Перекисное окисление липидов и антиоксидантная защита у спортивных лошадей
На правах рукописи
АНТОНОВ Андрей Владимирович
ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ
И АНТИОКСИДАНТНАЯ ЗАЩИТА У СПОРТИВНЫХ ЛОШАДЕЙ
03.03.01 – физиология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени
доктора биологических наук
Рязань - 2012
Работа выполнена на кафедре анатомии и физиологии сельскохозяйственных животных федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева».
| Научный консультант: | доктор биологических наук, профессор Сергиенко Галина Фёдоровна |
| Официальные оппоненты: | доктор биологических наук, профессор, академик РАСХН Дегтярёв Владимир Павлович; доктор биологических наук, доцент Баковецкая Ольга Викторовна; доктор сельскохозяйственных наук Пустовой Виталий Филиппович. |
Ведущая организация: государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных» Российской академии сельскохозяйственных наук.
Защита состоится 12 апреля 2012 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.057.01 в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева» по адресу: 390044, г. Рязань, ул. Костычева, д. 1.
Автореферат размещён на сайте: vak.ed.gov.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева».
Автореферат разослан « » 2012 г.
Учёный секретарь
диссертационного совета,
доктор биологических наук А.С. Емельянова
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. На современном этапе развития конного спорта предъявляются высокие требования к работоспособности лошадей. Вызванное этим повышение тренировочных нагрузок сопряжено с максимальной мобилизацией функциональных резервов организма. Во время соревнований организм лошади работает на пределе возможностей, вследствие чего нередко наблюдается перетренированность и связанные с ней предпатологические состояния, ухудшаются результаты выступлений, снижается спортивное долголетие. Следовательно, проблема совершенствования научно-практической основы для повышения работоспособности и сохранения здоровья лошадей при экстремальных нагрузках во время соревнований остаётся весьма актуальной. Сказанное в наибольшей степени относится к троеборным лошадям, потому что в троеборье нагрузки на лошадь значительно выше, чем в других олимпийских видах конного спорта.
Недостаточно изученным остаётся, в частности, влияние перекисного окисления липидов (ПОЛ) на работоспособность лошадей. Известно, что все достаточно сильные воздействия на организм, в том числе и физические нагрузки, вызывают неспецифическую адаптивную реакцию (стресс). Её обязательным компонентом являются процессы ПОЛ. Они происходят постоянно, а под воздействием стресса их интенсивность, как правило, возрастает. Продукты ПОЛ необходимы для осуществления многих биохимических процессов, но в больших количествах ядовиты (Журавлёв А.И., 1975). В целях сохранения гомеостаза цепные реакции ПОЛ ингибируются антиоксидантной системой, в которую входят витамин Е, каталаза, церулоплазмин, глутатион и другие вещества (Плужников М.С. и др., 1991). Функциональные резервы этой системы ограничены. При недостатке антиоксидантов в организме развивается окислительный стресс – усиление ПОЛ и накопление его токсичных продуктов (Кармолиев Р.Х., 2002).
Установлено, что на ранних стадиях онтогенеза происходят постепенное становление антиоксидантной защиты организма и связанные с этим изменения интенсивности ПОЛ (Рецкий М.И. и др., 2008). У взрослых животных на уровень перекисного окисления липидов и на состояние антиоксидантной системы влияет множество факторов: пол, возраст, физические нагрузки и многие другие. Это показано исследованиями на человеке и лабораторных животных (Нейфах Е.А. и др., 1969; Джафаров А.И., 1981; Мелконян М.М. и др., 1986; Игнатьев А.В., 1987; Пескин А.В., 1987; Чернов И.П. и др., 1997). На лошадей эти закономерности также распространяются (Сергиенко Г.Ф., 1998; White A. et al., 2001; Williams C.A. et al., 2004; Al-Qudah К.М., 2008), но у них влияние различных факторов, в частности, физических нагрузок, на процессы ПОЛ изучено ещё недостаточно.
