Scientific journal

Scientific Review. Biological science

ISSN 2500-3399

ПИ №ФС77-57454

В последние 30 лет наблюдается тенденция быстрого загрязнения биосферы под воздействием урбанизации и антропогенных факторов. Воздействие стрессовых факторов отражается на качестве продукции, получаемой от сельскохозяйственных животных, которое ухудшается, а поголовье скота ежегодно снижается на 1,8–2,3 %. В результате растет потребность в проведении исследований, направленных на оценку влияния различных факторов на физиологическое состояние и биохимические показатели животных. К концу XX в. это привело к бурному развитию производства и резкому увеличению количества автомобилей. Из года в год увеличиваются выбросы в окружающую среду промышленных отходов, сточных вод, сажи и газов от транспортных средств, предприятий тяжелой промышленности, машин, оборудования, теплоэлектростанций, в результате сжигания угля, а также использования сельскохозяйственных гербицидов и инсектицидов. Эти отходы загрязняют окружающую среду различными токсичными химическими соединениями [1]. Среди этих соединений одно из ведущих мест занимают тяжелые металлы, они накапливаются в окружающей среде преимущественно в результате деятельности человека и становятся частью пищевой цепи [2].

Общее проявление жизнедеятельности организмов человека и животных обеспечивается прежде всего кровью и составляющими ее структурами. Любой продукт, попадающий в организм с пищей, расщепляется органами пищеварения и всасывается в кровь [3]. Наряду с обеспечением связи между частями и органами тела животного кровь доставляет продукты жизнедеятельности к органам пищеварения и обеспечивает их выведение из организма, осуществляя тем самым обмен веществ в организме [4]. Для него характерно непостоянство состава крови, что определяет гибкость и пластичность животного организма в условиях постоянно меняющейся внешней среды. Серьезное влияние на состав крови оказывают питание животных, возраст, пол, порода, условия содержания, времена года и другие факторы [5].

Изучение состава крови животных дает возможность оценить общее физиологическое состояние животных, а также контролировать изменения, происходящие в их организме под влиянием факторов питания и ухода, подтверждающие их адаптацию к внешним условиям среды.

Цель исследования – оценить влияние солей кадмия, свинца на морфо-биохимические показатели крови кроликов.

Материалы и методы исследования

В качестве объекта исследования были использованы кролики разного возраста породы Хикол, привезенные из Франции. Эксперименты проводились в фермерском хозяйстве «Тарнов сабзовотлари» Окдарьинского района Самаркандской области, специализирующемся на выращивании и разведении кролиководческой продукции, по следующему плану:

контрольная группа – традиционный фермерский рацион (АФР – 100 г содержит: пшеница – 40 г, кукуруза – 10 г, семена подсолнечника – 2 г, мука люцерновая – 48 г);

I группа – АФР + ацетат свинца в 5 раз больше дозы, которую можно применять для скармливания кроликам (25 мг/кг);

II группа – АФР + ацетат кадмия в 5 раз превышает дозу, которую можно применять для скармливания кроликам (0,97 мг/кг).

III группа – АФР + ацетат свинца (25мг/кг живой массы) + ацетат кадмия (0,97мг/кг).

IV группа – АФР + ацетат свинца (25 мг/кг живой массы) + ацетат кадмия (0,97 мг/кг) + экспериментальная добавка (эйхорния).

Для определения морфологических показателей крови использовали метод Хайитова [6]. Анализ количества эритроцитов, лейкоцитов и гемоглобина в крови проводили на автоматическом гематологическом анализаторе BC-5000 (Mindray). В экспериментах кровь, взятая у испытуемых, первоначально помещалась в вакуумные пробирки, содержащие 1 мл раствора ЭДТА (этилендиаминтетрауксусной кислоты). Пробирку оставляли на 2–3 мин. Осадок из пробирки переносили в пробирку прибора и помещали в анализатор. Полученные результаты были проанализированы и определены средние показатели.

Методом Дуды и др. измеряли количество белков в крови [7]. Анализ на определение количества альбуминов и глобулинов (α, β и γ) в крови проводили на автоматизированном клинико-химическом анализаторе XL-200 (ErbaMannheium). В ходе экспериментов кровь, полученную от испытуемых, помещали в пробирку объемом 2 мл и центрифугировали при 1500 оборотов в течение 10 мин. Далее 1 мл полученного супернатанта сливали в кювету анализатора и помещали в анализатор. Полученные результаты были проанализированы и определены средние показатели.

