Содержание к диссертации
Введение
2. Обзор литературы 11
2.1. Адаптация, гомеостаз и здоровье 11
2.2. Адаптация - резистентность - стресс 24
2.3. Адаптогены 39
3. Материал, объем и методы исследований 57
3.1. Скрининговая оценка адаптогенов 60
3.2. Оценка адаптогенного спектра адаптогенов 61
3.3. Исследования по механизмам фармакологического действия адаптогенов 65
3.4. Разработка показаний к применению адаптогегов в ветеринарии 68
4. Собственные экспериментальные и клинические исследования 69
4.1. Сравнительная скрининговая оценка известных и новых Адаптогенов 69
4.1.1. Опыты на Paramecium Caudatum 70
4.1.2. Имобилизационный стресс на белых крысах 73
4.1.3. Заключние 88
4.2. Адаптогенный спектр и биологическая специфичность препаратов, повышающих резистентность организма при стрессе 93
4.2.1. Опыты с физическо-эмоциональной нагрузкой 97
4.2.2. Опыты с воспроизведением кислородной Недостаточности 102
4.2.3. Опыты на моделях химических нагрузок и
интоксикаций с разным механизмом действия 110
4.2.4. Заключение 131
4.3. Исследование отдельных сторон механизма действия различных групп адаптогенов 137
4.3.1. Производные карбоновых кислот 138
4.3.2. Аналог карнитина 148
4.3.3. Синтетические и модифицированные производные фенолов 149
4.3.4. Сравнительный анализ общих черт и особенностей механизмов действия адаптогенов 178
4.4. Разработка показаний к применению и клинические испытания новых препаратов 181
4.4.1. Фумаровая кислота 182
4.4.1.1.Общая характеристика 182
4.4.1.2. Токсичность, резорбтивное действие, фармакокинетика и влияние на качество мяса 185
4.4.1.3. Опыты на свиньях 192
4.4.1.4. Опыты на крупном рогатом скоте 205
4.4.1.5. Опыты на бройлерах 210
4.4.1.6. Технологичность фумаровой кислоты 212
4.4.1.7. Заключение 216
4.4.2. Яктон 217
4.4.2.1. Общая характеристика 217
4.4.2.2. Токсичность, резорбтивное действие яктона и влияние его на качество мяса 220
4.4.2.3. Яктон как стресс протектор в птицеводстве 224
4.4.2.4. Заключение 226
4.4.3. Фенибут 227
4.4.3.1. Общая характеристика 227
4.4.3.2. Применение на свиньях 228
4.4.3.3. Применение при транспортном стрессе быков 230
4.4.3.4. Опыты на цыплятах 231
4.4.3.5. Опыты на производителях 232
4.4.3.6. Заключение 236
4.4.4. Вигозин 237
4.4.4.1. Общая характеристика 237
4.4.4.2. Контроль спецификации препарата 239
4.4.4.3. Оценка безвредности 241
4.4.4.4. Оценка специфической активности 243
4.4.5. Кватерин 244
4.4.5.1. Общая характеристика 244
4.4.5.2. Метот определения кватерина в биоматереале 245
4.4.5.3. Опыты на поростятах отъемышах 248
4.4.5.4. Опыты на откормочных быках 249
4.4.5.5. Опыты на цыплятах-бройлерах 250
4.4.6. Катозал 256
4.4.6.1. Общая характеристика 256
4.4.6.2. Контроль спецификации 257
4.4.6.3. Оценка безвредности 259
4.4.6.4. Оценка специфичекой активности 263
4.4.6.5. Оценка качества продукции животных при применении катозала 263
4.4.7. БХТ-БАЙЕР 269
4.4.7.1. Общая характеристика 269
4.4.7.2. Материал и методика работы 269
4.4.7.3. Контроль соответствия спецификации 273
4.4.7.4. Оцека специфической активности на экспериментальных моделях и продуктивных животных 275
4.4.7.5. Оценка экологической безопасности использования БХТ в животноводстве 284
4.4.7.6. Заключение 286
4.4.8. Динофен 287
4.4.8.1. Общая характеристика 287
4.4.8.2. Токсичность, резорбтивное действие, Фармакокинетика 288
4.4.8.3. Оценка экологиеской безопасности использования динофена в животноводстве 307
4.4.8.4. Опыты на свиньях 311
