НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ДЕРКАЧ ЄВГЕН АНАТОЛІЙОВИЧ

УДК 577.16 : 546.48 : 591.543.43 : 599.23

Вплив антиоксидантів на міграцію та накопичення кадмію в організмі щурів
різного віку

03.00.04 – біохімія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Київ 2006

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі біохімії тварин, якості і безпеки
сільськогосподарської продукції Національного аграрного університету
Кабінету Міністрів України

Науковий керівник — кандидат біологічних наук, доцент

Мельникова Неля Миколаївна,

Національний аграрний університет,

професор кафедри біохімії тварин, якості і

безпеки сільськогосподарської продукції

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор, академік УААН

Герасименко Віктор Григорович,

Білоцерківський державний аграрний університет,

завідувач кафедри екології і біотехнології

доктор біологічних наук, професор

Дмитренко Микола Петрович,

Інститут екогігієни і токсикології

ім. Л. І. Медведя МОЗ України,

завідувач лабораторії біохімії

Провідна установа — Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України,
відділ біохімії коферментів, м. Київ

Захист відбудеться “03” березня 2006 року о 12.00 годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради Д 26.004.08 у Національному аграрному
університеті за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 15,
навчальний корпус № 3, ауд. 65.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аграрного
університету за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 13,
навчальний корпус № 4, кімн. 41

Автореферат розісланий “02” лютого 2006 р.

Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради Калінін І. В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Антропогенне забруднення навколишнього середовища
важкими металами викликає серйозну стурбованість своїми наслідками для
здоров’я людини та тварин. Потрапивши до організму з продуктами
харчування, питною водою та повітрям, важкі метали накопичуються в
органах і тканинах, обумовлюючи в них зміну природного спектра вмісту
мікроелементів, порушення водно-сольового обміну, системи кислотно –
лужного стану, а також перебіг біохімічних реакцій (Дельва Ю. В., 1990;
Москалев Ю. И., 1985). Це, у свою чергу, призводить до певного
біохімічного стану, в умовах якого відбувається реалізація пошкодження
систем адаптації організму (Авцын А. П. и др., 1991). Серед важких
металів, кадмій – один з найтоксичніших елементів, який, потрапляючи в
організм, практично не виводиться і накопичується в різних органах та
тканинах, переважно в печінці та нирках і відрізняється інтенсивною
конкурентною взаємодією з іншими двовалентними металами в структурі
ферментів (Casalino L. et al., 1997; Sarcar S. et al., 1998). Вже у
перші хвилини інтоксикації, 95% кадмію виявляється у плазмі крові у
складі ?-глобулінів, альбуміну та інших білків. Одним з кінцевих проявів
токсичної дії кадмію є виснаження системи антиоксидантного захисту
організму. Потрапляючи до організму, кадмій взаємодіє на всіх рівнях:
молекулярному, клітинному, органному, спричиняючи негативний вплив на
метаболічні перетворення. При цьому, для підтримання внутрішнього
гомеостазу, включаються відповідні компенсаторні механізми.

Одним із найважливіших показників біохімічного стану організму є
кислотно – лужний стан, який впливає на метаболізм клітини, змінюючи при
цьому адсорбцію, ступінь зв’язування важких металів з органічними
лігандами. Разом з тим, змінюючи показники кислотно – лужного стану,
можна впливати на зв’язування та виведення важких металів з організму.

Важкi метали як правило, виступають у ролі інгібіторів систем
метаболізму, здатні блокувати участь останніх у формуванні адаптивних
перебудов тих чи інших клітин. Найбільш відчутні метаболічні порушення
виникають при дії солей важких металів на маркерні ферменти лізосом і
ендоплазматичного ретикулума, що є свідченням дезорганізації цих
структур у клітині. Зміни в структурі і проникливості біомембран за умов
токсичного впливу важких металів також можуть бути однією із основних
причин виникнення дизбалансу різних ферментних систем у клітині, що, як
правило, призводить до зміни внутрішнього гомеостазу організму
(Тюленева Г.В., Петрунь Л.M.,
1975).

Кожному періоду життя характерні відповідні взаємовідносини організму і
навколишнього середовища. Різним віковим періодам життя властиві
особливості розподілу, швидкості та рівня накопичення хімічних речовин,
до яких відносяться і важкі метали.

Літературні дані, не дають однозначних висновків про стан детоксикуючої
системи в онтогенезі, а особливо за умов дії на організм різних
ксенобіотиків. Вирішення цих питань допоможе розкрити механізми
пошкоджуючої дії важких металів на організм тварин різного віку і
сприятиме розробці оптимальних варіантів ефективної корекції токсичних
уражень організму.

З метою корекції патологічних процесів, що виникають за умов токсичного
ураження важкими металами, використовують цілий ряд методів та засобів
залежно від стадії процесу та тяжкості перебігу хвороби. Перспективним і
сучасним методом корекції, в тому числі і токсичних уражень печінки, є
використання антиоксидантів.

Дані літератури не розкривають механізм впливу кадмієвої інтоксикації та
шляхи її корекції, залежно від віку, не з’ясовують шляхи корекції даних
змін за допомогою різних чинників, у тому числі і антиоксидантів, при
різних умовах їх застосування. На сьогоднiшнiй день залишається
недостатньо вивченим питання розподілу кадмію в організмі, залежно від
віку. Тому, погіршення екологічної ситуації не лише в Україні, а і у
світі, надзвичайний токсичний ефект кадмію та відсутність ефективних
методів корекції кадмієвої інтоксикації з урахуванням вікового аспекту,
зумовлює актуальність проведення подальших експериментальних досліджень
і потребує більш глибокого вивчення даної проблеми.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна
робота є частиною науково-дослідної роботи кафедри біохімії тварин,
якості та безпеки сільськогосподарської продукції Навчально–наукового
інституту ветеринарної медицини, якості і безпеки продукції АПК
Національного аграрного університету “Вплив кислотно-лужного стану на
характер біологічної міграції важких металів в організмі тварин” (№
держреєстрації 0101U001700).

Мета і завдання дослідження. Метою нашої роботи було дослідити розподіл
та накопичення кадмію в органах отруєних щурів 3-, 6-, та 18-місячного
віку, а також біохімічні показники крові за різних умов введення натрію
селеніту та ?–токоферол ацетату.

Для досягнення мети, було поставлено такі основні завдання:

визначити вміст кадмію в органах отруєних щурів, з урахуванням віку;

дослідити розподіл кадмію в тканинах щурів різного віку;

провести дослідження біохімічних показників крові щурів різних вікових
груп в умовах кадмієвої інтоксикації;

вивчити механізм дії натрію селеніту та ?–токоферол ацетату на вміст та
розподіл кадмію в тканинах, а також на біохімічні показники крові щурів
3-, 6-, та 18-місячного віку;

порівняти дію антиоксидантів, за різних умов їх застосування на організм
отруєних щурів у віковому аспекті.

Об?єкт дослідження — дія натрію селеніту та ?–токоферол ацетату на
розподіл та накопичення кадмію в органах та на біохімічні показники
крові отруєних щурів.

Предмет дослідження – печінка, нирки, селезінка, легені, серце, кров
щурів 3-, 6-, та 18-місячного віку, отруєних кадмію сульфатом.

Методи дослідження – біохімічні, спектрофотометричні, математичні.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведено дослідження
розподілу та накопичення кадмію в органах щурів 3-, 6-, та 18-місячного
віку.

Показано, що отруєння кадмієм викликає суттєві зміни основних
біохімічних показників, що характеризують стан білкового, вуглеводного
та ліпідного обміну у крові щурів 3-, 6-, та 18-місячного віку.

Встановлено, що отруєння щурів кадмію сульфатом викликає підвищення
активності лужної фосфатази, аланінамінотрансферази та
аспартатамінотрансферази у крові щурів усіх вікових груп, особливо
вираженими є зміни у щурів 3-місячного віку.

Встановлено, що ураження щурів різного віку кадмію сульфатом, призводить
до виникнення стану метаболічного ацидозу у щурів усіх вікових груп.

