоем фосфолипидов и находящимися между ними белковыми молекулами. Молекулы фосфолипидов способны перемещаться по слою или
с одной стороны на другую. Такие превращения способствуют адсорбции и последующей активации факторов свертывания и защите их от ингибирующего действия антитромбина III.
Присоединение индуктора активации к своему рецептору на поверхности тромбоцита активирует фосфолипазу С, которая путем отщепления от фосфолипидов мембраны диацилглицерола и инозитолтрифосфаты способствует высвобождению ионов Са2+ из системы плотных канальцев в цитоплазму, а также активации фосфолипазы А2.
В цитоплазме Са2+ соединяется с кальмодулином и образует комплекс, активирующий сократительную систему филаментов: тромбоцит из дискоидного превращается в шиповидно-сферический, в это время перефирически расположенные микротубулы перемешаются в центр клетки, увлекая за собой гранулы.
Активированная фосфолипаза А2 отщепляет от фосфолипидов мембраны свободную арахидоновую кислоту. Из нее путем метаболических превращений образуется тромбоксан, который вызывает высвобождение содержимого тромбоцитарных гранул, локальный сосудистый спазм и усиление агрегации тромбоцитов. Из поврежденных лейкоцитов и эндотелия выделяется фосфолипид, который вызывает дальнейшую агрегацию тромбоцитов. Выделившийся из поврежденных тканей и эндотелия тканевой тромбопластин запускает внешнюю систему каскада свертывания (Черданцева Г. А., Юрченко Л. Н., 1999).
Фосфолипиды, а именно фосфатидилхолины, принимают участие
в дифференциации и восстановлении биологических мембран. Они играют главнейшую роль в активации большинства связанных с мембраной ферментов, стимулируют активность многочисленных связанных с мембраной белков и рецепторов. Они являются регулятором метаболических процессов в межклеточном пространстве. Входя в состав липопротеинов крови, фосфолипиды регулируют транспорт жиров в межклеточном пространстве, жирных кислот, холестерина и других веществ.
По мнению О. П. Звягиной (1980), Е. П. Корненой (1986), являясь природными метаболитами, фосфолипиды препятствуют излишнему накоплению жира в тканях и ускоряют его использование. Также фосфолипиды являются регуляторами энергоснабжения клеток и их потребности в кислороде, и кроме того способствуют передаче информации между клетками (Звягина О. П., 1980; Kesanimi А., Grundy S. M., 1986).
Установлено, что действие защитной системы организма обеспечивается клетками иммунной системы – иммуноцитами, главную роль среди которых играют лимфоциты, вырабатывающие антитела (иммуноглобулины), инактивирующие агенты. Являясь основными структурным компонентом клеточных мембран всех живых клеток, фосфолипиды способствуют нормальному функционированию лимфоцитов и, как правило, всей иммунной системы организма (Конопля Е. Н., Прокопенко Л. Г., 1992).
Фосфолипиды в животных и растительных организмах находятся в двух формах: структурной плазматической и резервной запасной. В первом случае она является составным компонентом всех структурных элементов клетки, а во втором – представляет специальное депо энергетических запасов. Их химический состав и биологическая роль существенно различаются (Архипов А. В., 1980).
С учетом этих особенностей и современных представлений о природе липидов биологическое значение их в живых организмах рассматривают с точки зрения участия их в энергетическом обмене, в построении биологических мембран
и обеспечении их фракций, в биосинтезе ряда биологически активных соединений, в обеспечении защитных функций от механических и химических воздействий внешних факторов, что в конечном итоге отражается на всех важнейших сторонах жизнедеятельности организма (Архипов А. В., 1980).
Исследователь Архипов А. В. свидетельствует, что липиды играют важную роль и в регуляции теплового баланса. Плохо проводя тепло, жировой слой ограничивает теплоотдачу. Эластичная жировая ткань в качестве своеобразной прокладки для ряда внутренних органов (почки) способствует фиксации их в полостях тела и служит для защиты от механических воздействий. Жир, выделяемый сальными железами, представляет собой смазку, предохраняющую кожу от высыхания и растрескивания. Кроме того, сальные железы вырабатывают жироподобный секрет, с помощью которого у птиц перо приобретает водоотталкивающие свойства и упругость.
Фосфолипиды служат предшественниками ряда биологически активных веществ. Наиболее изучена в этом отношении роль стероидов, у которых спиртовая группа этирифицирована обычно высшей жирной кислотой – арахидоновой, стеариновой, олеиновой и др. Основной стероид в организме животных – холестерин, из которого образуются желчные кислоты, витамин D, гормоны коры надпочечников (кортикостероиды), половые гормоны (Хефтман Э., 1972; Архипов А. В., 1982).
Наряду с этим, липиды являются предшественниками биосинтеза в организме животных простагландидов, которые служат модуляторами гормональной активности. Различные представители этой группы соединений стимулируют сокращения гладких мышц, понижают кровяное давление и подавляют активность таких гормонов, как вазопрессин (Horton E. W., 1972).
|