4.4.8.5. Опыты на птице 311
4.4.8.6. Производственная оценка эффективности применения динофена при доращивании и откорме быков...317
4.4.8.7. Заключение 319
4.4.9. Лигфол 323
4.4.9.1. Общая характеристика 323
4.4.9.2. Токсичность, резорбтивное действие, фармакокинетика лигфола 331
4.4.9.3. Применение лигфола в свиноводстве 336
4.4.9.4. Применеие лигфола в яичном птицеведстве 341
4.4.9.5. Опыты на крупном рогатом скоте 350
4.4.9.6. Применение лигфола в коневодстве 353
4.4.9.7. Применение в пушном звероводстве 360
4.4.9.8. Заключение 363
4.4.10. Заключение 367
5. Анализ и обсуждение результатов исследований 370
6. Выводы 388
7. Предложения 392
8. Литература
- Адаптация - резистентность - стресс
- Исследования по механизмам фармакологического действия адаптогенов
- Адаптогенный спектр и биологическая специфичность препаратов, повышающих резистентность организма при стрессе
- Токсичность, резорбтивное действие, фармакокинетика и влияние на качество мяса
Введение к работе
Актуальность темы. Современная экспериментальная ветеринарная фармакология, фармакопрофилактика и фармакотерапия, подчиняясь общему историческому процессу рубежа тысячелетий человеческой цивилизации, находится на перепутье. С одной стороны огромные успехи синтетической химии и биотехнологии позволили разрабатывать и широко использовать высокоэффективные специфические средства профилактики и терапии большинства болезней животных (Натрадзе Г.Г., 1969; Червяков Д.К. и др. 1977; Сомова А.С., 1982; Ковалев В.Ф. и др., 1988; Кирютин и др., 1997; Бузлама B.C., 2003; Barlow R.B., 1957). С другой - практика интенсивного продуктивного животноводства, основанного на использовании селекционированных по признакам скороспелости и высокой продуктивности пород, линий, кроссов, показала, что такие животные не выдерживают даже непродолжительную эксплуатацию. Они оказались очень чувствительными к малейшим изменениям условий жизни. При этом быстро и массово подвергаются заболеваемости. Неадекватно реагируют на специфические средства профилактики и терапии. В результате выбраковываются или погибают в молодом и зрелом возрасте задолго до экономически целесообразных сроков использования (Смирнов А.М., 1997; Шахов А.Г., 1997; Бузлама B.C., 200; Аргунов М.Н. и др., 2001; Кашин А.С., 2002; Шкуратова И.А., 2003).
В итоге, на фоне поистине прорывных достижений селекции, биотехнологии, химии, фармакологии, больших затрат на применение вакцин и лекарств, заболеваемость рогатого скота, свиней, птицы ежегодно не уменьшается, не снижается ее массовость, особенно молодняка и маточного поголовья. Узким местом стал процесс воспроизводства поголовья (Бузлама B.C., 1997; Гамбоев Д.Д., 1997; Ануфриев А.И. и др., 1999; Федоров Ю.И. и др., 1999; Шахов А.Г. и др., 200; Мисайлов В.Д. и др.,
2000, 2001; Антипов В.А., 2001; Голиков А.В. и др., 2001; Пронин Б.Г., 2003).
Возник актуальный вопрос, от ответа на который во многом зависят перспективы сохранения и увеличения экономически выгодного и социально здорового ведения интенсивного продуктивного животноводства. В чем причина физиологического противоречия между высокой продуктивностью, скороспелостью продуктивных животных и низким уровнем их резистентности, плохим здоровьем? Исследованиями последних десятилетий (Сулейманов СМ., 1995; 2000; Жаров А.В., 1995; Рецкий М.И. и др., 2001) показано, что в основе создавшегося противоречия лежат механизмы стрессовой дезадаптации организма.