Встановлено, що введення як натрію селеніту, так і ?–токоферол ацетату,
знижує накопичення кадмію в організмі щурів усіх вікових груп та
нормалізує біохімічні показники крові. Особливо ефективним виявилось
застосування антиоксидантів тваринам 3-місячного віку. Натрію селеніт, у
порівнянні з ?–токоферол ацетатом, при його введенні в організм до
отруєння щурів кадмію сульфатом, має найбільш виражену захисну дію.

Практичне значення одержаних результатів. Результати проведених
досліджень поглиблюють сучасні знання про механізм дії кадмію на
організм, зокрема, на біохімічні показники крові у щурів різного віку,
встановлюють закономірності розподілу та накопичення важких металів в
органах, залежно від віку. Відкриваються можливості для вдосконалення
шляхів детоксикації організму за допомогою натрію селеніту та
?–токоферол ацетату з урахуванням вікових особливостей. Зменшення
інтенсивності накопичення кадмію під впливом антиоксидантів, дозволяє
рекомендувати їх для профілактики отруєння та лікування негативних
наслідків токсичної дії кадмію. Одержані результати проведених
досліджень можуть бути використані у навчальному процесі в закладах
біологічного, медичного та ветеринарного профілів.

Особистий внесок здобувача. Відповідно до поставленої мети та завдань
дисертаційної роботи, автором самостійно проведено аналіз літературних
даних за темою дисертації, експериментальні дослідження, їх подальша
статистична обробка, написання та оформлення дисертації. Формулювання
завдань роботи, планування напрямку досліджень, розробка методів та
схеми досліду, інтерпретацію отриманих результатів здійснено з науковим
керівником.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались на
I, II та III конференції професорсько-викладацького складу і аспірантів
Навчально-наукового інституту ветеринарної медицини, якості і безпеки
продукції АПК (Київ 2002 – 2004); на Міжнародній науково-практичній
конференції “Актуальні проблеми ветеринарної медицини в умовах сучасного
ведення тваринництва” (АР Крим, м. Феодосія, 26 травня – 2 червня 2003
року); на Міжнародному симпозіумі “Якість і безпека довкілля 2003”
(Київ, 17 — 18 квітня 2003 р.); на Міжнародній науково–практичній
конференції “Біологічні основи здоров?я та продуктивності тварин”
(10 – 11 червня 2004 р., Львів); на Міжнародній науково-практичній
конференції “Ветеринарна медицина – 2005: сучасний стан та актуальні
проблеми забезпечення ветеринарного благополуччя тваринництва” (30
травня – 4 червня 2005 р., АР Крим, м. Ялта); на ІІІ міжнародному
конгресі спеціалістів ветеринарної медицини (Київ, 4 – 7 жовтня 2005
р.).

Публікації. За темою дисертаційної роботи опубліковано 11 робіт, з них 8
статей у фахових наукових виданнях, 3 роботи – тези у матеріалах та
збірниках конференцій, симпозіуму та конгресу.

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу,
огляду наукової літератури, матеріалів та методів дослідження,
результатів експериментальних досліджень, узагальнення результатів
досліджень, висновків, списку використаної літератури, що включає 255
найменувань. Робота викладена на 137 сторінках машинописного тексту,
ілюстрована 33 таблицями та 2 рисунками.

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Досліди проведені на самцях щурів лінії Вістар, які утримувались на
стандартному раціоні віварію. В експерименті досліджували щурів трьох
вікових груп: 3-місячного віку (період статевого дозрівання; молоді),
6-місячного віку (період статевої зрілості; дорослі) і 18-місячні
(період старості; старі).

Кадмієвий токсикоз викликали шляхом щоденного внутрішньочеревного
введення кадмію сульфату в 0,9% розчині натрій хлориду, з розрахунку
0,134 мг/100 г ваги, що становить 1/50 LD50 (Трахтенберг И. М. и др.,
1994). Натрію селеніт в 0,9% розчині натрій хлориду вводили
внутрішньочеревно в дозі 2 мг/кг ваги (Абдулаев Г. Б. и др., 1977).
?-Токоферолу ацетат вводили внутрішньом’язово в дозі 10 мг/100 г ваги
тіла у вигляді 10% розчину в олії (Абдулаев Г. Б. и др., 1976).
Інтактним тваринам внутрішньочеревно вводили відповідну кількість 0,9%
розчину натрій хлориду. Тварин декапітували під легким ефірним наркозом
на 14 добу від початку досліду.

Предметом дослідження були цільна кров, плазма крові, а також
паренхіматозні органи: печінка, нирки, селезінка, легені, серце.

Всі дослідні тварини були поділені на 6 груп: I — інтактні тварини; II –
тварини, отруєні кадмію сульфатом; III- тварини на протязі перших трьох
діб досліду отримували розчин кадмію сульфату, а починаючи з четвертої
доби, додатково, — натрію селеніт; IV- на протязі перших трьох діб
проведення досліду тварини даної групи отримували натрію селеніт, а
починаючи з четвертої доби, — додатково кадмію сульфат; V – тварини
отруєні кадмію сульфатом, а починаючи з четвертої доби, — додатково
вводився ?-токоферол ацетат; VI – введення тваринам ?-токоферол ацетату,
а починаючи з четвертої доби, додатково – кадмію сульфату.

Проведено 3 серії дослідів на 540 тваринах. У першій серії визначали
інтенсивність накопичення та розподіл кадмію в організмі інтактних та
щурів отруєних кадмію сульфатом, біохімічні показники та показники
кислотно – лужного стану крові 3-місячних щурів, у другій — 6–місячних і
в третій — 18–місячних тварин.

Вміст кадмію у печінці, нирках, селезінці, легенях та серці, визначали
спектрохімічним методом (Хавезов О., 1983; Price W. Y., 1972),
використовуючи режим абсорбції в повітряно-ацетиленовому полум’ї на
атомно-абсорбційному спектрофотометрі AAS-30 фірми Карл Цейс (Німеччина)
(Золотов Ю. А., 1992; Шинкаренко В. К., 1996). В якості контрольних
розчинів використовували стандартні розчини кадмію.

Визначення біохімічних показників крові проводилось на біохімічному
аналізаторі Microlab–200, (Нідерланди). Дослідження проводились згідно
методикам, що визначені інструкцією, з використанням стандартних наборів
реагентів фірми HUMAN UKRAINE (Україна).

У пробах крові визначали показники кислотно-лужної рівноваги: (рН,
рівень бікарбонатів, величина буферних основ, насиченість СО2 та О2,
сумарна кількість вуглекислоти), на мікроаналізаторі “RODELKIS”
(Угорщина).

Результати досліджень піддавали статистичному аналізу. Достовірність
отриманих результатів визначали, використовуючи критерій Стьюдента
(Лакин Г. Ф., 1990).

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Кадмій активує процеси вільнорадикального окиснення ліпідів, пригнічуючи
антиоксидантну систему організму (Барабой В. А., 1991; Трахтенберг И.
М., 1994; Combs G. F., 1997). Актуальним питанням є вивчення розподілу
кадмію в організмі щурів різних вікових груп, а також встановлення
інтенсивності вільнорадикальних реакцій в залежності від віку.

Як показано в табл. 1, спостерігається чітка залежність між рівнем
накопичення кадмію в органах, залежно від віку тварин. У печінці
отруєних щурів 3-місячного віку, відмічено найвищий рівень кадмію, що на
19% перевищує його рівень у тварин 18-місячного віку. Згідно результатів
наших досліджень, інтенсивність накопичення кадмію знижується з віком:
так, у тканині печінки молодих тварин і тварин періоду статевої
зрілості, вміст даного ксенобіотику відповідно зростає в 418 і 310 разів
відносно інтактної групи, в той час як вміст кадмію в печінці старих
щурів – в 169 разів вищий, порівняно з контролем. Отже, в результаті
отруєння тварин кадмію сульфатом, у найбільшому ступені зростав його
вміст в органах молодих щурів. Це пов’язано з тим, що в організмі тварин
3-місячного віку метаболічні процеси відбуваються більш інтенсивно.
Показано, що з віком, накопичення кадмію в організмі отруєних тварин
знижується в усіх досліджуваних паренхіматозних органах.

