ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ В КРОВИ КОРОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВОЗРАСТА В УСЛОВИЯХ ЗИМНЕГО СОДЕРЖАНИЯ

ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ В КРОВИ КОРОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВОЗРАСТА В УСЛОВИЯХ ЗИМНЕГО СОДЕРЖАНИЯ

Научная статья

Соколова М.И.¹, Кузьмина С.С.^2, *

² ORCID: 0000-0002-4687-4868;

^{1, 2} Cеверо-Восточный федеральный университет им.М.К.Аммосова; г.Якутск, Россия

* Корреспондирующий автор (sskuzmina[at]bk.ru)

Аннотация

Представлены результаты определения содержания продуктов перекисного окисления липидов (ТБК-активные продукты) и суммы низкомолекулярных антиоксидантов в крови коров в условиях зимнего содержания в Якутии. Показана зависимость этих показателей в крови коров от их возраста, а также высокая степень отрицательной корреляции между показателями. Содержание ТБК-активных продуктов у шести групп коров от 3 до 8 лет повышается с возрастом до 3,7 раз, а содержание низкомолекулярных антиоксидантов снижается на 26% по сравнению с показателями контрольной группы.

Ключевые слова: перекисное окисление липидов, низкомолекулярные антиоксиданты, коровы, зависимость от возраста.

LIPID PEROXYGENATION IN THE COWS BLOOD AS DEPENDENT ON AGE GIVEN WINTER HOUSING

Research article

Sokolova M. I.¹, Kuzmina S. S.^2, *

² ORCID: 0000-0002-4687-4868;

^{1, 2} M. K. Ammosov North-Eastern Federal University; Yakutsk, Russia

* Correspondent author (sskuzmina[at]bk.ru)

Abstract

This paper presents the results of measuring the amount of lipid peroxygenation products (TBA-active products) and the sum of low-molecular antioxidants in cows’ blood during the winter housing in Yakutia.  It demonstrates the dependence of these measurements on the age of cows, and the high negative correlation between the measurements. The amount of TBA-active products among the six groups of cows aged 3 to 8 years rises with age by 3.7 times, and the amount of low-molecular antioxidants is reduced by 26% as compared to the measurements of the control group.

Keywords: lipid peroxygenation, low-molecular antioxidants, cows, dependence on age.

Введение

В последние годы возрос интерес к клиническим аспектам исследования процесса перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной системы в организме крупного рогатого скота. Это объясняется тем, что дефект в указанном звене метаболизма способен снизить резистентность организма к воздействию на него неблагоприятных факторов внешней и внутренней среды. Например, в работе Котович и др. [1] показано, что на начальном этапе лактации у коров-первотелок отмечается повышенное содержание в сыворотке крови ТБК-активных соединений на фоне низкого уровня антиоксидантов плазмы крови (церулоплазмина, токоферола, аскорбиновой кислоты). Причиной такого дисбаланса в организме животных авторы считают недостаток сахаров и избыток жира, а также дефицит витаминов-антиоксидантов в рационе. В статье Венцовой И.Ю [2] даны результаты изучения процессов перекисного окисления липидов и состояния ферментативного и неферментативного звеньев антиоксидантной системы у сухостойных и лактирующих коров в динамике предродового и послеродового периодов. Показано, что физиологический стресс периода стельности и отела сопровождается повышенным образованием и накоплением продуктов свободнорадикального окисления липидов и низким потенциалом антиоксидантной системы. Анологичные исследования по этой теме были проведены Антоновым и др. [3], Кудренко и др. [4], в которых установлено, что в период с 3-го по 5-й месяцы лактации перекисное окисление липидов у коров идет наиболее интенсивно. Влияние стресс-факторов в условиях техногенеза на организм коров показано в исследованиях Киреева и др. [5] и Самсоновой Т.С. [6]. По результатам биохимических анализов в крови установлено, что при стрессовых ситуациях у коров повышается уровень кортизола и некомпенсированная активация перекисного окисления липидов в организме приводит к снижению продуктивности животных. Приведенные данные показывают, что условие содержания, питание, состояние здоровья и т.п. оказывают существенное влияние на систему «ПОЛ — антиоксидантная защита» организма крупного рогатого скота. В условиях Якутии в зимнее время коровы содержатся на привязном содержании в неотапливаемом помещении за счет собственного выделяемого тепла. Такие условия безусловно приводят к стрессовому состоянию животных, при котором в первую очередь, наряду с другими функциональными нарушениями, происходит активация перекисного окисления липидов в организме, что доказано в диссертационной работе Волчкова А.И. [7]. В работе показано, что вынужденная гиподинамия коров симментальской породы в течение 90 дней приводит к увеличению уровня гормонов кортизола и кортикостерона, а также малонового диальдегида. Поэтому одним из физиологических ответов при адаптации организма к стрессовым воздействиям должно быть повышение уровня антиоксидантной защиты в крови и органах животного. В литературе информация об изменениях системы «ПОЛ — антиоксидантная защита» в организме крупного рогатого скота в зимних условиях содержания в Якутии практически отсутствует. В связи с этим целью нашей работы было определение возрастных особенностей изменения системы «ПОЛ — антиоксидантная защита» в крови коров при условиях зимнего содержания в Якутии.

