Вплив біологічно активних речовин на кислотно-лужний стан в організмі

кролів за дії стронцію

Скидан Анна Олександрівна

Науковий керівник:к.б.н., професор Мельникова

Н.М.

Кафедра біохімії тварин, якості і безпеки

сільськогосподарської продукції імені акад.

М.Ф. Гулого

Актуальність роботиЗабруднення навколишнього середовища і небезпека для

нормальної життєдіяльності людини і тварин викликає обґрунтовану стурбованість світової і європейської спільноти. В даному випадку Україна не є виключенням, оскільки забруднення навколишнього середовища різноманітними екотоксикантами для нашої держави є однією з найбільш актуальних проблем сьогодення. При цьому одними з найнебезпечніших забруднювачів є важкі метали.

Виробництво металів відображає рівень технічного розвитку суспільства. За даними досліджень ЮНЕСКО, щорічно тільки з водами рік у Світовий океан потрапляє більш ніж 320 млн тон різноманітних металів. В виробництві важких металів Україна займає одне з провідних місць у світі.

Багаторічні дослідження науковців свідчать, що такі важкі метали, як свинець, ртуть, кадмій, цезій та стронцій, мігруючи по ланцюгу "ґрунт-рослина-їжа" надходять до організму людини та тварин у кількостях, що значно перевищують гранично допустимі концентрації.

Екологічна ситуація щодо вмісту стронцію в навколишньому середовищі значно погіршилася після багаторічних ядерних випробувань та аварії на Чорнобильській АЕС, під час яких відбувся викид значної кількості цього елементу в повітря, внаслідок чого було забруднено обширні території. Найбільшу небезпеку для людини і тварини складають ізотопи стронцію та цезію, в першу чергу цезій-137 та стронцій-90.

Накопичуючись в організмі людини та тварин, стронцій вражає насамперед кісткову тканину, печінку, нирки та кров, призводячи до виникнення цілої низки патологій.

Враховуючи прогресуюче забруднення навколишнього середовища сполуками стронцію і його небезпечність для здоров’я тварин і людини, значну кількість робіт українських і зарубіжних вчених присвячено вивченню шляхів надходження, накопичення та способів виведення його з організму, проте, на даний час механізм біологічної дії зазначеного важкого металу вивчено недостатньо.

Метою роботи було дослідити кислотно-лужний стан крові кролів за дії стронцію хлориду та вплив вітаміну Е на інтенсивність його накопичення.

Для досягнення мети роботи необхідно було вирішити такі завдання:

розробити біологічну модель отруєння кролів стронцію хлоридом;

визначити особливості розподілу і накопичення стронцію в крові, печінці, нирках та кістках отруєних кролів;

дослідити показники кислотно-лужного стану крові кролів за умов уведення стронцію хлориду та вітаміну Е;

з’ясувати вплив стронцію хлориду на вміст мінеральних елементів в тканинах і органах отруєних кролів;

дослідити вплив вітаміну Е на вміст стронцію хлориду в крові, печінці, нирках та кістках отруєних кролів.

Об’єкт дослідження – кислотно-лужний стан крові кролів за умов уведення тваринам стронцію хлориду та вплив вітаміну Е на інтенсивність накопичення цього важкого металу.

Предмет дослідження показники кислотно-лужного стану, мінерального обміну, кров, печінка, нирки, кістки кролів.

Дослідні кролі були поділені на 3 групи:

1 група – контрольна – інтактні кролі;

2 група – кролі, отруєні per os стронцію хлоридом протягом 14 діб у дозі 50 мг/кг з концентрацією солі в розчині 3,6 %;

3 група – кролі, отруєні per os стронцію хлоридом протягом 14 діб, які паралельно раз на добу, внутрішньошлунково (per os), отримували вітамін Е (α-токоферол ацетат) у дозі 3 мг/кг, 30 % олійний розчин;

Таблиця 1. Вміст стронцію в організмі кролів, отруєних стронцію хлоридом та при введенні вітаміну Е, мг/кг (М±m, n=8)

Примітка. * дані вірогідні (Р < 0,05) по відношенню до інтактних тварин.

Тканини, органи

Групи тварин

інтактнікролі

кролі,отруєні SrCl2

кролі, отруєні SrCl2

+вітамін Е

Кров 0,05 ± 0,004 3,72 ± 0,472* 1,86 ± 0,185

Печінка 0,08 ± 0,007 1,86 ± 0,187* 1,51 ± 0,152

Нирки 0,04 ± 0,005 2,60 ± 0,261* 1,34 ± 0,135

Кістки 4,6 ± 0,36 42,78 ± 4,279* 30,00 ± 4,000

Таблиця 2. Вміст кальцію в організмі кролів, отруєних стронцію хлоридом та при введенні вітаміну Е, мг/кг (М±m, n=8)

Примітка. * дані вірогідні (Р < 0,05) по відношенню до інтактних тварин.

Тканини, органи

Групи тварин

інтактнікролі

кролі,отруєні SrCl2

кролі, отруєні SrCl2 +

вітамін Е

Кров 128,8 ± 12,90 187,5 ± 18,76* 121,5 ± 12,16

Печінка 71,8 ± 7,20 124,3 ± 12,45* 71,5 ± 7,16

Нирки 88,4 ± 8,85 127,8 ± 12,80* 111,8 ± 11,20

Кістки 33250,0 ± 25,10 23313,0 ± 31,32* 29313,0 ±31,0

Таблиця 3. Вміст міді в організмі кролів, отруєних стронцію хлоридом та при введенні вітаміну Е, мг/кг (М±m, n=8)

Примітка. * дані вірогідні (Р < 0,05) по відношенню до інтактних тварин.