Слід зазначити, що розподіл кадмію в організмі має свої особливості.
Затримка кадмію в організмі спостерігається в усіх органах, в найбільшій
кількості – в печінці та нирках. Показано, що в печінці, як в органі, що
виконує в організмі основну детоксикаційну функцію, кадмій міститься в
максимальній кількості, порівняно з іншими органами. Досить високий
вміст кадмію відмічений також в селезінці. В легенях і серці
концентрація кадмію незначна – це пов’язано з тим, що дані органи не
виконують в організмі значної детоксикаційної функції а також, частково,
зумовлено парентеральним шляхом надходження.

Таблиця 1

Вікові особливості накопичення кадмію в органах щурів, отруєних кадмію
сульфатом, мг/кг, (M ± m, n = 8)

Органи

Групи тварин

інтактні тварини тварини, отруєні CdSO4

3 міс. 6 міс. 18 міс. 3 міс. 6 міс. 18 міс.

Печінка 0,08 ±

0,008 0,10 ±

0,009 0,16 ±

0,014 33,42 ±

3,81* 31,05 ±

3,45* 27,16 ±

2,58*

Нирки 0,07 ±

0,006 0,08 ±

0,008 0,08 ±

0,008 18,71 ±

1,78* 17,16 ±

1,63* 13,25 ±

1,39*

Селезінка 0,065 ±

0,006 0,065 ±

0,006 0,07 ±

0,007 3,49 ±

0,38* 3,05 ±

0,29* 2,90±

0,28*

Легені 0,02 ±

0,002 0,025 ±

0,002 0,03 ±

0,003 1,17 ±

0,11* 1,56 ±

0,14* 0,89 ±

0,09*

Серце 0,025 ±

0,002 0,06 ±

0,006 0,09 ±

0,009 1,64 ±

0,17* 1,07 ±

0,09* 0,95 ±

0,10*

Примітка: * — р < 0,05 відносно даних у інтактних тварин Результати досліджень показників кислотно-лужного стану крові щурів різного віку, отруєних кадмію сульфатом, представлені у табл. 2. З даних таблиці видно, що введення щурам 3–місячного віку кадмію сульфату, призводить до зміщення показника рН крові в кислу зону. Одночасно знижується насиченість крові вуглекислотою (на 41,4%), рівень бікарбонатів (на 42,1%), загальної вуглекислоти (на 27,5%), відносно щурів інтактної групи. У отруєних тварин зменшується насиченість крові киснем (38,46 ± 3,85 мм рт. ст), відносно контролю (65,07 ± 5,53 мм рт. ст. ), що є характерною реакцією організму на виникнення кадмієвої інтоксикації і відповідає стану метаболічного ацидозу. Встановлено, що подібні зміни, ініційовані введенням в організм токсичної речовини - кадмію сульфату, виникають в усіх досліджуваних вікових групах. Величина рН крові у отруєних щурів 18–місячного віку знижена (7,21 ± 0,07), відносно інтактної групи (7,35 ± 0,06); величина парціального тиску вуглекислоти на 39,2%; парціального тиску кисню - на 25,6%; рівень бікарбонатів - на 30,9%. Знижується також вміст загальної вуглекислоти – з 29,27 ± 3,22 до 24,17 ± 2,92 ммоль/л та величина, що характеризує зсув буферних основ – з – 6,67 ± 0,63 до –10,60 ± 1,00 мекв/л. Результати досліджень свідчать, що найбільш виражені зміни в системі кислотно-лужного стану при отруєнні кадмію сульфатом, були виявлені у тварин 3-місячного віку, що, на наш погляд, свідчить про більш виражену чутливість молодого організму до негативної дії важких металів. Токсичний вплив важких металів на організм, проявляється деструктивною дією на біологічні мембрани, посиленою їх кумуляцією у паренхіматозних органах, що в свою чергу, призводить до порушення функціонального стану всіх систем організму. Крім того, вільнорадикальне окиснення, ініційоване іонами важких металів, негативно впливає на показники кислотно-лужного стану та біохімічну характеристику крові. Таблиця 2 Показники кислотно – лужного стану крові щурів різного віку, отруєних кадмію сульфатом, (M ± m, n = 8) Показники Групи тварин інтактні тварини тварини, отруєні CdSO4 3 міс. 6 міс. 18 міс. 3 міс. 6 міс. 18 міс. pH 7,36 ± 0,06 7,35 ± 0,06 7,35 ± 0,06 7,15 ± 0,06 7,17 ± 0,07 7,21 ± 0,07 pCO2, мм. рт. ст. 51,37 ± 5,03 53,72 ± 6,50 54,20± 4,88 30,10 ± 2,71* 30,93 ± 2,94* 33,12 ± 3,71* рО2, мм. рт. ст. 65,07 ± 5,53 65,45 ± 6,87 64,83 ± 6,81 38,46 ± 3,85* 44,33 ± 4,17* 48,22 ± 5,45* НСО3-, мекв/л 29,43 ± 3,53 28,50 ± 3,28 27,57 ± 3,34 17,03 ± 1,57* 14,90 ± 2,09* 19,07 ± 1,81* СО2 total, ммоль/л 30,10 ± 2,71 30,15 ± 3,04 29,27 ± 3,22 21,83 ± 1,75* 24,33 ± 2,12* 24,17 ± 2,92 ВЕ, мекв/л -5,93 ± 0,74 -6,80 ± 0,51 -6,67 ± 0,63 -10,07 ± 1,06* -10,16 ± 0,96* -10,60 ± 1,00* Примітка: * - р < 0,05 відносно даних у інтактних тварин У табл. 3, показано зростання активності аланінамінотрансферази у отруєних щурів 3-місячного віку – на 41,6%, аспартатамінотрансферази – на 23,7%, що є характерною реакцією організму на пошкодження клітин печінки та нирок в результаті токсичної дії важких металів. Характеризуючи показники білкового обміну (концентрація загального білка, альбуміну, сечовини), слід відмітити, що у щурів отруєних кадмію сульфатом, вони зазнають значних змін, відносно тварин контрольної групи. Показано, що рівень загального білка у крові отруєних щурів 3-місячного віку знижується на 13,9%, альбуміну – на 29,6% відносно інтактної групи, що є свідченням порушення білоксинтетичних процесів у інтоксикованому організмі. З іншого боку, під дією іонів важких металів спостерігається посилений розпад білків, та пригнічення функціонування орнітинового циклу, внаслідок чого зростає концентрація сечовини – на 47,9%. Підвищення рівня глюкози у крові отруєних щурів 3-місячного віку на 11,2%, свідчить про активізацію процесів гліконеогенезу в печінці, що сприяє посиленому накопиченню глюкози, необхідної для пластичних функцій. В той же час, зростання концентрації глюкози за умов отруєння організму важкими металами, можна також пояснити зниженням інтенсивності реакцій гліколізу, тобто спроможності організму для її використання в метаболічних процесах. Найменш виражені зміни основних біохімічних показників відмічаються у щурів 18-місячного віку, що пов’язується з пригніченням процесів синтезу білка, зниженням реактивних можливостей організму в період старіння. Вміст загального білка в крові отруєних щурів періоду старіння знижується на 11,7%, альбуміну - на 25,3% по відношенню до тварин інтактної групи. В той же час, спостерігається зростання концентрації сечовини – на 32,5%. Таблиця 3 Біохімічні показники крові щурів різного віку отруєних кадмію сульфатом, (M±m; n=8) Показники Групи тварин інтактні тварини тварини, отруєні CdSO4 3 міс. 6 міс. 18 міс. 3 міс. 6 міс. 18 міс. АлАТ, Ммоль/год?л 90,90± 10,09 96,10 ±10,19 94,30 ± 11,88 155,60± 14,16* 156,25 ± 17,97* 152,60 ± 11,44* АсАТ, Ммоль/год?л 238,80± 23,16 244,72 ± 27,41 239,10 ± 21,52 313,07± 24,87* 316,57 ± 28,24* 305,10 ± 26,54* Лужна фосфатаза, ммоль/год?