Материалы и методы исследования

Для определения зависимости процессов ПОЛ от возраста были подобраны клинически здоровые лактирующие коровы от 3-х до 8-и лет (56 голов). Работу с животными курировала ветеринарный врач, все коровы симментальской породы животноводческого хозяйства ГКФХ Охлопков Т.Т «Илин-Бас» находились в одинаковых условиях содержания и кормления. Хозяйство расположено в местности Илин-Бас в 10 км от с. Крест-Хальджай Томпонского района. Биохимические анализы выполнены в сыворотке крови, забор крови был проведен в ноябре. Контрольной группой был молодняк 1-2-хлетнего возраста (20 голов). Интенсивность свободнорадикального окисления липидов определяли по содержанию ТБК-активных продуктов в реакции с 2-тиобарбитуратовой кислотой [8], а показатели антиоксидантной защиты организма определяли по количеству низкомолекулярных антиоксидантов (НМАО) [9]. Статистическая обработка данных выполнена с использованием критерия Стьюдента в программе Microsoft Office Excel. Крупный рогатый скот в зимний период полностью находился в условиях привязного содержания. Источником корма было сено, скошенное в окрестностях места содержания животных, дополнительным прикормом в данном хозяйстве был только комбикорм. Состав и питательная ценность рациона коров был рассчитан по данным Республиканской агрохимической лаборатории [10]. Техногенные источники в местности «Илин-Бас» практически отсутствуют, так как место содержания коров находится далеко за пределами населенного пункта.

Результаты и обсуждение

Согласно полученным данным интенсивность перекисного окисления липидов в сыворотке крови значительно выше у коров всех возрастов по сравнению с контрольной группой: у коров 3-5 лет — в 2 раза, а у коров 6, 7, 8 лет — в 2,5, в 2,8 и в 3,7 раз соответственно (табл.1).

 

Таблица 1 – Содержание продуктов ПОЛ и низкомолекулярных антиоксидантов в крови коров в зависимости от возраста

Примечание: *Значимые различия с показателями предыдущей группы (р < 0,05)  

При этом содержание НМАО в крови снижается с возрастом, но не с такой большой разницей относительно показателей молодняка. В целом снижение уровня НМАО происходит постепенно, достоверная разница по сравнению с показателями контрольной группы наблюдается у коров с 6-летнего возраста (ниже на 15,4%, р < 0,05), а у 7-летних коров разница составляет 19% (р < 0,05) , у 8-летних — 26% (р < 0,05).

На высокую степень обратной зависимости показателей ПОЛ и антиоксидантной системы в крови исследованных животных указывает коэффициент корреляции, который составил r=0,94. По полученным данным можно предположить о недостаточной компенсации процессов ПОЛ системой низкомолекулярных антиоксидантов у исследованных коров. Возможно, это связано с недостаточным поступлением необходимых питательных веществ и витаминов в составе корма коров в данном хозяйстве. Для полного восполнения затрат на лактацию и поддержание жизнедеятельности организма в состав рациона лактирующих коров в условиях Якутии в стойловый период должны входить, кроме сена и комбикорма, сенаж, корнеплоды [10]. Сравнение рациона коров данного хозяйства с рекомендуемым рационом приведено в таблице 2 (таб.2). Структура рациона коров в мелких хозяйствах по республике в целом отличается от рекомендуемого состава. В исследуемый период в рационе коров содержание ЭКЕ было ниже на 37,2%, обменной энергии, переваримого протеина, кальция, фосфора, каротина, сахара было ниже на 16,4%, 28,4%, 15%, 28,4%, 47,4%, 21% соответственно. В следствие этого несомненно происходит снижение компенсаторных возможностей организма, нейтрализирующих отрицательные последствия стресс-воздействия, в частности вынужденной гиподинамии.