Тканини, органи

Групи тварин

інтактнікролі

кролі,отруєні SrCl2

кролі, отруєні SrCl2 +

вітамін Е

Кров 1,65 ± 0,15 2,05 ± 0,305 1,63 ± 0,165

Печінка 10,3 ± 1,04 12,72 ± 1,374 11,9 ± 1,20

Нирки 4,72 ± 0,50 4,14 ± 0,416 4,08 ± 0,41

Кістки 1,03 ± 0,13 0,69 ± 0,071 0,92 ± 0,094

Таблиця 4. Вміст заліза в організмі кролів, отруєних стронцію хлоридом та при введенні вітаміну Е, мг/кг (М±m, n=8)

Примітка. * дані вірогідні (Р < 0,05) по відношенню до інтактних тварин.

Тканини, органи

Групи тварин

інтактнікролі

кролі,отруєні SrCl2

кролі, отруєні SrCl2 +

вітамін Е

Кров 1182 ± 118,31 745 ± 74,62* 863 ± 80,41

Печінка 303,6 ± 30,40 226,5 ± 22,61* 287,0 ± 25,30

Нирки 56,5 ± 5,66 69,3 ± 6,95* 62,5 ± 7,80

Кістки 24,5 ± 2,47 4,41 ± 0,443 * 10,7 ± 1,09 *

Таблиця 5. Вміст цинку в організмі кролів, отруєних стронцію хлоридом та при введенні вітаміну Е, мг/кг (М±m, n=8)

Примітка. * дані вірогідні (Р < 0,05) по відношенню до інтактних тварин.

Тканини, органи

Групи тварин

інтактнікролі

кролі,отруєні SrCl2

кролі, отруєні SrCl2

+вітамін Е

Кров 7,3 ± 0,75 9,4 ± 0,96 7,9 ± 0,80

Печінка 143,9 ± 14,40 152,75 ± 15,28* 131,55 ± 12,10*

Нирки 34,7 ± 3,75 48,6 ± 4,92* 39,7 ± 3,43 *

Кістки 53,25 ± 5,330 44,78 ± 4,48* 60,18 ± 5,87 *

Таблиця 6. Показники кислотно-лужного стану крові кролів, отруєних стронцію хлоридом та при введенні вітаміну Е (М±m, n=8)

Примітка. * дані вірогідні (Р < 0,05) по відношенню до інтактних тварин.

Показники

Групи тварин

інтактнікролі

кролі,отруєні SrCl2

кролі, отруєні SrCl2

+вітамін Е

рН 7,27 ± 0,73 7,14 ± 0,72 7,22 ± 0,73

р О2, мм.рт.ст. 49,42 ± 4,96 32,43 ± 3,28* 43,8 ± 4,05*

р СО2 , мм.рт.ст. 42,12 ± 4,25 31,21 ± 3,15* 38,74 ± 3,15*

СО2 заг., ммоль/л 21,41 ± 2,16 16,80 ± 1,63* 19,64 ± 1,82*

[НСО3-], ммоль/л 20,31 ± 2,01 15,82 ± 1,55* 18,90 ± 1,65*

ЗБО, ммоль/л -7,70 ± 0,79 -10,83 ± 1,06 -9,64 ± 0,96*

висновки У магістерській роботі представлене теоретичне узагальнення і нове

вирішення наукової задачі, що виявляється в дослідженні показників кислотно-лужного стану, мінерального обміну в організмі кролів, за умов уведення стронцію хлориду, а також вивченні впливу вітаміну Е на інтенсивність накопичення цього важкого металу у тканинах та органах тварин.

Встановлено, що в організмі кролів, яким вводили стронцію хлорид, підвищується вміст стронцію в печінці, крові, кістках, нирках відповідно у 23,2; 74,4; 9,3; 65 раза порівняно з інтактними тваринами.

Виявлено, що введення кролям стронцію хлориду призводить до розвитку субкомпенсованого метаболічного ацидозу, про що свідчить зниження величини рН в середньому до 7,14; рО2 – на 35%; рСО2 – на 22%; [НСО3-] – на 26 %; СО2 заг. – на 22 %.

При дослідженні вмісту кальцію виявлено достовірне зниження його вмісту в усіх органах та крові, а при додаванні вітаміну Е ці показники наближаються до значень інтактних тварин; при цьому вміст міді, заліза, цинку достовірно змінювався лише в крові вміст заліза, а в органах – вміст цинку.

Введення кролям вітаміну Е спричиняє зниження накопичення стронцію у крові на 50 %, печінці – на 19 %, нирках – на 48 %, кістках – на 29 %, що може бути використано при проведенні профілактичних заходів на територіях з високим вмістом стронцію у довкіллі.

ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

Результати проведених досліджень поглиблюють сучасні уявлення про механізм негативної дії стронцію на внутрішньоклітинний метаболізм. Встановлено закономірності перерозподілу і накопичення цього важкого металу у внутрішніх органах тварин, а також характер змін показників мінерального, вуглеводного обміну та параметрів кислотно-лужного стану в організмі кролів. Отримані результати можуть стати фундаментальним підґрунтям для розробки нових ефективних способів профілактики та лікування продуктивних тварин за умов отруєння солями стронцію.

ДЯКУЮ ЗА УВАГУ