Статистическую обработку и оформление результатов проводили с помощью компьютерной программы Microsoft Excel 2013 (США). Результаты эксперимента статистически обобщали путем оценки средних арифметических значений пяти повторных экспериментов при уровне статистической достоверности р < 0,05. При математико-статистическом анализе средние значения и отклонения показателей, а также расчет вероятности проводились по методике Лакинa [8].

Результаты исследования и их обсуждение

В ходе анализа полученных данных при скармливании кроликам в суточном фермерском рационе различных солей тяжелых металлов по отдельности и вместе, а также помимо рациона, скармливаемого обеими солевыми смесями, было выявлено изменение морфологического состава крови (табл. 1). Данные, представленные в табл. 1, показывают, что изменилось количество микроэлементов в крови кроликов, потреблявших ацетат кадмия и ацетат свинца. В начале эксперимента количество изучаемых показателей в крови кроликов было практически одинаковым и находилось в пределах физиологической нормы.

По полученным результатам авторами установлено, что добавление в рационы кормления подопытных кроликов различных солей тяжелых металлов оказывает негативное влияние на их гематологические показатели, причем влияние оказывалось в первую очередь на скорость роста кроликов. Количественный уровень эритроцитов и гемоглобина в крови тесно связан с продуктивностью кроликов.

Таблица 1

Морфологические показатели крови кроликов (n = 5)

Примечание: *Р < 0,01; **Р < 0,005.

По данному методу отмечено, что использование в рационе солей тяжелых металлов приводило к ухудшению гематологических показателей крови подопытных кроликов. Из табл. 1 видно, что количество и концентрация эритроцитов в крови кроликов первой, второй и третьей опытных групп снизились на 14,03; 10,52 и 17,5 % соответственно по сравнению с контрольной группой. Это означает, что соли тяжелых металлов (ацетат кадмия и ацетат свинца) оказывали вредное (отрицательное) воздействие на эритропоэтические ткани крови кроликов. Уменьшение количества эритроцитов в крови кроликов опытной группы и содержащегося в них гемоглобина характеризует снижение обменных процессов в их организме и возникновение гипоксии. Общее количество лейкоцитов в опытных группах по сравнению с контрольными составляет 15,85 %. Хотя оно снизилось на 10,24 и 16,9 %, количество эозинофилов и лимфоцитов в опытных группах несколько увеличилось. Причина в том, что эти элементы крови увеличиваются в организме под воздействием аллергических реакций, паразитов и различных инфекционных процессов. Это говорит о том, что количество эозинофилов и лимфоцитов увеличилось в результате токсико-аллергических реакций у кроликов под воздействием тяжелых металлов.

Высокая концентрация эритроцитов и лейкоцитов в крови кроликов контрольной и IV опытной групп, а также высокая концентрация гемоглобина способствуют интенсивности обмена веществ, увеличению живой массы и высокому уровню резистентности в их организме. Возможно, что основной причиной возникновения таких различий между сравниваемыми группами было патологическое состояние организма кроликов, потреблявших соли тяжелых металлов как отдельно, так и вместе. Потому что в патологическом состоянии по сравнению со здоровым организмом оно может быть результатом мобилизации всех видов циркулирующих лейкоцитов для обеспечения здоровья организма с целью фагоцитирования попавших в организм чужеродных существ и нейтрализации токсинов и токсических веществ, которые они выделяют. Одинаковое количество лейкоцитов в крови контрольной группы, получавшей фермерский рацион, и IV опытной группы, получавшей зеленую массу в виде водного растения эйхорнии, которая снижает действие тяжелых металлов и обеспечивает организм всеми незаменимыми аминокислотами, позволило остаться им на уровне физиологической нормы. При этом следует пояснить, что общее количество лейкоцитов в крови кроликов этих групп увеличилось от нормы показателя в начале опыта. Авторы считают, что это могло произойти за счет изменения возраста кроликов, увеличения массы тела, массы и содержания полноценного белка в потребляемом рационе.

Установлено, что количество эритроцитов в крови кроликов контрольной и IV опытной групп было на 18,6 %, или на 1,1 млн/мм3, меньше среднего количества эритроцитов в крови кроликов I, II и III экспериментальных групп. Авторы полагают, что снижение количества эритроцитов в крови кроликов первых трех опытных групп является прежде всего результатом ослабления органов эритропоэза вследствие гемолиза под действием солей тяжелых металлов.