Для коррекции ПОЛ у спортсменов с целью повышения их работоспособности применяются различные антиоксидантные препараты (Rokitzki L. et al., 1994; Пунякин А.К., 2001; Макарова В.Г., Сауткин М.Ф., 2004). Были также предприняты опыты применения лошадям антиоксидантов, таких, как хлорид марганца (Singh R.K. et al., 1992), аскорбиновая, янтарная и липоевая кислоты (White A. et al., 2001; Williams C.A. et al., 2002; Шестакова А.Н., 2010), витамин Е, препараты селена (Ono K. et al., 1990) и, наконец, сложная смесь антиоксидантов и полиненасыщенных жирных кислот (Fraipont A. et al., 2008). Но таких работ имеется ещё недостаточно, а полученные данные противоречивы, что требует дальнейших исследований в данном направлении. Наиболее перспективным антиоксидантом для лошадей мы считаем липоевую кислоту. Она не токсична, не входит в список запрещённых препаратов и, кроме антиоксидантного, обладает антигипоксическим эффектом. Но антиоксидантное действие липоевой кислоты на организм лошадей изучено мало.
Настоящая работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева» (тема 26 – «Разработка и совершенствование средств и методов диагностики, лечения и профилактики болезней животных, ветеринарно-санитарный контроль продуктов животноводства», раздел 26.3 – «Перекисное окисление липидов и антиоксидантные системы у спортивных лошадей»).
Цель и задачи исследований. Цель работы - изучить процессы ПОЛ, становление и функциональное состояние антиоксидантной системы у спортивных лошадей с учётом пола, возраста, физических нагрузок. На основании полученных сведений дать научное обоснование применения липоевой кислоты для коррекции процессов ПОЛ, повышения работоспособности и сохранения здоровья животных.
В задачи исследований входило:
- Изучить возрастную динамику и половые различия ПОЛ и антиоксидантной системы у жеребят.
- Исследовать процессы ПОЛ у жеребцов, кобыл и меринов при работе разной интенсивности, на разных стадиях годового тренировочного цикла, в динамике «покой – работа – отдых» и в связи с параметрами неспецифической адаптивной реакции организма.
- Выявить различия по изучаемым показателям между молодыми лошадьми (4 – 5 лет) и лошадьми старшего возраста (6 лет и старше).
- Выяснить механизмы антиоксидантной защиты организма лошади при физических нагрузках различной интенсивности и на разных стадиях годового тренировочного цикла.
- Установить влияние уровня ПОЛ и некоторых показателей антиоксидантной системы на работоспособность лошадей.
- Изучить возможности применения липоевой кислоты в качестве антиоксиданта для повышения работоспособности лошадей и дать физиолого-биохимическое обоснование применения этого препарата.
Научная новизна. Впервые изучены уровень ПОЛ и функциональное состояние антиоксидантной системы у жеребят в ходе их выращивания в первые полтора года жизни, а также особенности развития антиоксидантной системы у жеребчиков и кобылок в этот период. Показано, что кобылки в ряде случаев отличаются от жеребчиков повышенной активностью антиоксидантных ферментов в плазме крови.
Изучены интенсивность ПОЛ и антиоксидантный статус у троеборных лошадей на разных стадиях годового тренировочного цикла, при нагрузках различной интенсивности и в цикле «покой – работа – отдых». Исследованы различия по уровню ПОЛ и функциональному состоянию антиоксидантной системы между жеребцами, кобылами и меринами, а также между молодыми лошадьми (4 – 5 лет) и лошадьми старшего возраста (6 лет и старше). Показано, что к концу подготовительного периода снижается обеспеченность организма лошадей -токоферолом, начинается мобилизация тканевых резервов витамина Е, возрастает нагрузка на антиоксидантную систему, и на фоне этого развивается окислительный стресс, не сопровождающийся, однако, реакцией стресса со стороны кроветворной системы.
Изучено влияние показателей ПОЛ и антиоксидантной защиты на работоспособность троеборных лошадей. Установлено, что хорошая работоспособность лошадей связана с пониженным содержанием в плазме их крови вторичных продуктов ПОЛ (малонового диальдегида), а плохая – с уменьшенным содержанием в плазме крови -токоферола, повышенными уровнем малонового диальдегида и активностью церулоплазмина.
Показано, что высокая активность церулоплазмина в плазме крови лошадей, как правило, является признаком усиленной нагрузки на антиоксидантную систему.
Исследовано влияние экзогенной липоевой кислоты на интенсивность перекисного окисления липидов, на функциональное состояние антиоксидантной системы, на уровень глюкозы в крови, на степень тренированности и на работоспособность троеборных лошадей. Дополнены новыми сведениями представления о механизме её действия на обмен веществ в организме работающей лошади. Дано физиолого-биохимическое обоснование для применения этого препарата в спортивной ветеринарии.
