Введение к работе
Актуальность проблемы. В числе задач современного естествознания необходимой является изучение воздействия экологических факторов на биологические основы жизнедеятельности. Хозяйственная деятельность человека приводит к серьезным изменениям в окружающей среде. Вследствие работы различных промышленных предприятий, разработки рудных карьеров, различных аварий на производствах и т.п. нарушается естественный радиационный фон, изменяется напряженность магнитных и электромагнитных полей, происходит накопление в почве солей тяжелых металлов, радионуклидов и др. вредных для животного организма веществ. Разнообразные по природе неблагоприятные факторы окружающей среды при кратковременном или сравнительно продолжительном действии вызывают физиологически значимые изменения или патологические нарушения функций организма.
В изучении биохимических проблем защиты животного организма от повреждающего действия различных факторов внешней среды уделяется большое внимание вопросам утилизации энергии в виде макроэргических связей АТФ в мембранных структурах клетки, осуществляемых встроенными в них АТФазами, являющимися обязательными компонентами различных ионных насосов, обеспечивающих транспорт катионов - Н+, Na+/K+, Са2+ и анионов - О*, НСОз' против их электрохимических градиентов (М. В. Щеглова, 1981; L.Mazzanti et al, 1992; G.E.Schaller et al, 1995, ).
С работой ионных насосов связаны процессы транспорта электролитов, Сахаров, аминокислот, органических кислот в клетку, генерации биотоков и нервного импульса, сопряжения окислительного фосфорилирования. Поэтому показатель активности АТФазных ионных насосов является очень чутким критерием оценки метаболического состояния организма.
Установлено, что активность АТФазных ионных насосов изменяется при воздействии на организм различных внешних и внутренних факторов {Ц.И. Левина, 1973;И.А. Колосова, Й. Бернхард, С.Н. Орлов, Ф.Р. Бюллер.1993; S.S. Tukell, 1995 и др.)
Хотя в последнее время накоплено много материала по проблемам ионного транспорта и функционированию Mg3*-, Са2*-, Na+/K+-, Н+-АТФаз (В.К. Акименко и др., 1972; А.А. Болдырев, 1982; СИ. Вишняков, 1988; С.А. Костерин, Н.Н. Слинченко, Г.Л. Гергалова, 1994 и др.), в доступной нам научной литературе функционирование транспортных аденозинтрифосфатаз в мембранных структурах органов и тканей репродуктивной системы почти не освещены.
Переписному окислению липидов, как важному процессу в реакциях организма в норме и, особенно, нарушении функций при многих заболеваниях в последние два десятилетия уделено значительное внимание (Ю.А. Владимиров, А.И. Арчаков, 1972; О.Н. Воскресенский, В.А. Дельва, 1982; Г.Г. Гацко, Л.М.Мажуль, О.В. Шаблинская, В.Е- Волыхина, 1,990). Однако в литературе не нашли отражения одновременные исследования перекисного окисления липидов, функционально сопряженного с ним механизма антиоксидантной системы и их связь с активностью транспортных АТФаз в репродуктивной системе животных, находящихся в экологически сложной обстановке, хотя сочетание указанных факторов риска реально в настоящее время:
Цель настоящей работы заключалась в комплексном исследовании изменений совокупности наиболее существенных показателей перекисного окисления липидов, физиологической антиоксидантной системы и активности транспортных АТФаз в крови и сперме хряков, содержащихся в районе с неблагоприятной экологической обстановкой; моделировании соответствующих нарушений в организме лабораторных животных; профилактике выявленных нарушений при помощи препарата, представляющего собой комплекс биологически активных веществ.
В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи исследования:
-
Исследовать состояние показателей перекисного окисления липидов, функций антиоксидантной системы, активности транспортных АТФаз крови и спермы хряков-пронэводнтелей, содержащихся в условиях сложной экологической обстановки;
-
Изучить изменение исследуемых показателен в модельных экспериментах с лабораторными животными.
-
Установить возможность коррекции нарушении перекисного окислення липидов и физиологической антиоксидантной системы и активного транспортна веществ комплексом биологически активных веществ.
Научная новизна работы.
Впервые установлено, что в сперме животных, содержащихся на экологически загрязненной территории, происходит увеличение интенсивности перекисного окисления липидов, снижение антиоксидантной защиты организма, снижение содержания жирорастворимых витаминов и снижение активности транспортных АТФаз. В модельных опытах с лабораторными животными такие же нарушения в крови и семенниках были индуцированы воздействием полулетальной
дозы у-облучения, а только в семенниках - повышенным радиационным фоном.
Впервые получены результаты, свидетельствующие об улучшении отдельных показателен перекнсного окисления лнпн-дов, антиоксидантной защиты и активности транспортных АТФаз при действии торумина (комплекс бноантиоксндантов) на фоне неблагоприятной экологической обстановки, а также при действии повышенных доз ионизирующей радиации.
На основании полученных результатов указанный комплекс можно рекомендовать как добавку к рационам животных, содержащихся в .экологически неблагополучных районах с целью уменьшения негативного влияния загрязненной среды обитания на организм.
Практическое значение работы. Теоретические положения и результаты данной работы могут быть использованы в целях диагностики и профилактики функциональных нарушений в организме животных при воздействии неблагоприятных факторов среды обитания.
Работа является самостоятельным фрагментом комплексной научно-исследовательской тематики кафедры органической и биологической химии Курской государственной сельскохозяйственной академии им. проф. И.И. Иванова.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на итоговых научных конференциях Курской государственной сельскохозяйственной академии нч проф. НИ Ивлновз (1995-!<*9?>, Орловской государственной сельскохозяйственной академия (1997).По теме диссертации опубликовано 3 научных работы, еще 3 находятся в печати
Апробация диссертации проведена на расширенном заседании кафедры органической и биологической химии Курской государственной сельскохозяйственной академии им. проф. И.И. Иванова.
Структура и объем диссертации. Материал изложен на 163 страницах машинописного текста, содержит 47 таблиц, 27 рисунков. Работа включает следующие разделы: введение, обзор литературы, результаты исследования, обсуждение результатов, выводы, практические рекомендации, список литературы, включаю-^ щнй 300 источников (146 иностранных), и приложения.