л 187,40 17,82 253,70 ± 21,06 312,65 ± 28,14 352,60 29,79* 394,70 ± 31,39* 448,85 ± 34,84* Білок, г/л 78,23 ± 3,51 75,83 ± 5,67 75,53 ± 4,93 67,31 ± 4,25* 66,75 ± 5,10 66,52 ± 3,86 Альбумін, г/л 4,70 ± 0,49 4,60 ± 0,42 3,40 ± 0,32 3,31 ± 0,43* 3,50 ± 0,35* 2,54 ± 0,51* Сечовина, ммоль/л 5,90 ± 0,47 6,80 ± 0,56 7,10 ± 0,65 11,30 ± 1,17* 11,80 ± 1,17* 10,52 ± 2,11* Глюкоза, ммоль/л 6,48 ± 0,53 6,53 ± 0,53 6,62 ± 0,86 7,30 ± 0,74 7,34 ± 0,69 7,47 ± 1,04 Тригліцериди, ммоль/л 34,30 ± 2,71 41,15 ± 4,73 57,90 ± 6,49 15,64± 1,43* 23,85 ± 2,17* 21,00 ± 3,21* Примітка: * - р < 0,05 відносно даних у інтактних тварин Результати досліджень свідчать, що накопичуючись в організмі, кадмій викликає цілий ряд порушень у системі кислотно-лужного стану, у процесах білкового, вуглеводного та ліпідного метаболізму, а також у функціонуванні ферментних систем організму. Як показано, у табл. 4, введення щурам натрію селеніту до та після ураження щурів, призводить до зменшення вмісту кадмію в печінці тварин усіх вікових груп. Так, у печінці щурів 3-місячного віку, при застосуванні даного антиоксиданту, відмічено достовірне зниження вмісту кадмію відносно групи отруєних тварин. Корегуюча дія натрію селеніту в цій віковій групі більш ефективно проявляється при введенні його до отруєння кадмієм (14,06 ± 1,22 мг/кг), ніж після (21,18 ± 2,20 мг/кг). Подібні зміни відмічаються також у печінці щурів інших вікових груп. Так, у тварин періоду статевої зрілості, застосування натрію селеніту на протязі перших трьох діб досліду, призводить до зниження накопичення кадмію при його послідуючому введенні (12,84 ± 1,22 мг/кг), відносно отруєних щурів (31,05 ± 3,45 мг/кг); у старих тварин, відповідно (10,64 ± 1,14 мг/кг), відносно отруєних (27,16 ± 2,58 мг/кг). Введення селену отруєним тваринам, є менш ефективним: вміст кадмію в печінці щурів 6-місячного віку складає 18,44 ± 1,77 мг/кг, 18-місячного – 19,70 ± 1,85 мг/кг. Слід зазначити, що накопичення кадмію в печінці щурів різного віку при введенні натрію селеніту, залишається досить високим, але застосування селену дає виражений позитивний ефект, що проявляється зменшенням накопичення кадмію в даному органі. Таблиця 4 Вікові особливості накопичення кадмію в органах отруєних щурів за різних умов введення натрію селеніту, мг/кг, (M ± m, n = 8) Органи Групи тварин Cd Cd+Se Se+Cd 3 міс. 6 міс. 18 міс. 3 міс. 6 міс. 18 міс. 3 міс. 6 міс. 18 міс. Печінка 33,42± 3,81 * 31,05± 3,45 * 27,16± 2,58 * 21,18± 2,20 *,** 18,44± 1,77 *,** 19,70 ± 1,85 *,** 14,06± 1,22 *,** 12,84 ± 1,22 *,** 10,64 ± 1,14 *,** Нирки 18,71± 1,78 * 17,16± 1,63 * 13,25± 1,39 * 10,07± 0,98 *,** 9,43 ± 0,83 *,** 8,57 ± 0,81 *,** 8,42 ± 0,77 *,** 7,30 ± 0,70 *,** 7,10 ± 0,67 *,** Селезінка 3,49 ± 0,38 * 3,05 ± 0,29 * 2,90± 0,28 * 2,81 ± 0,27 *,** 2,77 ± 0,31 * 2,43 ± 0,25 * 1,75 ± 0,17 *,** 1,50 ± 0,14 *,** 1,33 ± 0,12 *,** Легені 1,17 ± 0,11 * 1,56 ± 0,14 * 0,89 ± 0,09 * 0,77 ± 0,08 *,** 0,49 ± 0,05 *,** 0,64 ± 0,07 *,** 0,69 ± 0,07 *,** 0,38 ± 0,04 *,** 0,56 ± 0,05 *,** Серце 1,64 ± 0,17 * 1,07 ± 0,09 * 0,95 ± 0,10 * 0,89 ± 0,08 *,** 0,78 ± 0,07 *,** 0,78 ± 0,08 * 0,74 ± 0,08 *,** 0,73 ± 0,07 *,** 0,62 ± 0,06 *,** Примітка: * - р < 0,05 відносно даних у інтактних тварин ** - р < 0,05 відносно даних у тварин, отруєних кадмієм Результатами наших досліджень показано, що селен, введений в організм до отруєння кадмієм, здатний активно попереджувати його накопиченню, в той час, як введення селену на фоні кадмієвої інтоксикації, є менш ефективним. Дія натрію селеніту є більш ефективною при його введенні до отруєння, що попереджує виснаженню антиоксидантних ресурсів організму. Подібні результати ми отримали при дослідженні вмісту кадмію в нирках тварин. При введенні натрію селеніту щурам, які отруєні кадмієм, відмічається зниження вмісту даного важкого металу у порівнянні з отруєними тваринами, яким антиоксиданти не вводились. Так, у тканині нирок щурів 3-місячного віку рівень кадмію на 46,3% нижчий, у порівнянні з отруєними тваринами. У групах щурів 6- та 18–місячного віку зниження даного показника, відносно отруєних щурів, становить 45,1% і 35,3%, відповідно. В селезінці щурів 3-місячного віку, при надходженні селену до отруєння, вміст кадмію знижується на 19,5%, після отруєння – на 49,9%, відносно уражених щурів. Подібні зміни відмічаються також у групах статевозрілих і старих тварин, де вміст кадмію нижчий на 9,2% і 16,2% відповідно, відносно ураженої групи, за умов введення селену після отруєння тварин. При введенні селену щурам до отруєння, даний показник знижується на 50,9% у тварин 6-місячного віку, і на 54,1% у 18-місячних. Досліджуючи вміст кадмію у серці, слід зазначити, що в цьому органі його рівень досить низький. Збагачення організму на селен, протягом 3-х діб, до введення тварин у стан кадмієвої інтоксикації, як і в попередніх випадках виявилось більш ефективним, ніж його застосування після отруєння і проявляється зниженням вмісту кадмію – на 54,9 % у 3-місячних щурів, на 31,8% у 6-місячних і на 34% у тварин 18-місячного віку, відносно отруєних тварин, яким антиоксиданти не вводились. & p ? – 3/4 th dh ? i D ” – ??&? v?woxoxDyFyoe{x?,?.?oocccUUcIAIIoo·cU« i?3+ $ o o a$ Нами встановлено (табл. 5), що натрію селеніт, при його введенні в організм отруєних тварин, значно гальмує активність ферментів у порівнянні з групою щурів, яким антиоксидант не вводився. Таблиця 5 Біохімічні показники крові щурів різного віку отруєних кадмію сульфатом, за різних умов введення натрію селеніту, (M±m; n=8) Показники Групи тварин Cd Cd + Se Se +Cd 3 міс. 6 міс. 18міс. 3 міс. 6 міс. 18міс. 3 міс. 6міс. 18 міс. АлАТ, ммоль/год?л 155,60± 14,16* 156,25± 17,97* 152,60± 11,44* 120,66 ± 12,31*,** 123,70± 15,46* 138,72 ± 12,48* 101,32 ± 10,64** 98,96 ± 9,40** 98,60 ± 11,04** АсАТ, ммоль/год?л 313,07± 24,87* 316,57± 28,24* 305,10 ± 26,54* 257,27 ± 28,29 261,02 ± 26,32 287,20 ± 24,41* 251,55 ± 20,19 258,58 ± 20,94 254,00 ± 23,62 Лужна фосфатаза, ммоль/год?