На социально-экологическом уровне они реализуются заболеваемостью, падежом животных, потерей количества и качества продукции, ухудшением продовольственной безопасности населения (Титов Ю.Т., 1997; Аргунов М.Н. и др., 1991; Шкуратова И.А., 2003).
На физиологическом уровне животные теряют или ухудшают количество и качество взаимодействия организма с изменяющимися условиями и неблагоприятными воздействиями внешней среды (Ремигуш Ф. и др., 1975; Фомичев Ю.П. и др., 1981; Эзергайль К.В. и др., 2002; Вгеа-zile Y.E., 1988; Dalke B.S. et al., 1993).
На молекулярно-биохимическом и структурно-функциональном уровнях стрессовая дезадаптация проявляется дисбалансом активных форм кислорода, мембранными нарушениями и энергетически напряженным функционированием генома и ферментов (Долгополов В.Н., 1983; Плященко СИ. и др., 1987; Рецкий М.И.,1982; 1997; Мистюкова О.Н., 1989; Бузлама B.C., 2000; Рецкий М.И. и др., 2001).
Оказалось и это подтверждается практикой, что с помощью традиционных средств и технологических приемов сгладить противоречие между высокой продуктивностью, скороспелостью сельскохозяйственных животных и необходимостью сохранения крепкого здоровья не
представляется возможным. Поиск путей решения проблемы привел к адаптогенам (Дардымов И.В., 1976; Брехман И.И., 1980; 1987; Бузлама B.C., 2001).
С учетом изложенного были определены направленность исследований, их методическое и материальное обеспечение, объем, разнообразие, широта и глубина экспериментальных разработок и клинической апробации известных и новых адаптогенов в сравнительном аспекте.
Цель и задачи исследований. Цель работы - провести сравнительную экспериментальную оценку фармакологической активности известных и новых адаптогенов, изучить механизмы действия некоторых из них и провести клиническую апробацию в ветеринарной практике.
Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:
провести сравнительную экспериментальную оценку фармакологической активности известных и новых адаптогенов;
изучить адаптогенный спектр препаратов разных химических групп, оценить соотношение их неспецифической активности и специфических особенностей;
изучить механизмы фармакологического действия адаптогенов в зависимости от их химического строения;
разработать показания к применению новых адаптогенов и провести их клинические испытания;
подготовить нормативно-техническую документацию на новые препараты и представить ее на рассмотрение Департамента ветеринарии МСХ РФ с целью утверждения временного наставления по применению.
Научная новизна. Впервые проведено комплексное изучение фармакологической активности известных и новых адаптогенов. Показано, что к адаптогенам и препаратам с адаптогенной активностью относятся вещества различного химического строения. В зависимости от структуры адаптогенам свойственны различные механизмы действия: от влияния на энергетическую функцию клеток и активность генетического ап-
парата до погашения высокой реакционной способности излишних активных форм кислорода и повышения системы антиоксидантной защиты организма.
Практическая значимость и реализация результатов исследований.
Разработаны показания к применению ряда новых адаптогенов и проведена их клиническая апробация. Полученные результаты вошли в нормативную документацию на фумаровую кислоту, ломаден, кватерин, вигозин, фенибут, седатин, динофен, лигфол. Она рассмотрена и одобрена в 1987-2001 годах на заседаниях Ученого Совета ВНИВИ патологии, фармакологии и терапии Россельхозакадемии и Ветфармбиосовета. Постоянные и временные наставления утверждены Департаментом ветеринарии Министерства сельского хозяйства Российской Федерации.