Также авторами отмечено, что изменения, наблюдавшиеся в концентрации гемоглобина в крови сравниваемых группах кроликов, а также в общем количестве эритроцитов и лейкоцитов повторялись. Как уже упоминалось выше, гемоглобин является одним из основных компонентов эритроцитов, и он постоянно изменяется параллельно уровню изменения количества эритроцитов. На основании вышеизложенного авторы попытались интерпретировать следующие результаты на основе анализа полученных данных. Установлено, что концентрация гемоглобина в крови кроликов контрольной и IV опытной групп была выше концентрации гемоглобина в крови кроликов первых трех опытных групп. Установлено, что количество гемоглобина в крови первых трех опытных групп было ниже, чем у кроликов контрольной и IV опытной групп.

Кроме того, во всех экспериментальных группах авторы стали свидетелями того, что общее количество эритроцитов, лейкоцитов и концентрация гемоглобина в определенной степени увеличивались от начала опыта к концу эксперимента. В конце опыта наблюдалось, что количество лейкоцитов в крови подопытных кроликов в определенной степени увеличилось по сравнению с началом опыта.

Следует отметить, что все количественные изменения в составе крови кроликов были обеспечены добавлением в рацион кроликов солей тяжелых металлов и использованием эйхорнии в качестве дополнительного питания. Так, применение эйхорнии оказало стимулирующее воздействие на пищеварительные процессы ЖКТ кроликов, привело к повышению продуктивных показателей кроликов IV опытной группы и естественной резистентности кроликов.

Количественный показатель общего белка в сыворотке крови является одним из важнейших показателей, характеризующих влияние условий питания на состояние организма животных, что дает возможность добиться суточного прироста массы живых животных в соответствии с уровнем содержания общего белка в сыворотке крови.

По данным Miserez et al. (2023), белки крови, наряду со способностью выполнять ряд биологических функций, служат также строительным (пластическим) материалом клеток и тканей организма [9].

Кроме того, большое диагностическое значение имеет исследование количества общих и фракционных белков в сыворотке крови.

По данным, полученными авторами в ходе экспериментов, наблюдалось, что общее количество белка в крови подопытных кроликов увеличивалось в конце опытов по сравнению с началом опытов (табл. 2).

Следует отметить, что количество общего белка в сыворотке крови в начале экспериментов колебалось в небольшом диапазоне (66,84–68,20 г/л). По окончании опытов установлено, что количество общего белка в крови кроликов контрольной и IV опытной групп было выше значений крови кроликов первых трех опытных групп. Замечено, что количество общего белка в крови кроликов контрольной группы к концу опыта увеличилось на 6,1 г/л (8,1 %), а в крови кроликов IV опытной группы увеличилось на 6,1 г/л (8,1 %), тогда как в остальных трех исходных опытах наблюдалось, что количество общих белков в крови кроликов групп снизилось на 8,7 % по сравнению с началом опыта (с 67,8 до 61,9 г/л). В первых трех экспериментальных группах, потреблявших соли тяжелых металлов отдельно и вместе, наблюдались различия по уровню токсичности солей соответственно и различия между группами в сторону снижения или повышения. Количественная динамика общего белка в крови сравниваемых групп соответствовала описанию скорости роста кроликов во всех группах.

Таблица 2

Белковый состав сыворотки крови кроликов (n = 5)

Примечание. *Р < 0,01; **Р < 0,005; ***1 – в начале эксперимента; 2 – в конце эксперимента.

Сывороточные альбумины участвуют в поддержании коллоидно-осмотического давления и объема крови, участвуют в транспорте и хранении различных веществ. Альбумины отличаются тем, что они связывают между собой холестерин, жирные кислоты и билирубин и служат переносчиками таких гормонов, как тироксин, кортизол и альдостерон [10].

Количество альбумина в крови молодняка растущих животных зависит от возраста и скорости роста животных с высокой суточной скоростью роста. Анализ полученных данных показал, что различий между количеством альбумина в крови кроликов всех опытных групп не наблюдалось. Эти различия находились в пределах 31,9±0,7 – 33,4±0,3 г/л. В конце опыта наибольший показатель составил 33,4±0,3 г/л у кроликов контрольной группы, далее у кроликов IV опытной группы он наблюдался на уровне 32,4±0,2, 32,2 ±0,1 и 31,5±0,5 г/л по его количественным показателям.

В последней части опытов наблюдалось, что количество альбумина в крови кроликов IV опытной группы превосходило таковое у кроликов первых трех опытных групп.

Данные о количественной динамике альбумина, наблюдавшиеся в этих сравниваемых группах, подтвердили физиологические закономерности высокого уровня альбумина в организме, то есть у кроликов с высоким количеством альбумина наблюдался высокий уровень суточного прироста.