Практическая значимость. В процессе исследований выявлены механизмы адаптации антиоксидантной системы лошадей к тренировочным нагрузкам. На основе результатов исследований разработана схема применения липоевой кислоты в качестве антиоксиданта для троеборных лошадей в соревновательный период с целью повышения их работоспособности и сохранения здоровья. Практические рекомендации используются в работе по подготовке спортивных лошадей мастером спорта международного класса, канд. биол. наук Л.А. Борисовой, а также конно-спортивным клубом «Росинант» (Рязанская обл.)
Теоретический материал используется в учебном процессе для студентов ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина», ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет», ФГБОУ ВПО «Костромская государственная сельскохозяйственная академия», ФГБОУ ВПО «Тверская государственная сельскохозяйственная академия» и ФГБОУ ВПО «Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева» по курсам физиология и биохимии животных.
Апробация. Основные положения работы доложены на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов РГСХА – РГАТУ им. П.А. Костычева (Рязань, 2006 – 2011 г.г.); Международной научной конференции аспирантов и молодых учёных и Всероссийском координационном совещании по научно-исследовательской работе в коневодстве, посвящённым 75-летию профессора, доктора с.-х. наук Г.А. Рождественской (Дивово, 2006 г.); IV Международной научной конференции «Актуальные проблемы биологии в животноводстве», посвящённой 100-летию со дня рождения академика Н.А. Шманенкова (Боровск, 2006 г.); 10-м Международном конгрессе Всемирной ассоциации конской ветеринарии (Москва, 2008); I Международной Интернет-конференции «Фундаментальные и прикладные исследования в АПК на современном этапе развития химии» (Орёл, 2008); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы животноводства и ветеринарной медицины», посвящённой 90-летию МГАВМиБ им. К.И. Скрябина (Москва, 2009); II Международной научно-практической конференции преподавателей, молодых учёных, аспирантов и студентов «Инновационные процессы в АПК», посвящённой 50-летию РУДН (Москва, 2010); 11-й Международной научно-практической конференции «Болезни лошадей: диагностика, профилактика, лечение» (Москва, 2010); Третьем съезде ветеринарных фармакологов и токсикологов России (Санкт-Петербург, 2011); объединённом заседании кафедр факультета ветеринарной медицины и биотехнологии ФГОУ ВПО «РГАТУ им. П.А. Костычева» (Рязань, 2011).
Публикации результатов исследований. Результаты исследований изложены в 31 печатной работе, в том числе 10 статей опубликованы в центральных рецензируемых периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК.
Положения, выносимые на защиту.
- Возрастная динамика параметров перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты у жеребят в первые 16 месяцев жизни.
- Динамика показателей перекисного окисления и антиоксидантной защиты у троеборных лошадей на протяжении подготовительного и соревновательного периодов тренинга, а также в цикле «покой – работа – отдых».
- Половые и возрастные особенности перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у троеборных лошадей.
- Зависимость работоспособности троеборных лошадей от уровня перекисного окисления липидов и от функциональной активности антиоксидантной системы.
- Влияние скармливания липоевой кислоты на перекисное окисление липидов, состояние антиоксидантной системы, величину гликемии, тренированность и работоспособность троеборных лошадей.
Структура и объём. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, глав собственных исследований, заключения, выводов, практических предложений, библиографического списка и приложений. Объём диссертации составляет 322 страницы компьютерного текста. Иллюстрирующий материал состоит из 46 таблиц и 31 рисунка. Библиографический список включает 531 источник, в том числе 218 – на иностранных языках.
2. ОБЪЕКТ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Проведено 5 серий опытов. В первой серии объектом исследований были жеребята русской верховой породы Старожиловского конного завода (Рязанская обл.), в остальных – троеборные лошади различных пород, тренируемые мастером спорта международного класса Л.А. Борисовой (пос. Дивово Рыбновского района Рязанской обл.) Условия кормления, содержания и тренинга лошадей соответствовали зоотехническим нормам. Алгоритм исследований показан на рис. 1.
Материалом исследований была кровь. Взятие крови у всех животных производили из ярёмной вены утром до кормления, а у тренируемых лошадей также после работы и последующего 45-минутного отдыха. Биохимические исследования проводили параллельно с регулярным учётом тренировочных нагрузок, а также контролем состояния здоровья лошадей по общепринятым зоотехническим показателям (внешнему виду, поеданию кормов, поведенческим реакциям в конюшне и на тренировке), определяемым визуально. Тренированность лошадей оценивали по частоте пульса до работы, сразу после неё и после 45-минутного отдыха.