Апробация работы. Результаты экспериментальных и клинических исследований, легших в основу диссертации, доложены, обсуждены и одобрены на: ежегодных отчетных сессиях института в 1985-2000 годах; заседаниях Ветфармбиосовета в 1988-2001 годах; на международных и Всероссийских научно-практических конференциях в г.г. Москве, Киеве, Воронеже, Санкт-Петербурге, Троицке и др. в 1985-2002 годах.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 32 научных работы, в том числе 1 монография, 2 методических рекомендаций в виде брошюр, 2 патента.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
об адаптогенной активности препаратов с различной химической структурой;
о широте фармакологической активности различных адаптогенов и особенностях их действия в зависимости от их химического строения;
о различиях механизмов действия изучаемых адаптогенов в зависимости от химического строения и общих принципах валеопозитивных эффектов независимо от их структуры;
- о возможностях использования адаптогенов в качестве необходимых звеньев технологического процесса при получении, выращивании и использовании сельскохозяйственных животных для улучшения их продуктивного здоровья и профилактики заболеваний.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 358 страницах стандартного компьютерного набора. Она включает введение, обзор литературы, материал, объем и методы исследований, результаты собственных исследований из 4-х глав, их обсуждение, выводы, предложения, список литературы и приложения. В общий объем работы входят 86 таблиц, 30 рисунков. В списке использованной литературы 420 источников, в том числе 174 на иностранных языках.
Адаптация - резистентность - стресс
С тех пор, как Г. Селье (1936) впервые поставил вопрос о месте неспецифического, общего в ответной реакции организма на специфическое повреждающее воздействие любого характера, прошло более полувека. А патофизиологическая концепция стресса (stress -напряжение), проникнув в целый ряд врачебно-биологических и биолого-общественных наук обогатила их (О.И. Кириллов, 1966, 1973, 1977; М.Н. Рыбаков, 1974; Д.С. Саркисов, 1977; П.Д. Горизонтов, 1975; С.А. Разумов, 1975; И.А. Аршавский, 1976; Д.А. Устинов, 1976; Н.И. Наенко, 1976; W.O. Wilson, 1971) и сама претерпела коренное изменение, став общебиологической категорией (Г.Н. Крыжановский, 1974).
A.M. Чернух (1974) пишет: «В современном понимании, стресс -это реакция всего организма на чрезвычайные раздражители с акцентом на один или чаще несколько системных процессов, протекающих в виде весьма сложных цепных реакций. Если представить организм, как это сейчас общепринято, в виде иерархии уровней интеграции, то такая сложнейшая саморегулирующаяся система предполагает свое место участия каждого из уровней в такой обобщенной реакции как стресс».
К настоящему времени накопилось много определений понятию стресс. Например, П.Д. Горизонтов рассматривает, как состояние стресса, изменения в организме, зависящие от нейроэндокринной реакции, обусловленной усилением активности гипоталамуса и аденогипофиза (1968, 1973), или нейрогормональный процесс, формирующийся при участии вегетативных центров, медиаторов симпатической нервной системы и гормонов, главным образом, передней доли гипофиза (АКТГ) и коры надпочечников (1974). он же характеризует стресс, как реакцию адаптации к чрезвычайным условиям (1973) и как общую неспецифическую защитную и адаптивную нейрогормональную реакцию организма в ответ на действие различных чрезвычайных раздражителей, угрожающих нарушением гомеостаза (1975, 1976).
Стрессом обозначают и комплекс гетерогенных физиологических реакций, возникающих при разнообразных экстремальных воздействиях (D. Fraser, 1971) и условие нарушающее нормальную жизнедеятельность (М. Arneld, 1970), и даже характер психологической реакции, подготавливающей организм к действию (L. Levi, 1972).
К.И. Погодаев (1976) определяет стресс как «состояние напряжения или перенапряжения процессов метаболической адаптации головного мозга, ведущих к защите или повреждению организма на разных уровнях его организации посредством единых нервно-гуморальных и внутриклеточных механизмов регуляции».
Г. Селье (1956, 1960,1972) стрессом обозначают единую неспецифическую реакцию на повреждение любого характера. В то же время, понимая трудности конкретной, строго очерченной формулировки, он пытается методом исключения показать сущность своей концепции.
Такое богатое разночтение принципиально одинаково понимаемой сущности стресса обусловлено двумя причинами: 1 - узкоспециальной трактовкой, связанной с профилем исследований авторов и 2 - неспецифичностью самого явления. Неспецифичность стресса двойственна. С одной стороны, неспецифична совокупность изменений в организме при стрессе независимо от характера повреждающего агента, а с другой - неспецифична реакция резистентности, которая формируется при первом взаимодействии организма со специфическим экстремальным фактором, а проявляется в ответ на повторное неблагоприятное воздействие независимо от его характера.
