Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Антиоксиданты в ветеринарии. Монография
.pdf
71
По данным Э.И. Веремей и соавторов (2011) в результате
воздействия неблагоприятных факторов продуктивность
сельскохозяйственных животных снижается на 10-35%,
воспроизводительная способность на 15-30%, затраты кормов на единицу
продукции увеличиваются на 15-40%, заболеваемость и отход молодняка
на 15-35%. В скотоводстве по причине стрессовых состояний
выбраковываются ежегодно до 30% высокопродуктивных коров.
Есть данные о том, что под воздействием стресса возрастает риск
возникновения и развития инфекционных болезней у животных.
Считается, что под воздействием стресса снижается резистентность
организма к возбудителям заразных заболеваний. Коллективом авторов из
Кореи, Индонезии и США I.K. Lee et all. (2016), например, было отмечено,
что основные стрессоры изменяют проницаемость кишечных барьеров и
профилей генов и протеинов провоспалительных цитокинов и хемокинов
в слизистых оболочках у свиней.
В экологически опасных условиях постоянное влияние на животных
неадекватных химических, биологических и других факторов в
отдельности, а чаще в различных сочетаниях, воздействие
неблагоприятных технологических факторов (перегруппировки,
гиподинамии, скученность, повышенные антигенные нагрузки и др.)
вызывают у них стрессовое снижение резистентности, характеризующееся
дефицитом энергетического обеспечения функции генетического аппарата
и ферментов, токсинной блокадой специфической активности ферментов,
иммунодефицитами.
Даже при самой совершенной технологии невозможно избежать
стрессогенных ситуаций, так как обязательными её элементами являются
отбор, формирование групп животных, взвешивание, перемещение,
зооветеринарные мероприятия, транспортировка, предубойная выдержка
и др. Это сильнодействующие стрессоры воздействия на физиологические
функции животных. При этом ослабляются защитные реакции организма,
снижается продуктивность животных, возникают заболевания, возрастают
потери живой массы и мяса в период транспортировки и предубойной
выдержки, что в конечном счёте приводит к значительному
экономическому ущербу.
Ослабление воздействия стресс-факторов является одним из
резервов увеличения производства мяса и повышения его качества
является предотвращение ущерба, наносимого животным в процессе
предубойной их подготовке (транспортировке, предубойной голодной
выдержке на мясокомбинате). В связи с этим значительный научный и
практический интерес представляет изучение чувствительности крупного
рогатого скота к предубойным стрессам.
72
Одним из наиболее значительных факторов, влияющих на
количественные и качественные характеристики мясного сырья, является
действие транспортного стресса на животных при доставке их от места
выращивания к месту убоя. Нарушение ритма погрузки и выгрузки,
перегоны на скотобазе мясокомбината – все это представляет для
животных нервные перегрузки, при которых страх является самым
тяжелым стрессом. Одним из характерных показателей стресса является
изменение pH мяса после убоя и появление пороков PSE и DFD.
Транспортировка и предубойное содержание убойного молодняка
вызывают у него один из самых тяжелых стрессов. Скученность,
непривычные звуки и шум, толчки во время транспортировки, а также ее
длительность, метеорологические факторы создают стрессовую ситуацию,
которая в большинстве своем продолжается по прибытии животных на
мясоперерабатывающие предприятия, где их стрессовое состояние может
усиливаться в результате необычной обстановки, смешивания животных
разных групп, отсутствие корма и воздействия других факторов при
предубойной подготовке.
В работе А.И. Афанасьевой с соавт. (2012) доказано, что на
состояние здоровья и продуктивность ягнят оказывает технологический
стресс, который значительно снижает резистентность и сохранность
молодняка. Стрессовое состояние возникает у ягнят при отбивке, которая
чаще проводится в 4-месячном возрасте и имеет биологическую
целесообразность, связанную с завершением, к этому периоду,
структурно-функционального становления систем организма, в частности,
пищеварительной, способной к осуществлению процессов ферментации
растительных кормов. Считается установленным, что отбивка ягнят
относится к технологическому стрессу, который возникает из-за резкого
изменения обстановки, скученности, смены кормления, вызывает у ягнят
чувство страха, беспокойства и сопровождается сдвигом всех показателей
гомеостаза.