л 352,65± 29,79* 394,70± 31,39* 448,85 ± 34,84* 298,60 ± 26,08 350,41 ± 31,75 * 403,95 ± 34,33 * 233,20 ± 25,82 *, ** 295,00 ± 28,97 ** 347,23 ± 27,08 ** Білок, г/л 67,31 ± 4,25* 66,75 ± 5,10 66,52 ± 3,86 73,72 ± 3,91 68,73 ± 4,84* 68,21 ± 3,78 76,81 ± 4,87 72,86 ± 4,02 71,54 ± 4,87 Альбумін, г/л 3,31 ± 0,43* 3,50 ± 0,35* 2,54 ± 0,51* 3,98 ± 0,38 3,99 ± 0,36* 2,88 ± 0,27 4,51 ± 0,52 4,34 ± 0,35 3,21 ± 0,34 Сечовина, ммоль/л 11,30± 1,17* 11,80± 1,17* 10,52± 2,11* 8,46± 0,61 *,** 9,11± 0,77 *, ** 9,10± 0,84 7,28± 0,63 *,** 7,58± 0,79 ** 7,75± 0,76 Глюкоза, ммоль/л 7,30 ± 0,74 7,34 ± 0,69 7,47 ± 1,04 6,74 ± 0,71 6,76 ± 0,51 6,88 ± 0,62 6,54 ± 0,52 6,68 ± 0,55 6,73 ± 0,62 Тригліцериди, ммоль/л 15,64± 1,43* 23,85± 2,17* 21,00± 3,21* 24,31± 2,67 *, ** 32,85± 3,94 ** 49,73± 4,72 ** 30,90± 3,18 ** 38,05± 3,04 ** 53,59± 5,09 ** Примітка: * - р < 0,05 відносно даних у інтактних тварин ** - р < 0,05 відносно даних у тварин, отруєних кадмієм Так, у отруєних щурів 3-місячного віку, при застосуванні натрію селеніту до введення кадмію сульфату, активність ферментів знижується: аланінамінотрансферази на 22,5%, аспартатамінотрансферази - на 17,8%, лужної фосфатази – 15,3%, відносно отруєних щурів. В той же час, у щурів 6-місячного віку, дані зміни є не такими значними – введення селену знижує активність аланінамінотрансферази на 20,8%, аспартатамінотрансферази – на 17,6%, лужної фосфатази – на 11,3%, відносно отруєних щурів. Найменш виражених змін набувають зазначені показники у щурів 18-місячного віку, у яких введення натрію селеніту незначно зменшує активність аланінамінотрансферази, аспартатамінотрансфераза, лужної фосфатази, порівняно з групою отруєних тварин, яким селен не вводився. Зміни показників білкового обміну при застосуванні натрію селеніту за різних умов його введення, відмічені у отруєних щурів усіх досліджених нами вікових груп. Так, у молодих щурів при отруєнні кадмієм, спостерігається зниження рівня загального білка, альбуміну, зростання концентрації сечовини. В той же час, профілактичне введення селену суттєво знижує прояв токсичної дії кадмію – у 3-місячних щурів на 12,4% підвищується рівень загального білка, на 26,6% - вміст альбуміну. При цьому зменшується концентрація сечовини у крові – на 35,6%. Показано (табл. 6), що натрію селеніт, при застосуванні його до отруєння щурів кадмієм, є більш ефективним. При цьому майже в усіх досліджуваних вікових групах щурів значення показників кислотно-лужного стану крові наближуються до контролю. Таблиця 6 Показники кислотно – лужного стану крові отруєних щурів різного віку за різних умов введення натрію селеніту, (M ± m, n = 8) Показники Групи тварин Cd Cd + Se Se +Cd 3 міс. 6 міс. 18 міс. 3 міс. 6 міс. 18 міс. 3 міс. 6 міс. 18 міс. рН 7,15 ± 0,06 7,17 ± 0,07 7,21 ± 0,07 7,28 ± 0,08 7,25 ± 0,07 7,26 ± 0,06 7,31 ± 0,08 7,27 ± 0,08 7,29 ± 0,06 pCO2, мм. рт. ст. 30,10± 2,71* 30,93± 2,94* 33,12± 3,71* 34,49± 3,28* 41,51± 4,23*,** 42,18± 3,92*,** 49,74± 4,72** 52,03± 4,98** 52,83± 5,56** рО2, мм. рт. ст. 38,46± 3,85* 44,33± 4,17* 48,22± 5,45* 58,67 ± 5,34** 57,90 ± 5,15** 59,20 ± 6,21 64,70 ± 5,43** 62,90 ± 4,91** 62,43 ± 5,93** НСО3-, мекв/л 17,03± 1,57* 14,90± 2,09* 19,07± 1,81* 22,40 ± 2,78*,** 23,00 ± 2,53** 23,11 ± 2,43 23,36 ± 3,08 24,97 ± 3,15** 25,20 ± 2,39 СО2 total, ммоль/л 21,83± 1,75* 24,33± 2,12* 24,17± 2,92 23,13 ± 2,15* 26,53 ± 2,41 26,63 ± 3,19 27,23 ± 3,10 28,19 ± 2,42 28,03 ± 2,94 ВЕ, мекв/л -10,07 ± 1,06* -10,16 ± 0,96* -10,60 ± 1,00* -8,63 ± 0,82* -8,55 ± 0,77* -8,04 ± 0,72*,** -7,57 ± 0,68*,** -7,24 ± 0,56** -7,25 ± 0,53** Примітка: * - р < 0,05 відносно даних у інтактних тварин ** - р < 0,05 відносно даних у тварин, отруєних кадмієм У табл. 7, показано, що введення отруєним щурам ?-токоферол ацетату, призводить до зменшення рівня кадмію в органах тварин усіх вікових груп. ?-Токоферол ацетат, що введений в організм після отруєння кадмієм, знижує рівень даного важкого металу в дещо меншій мірі, у порівнянні з селенітом натрію: так, рівень кадмію в печінці щурів 3-місячного віку складає 25,81 ± 2,89 мг/кг, 6-місячного – 23,83 ± 2,43 мг/кг, 18-місячного – 19,68 ± 2,10 мг/кг, відносно отруєних (33,42 ± 3,81), (31,05 ± 3,45), (27,16 ± 2,58), відповідно. Аналізуючи дані кількісного вмісту кадмію в нирках щурів різного віку, слід відмітити, що рівень кадмію, при застосуванні антиоксидантної корекції, знижується в усіх досліджуваних вікових групах тварин. Корегуючий вплив ?-токоферол ацетату стосовно накопичення кадмію сульфату найбільшою мірою проявляється при введенні його до отруєння щурів даним важким металом. Таблиця 7 Накопичення кадмію в органах отруєних щурів, за різних умов введення ?-?окоферол ацетату, мг/кг, (M + m, n = 8) Органи Групи тварин Cd Cd + віт. Е віт. Е +Cd 3 міс. 6 міс. 18міс. 3 міс. 6 міс. 18 міс. 3 міс. 6 міс. 18міс. Печінка 33,42 ± 3,81 * 31,05± 3,45 * 27,16± 2,58 * 25,81± 2,89 *,** 23,83± 2,43 *,** 19,68 ± 2,10 *,** 21,86 ± 1,88 *,** 23,67± 2,84 *,** 19,61± 2,23 *,** Нирки 18,71 ± 1,78 * 17,16± 1,63 * 13,25± 1,39 * 10,74 ± 1,04 *,** 9,61 ± 0,90 *,** 9,47 ± 0,89 *,** 9,69 ± 0,85 *,** 9,60 ± 1,06 *,** 9,18 ± 0,87 *,** Селезінка 3,49 ± 0,38 * 3,05 ± 0,29 * 2,90± 0,28 * 3,08 ± 0,26 * 3,01 ± 0,31 * 2,75 ± 0,26 * 2,60 ± 0,27 *,** 1,68 ± 0,17 *,** 2,18 ± 0,23 *,** Легені 1,17 ± 0,11 * 1,56 ± 0,14 * 0,89 ± 0,09 * 1,14 ± 0,10 * 1,15 ± 0,13 *,** 0,73 ± 0,07 *,** 0,74 ± 0,07 *,** 0,47 ± 0,05 *,** 0,61 ± 0,06 *,** Серце 1,64 ± 0,17 * 1,07 ± 0,09 * 0,95 ± 0,10 * 0,94 ± 0,09 *,** 0,87 ± 0,08 *,** 0,84 ± 0,08 * 0,87 ± 0,09 *,** 0,84 ± 0,08 *,** 0,78 ± 0,08 * Примітка: * - р < 0,05 відносно даних у інтактних тварин ** - р < 0,05 відносно даних у тварин, отруєних кадмієм Найефективнішим виявилось введення ?-токоферолу щурам 3-місячного віку (табл. 7). Так, в нирках його вміст на 48,2% менший ніж у отруєних тварин, за умов надходження ?-токоферолу в організм до ураження кадмієм. Це можна пояснити тим, що ?-токоферол взаємодіє з альдегідами, утворюючи “молекулярні резерви”, які можливо мобілізувати при надходженні різноманітних токсикантів, з наступним вивільненням складових компонентів для подальшої утилізації метаболітів спеціалізованими системами детоксикації з поверненням в обіг ?-токоферолу. Подібні зміни зафіксовані при дослідженні вмісту кадмію в селезінці, легенях та серці уражених щурів. Проте, в цих органах виявлено значно менший рівень кадмію. Показано (табл. 8), що в групі щурів 3-місячного віку при введенні ?–токоферол ацетату до та після отруєння тварин кадмію сульфатом, зазнають змін всі параметри системи кислотно – лужного стану. Проте, характер змін свідчить, що в порівнянні з групою тварин, ураження яких проводилось без введення антиоксидантів, застосування ?-токоферол ацетату сприяє ефективній стабілізації зазначених порушень. Відмічається незначне зміщення показника рН крові (7,25 ± 0,07) при введенні ?–токоферолу отруєним щурам і 7,29 ± 0,69 при введенні його до ураження кадмієм. В той же час відбувається зростання концентрації вуглекислоти, порівняно з молодими отруєними тваринами – на 10,9% при введенні ?