Вопрос о соотношении специфического и неспецифического является одним из принципиальных философских вопросов теории биологии. Диалектический материализм учит, что каждое взаимодействие имеет одновременно специфическую и неспецифическую стороны в соответствии с тем, что каждый из взаимодействующих объектов имеет специфическое - то, что характеризует его индивидуальность и неспецифическое - то, что характеризует его материальность. Поэтому в зависимости от состояния реагирующего организма и характера действующего на него агента, в той или иной яркости проявляются специфические и неспецифические черты одного и того же процесса - взаимодействия (Н.Е. Введенский, 1904; О.Я. Острый, 1958; Г.И. Царегородцев, 1965).
Исследования по механизмам фармакологического действия адаптогенов
Двойственный характер - специфичность и неспецифичность стрессора и адаптации организма лучше всего видны из конкретных примеров.
Так, при ожоговом стрессе, который, как правило, ограничивается фазой шока и, ввиду блокады защитных механизмов, быстро переходит в ожоговую болезнь, характерно резкое изменение белковой картины крови, угнетение биосинтеза инсулина и активация гипоталамо-гипофизарной системы, угнетение биосинтеза РНК в печени, а также приобретение кровью токсических свойств (Н.А. Федоров, 1973; W.L. Brown etal, 1976).
Течение теплового стресса зависит от характера стрессора (внешний или внутренний), источника тепла (вода, воздух), отягчающих факторов (влажность воздуха, обилие питья) и резистентности организма (А.Ю. Тилис, 1973). Как и при стрессе, вызванном другими факторами, при тепловом стрессе наблюдается общая реакция нейроэндокринной системы, обмена белков, нуклеиновых кислот, адреналина, кортикосте-роидов (М.А. Михайленко, 1974; Ф.Ф. Султанов с соавт., 1974; Н.Г. Цимнатти с соавт., 1974; Н.В. Стефановская с соавт., 1975). В то же время тепловой стресс отличается своеобразием клинического проявления (начинается возбуждением), преимущественным нарушением дыха тельной функции целого организма, нервной системы, органов дыхания, органоидов всех тканей (А.Ю. Тилис, 1973). Поэтому адаптация к гипоксии (J. Cheymol et al., 1956; Ф.Т. Агарков, 1962) повышает резистентность организма к гипертермии, так же, как физическая тренировка (Ю.И. Россомахин, 1976) и аэроионизация (В.В. Бондаренко с соавт., 1973).
Гипотермический стресс также протекает в виде стереотипных реакций и специфического симпатокомплекса. Общие изменения затрагивают нервную систему (Т.А. Хлебутина, 1973; D. Chabi, 1972), деятельность эндокринных желез, кровь (З.Я. Долгова с соавт., 1970; А.С. Руч-кина с соавт., 1976; С. Louri et al.,1972). Специфичны для данного стрессора структурно-функциональная перестройка мышечных волокон (В.И. Дерибас с соавт., 1974), клиническое проявление стрессора, общее угнетение энергообразования и обмена веществ (Б.А. Сааков, 1973). Физическая тренировка повышает резистентность к гипотермии (Ю.И. Баженов, 1974). Адаптация к гипотермии снижает резистентность организма к гипоксии (P.D. Altland et al., 1972).
Стресс при гипоксии является особенно характерным примером одновременной общности и специфичности ответной реакции организма на неадекватные факторы. Это связано с тем, что недостаток кислорода возникает не только при специфическом снижении его поступления, но сопровождает защитно-приспособительные реакции на многие другие, если не все воздействия. Адаптация к гипоксии обеспечивается первоочередным участием нейроэндокринной системы: гипоталамуса, гипофиза, надпочечников, щитовидной железы, симпатической иннервации (Л.Н. Симановский с соавт., 1973; И.А. Красновская, 1974; V.A. Calton, 1972). Обмен нуклеиновых кислот и белков изменяется соответственно стадиям гипоксического стресса (А.Д. Павлова с соавт., 1969; М.Я. Майзелис с соавт., 1970; А.С. Капланский, 1971; Е.М. Хватова с соавт., 1973; Т.Е. Игнатюк, 1977; М. Carapancea et al., 1972).