В настоящее время одной из проблем молочного скотоводства
является состояние теплового стресса у животных, возникающее в летний
пастбищный период, что приносит ощутимые экономические потери. В
период действия краткосрочного теплового стресса снижение молочной
продуктивности коров может составлять от 10 до 35%. Более длительное
воздействие на организм приводит к ухудшению резистентности, здоровья
и репродуктивности. Во время теплового стресса в несколько раз
возрастает концентрация кортизола в крови, что является одной из причин
снижения удоев.
Традиционно считалось, что снижение продуктивности во время
теплового стресса является результатом уменьшения потребления
73
питательных веществ. Но американские ученые L.H. Baumgard и R.P.Jr.
Rhoads (2013) из Университета штата Айова результатами своих
исследований частично опровергли это суждение, доказав, что
продуктивные расстройства связаны со сдвигом в углеводном обмене и
изменением уровней циркулирующих базального и стимулированного
инсулина. По данным авторов это приводит к нарушению потребления и
производства глюкозы миоцитами и гепатоцитами во время теплового
стресса и уменьшению мобилизация жиров из жировой ткани на фоне
снижения чувствительности к липолитическим стимулам. Такого же
мнения придерживаются и тунисские ученые I. Belhadj Slimen et all.
(2016), которые отводят ведущее место в патогенетическом механизме
изменения продуктивности животных при воздействии теплового стресса
метаболическим нарушениям. Также они отмечают, что неотъемлемой
частью дисбаланса внутреннего гомеостаза у животных при этом является
изменение стационарной концентрации свободных радикалов и развитие
на этом фоне клеточного и митохондриального окислительного стресса.
Увеличение производства свободных радикалов и окислительное
повреждение липидов, белков и ДНК под воздействием теплового стресса
на примере бройлеров подтверждают данные публикации иранских
исследователей M. Habibian et all. (2013). Они указывают, что
дополнительно тепловое напряжение может влиять на иммунный ответ,
изменяя экспрессию цитокинов и делая иммунные клетки более
восприимчивыми к окислительному стрессу.
Тепловой стресс вызывает разнообразные патофизиологические
изменения, которые включают в себя ишемию мозга, окислительный
стресс и повреждение нейронов. Результаты экспериментов, проведенных
индийскими учеными V. Sejian et all. (2011) на овцах, свидетельствуют о
том, что тепловой стресс приводит к уменьшению массы тела, нарушению
полового цикла и отрицательно влияет на динамику половых гормонов. А
исследователи из Египта G.A. Megahed et all. (2008) установили, что
тепловой стресс отрицательно влияет на показатели воспроизводства
коров, а его профилактика с применением антиоксидантов способствует
уменьшению уровня кортизола и интенсивности окислительного стресса и
повышению оплодотворяемости животных.
В современном животноводстве масса стресс факторов, устранить
физическое воздействие которых на животных очень затруднительно.
Одним из таких факторов является шум, возникающий при работе
различных механизмов, работа которых неотъемлемая часть
технологического процесса. Установлено, что интенсивное воздействие
шума приводит к увеличению уровня активных форм кислорода и
активных форм азота, таких например как оксид азота.
74
На устойчивость животных и птиц также влияет технология
кормления и содержания. Технология кормления и содержания не всегда
соответствует физиологическим особенностям различных видов
животных и птиц. Поэтому среди них проявляются различные формы
стресса. Больше всего животные подвержены кормовым и
технологическим стрессам, особенно в период беременности.