 

Таблица 2 — Рацион коров в период исследования

Показатель	Рекомендуемый [10]	Фактический
Сено разнотравное, кг	4,0	10,0
Силос, кг	20,0	-
Сенаж, кг	9,6	-
Корнеплоды, кг	1,6	-
Комбикорм, кг	1,6	2,0
Соль поваренная, г	48	-
В рационе содержится:
ЭКЕ	10,4	6,54
Обменная энергия, МДж	104,0	87,0
Переваримого протеина, г	995,0	712,2
Кальция, г	73,0	62,0
Фосфора, г	48,0	34,4
Каротина, г	285,0	150
Сахара, г	350,0	276

 

Из литературы известно, что дефицит даже по одному из элементов питания ведет к снижению усвоения питательных веществ и нарушению обмена веществ. Поэтому имеет большое значение не только соотношение элементов в питании, но и степень усвояемости организмом, которая значительно варьирует у каждого животного, исходя из возраста, физиологического состояния и продуктивности [11]. Выраженный дисбаланс системы ПОЛ — НМАО наблюдается у более старых коров 6-7 лет, у которых уровень ТБК-активных продуктов в крови достоверно увеличивается при разнице в возрасте на один год: у 6-летних коров — на 19%, у 7-летних — на 11%, а у 8-летних на 23,5%. Это показывает, что организм более старых животных сильнее подвержен окислительному стрессу в условиях зимнего содержания. 