–токоферол ацетату на фоні отруєння кадмієм і на 25,4% за умов профілактичного його введення. Таблиця 8 Показники кислотно – лужного стану крові отруєних щурів різного віку при введенні ?-токоферол ацетату, (M + m, n = 8) Показники Групи тварин Cd Cd + віт. Е віт. Е +Cd 3 міс. 6 міс. 18міс. 3 міс. 6 міс. 18міс. 3 міс. 6 міс. 18 міс. рH 7,15 ± 0,06 7,17 ± 0,07 7,21 ± 0,07 7,25 ± 0,07 7,24 ± 0,07 7,26 ± 0,07 7,29 ± 0,07 7,25 ± 0,08 7,28 ± 0,07 pCO2, мм. рт. Ст.. 30,10± 2,71* 30,93± 2,94* 33,12± 3,71* 33,77± 3,54* 33,72± 3,20* 37,33± 3,55* 40,33± 4,23*,** 43,15± 3,93*,** 44,60± 4,68*,** рО2, мм. рт. ст. 38,46± 3,85* 44,33± 4,17* 48,22± 5,45* 47,53± 4,13*,** 55,83± 5,02** 57,50± 6,04 64,20 ± 5,78** 57,02± 5,98** 60,83± 6,39** НСО3-, мекв/л 17,03± 1,57* 14,90± 2,09* 19,07± 1,81* 21,53± 2,04*,** 18,53± 2,11* 22,67± 2,38 23,13± 2,77** 22,11± 2,10*,** 24,78± 2,50** СО2 total, ммоль/л 21,83± 1,75* 24,33± 2,12* 24,17± 2,92 22,23± 2,67* 25,41± 2,29 26,08± 2,74 24,83± 2,80 26,82± 2,72 27,40± 2,87 ВЕ, мекв/л -10,07 ± 1,06* -10,16 ± 0,96* -10,60 ± 1,00* -9,10 ± 0,87* -9,90 ± 1,04* -8,79 ± 0,72* -8,63 ± 0,90* -8,71 ± 0,78* -8,41 ± 0,63*,** Примітка: * - р < 0,05 відносно даних у інтактних тварин ** - р < 0,05 відносно даних у тварин, отруєних кадмієм ?–Токоферол ацетат, введений в організм статевозрілих щурів до отруєння, змінює досліджені показники кислотно-лужного стану: відбувається зміщення у лужний бік показника рН (7,25), порівняно з отруєними щурами, при цьому підвищується концентрація вуглекислоти - 26,82 ± 2,72, на 22,3% зростає насиченість крові киснем, на 32,6% збільшується вміст бікарбонатів. У той же час, ?–токоферол ацетат, що вводився щурам після отруєння кадмієм, викликає менш виражений позитивний ефект. Слід також зауважити, що у групі старих щурів застосування антиоксидантів є менш ефективним, порівняно з тваринами 3- та 6-місячного віку. При цьому характер змін, що відбувається в системі кислотно – лужного стану, має однакову направленість для тварин усіх досліджених вікових груп. Під дією ?–токоферол ацетату, що вводився в організм щурів 3-місячного віку до отруєння кадмієм, знижується активність аланінамінотрансферази у крові – на 21,4%, аспартатамінотрансферази – на 17,2%, лужної фосфатази – на 13,1%, порівняно групою отруєних щурів (табл. 9). Пригнічення активності вказаних ензимів, на наш погляд, є свідченням стабілізуючої дії ?–токоферол ацетату на біологічні мембрани, і, як наслідок, зниженим надходження зазначених ферментів у кров. У той же час, застосування ?–токоферол ацетату отруєним щурам 3–місячного віку, спричиняє менш виражений позитивний ефект. При цьому активність аланінамінотрансферази знижується на 15,8%, активність аспартатамінотрансферази та лужної фосфатази знижується незначно, відносно отруєних щурів, яким ?-токоферол не вводився. Таблиця 9 Біохімічні показники крові отруєних щурів різного віку, за різних умов введення ?–токоферол ацетату, (М ± m, n = 8) Показники Групи тварин Cd Cd + віт. Е віт. Е +Cd 3 міс. 6 міс. 18міс. 3 міс. 6 міс. 18 міс. 3 міс. 6міс. 18міс. АлАТ, ммоль/год?л 155,60± 14,16* 156,25± 17,97* 152,60± 11,44* 131,00 ± 15,72* 137,35 ± 14,00* 140,80 ± 16,19* 122,31 ± 11,37*,** 129,15 ± 13,56* 147,70 ± 15,51* АсАТ, ммоль/год?л 313,07± 24,87* 316,57± 28,24* 305,10 ± 26,54* 295,85 ± 21,05* 301,25 ± 29,63 293,15 ± 28,65* 259,13 ± 20,73** 267,09 ± 26,32 289,64 ± 27,23* Лужна фосфатаза, ммоль/год?л 352,65± 29,79* 394,70± 31,39* 448,85 ± 34,84* 321,40 ± 28,49* 363,90 ± 30,85* 417,95 ± 34,69* 306,40 ± 27,17* 361,83 ± 30,61* 410,80 ± 32,04* Білок, г/л 67,31 ± 4,25* 66,75 ± 5,10 66,52 ± 3,86 69,12± 4,71 68,12± 5,68 67,41 ± 3,68 72,28± 5,54 68,14± 4,78 67,31± 3,57 Альбумін, г/л 3,31 ± 0,43* 3,50 ± 0,35* 2,54 ± 0,51* 3,76 ± 0,39* 3,79 ± 0,30* 2,65 ± 0,27* 4,08 ± 0,53 4,01 ± 0,36 2,74 ± 0,29* Сечовина, ммоль/л 11,30± 1,17* 11,80± 1,17* 10,52± 2,11* 9,12 ± 0,95*,** 10,01± 0,76* 9,94 ± 0,96 8,77 ± 1,06*,** 9,30 ± 0,79*,** 9,11 ± 0,86* Глюкоза, ммоль/л 7,30 ± 0,74 7,34 ± 0,69 7,47 ± 1,04 6,97 ± 0,68 7,05 ± 0,65 7,10 ± 0,67 6,83 ± 0,71 6,94 ± 0,56 7,01 ± 0,66 Тригліцериди, ммоль/л 15,64± 1,43* 23,85± 2,17* 21,00± 3,21* 26,86 ± 2,95*,** 34,57± 3,46** 47,78± 4,54** 23,17 ± 2,78*,** 31,76 ± 3,05*,** 51,58± 6,19** Примітка: * - р < 0,05 відносно даних у інтактних тварин ** - р < 0,05 відносно даних у тварин, отруєних кадмієм Введення ?–токоферолу щурам 6-місячного віку до отруєння кадмію сульфатом, призводить до зниження активності аланінамінотрансферази у крові на 17,4%, аспартатамінотрансферази – на 15,6%, лужної фосфатази – на 8,3%. Зниження активності досліджених ферментів є найбільш вираженим у тварин усіх вікових груп, яким ?–токоферол вводився до отруєння кадмієм. Такий характер змін, на наш погляд, є свідченням вираженої стабілізуючої дії ?–токоферол ацетату на мембрану гепатоцитів, що попереджує вихід ензимів у кров (Мельничук Д. О. та ін., 2004). Застосування ?–токоферолу ефективно впливає на показники білкового обміну у щурів 3–місячного віку. При цьому корегуючий ефект ?–токоферолу залежить від умов його введення – підвищення рівня загального білка у крові отруєних щурів є більш вираженим при введенні даного антиоксиданту до отруєння (72,28 ± 5,54 г/л), відносно отруєних щурів (67,31 ± 4,25 г/л). Одночасно відбувається підвищення рівня альбуміну – (4,08 ± 0,53 г/л). Таким чином, оцінюючи антиоксидантні властивості ?–?окоферолу стосовно його впливу на основні показники, що характеризують білковий, вуглеводний та ліпідний обмін, можна дійти висновку, що реалізація позитивного ефекту від застосування ?–токоферолу, проявляється у стабілізації клітинних мембран. При цьому ?–токоферол, введений в організм до отруєння, діє більш ефективно. ВИСНОВКИ Проведено системне дослідження впливу натрію селеніту та ?-токоферол ацетату, на розподіл та вміст кадмію в печінці, нирках, селезінці, легенях та серці отруєних щурів 3-, 6- та 18-місячного віку, а також біохімічних показників крові. В результаті досліджень з?