Одним из наиболее мощных стресс-факторов является ограничение
подвижности животных или иммобилизация, под влиянием которой
нарушается гомеостатическая картина организма. Украинские ученые
М.М. Коптев и Н.И. Винник (2017) установили, что иммобилизация
приводит к развитию деструктивных явлений, геморрагических
поражений и нарушенной гемомикроциркуляции. Микроскопически,
острое иммобилизационное напряжение вызывает значительные
субэндокардиальные кровоизлияния, множество сосудов
гемомикроциркуляторного течения с дисдиомморризом, отек
миокардиального интерстициума в сердце. Гистологически, вызванная
иммобилизацией травма вызывает значительные гемодинамические
расстройства, спазм артериол и значительную венозную гиперемию,
сопровождающуюся микротромбозом в почках; в то же время в почечных
корпускулах наблюдаются дистрофические поражения и десквамация
эпителия почечных канальцев.
Общий адаптационный синдром является следствием
функционального напряжения стресс-реализующей системы. Она
проявляется активацией ядер гипоталамуса, нейросекреторные клетки
которого усиливают секрецию либеринов. Они, в свою очередь,
стимулируют выработку аденогипофизом кортикотропина и других
жизненно-важных тропных гормонов, возрастает поступление в кровь
кортикостероидов и катехоламинов из надпочечников.
Принято считать, что на организменном уровне главными
компонентами физиологического стресса являются гипоталамогипофизарно-надпочечниковая и симпато-адреномедуллярная системы.
Первая включает кортиколиберин гипоталамуса, кортикотропин гипофиза
и глюкокортикоиды надпочечников, тогда как конечным результатом
активации второй является высвобождение адреналина и норадреналина.
По данным Е.Г. Рыбакиной с соавт. (2008, 2012) в качестве
показателей стрессорной реакции рационально использовать изменение
концентраций в крови кортикостерона и тестостерона – гормонов,
отражающих активность гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной и
гипоталамо-гипофизарно-гонодальной систем организма, соответственно.
Среди различных изменений, индуцируемых стрессорными
воздействиями в организме, высокий уровень глюкокортикоидов, как
75
следствие активированной при стрессе гипоталамо-гипофизарноадренокортикальной системы, считается одним из важных факторов,
провоцирующих симптомы депрессии.
Как известно, кроме непосредственного взаимодействия с
рецепторами периферических органов-мишеней глюкокортикоиды
оказывают воздействие на организм через значительное количество
рецепторов в структурах головного мозга, прежде всего в гипоталамусе.
Кортизол является основным представителем глюкокортикоидов и
нарушение обмена кортизола оказывает глубокое влияние на
приспособленность организма. Он образуется в коре надпочечников, и
участвует в регуляции углеводного обмена. Кортизол способствует
лучшему переносу животными физиологического шока и стресса. Он,
среди гормонов, самый перспективный маркер стресс-реактивности.
В работе F. Egydio et all. (2012) отмечается, что хроническое
воздействие кортизола может приводить ко многим неблагоприятным
последствиям. Авторы сообщают, что могут происходить
иммунологические изменения в ответ на хроническое воздействие
кортизола, отражающиеся на многих процессах в организме, особенно на
целостности кожи в процессе заживления.
По данным Ю. Фомичева с соавт. (2013) кортизол ингибирует
выделение окситоцина, что ухудшает молокоотдачу и увеличивает
количество невыдоенного молока. Высокий уровень кортизола вызывает
нарушение полового цикла, задерживая овуляцию. Кортизол уменьшает
функциональность иммунных клеток и их размножение.
В своей работе А.Г. Патюков с соавт. (2015) доказали, что кортизол
и адренокортикотропный гормон наряду с основными эффектами
вызывают изменения в системе пероксидного окисления липидов и
антиоксидантной защиты организма. Развитие состояния
физиологического стресса у коров при родах сопровождается активацией
прооксидантной системы, вызывающей усиление процессов
окислительной деструкции биоструктур. Это служит основной причиной
поражения тканей, приводит к инактивации ряда ферментов, нарушению
структуры и функции клеточной мембраны, ее рецепторного аппарата,
ионных каналов.
Есть сообщения о том, что одним из значимых факторов антистресссистемы организма, ограничивающих деятельность стресс-системы на
всех уровнях ее организации, являются йодсодержащие тиреоидные
гормоны. А также говорится о том, что антистрессорный эффект этих
гормонов связан со стимуляцией ими локальных стресс-лимитирующих
систем – белков теплового шока, антиоксидантных ферментов,
простагландинов.