Заключение

В ходе исследования было выявлено, что с возрастом у лактирующих коров симментальской породы животноводческого хозяйства Томпонского района в условиях зимнего содержания резко повышается уровень ТБК-активных продуктов перекисного окисления липидов и уменьшается количество НМАО в крови. Это указывает на необходимость коррекции напряженного состояния организма животного соответствующими кормовыми добавками в рационе.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Котович И.В. Показатели липидного обмена, пероксидного окисления липидов и антиоксидантной системы крови коров-первотелок на начальном этапе лактации /И.В. Котович, О.П. Позывайло, В.П. Баран и др. //Вестник Мозырского Государственного педагогического университета им. И.П. Шамякина. – 2018. – №2(52). – C. 33-39.
2. Венцова И.Ю. Показатели антиоксидантного статуса у высокопродуктивных коров в динамике сухостойного и послеродового периодов /И.Ю.Венцова //Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. – 2012. – №4. – C.46-48.
3. Антонов А.В. Влияние перекисного окисления липидов на активность ферментов в плазме крови у сухостойных и лактирующих коров /А.В. Антонов, И.А. Плющик //Актуальные вопросы ветеринарной биологии. – №2. – C.26-32.
4. Курденко А.П. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная защита у коров в динамике лактации / А.П. Кудренко, Е.А. Сологуб //Ученые записки учреждения образования витебская ордена знак почета государственная академия ветеринарной медицины. – 2019. – №3 (55). – С.38-41.
5. Киреев И.В. Состояние антиоксидантной защиты коров в условиях технологического стресса / И.В. Киреев, В.А. Оробец. //Ветеринарная патология. – 2017. – № 2(60). – С.39-46.
6. Самсонова Т.С. Коррекция показателей перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у высокопродуктивных коров в условиях техногенеза // АПК России. – 2017. – №4(24) – C. 995-1001.
7. Волчков А.И. Стресс, функциональное состояние и прогнозирование продуктивности крупного рогатого скота.: дисс. … канд. биол. наук: 03.00.13: защищена 28.06.2000: утв.15.11.2000 / Волчков Александр Иванович. - Орел, 2000. - 126 с.
8. Ohkawa H. Assay for lipid peroxides in animal tissues by thiobarbituric acid reaction / H.Ohkawa, N.Ohishi, K.Yagi // Analytical Biochemistry. – 1979. – vol. 95, no. 2. — P. 351–358.
9. Рогожин В.В. Методы биохимических исследований / В.В. Рогожин. – Якутск, 1999. – С. 93.
10. Чугунов, А.В. Продуктивное животноводство Якутии / А.В. Чугунов. – М.: Колос, 2009. – 455 с.
11. Лях Ю.Г. Значение биохимических исследований крови крупного рогатого скота при беспривязной технологии содержания молочного стада в хозяйствах Беларуси/ Ю.Г. Лях //Животноводство и ветеринарная медицина. – 2015. – №1 – С. 7-8.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Kotovich I. V. Pokazateli lipidnogo obmena, peroksidnogo okisleniya lipidov i antioksidantnoj sistemy krovi korov-pervotelok na nachal'nom etape laktacii [Index for lipid exchange, peroxide oxidation and antioxidant system of first-calf cows determined in their early location cycle] / I.V. Kotovich, O.P. Pozyvajlo, V.P. and others //Vestnik Mozyrskogo Gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta im. I.P. Shamyakina [Bulletin of the Mozyr State Pedagogical University by I.P. Shamyakin] . – 2018. – №2(52). – P. 33-39. [in Russian]
2. Vencova I.Yu. Pokazateli antioksidantnogo statusa u vysokoproduktivnyh korov v dinamike suhostojnogo i poslerodovogo periodov [Indicators of antioxidant status of high-productive cows in dynamics of dry and postnatal periods] /I.YU.Vencova //Doklady Rossijskoj akademii sel'skohozyajstvennyh nauk [Reports of the Russian Academy of Agricultural Sciences].– 2012.– №4.– P. 46-48. [in Russian]
3. Antonov A.V. Vliyanie perekisnogo okisleniya lipidov na aktivnost' fermentov v plazme krovi u suhostojnyh i laktiruyushchih korov [The effect of lipid peroxidation on plasma enzyme activity in dry and lactating cows] /A.V. Antonov, I.A. Plyushchik //Aktual'nye voprosy veterinarnoj biologii [Actual issues of veterinary biology].– 2014. – №2. – Р.26-32. [in Russian]
4. Kurdenko A.P. Perekisnoe okislenie lipidov i antioksidantnaya zashchita u korov v dinamike laktacii [Lipid peroxidation and antioxidant protection in cows in the dynamics of lactation] / A.P. Kudrenko, E.A. Sologub // Uchenye zapiski uchrezhdeniya obrazovaniya vitebskaya ordena znak pocheta gosudarstvennaya akademiya veterinarnoj mediciny [Scientists notes educational institutions of the Vitebsk Order Honor Badge of the State Academy of Veterinary Medicine] – 2019. – №3(55). – P. 38-41. [in Russian]
5. Kireev I.V. Sostoyanie antioksidantnoj zashchity korov v usloviyah tekhnologicheskogo stressa [The state of antioxidant protection of cows under technological stress] /I.V. Kireev, V.A. Orobec //Veterinarnaya patologiya [Veterinary pathology].– 2017.– № 2(60). –P. 39-46. [in Russian]
6. Samsonova T.S. Korrekciya pokazatelej perekisnogo okisleniya lipidov i antioksidantnoj sistemy u vysokoproduktivnyh korov v usloviyah tekhnogeneza [Correction of lipid peroxidation and antioxidant systems in highly productive cows under technogenesis] //APK Rossii [Agribusiness of Russia]. – 2017. – №4(24).– Р. 995-1001. [in Russian]
7. Volchkov A.I. Stress, funkcional'noe sostoyanie i prognozirovanie produktivnosti krupnogo rogatogo skota [Stress, functional state and forecasting of productivity of cattle].: diss. ... of PhD in biology: 03.00.13: defense of the thesis 28.06.2000: approved 15.11.2000 / Volchkov Aleksandr Ivanovich. - Orel, 2000. - 126 p. [in Russian]
8. Ohkawa H., Assay for lipid peroxides in animal tissues by thiobarbituric acid reaction / H.Ohkawa, N.Ohishi, K.Yagi // Analytical Biochemistry.– 1979. – vol. 95, no. 2. – P. 351-358.
9. Rogozhin V.V. Metody biohimicheskih issledovanij [Biochemical research methods] / V.V. Rogozhin. – Yakutsk, 1999. – 93 p. [in Russian]
10. CHugunov, A.V. Produktivnoe zhivotnovodstvo Yаkutii [Productive animal husbandry of Yakutia] / A.V. CHugunov.– M.: Kolos, 2009. – 455 p. [in Russian]
11. Lyah YU.G. Znachenie biohimicheskih issledovanij krovi krupnogo rogatogo skota pri besprivyaznoj tekhnologii soderzhaniya molochnogo stada v hozyajstvah Belarusi [The value of biochemical blood tests of cattle with loose technology for the maintenance of dairy herds in Belarusian farms] / Yu.G. Lyah //Zhivotnovodstvo i veterinarnaya medicina [Livestock and veterinary medicine ]. – 2015. – №1 – P. 7-8. [in Russian]