ясовано віковий аспект захисної дії антиоксидантів, за різних умов їх введення, на організм щурів, отруєних кадмію сульфатом. Встановлено, що отруєння кадмієм призводить до його накопичення в печінці, нирках, селезінці, легенях та серці щурів 3-, 6- та 18-місячного віку. В печінці та нирках отруєних щурів усіх вікових груп відмічено найбільше накопичення кадмію, відносно контролю. В печінці щурів 3-місячного віку рівень кадмію зростає в 418 разів; 6-місячного віку – в 310 разів; 18-місячного віку – в 169 разів, відносно щурів інтактної групи. В нирках щурів 3-, 6- та 18-місячного віку, рівень кадмію зростає в 267,3; 214,4 та в 165,6 разів, відповідно. Найменше накопичення кадмію виявлено в серці уражених щурів: у щурів 3-місячного віку (1,64±0,17 мг/кг); 6-місячного віку (1,07±0,09 мг/кг); 18-місячного віку (0,95±0,10 мг/кг), відносно інтактних щурів: (0,025±0,002 мг/кг); (0,06±0,006 мг/кг); (0,09±0,009 мг/кг), відповідно. У щурів усіх вікових груп під впливом кадмію спостерігались односпрямовані зміни біохімічних показників крові, що були найбільш виражені у щурів 3-місячного віку: на 47,9% підвищується рівень сечовини, на 11,2% - глюкози; рівень загального білка та альбуміну знижується на 13,9% та 29,6%, відповідно; у 2,2 рази знижується рівень тригліцеридів; достовірно зростає активність аланінамінотрансферази, аспартатамінотрансферази, лужної фосфатази, відносно інтактної групи. Отруєння кадмієм, призвело до виникнення стану метаболічного ацидозу у щурів 3-, 6- та 18-місячного віку, що характеризується зміною показників кислотно – лужного стану організму. Зміщення показника рН у кислу сторону (з 7,36±0,06 до 7,15±0,06), зниження насиченості крові вуглекислотою - на 41,4%, рівня бікарбонатів - на 42,1%, загальної вуглекислоти - на 27,5%, зниження насиченості крові киснем на 40,9% відносно інтактної групи, найбільш виражені у щурів 3–місячного віку. Захисна дія натрію селеніту та ?-токоферол ацетату найбільш ефективно проявляється при введенні їх до ураження щурів кадмію сульфатом, про що свідчить зменшення накопичення кадмію в органах щурів усіх вікових груп та нормалізація біохімічних показників крові. Порівняння захисної дії натрію селеніту та ?-токоферол ацетату, за різних умов їх застосування, на організм отруєних тварин, виявило більш виражені захисні властивості натрію селеніту. При цьому особливо ефективним було введення даного антиоксиданту до отруєння кадмієм щурів 3-х місячного віку. Отримані дані можуть бути рекомендовані для впровадження профілактичного застосування натрію селеніту та ?-токоферол ацетату з метою послаблення токсичної дії кадмію для різних вікових груп населення на територіях з високим рівнем забруднення важкими металами. СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ Мельникова Н. М., Деркач Є. А. Дослідження вікових особливостей кумуляції кадмію в органах токсикованих щурів за різних умов антиоксидантного захисту // Науковий вісник Національного аграрного університету. – К., 2004. – Вип. 75. – С. 155 – 160. (Дисертантом проведено планування експерименту, поставлено дослід, проведено відбір проб та визначення вмісту кадмію в зразках). Мельникова Н. М., Калінін І. В., Шепельова І. А., Деркач Є. А., Ворошилова Н. М. Біохімічна характеристика крові щурів при кадмієвому токсикозі та при зміні кислотно – лужного стану організму // Біологія тварин. – 2004, т. 6. - № 1 – 2. – С. 302 – 305. (Дисертантом проведені експериментальні дослідження, відбір проб, проаналізовано отримані результати). Мельничук Д. О., Мельникова Н. М., Деркач Є. А. Вікові особливості кумуляції кадмію в органах токсикованих щурів і зміни показників кислотно – лужного стану крові за різних умов антиоксидантного захисту організму // Укр. біохім. журн. – 2004. – Т. 76, № 6. – С. 95 – 99. (Дисертантом проведені експериментальні дослідження, здійснено відбір проб, визначення вмісту кадмію в зразках та показників кислотно – лужного стану крові, проведена статистична обробка та аналіз отриманих результатів). Мельничук Д. О., Мельникова Н. М., Деркач Є. А. Вплив різних умов антиоксидантного захисту на кумуляцію кадмію та біохімічну характеристику крові білих щурів // Современные проблемы токсикологии. – 2004. - № 4. – С. 9 – 11. (Дисертантом проведено планування та постановка експерименту, статистична обробка та аналіз отриманих результатів, участь у написанні статті). Мельничук Д. О., Мельникова Н. М., Деркач Є. А. Особливості кумуляції кадмію в органах щурів і зміни показників кислотно – лужного стану крові при застосуванні антиоксидантів // Доповіді Національної академії наук України. – 2004. - № 9. – С. 172 – 175. (Дисертантом проведені експериментальні дослідження, здійснено відбір проб, визначення вмісту кадмію в зразках та показників кислотно – лужного стану крові, участь у написанні статті). Мельничук Д. О., Мельникова Н. М., Калінін І. В., Деркач Є. А. Вплив селену на вміст кадмію у тканинах тварин // Міжвідомчий тематичний збірник “Ветеринарна медицина”, вип. № 82, присвячений міжнародній науково – практичній конференції “Актуальні проблеми ветеринарної медицини в умовах сучасного ведення тваринництва” / Під ред. Б. Т. Стегній та ін. (26. 05. – 02. 06. 2003 р.) Феодосія, Крим. Харків: Ін – т експ. і клін. вет. мед. 2003. - С. 393 – 395. (Дисертантом проведено планування та постановка експериментальних досліджень, статистична обробка отриманих результатів). Мельничук Д. О., Трахтенберг І. М., Мельникова Н. М., Калінін І. В., Шепельова І. А., Деркач Є. А. Токсикологічний вплив солей свинцю та кадмію на біохімічні показники у лабораторних тварин // Науковий вісник Національного аграрного університету. – К., 2002. – Вип. 55. – С. 117 – 119. (Дисертантом проведені експериментальні дослідження, відбір проб, проаналізовано отримані результати). Мельникова Н. М., Деркач Є. А. Вплив селену на накопичення кадмію в організмі щурів // Наукова конференція професорсько – викладацького складу, наукових співробітників та аспірантів: Тези доп. – К.: Наук. світ, 2001. – С. 7. Мельникова Н. М., Калінін І. В., Деркач Є. А., Шепельова І. А. Порівняльна характеристика накопичення кадмію та свинцю в організмі щурів при введенні профілактичних доз селеніту натрію // Тези доповідей І конференції професорсько-викладацького складу і аспірантів навчально – наукового інституту ветеринарної медицини, якості і безпеки продукції АПК . – К.: НАУ, 2002. – С. 64. Мельникова Н. М., Деркач Є. А. Застосування сульфату кадмію для антиоксидантної корекції токсикозів щурів // Міжвідомчий тематичний науковий збірник “Ветеринарна медицина” вип. № 85, присвячений Міжнародній науково – практичній конференції “Ветеринарна медицина - 2005: сучасний стан та актуальні проблеми забезпечення ветеринарного благополуччя тваринництва” / Під ред. Б. Т. Стегній та ін. (30 травня - 4 червня 2005 р., АР Крим, м. Ялта). Харків: Ін – т експ. і клін. вет. мед. 2005. - С. 770 – 772. (Дисертантом проведено планування та постановка експерименту, статистична обробка та аналіз отриманих результатів, участь у написанні статті). Мельникова Н. М., Деркач Є. А. Вплив ?