76
В статье белорусских ученых И.В. Городецкой и Н.А. Кореневской
(2010) высказывается мнение о том, что устойчивость организма к
острому воздействию некоторых стрессоров (иммобилизационного,
холодового, теплового) существенно зависит от тиреоидного статуса
организма – повышается при введении малых, близких к
физиологическим, доз тиреоидных гормонов и, напротив, снижается при
подавлении функции щитовидной железы. Вместе с тем в реальных
условиях существования на организм, как правило, оказывается
хроническое стрессорное воздействие.
Также имеются сведения о нарушении функционирования
щитовидной железы под воздействием стресса. Так, в опытах,
проведенных А.Л. Ясеневской в 2010 году на крысах установлено, что
иммобилизационный стресс способствовал развитию гипотиреоидного
состояния. У стрессированных молодых животных действие
антиоксидантов усиливало инкрецию гормонов, либо доводило до
контрольных показателей.
Загрязнение окружающей среды веществами техногенного
происхождения, а также многочисленные стресс-факторы, которым
подвергаются животные в условиях современных комплексов приводят к
повышенному образованию активных форм кислорода, вызывая
напряжение, а в ряде случаев – истощение механизмов антиоксидантной
защиты. Многие ученые указывают на тесную связь между развитием
стресс-реакции, изменением гормонального фона и оксидантноантиоксидантным равновесием в организме. Считается, что изменения
внутреннего гомеостаза при стрессе обязательно включают в себя
мощную индукцию генерации свободных радикалов. Острый стресс
приводит к быстрой секреции глюкокортикоидов, что ускоряет клеточный
метаболизм, приводя к увеличению реактивной генерации кислорода и
азота. Технологический стресс сопровождается нарушением равновесия в
системе – перекисное окисление липидов – антиоксидантная защита,
являющейся одной из важнейших характеристик состояния адаптивных
реакций в живом организме, и отрицательно сказывается на здоровье и
продуктивности сельскохозяйственных животных.
Перцов С.С. и соавторы (2015), а также ряд авторов считают, что
патогенез стрессорной дисфункции у млекопитающих тесно связан с
свободнорадикальными процессами перекисного окисления липидов.
Смещение прооксидантно-антиоксидантного равновесия с
сопутствующим изменением интенсивности окислительновосстановительных реакций в биологических мембранах и жидкостях
может являться сигналом для запуска стрессорного ответа.
77
Известно, что одним из основных механизмов в развитии
метаболических нарушений, снижающих резервы здоровья при стрессе,
является активация перекисного окисления липидов и рассогласование
каскада химических реакций антиоксидантной системы. Кроме того,
известно, что стресс-реакция обусловливает выброс катехоламинов
надпочечниками, инактивация которых в системе цитохрома Р-450
сопровождается генераций супероксид-анионов и формированием
оксидативного стресса.
По данным А.В. Новожилова с соавт. (2013) при развитии стрессреакции система крови является не только посредником между
гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системой и тканями организма, но
и одной из первых тканей организма, которая подвергается
окислительному стрессу из-за непосредственного контакта с кислородом.
В одной из своих работ, опубликованной в 2011 году, М.А. Флеров и
А.В. Вьюшина выдвигают мнение о том, что, по всей вероятности,
свободнорадикальное окисление липидов является одним из механизмов,
определяющих нейроэндокринную регуляцию стресса, а процессы
образования свободных радикалов при стрессе являются предпосылкой
для формирования дистрофических изменений на всех уровнях – от
молекулярного до организменного. В свете современных представлений о
нейроэндокринной системе как основе для развития ответной реакции
организма на новые условия внешней среды полученные ими
экспериментальные данные свидетельствуют о том, что
свободнорадикальное окисление липидов участвует в согласованной
работе элементов нейроэндокринной системы и, возможно, является
одним из звеньев ее регуляции.