Специфичны для гипоксии более выраженные изменения в энергетическом обмене, эритропоэзе, функциональной деятельности дыхательной и сердечно-сосудистой систем (З.И. Барбашова, 1964; Г.И. Марковская, 1970; Л.Н. Симановский с соавт., 1973; Н.Н. Сиротинин, 1973; Т.В. Тавровская с соавт., 1975). Адаптация к гипоксии повышает резистентность к физической нагрузке и может служить надежным способом профилактики сердечно-сосудистых заболеваний за счет увеличения биогенеза митохондрий и стимуляции синтеза нуклеиновых кислот (В.Д. Помойнецкий, 1973; Ф.З. Меерсон, 1963, 1975, 1977).
На начальной стадии механической или лучевой травмы, которую можно рассматривать, как фазу шока аларм-реакции острого стресса, происходит резкое повышение содержания нуклеиновых кислот в тканях мозга, печени, селезенки (А.А. Зорькин с соавт., 1972; Ж.А. Чала-бян, 1973). Через 2 часа после рентгеновского облучения в печени происходит значительная дезагрегация полисом (U. Tarachand et al., 1974). Несмотря на то, что количество адениннуклеотидов в мозге еще не изменяется (Г.Д. Шушков с соавт., 1974; S.D. Davis et al., 1974), происходит значительное снижение активности моноаминооксидазы (Р.Н. Глебов с соавт., 1971), что является прогнозом дефицита макроэргов.
Адаптогенный спектр и биологическая специфичность препаратов, повышающих резистентность организма при стрессе
Анализ работ по экспериментальному изучению известных адап-тогенов показывает, что несмотря на общую основу, каждому из них присущ свой спектр, своя индивидуальность (Брехман И.И., 1957; 1968; Розин М.А., 1967; Саратиков А.С., 1974; Дардымов И.В., 1976 и др.). С учетом опыта профессионалов в области науки об адаптогенах с целью приближения к познанию общих и специфических механизмов их фармакологического действия проведены экспериментальные исследования по сравнительной оценке адаптогенного стресс-корректорного действия известных, новых препаратов и их биологической специфичности с учетом химической индивидуальности.
Опыты проведены в нескольких направлениях, позволяющих дать максимально исчерпывающую характеристику испытуемых препаратов. Для этого в качестве экстремальных воздействий использовали: физиче-ско-эмоциональную нагрузку путем плавания мышей в отстоянной водопроводной воде при 20 С с грузом в 5% от массы тела; учитывали продолжительность плавания до полного утомления. Не допуская гибели, мышей извлекали из воды, высушивали, отогревали и при необходимости использовали для повторных нагрузок. Физическо-эмоциональную нагрузку путем бега в тредбане до полного истощения сил. По секундомеру отмечали продолжительность бега. Беговую дорожку откалибровали на отдельной группе мышей (15 животных) на 5,0±0,3 минуты. Повторную оценку выносливости животных проводили через сутки. В третий раз - еще через сутки.
Отношение животных, которым применяли испытуемые препараты к потреблению кислорода выясняли с использованием ряда моделей: 1 - гипоксическую гиперкапнию; 2 - аноксическую асфиксию; 3 - гемолитическую анемию; 4 - гипертермию.
Гипоксическую гиперкапнию создавали путем помещения мышей в прозрачный герметичный стеклянный сосуд объемом ПО см . Регистрировали по секундомеру продолжительность жизни животных. Непосредственно перед гибелью их извлекали, при необходимости делали искусственное дыхание. При необходимости повторную нагрузку проводили через 1 сутки после предыдущей.
Острые безкислородные условия воспроизводили путем внезапного моментального погружения мышей в отстоянную водопроводную воду при 20 С на 50 секунд. Учитывали выживаемость животных.
Гемолитическую анемию воспроизводили путем ежедневного подкожного введения стерильного раствора сапонина в течение 5 дней в возрастающих дозах от 1,0 до 5,0 мг/кг. Через 1 сутки после последнего введения сапонина у животных вызывали гипоксическую гиперкапнию вышеописанным способом. Учитывали выживаемость мышей.