Количественный уровень глобулинов в сыворотке крови важен в жизнедеятельности организма. В начале эксперимента достоверных различий между группами по количеству глобулинов в сыворотке крови кроликов не наблюдалось и оно находилось в пределах от 32,2±0,2 до 34,9±0,2 г/л.

Следует также отметить, что по окончании экспериментов во всех опытных группах наблюдалось снижение количественных показателей α-β-глобулинов в сыворотке крови кроликов, однако достоверных различий между группами не выявлено. Было отмечено, что количественный уровень γ-глобулинов колебался от 15,0±0,2 до 15,8±0,2 г/л в начале эксперимента. В то же время в конце эксперимента наблюдалась тенденция к повышению количественного уровня γ-глобулинов в сыворотке крови кроликов всех сравниваемых групп. Количество гамма-глобулинов в крови контрольной группы увеличилось на 1,0 г/л, или 6,6 %, а в IV опытной группе – на 2,4 г/л, или 15,8 %. Аналогичные данные наблюдались у кроликов остальных первых трех опытных групп.

По мнению авторов, увеличение количественного уровня γ-глобулинов в крови кроликов сравниваемых групп в конце опыта по сравнению с показателем в начале опыта произошло за счет потребления рациона, состоящего из экологически чистой пищи в контрольной группе, а также в связи с тем, что в IV опытной группе оба тяжелых металла вводились в рацион вместе с дополнительным кормом эйхорнии, а дополнительный корм повышал иммунный статус кроликов за счет его биокорректирующих свойств.

Исходя из вышеизложенного, добавление водорослей эйхорнии в рацион скармливания солями тяжелых металлов привело к повышению продуктивности кроликов за счет положительного влияния ее на обмен веществ кроликов. Изучена активность ферментов АСТ, АЛТ и щелочной фосфатазы в сыворотке крови с целью получения препаратов, более четко показывающих положительное влияние эйхорнии на физиологические показатели кроликов.

По данным анализа количественных показателей аспартатаминотрансферазы (АСТ) и аланинаминотрансферазы (АЛТ), параметры проверки их концентраций в начале экспериментов и их соотношения друг с другом свидетельствуют о том, что они находятся в пределах физиологической нормы.

В конце эксперимента наблюдалось повышение уровня показателей АСТ и АЛТ в сыворотке крови кроликов использованных в эксперименте групп по сравнению с началом опыта. Концентрация АСТ увеличилась на 5,8 ммоль/л, или на 23,3 %, и 7,3 ммоль/л, или на 29,3 %, в контрольной и IV опытной группах и на 6,4 ммоль/л, или 26,1 %, соответственно в первых трех опытных группах. Аналогичная картина наблюдалась и по количеству АЛТ. Уровень АЛТ в сыворотке крови кроликов контрольной группы составил 6,4 ммоль/л, или 14,6 %, 5,1 ммоль/л, или 11,4 %, в I опытной группе, во II опытной группе 4 ммоль/г, или 10,1 %, в III группе – 6,0 ммоль/л, или 13,1 %, а в IV опытной группе – 5,0 ммоль/л, или 10,9 %.

Между сравниваемыми группами также были обнаружены различия в количественном уровне АСТ и АЛТ. В конце опыта количество АСТ в сыворотке крови кроликов контрольной группы было на 0,2 ммоль/л, или 0,7 %, выше, чем у I опытной группы, на 0,9 ммоль/л, или 1,6 %, выше, чем у IV опытной группы, и 1,5 ммоль/л, или на 4,9 %, меньше.

Анализ полученных данных о соотношении АСТ и АЛТ друг к другу или коэффициенте де Ритиса дает возможность оценить состояние печени и сердечной мышцы [11]. Полученные результаты показывают, что данные, полученные в начале и в конце эксперимента, находились в пределах физиологической нормы во всех сравниваемых группах. По мнению авторов, возникновение такой ситуации объясняется тем, что кролики в наших опытах принадлежали к мужскому полу, и в ходе экспериментов их физиологическое состояние было постоянным, а защитные системы в организме кроликов были мобилизованы на поддержание обмена веществ на физиологическом уровне.

Заключение

Исследование гематологических показателей кроликов, получавших соли тяжелых металлов, показало, что наблюдаются изменения морфологических и биохимических показателей их крови. На основании анализа полученных данных можно сделать вывод о том, что при добавлении в рацион обоих солей тяжелых металлов зеленная масса водного растения эйхорния повышает количественный уровень ферментов АСТ и АЛТ в крови, но не превышает физиологической нормы.