В исследованиях, проведенных на крысах В.Н. Мещаниновым и Д.Л.
Щербаковым (2015) установлено, что при стрессе нейромедиаторы
вегетативной нервной системы оказывают влияние на изменение
интенсивности процессов перекисного окисления липидов. Адреналин
при иммобилизационном стресс-воздействии способствует быстрому и
более значимому увеличению интенсивности процессов перекисного
окисления липидов, а ацетилхолин – более продолжительному, но менее
значимому изменению перекисного окисления липидов.
Итальянские ученые Di Carlo M. et all. (2012) в своей публикации
отмечают, что окислительный стресс связан с гибелью нейронов и
определенным нейродегенеративным состоянием.
В исследованиях, проведенных на крысах А.В. Новожиловым и его
соавторами (2013), установлено, что развитие окислительного стресса
(увеличение содержания малонового диальдегида и снижение активности
антиоксидантных ферментов) у крыс через 0,5 и 1 часов иммобилизации
78
сопровождается выбросом в кровеносное русло старых эритроцитов,
обладающих сниженной активностью антиоксидантных ферментов и
повышенным содержанием малонового диальдегида. Через 1 час
иммобилизации активность супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы
и каталазы находится в наиболее тесной связи с концентрацией
малонового диальдегида в плазме. Это может указывать на определенное
напряжение системы антиоксидантной защиты эритроцитов. К 3 часам
происходит восстановление показателей активности антиоксидантных
ферментов, восстановленного глутатиона и малонового диальдегида до
контрольного уровня, что сопровождается значительным нарастанием
концентрации ретикулоцитов в крови и снижением концентрации старых
эритроцитов.
Опыты, проведенные Н.В. Ермаковой (2014), позволили установить
наличие сезонной динамики физиолого-биохимических показателей крови
коров в условиях технологического стресса. При этом поздний зимнестойловый период является наиболее стрессогенным, что связано с
некомпенсированным возрастанием процессов свободнорадикального
окисления на фоне истощения собственной системы антиоксидантной
защиты. Развивающаяся в это время стресс-реакция достигает
значительной интенсивности и длительности и превращается из звена
адаптации в звено патогенеза. Поэтому с целью сохранения здоровья и
продуктивности животных в молочном скотоводстве целесообразным и
необходимым является использование противострессовых и
антиоксидантных препаратов, особенно в поздний зимнестойловый
период. Если сила влияния стресса незначительная, организм способен
адаптироваться, но когда стресс-фактор превышает компенсаторные
возможности организма, животное начинает болеть и гибнет.
Накопление свободных радикалов при технологическом стрессе
может существенным образом повлиять на течение патологического
процесаа основного заболевания. Примером могут служить данные Т.К.
Рузовой и М.З. Дугиевой (2013), которые указывают, что
накапливающиеся при хирургическом стрессе продукты продукты
перекисного окисления липидов провоцируют отклонения
метаболических процессов в самых разных органных системах, что
нарушает их нормальное функционирование и становится причиной
осложненного течения послеоперационного периода, в том числе
нарушений в процессах тканевой репарации.
Проблема стресса и адаптации в современных условиях
животноводства является одной из актуальных задач агропромышленного
комплекса страны и требует разработки мер, обеспечивающих
устойчивость животных к различным по силе воздействия факторам
79
внешней среды, связанным с технологией получения продукции.
Поскольку устранить многие из стресс-факторов невозможно, то
первостепенное значение приобретают, с одной стороны, профилактика
вредных последствий стресса, с другой - повышение адаптивных
способностей животных к промышленным условиям выращивания и
содержания.
В медицине и ветеринарии снижение реактивности нервной системы
фармакологическими средствами нейротропного действия (нейролептики,
нормомитики, антидепрессанты, седативные средства и соли лития) –
важный прием борьбы со стрессами человека и животных.