Гемическую гипоксию создавали путем однократного подкожного введения животным нитрита натрия в дозе 180,0 мг/кг в течение трех дней после введения блокатора кислорода.
Известно, что повышение температуры окружающей среды сопровождается учащением дыхания, сердечной деятельности и, как результат, повышенным потреблением кислорода и его расходованием. Опыты по отношению испытуемых препаратов проводили по следующей схеме. Мышей сажали в термостат при 40 С на 1 час. Затем сразу после этого создавали аноксическую асфиксию. Учитывали выживаемость животных.
Для более детальной оценки адаптогенного спектра действия препаратов создавали химические нагрузки: 1 - адреналином; 2 — атропином; 3 - хлорофосом; 4 — мединалом; 5 - окисленной олеиновой кислотой (ООК); 6 - ДОУМГ - интоксикация; 7 - NMKTT - интоксикация.
Адреналиновая нагрузка. Опыты проведены на белых крысах. Известно, что при стрессе выброс адреналина мозговым слоем надпо чечников сопровождается гипергликемией. При прочих равных условиях, количество выделяемого адреналина прямо пропорционально увеличению содержания глюкозы в крови. Основываясь на этом, по степени гипергликемии можно косвенно судить о стресс-корректорном действии изучаемых препаратов. Адреналин вводили животным подкожно в дозе 0,5 мл 1,0 %-го раствора. Содержание глюкозы в крови определяли до введения препаратов, перед введением адреналина и после него через 1, 3, 6, 24 часа. По динамике ее концентрации оценивали защитное действие препаратов.
Атропиновую нагрузку проводили в сочетании с иммобилизацией. Для этого после введения адаптогенов белых крыс подвергали иммобилизации на спине. После успокоения животных и них подсчитывали частоту дыхания. Затем каждому контрольному и опытному животному ввели подкожно по 1,0 мл 1,0 %-го раствора атропина. Подсчет количества дыхательных движений проводили через 0,5; 1; 2; 3; 6 часа и по их динамике судили об эффективности препаратов.
Интоксикация хлорофосом. Последний относится к фосфорор-ганическим пестицидам. По механизму действия является антихолинэ-стеразным ядом и противоположен атропину, который используется в качестве классического противоядия при отравлениях ФОС. Опыты проведены на белых мышах. После применения животным адаптогенов им подкожно однократно ввели водный раствор хлорофоса в дозе 500,0 мг/кг. Активность препаратов оценивали по выживаемости животных в течение трех суток после введения яда.
Токсичность, резорбтивное действие, фармакокинетика и влияние на качество мяса
Современная наука и практика постепенно пересматривают способы и средства увеличения продуктивности и улучшения здоровья сельскохозяйственных животных. С повышением обеспеченности животноводства незаменимыми питательными веществами - белками, липидами, углеводами, витаминами, макро- и микроэлементами - в последние десятилетия всё больший интерес привлекают добавочные, физиологичные для организма, биологически активные вещества. Одним из таких веществ, которые находят всё большее использование в высокоразвитом животноводстве стран Западной Европы, является фумаровая кислота (Gunter К., 1979). По данным фирмы «Лонца» (проспект 1979г.), около 10% мирового потребления фумаровой кислоты, что составляет около 5 тысяч тонн в год, используется для кормления животных, в основном, трёх стран: ФРГ, Бельгии и Голландии.
В РФ освоено промышленное производство фумаровой кислоты. Однако работы по изучению её влияния на состояние здоровья и продуктивности сельскохозяйственных животных начаты с нашим участием только в последнюю четверть века.
Фумаровая - трансэтилен-1,2-дикарбоновая кислота, С4Н4О4, относится к слабодиссоциирующим ненасыщенным органическим кислотам. Её молекулярная масса - 116,07; температура плавления 286 С. Она является стереоизомером малеиновой кислоты. Фумаровая кислота трудно растворима в воде, лучше - в диметилсульфоксиде и спиртах. Это белый кристаллический порошок без запаха, с лимоннокислым вкусом (Rompp Н., 1973). Фумаровая кислота не гигроскопична, устойчива к окислению, к колебаниям температуры. Она хорошо смешивается с кормами (Pioens F., 1979).