–токоферол ацетату на активність ферментів у крові щурів отруєних кадмію сульфатом // Матеріали ІІІ Міжнародного конгресу спеціалістів ветеринарної медицини: Тези доп. – К.: НАУ, 2005. – С. 137 – 138. Деркач Є. А. Вплив антиоксидантів на міграцію та накопичення кадмію в організмі щурів різного віку. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 – біохімія. – Національний аграрний університет, Київ, 2006. У дисертації наведено результати досліджень впливу натрію селеніту та ?-токоферол ацетату, на розподіл та накопичення кадмію в печінці, нирках, селезінці, легенях та серці отруєних щурів 3-, 6- та 18-місячного віку, а також на біохімічні показники крові. Встановлено, що отруєння кадмієм призводить до його накопичення в печінці, нирках, селезінці, легенях та серці щурів різного віку. В печінці та нирках отруєних щурів усіх вікових періодів відмічено найбільше накопичення кадмію, відносно контролю. Найменше накопичення кадмію виявлено в серці уражених щурів 3-місячного віку. Отруєння кадмієм, призвело до зміни показників білкового, вуглеводного та ліпідного обміну, зміни активності ферментів у крові, а також до виникнення стану метаболічного ацидозу у щурів 3-, 6- та 18-місячного віку, що характеризується зміною показників кислотно – лужного стану організму. Порівняння захисної дії натрію селеніту та ?-токоферол ацетату, за різних умов їх застосування, на організм отруєних тварин, виявило більш виражені захисні властивості натрію селеніту. При цьому особливо ефективним було введення даного антиоксиданту до отруєння кадмієм щурів 3-х місячного віку. Отримані дані можуть бути рекомендовані для впровадження профілактичного застосування натрію селеніту та ?-токоферол ацетату з метою послаблення токсичної дії кадмію для різних вікових груп населення на територіях з високим рівнем забруднення важкими металами. Ключові слова: кадмій, натрію селеніт, ?-?окоферол ацетат, кислотно-лужний стан, щурі, печінка, нирки, селезінка, легені, серце, кров. Деркач Е. А. Влияние антиоксидантов на миграцию и накопление кадмия в организме крыс разного возраста. – Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.04 – биохимия. - Национальный аграрный университет, Киев, 2006. В диссертации изложены результаты исследований влияния натрия селенита и ?-?окоферол ацетата на распределение и накопление кадмия в печени, почках, селезенке, легких и сердце крыс 3-, 6- и 18-месячного возраста. Установлено, что отравление кадмием приводит к его накоплению во всех исследуемых органах крыс различного возраста. Наибольшее накопление кадмия относительно контроля, отмечается в печени и почках. В печени отравленных крыс 3-месячного возраста уровень кадмия возрастает в 418 раз; 6-месячного возраста – в 310 раз; 18-месячного возраста – в 169 раз, относительно крыс интактной группы. В почках крыс 3-, 6- и 18-месячного возраста уровень кадмия увеличивается в 267,3; 214,4 и в 165,6 раз, соответственно. Наименьшее накопление кадмия отмечено в сердце отравленных крыс 3-месячного возраста. У крыс всех возрастных групп, под влиянием кадмия были отмечены изменения биохимических показателей крови, наиболее выраженные у крыс 3-месячного возраста: на 47,9% повышается уровень мочевины, на 11,2% - глюкозы; уровень общего белка и альбумина снижается на 13,9% и 29,6% соответственно; возрастает активность АЛАТ, АСАТ, щелочной фосфатазы, относительно интактной группы животных. Показано, что отравление кадмием приводит к возникновению метаболического ацидоза у крыс 3-, 6- и 18 месячного возраста, что характеризуется изменением показателей кислотно-щелочного состояния организма. Наиболее выражены изменения у крыс 3–месячного возраста, у которых отмечено смещение показателя рН в кислую сторону, снижение насыщенности крови CO2 - на 41,4%, уровня HCO3- - на 42,1%, общей углекислоты - на 27,5%, снижение насыщенности крови кислородом на 40,9% относительно интактной группы. Сравнение защитных свойств натрия селенита и ?-токоферол ацетата, при различных условиях их введения, указывает, что натрия селенит, при введении его в организм до отравления крыс кадмия сульфатом, проявляет более выраженное защитное действие. Полученные данные можно рекомендовать для внедрения профилактического применения натрия селенита и ?-токоферол ацетата с целью устранения токсичного действия кадмия для разных возрастных групп населения на территориях с высоким уровнем загрязнения тяжелыми металлами. Ключевые слова: кадмий, натрия селенит, ?-токоферол ацетат, кислотно-щелочное состояние, крысы, печень, почки, селезенка, легкие, сердце, кровь. Derkach Е. А. Effect of antioxidants on migration and accumulation of cadmium in the organism of rats of different age. - Manuscript. The dissertation is submitted for the competition of scientific of candidate of biological science on speciality 03.00.04 – biochemistry. – National Agriculture University of Ukraine, Kiev, 2006 In dissertation the results of researches of influencing of selenite of sodium and that ?-tocoferol of acetate are expounded on distributing and accumulation of cadmium in a liver, kidneys, spleen, lungs and heart of rats of 3-, 6- and 18-month age. It is set that poisoning by a cadmium results in his accumulation in all explored organs of rats of different age. At the rats of all age-dependent groups, under influencing of cadmium the changes of biochemical indexes of blood were marked. It is rotined that poisoning by a cadmium results in the origin of metabolic acidosis at the rats of 3-, 6- and 18 month age, that is characterized by the change of indexes of the acid-alkaline state of organism. Comparison of protective properties of selenite of sodium and ?-tocoferol acetate, subject to the condition different their introduction, specifies, that selenite of sodium, at introduction of him to the organism to poisoning of rats of cadmium by a sulfate, shows more expressed protective action. Key words: cadmium, selenite of sodium, ?-tocoferol acetate, acid-alkaline state, rats, liver, kidneys, spleen, lungs, heart, blood. Підп. до друку 31.01.2006. Формат 60(84/16. Папір офсетний. Ум. друк. арк. 0,9. Обл.-вид. арк. 0,9. Тираж 100 пр. Зам. 9. Видання та друк – Національний науковий центр “Інститут аграрної економіки” 03127, м. Київ-127, вул. Героїв Оборони, 10. Свідоцтво суб’єкта видавничої справи Сер. ДК № 2065 від 18.01. 2005 р. PAGE 1

Похожие записи