К сожалению, исключить полностью влияние стрессоров на
животных до настоящего времени невозможно. В практике
животноводства используют несколько путей для предупреждения
стрессов. Однако в последние годы широкое использование взамен
психолептиков (нейролептиков, транквилизаторов и седативных средств)
получили кормовые средства, антиоксиданты, биологически активные
вещества, витаминно-минеральные добавки, солевые экспозиции и др.,
обладающие антистрессовым действием.
Антиоксиданты помимо антиоксидативных и антигипоксантивных
действий обладают еще и антистрессовыми, адаптогенными и
противоаллергическими свойствами.
Данные, полученные в исследованиях Левахина Ю.И. и Нуржанова
Б.С., свидетельствуют, что ослабление стрессового состояния у животных
за счет применения крезивала и ионола оказывает положительное влияние
на их мясную продуктивность и качество мяса.
Среди препаратов, оказывающих антистрессовое воздействие на
организм, особое внимание привлекает янтарная кислота, которая
нормализует работу нервной системы, стимулирует выработку гормонов,
оказывает стимулирующее и укрепляющее воздействие на иммунную
систему, угнетаеттоксическое воздействие на организм магнитных волн и
радиации, улучшает энергетический обмен и активизирует обменные
процессы в организме.
Исследования, проведенные Т.Н. Бантиковой и Р.Ф. Тухфатовой,
показали, что применение антиоксидантного препарата «Эмидонол 5%» в
комплексе с пробиотиком улучшило адаптацию животных к стрессорам и,
как следствие, повысило их выживаемость. Полученные результаты
создают предпосылки для успешного комплексного применения
антиоксидантного препарата «Эмидонол 5%» при профилактике и
коррекции технологического стресса в свиноводстве.
Установлено, что соли лития относятся к психотропным препаратам.
Соли лития быстро всасываются после приема внутрь, диссоцииируют в
80
организме. Ионы лития влияют на транспорт ионов натрия в нервных и
мышечных клетках, вследствие чего литий выступает как антагонист
ионов натрия. Наиболее распространенными препаратами в гуманитарной
медицине являются лития карбонат, лития оксибутират. Лития карбонат
понижает возбудимость центральной нервной системы, оказывает
седативное действие. Показано, что лития оксибутират является активным
и малотоксичным психотропным препаратом. Он угнетает условные
рефлексы, снижает спонтанную двигательную активность, предупреждает
фенаминовое возбуждение.
Джон Кейд в 1949 году произвел революцию в области лечения
психических заболеваний, впервые применив для этого препараты лития,
эффективность которого в лечении биполярного расстройства установлена
достоверно. В мировой медицинской практике литий был золотым
стандартом в лечении биполярного расстройства в течение нескольких
десятилетий. Несмотря на общее сокращение использования лития в
течение последних нескольких лет, он эффективен в управлении как
маниакальными, так и депрессивными эпизодами в биполярных
расстройствах и по-прежнему рекомендуется в качестве антидепрессанта
первой линии.
В настоящее время препараты лития успешно используются для
лечения биполярного расстройства и остаются наилучшим средством
установленным долгосрочным лечением. По мнению Sani G литий,
фактически является краеугольным камнем лечения и позволяет свести к
минимуму риск рецидивов и улучшить межэпизодическую симптоматику.
По мнению авторов, именно литий следует предлагать большинству
пациентов с биполярным расстройством в качестве первоначального
лечения.
В качестве потенциальных мишеней действия лития было
предложено несколько литий-чувствительных ферментов и
предполагаемые важные биомолекулы. В обзорной статье под авторством
Р.Ф. Байкеева с соавт. (2006) в результате обобщения научной
информации сделан вывод, который поддерживается многими учеными, о
том, что главенствующим эффектом лития является ингибирование
передачи сигналов из внеклеточного пространства внутрь клетки тремя
путями: ионотропным, за счет нормализации калий-натриевого баланса,
приводящим к зависимому высвобождению норадреналина и доф амина;
метаботропный, за счет ингибирования регенерации инозитола и
круговорота арахидоновой кислоты; неконкурентный характер
ингибирования.
По мере накопления знаний о свойствах литиевых соединений
происходит совершенствование лекарственных форм препаратов, в состав
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]