Трансэтилен-1,2-дикарбоновая кислота чрезвычайно широко распространена в биологическом мире. Впервые её выделили из губчатого гриба и соответственно назвали губчатой или грибной кислотой. В 1832 году Винклер получил и идентифицировал её из дымянки официнальной Fu-marica offiinalis - и назвал «фумаровая кислота». Это название закрепилось за нею, получило официальное признание и распространение (Rudi Н. Fruchtsauren, 1967).
Обобщение многочисленных мировых данных по биохимии организмов показало непреходящее функциональное значение фумаровой кислоты в жизнедеятельности всего живого. Оказалось, что фумаровая кислота входит в динамику ряда ключевых реакций энергетического, структурного и энзиматического обеспечения организма независимо от его расположения на эволюционной лестнице. Прежде всего, фумаровая кислота незаменимая часть цикла трикарбоновых кислот, который является универсальным звеном в аэробном процессе образования биологической энергии. Здесь сукцинат, образуя 2 молекулы АТФ, превращается в фумарат. Последний, соединившись с молекулой воды, вновь превращается в энергетически насыщенный малат. Другими словами, фумаровая кислота является узловым пунктом энергообразования, дающим в своём преддверии половину всей энергии цикла трикарбоновых кислот (Karlson Р., 1974; Lehninger A. L., 1975, Buntenkotter S., 1979).
Энергетическая ёмкость 1 молекулы фумаровой кислоты равна таковой 1 молекулы глюкозы. Если учесть более короткий путь фумаровой кислоты к энергообразованию по сравнению с глюкозой, можно понять перспективность её экзогенного введения в организм для экстренного синтеза АТФ при экстремальных воздействиях и критических состояниях биологических систем (Kirchgessner М., Roth F., 1976).
Однако, этой фундаментальной функцией не ограничивается биологическая роль фумаровой кислоты. Так, она является побочным продуктом в орнитиновом цикле, который вовлекает аспартат и глутамат в энергообразование в критических ситуациях. Фумаровая кислота является конечным продуктом при биосинтезе таких высокоактивных веществ, как
ДОФА, адреналин и меланин из фенилаланина и тирозина. Фумарат через цикл мочевины и цитратныи цикл вовлекается в трансаминирование, а при недостатке сукцината является непосредственным инициатором малонат-ного блока (Lehninger A. L., 1975, Kreitmair Н., 1949; Messegue М., 1976, Russo V. et al., 1970; Sevcik В. Et al., 1968).
Фумаровая кислота относится к практически нетоксичным соединениям. Её ЛД50 при однократном внутреннем применении крысам составляет 6111 мг/кг, а цыплятам - 10 0-00 мг/кг (Ullman F., 1960; Buntenkotter S., 1979). В опытах на крысах, морских свинках, кроликах и собаках установлено, что длительное применение фумаровой кислоты до 5% к рациону не вызвало у животных клинических изменений и структурно-функциональных нарушений (Schmid А., 1976; Tschierschwits А., 1980).
Таким образом, за последнюю четверть века глубокими и достаточно обширными биологическими исследованиями, в основном в ФРГ, был заложен теоретический фундамент перспективности широкого применения фумаровой кислоты в животноводстве в качестве физиологичной биологической добавки в рацион, поставляющей естественным и наиболее экономным путём энергетические ресурсы для высокой продуктивности. Одновременно с биологическими исследованиями проводились разносторонние испытания эффективности применения фумаровой кислоты для повышения продуктивного здоровья сельскохозяйственных животных (Vogt Н. etaL, 1979, 1981).
Таким образом, фумаровая кислота является физиологичным, нетоксичным, не оставляющим остаточных количеств веществом, обладающим комплексом полезных для животных свойств. Она улучшает аппетит, регулирует, нормализует микробный пейзаж в желудочно-кишечном тракте, повышает привесы, увеличивает усвояемость различных элементов питания, снижает затраты корма на единицу продукции.