Первая серия исследований проведена на 8 чистопородных жеребятах русской верховой породы (4 жеребчиках и 4 кобылках). Они содержались с матерями до 9-месячного возраста. Взятие крови у жеребят производили в возрасте 2, 5, 13 и 16 мес.
Вторая серия опытов выполнялась в подготовительном периоде тренинга - с ноября 2005 по апрель 2006 г. Объектом исследований служили 12 лошадей в возрасте от 3 до 10 лет, из которых были сформированы три группы: 1-я - четыре жеребца, 2-я – четыре кобылы, 3-я – четыре мерина. Взятие крови производили в начале периода (ноябрь 2005 г.), в середине (март 2006 г.) и в конце (апрель 2006 г.). В дни взятия крови тренировочная нагрузка составляла:
- в ноябре - 15 мин. рысь, 3 мин. шаг, 5 мин. кентер;
- в марте - 15 мин. рысь и дважды по 5 мин. полевой галоп;
- в апреле - 25 мин. рысь и 15 мин. полевой галоп с 15-ю прыжками через препятствия.
В этой же серии опытов те же животные были разделены на 2 группы, по 6 голов каждая, по возрастному признаку: 1 группа – молодые лошади (до 5 лет), и 2 группа – лошади старшего возраста (6 лет и старше), и были исследованы различия между этими группами по всем изучаемым показателям.
Третья серия опытов выполнена с мая по сентябрь 2008 г. Объектом исследования служили 11 троеборных лошадей в возрасте от 3 до 10 лет, в том числе 3 жеребца, 4 кобылы и 4 мерина, участвовавших в этот период в сорев- нованиях. Взятие крови у лошадей производили в начале, середине и конце периода – соответственно, в мае, июле и сентябре.
В ходе третьей серии опытов нами обследованы также пробы крови этих же лошадей, взятые за 10 дней до старта (n = 10). Одновременно были взяты пробы крови и у лошадей, содержавшихся в тех же условиях, но не участвовавших в соревнованиях (n = 19). Из стартовавших лошадей 5 показали хоро-
Рисунок 1 – Алгоритм исследований
шую работоспособность (1 – 3 места), а 5 - плохую (сняты с дистанции кросса). В соответствии с этим всю выборку разделили на 3 группы: 1 – нестартовавшие (n = 19), 2 - лучшие (n = 5), 3 – худшие (n = 5) и исследовали различия между этими группами.
Четвёртая серия опытов проведена в середине подготовительного периода (февраль 2009 г.) на 8 троеборных лошадях (3 жеребцах, 2 кобылах и 3 меринах) в возрасте от 4 до 10 лет, разделённых на 2 группы – контрольную и опытную - по 4 головы. Продолжительность исследований составила 22 дня. Лошадям опытной группы в течение этого периода скармливали ежедневно по 500 мг порошка липоевой кислоты. Суточную дозу давали в два приёма – утром и вечером по 250 мг. Животные контрольной группы препарата не получали. Тренировочные нагрузки составляли: в начале эксперимента - 15 мин. рысью и 6-13 мин. полевым галопом, в конце его – 15 мин. рысью и 8-16 мин. полевым галопом. Кровь для определения показателей ПОЛ и антиоксидантной защиты брали перед началом и по окончании опыта.
Пятая серия опытов проведена в соревновательный период 2009 и 2010 г.г. В 2009 г. исследования проведены на 8 троеборных лошадях в возрасте от 5 до 10 лет, разделённых на 2 группы – контрольную и опытную - по 4 головы. В каждой группе были 1 жеребец, 1 кобыла и 2 мерина. Лошадям опытной группы скармливали ежедневно по 500 мг порошка липоевой кислоты. Суточную дозу давали в два приёма – утром и вечером по 250 мг. Проведено два курса применения препарата продолжительностью по 21 дню с интервалом между курсами в 1 месяц. Животные контрольной группы препарата не получали. Тренировочные нагрузки составляли: в начале эксперимента – 20 - 25 мин. рысь и 7 - 9 мин. полевой галоп, в конце первого курса – 20 мин. рысь и 7 мин. полевой галоп с 30-ю прыжками через препятствия, в конце 2 - го курса – 15 мин. рысь и 5 - 8 мин. полевой галоп. Кровь для биохимических анализов брали перед началом опыта и по окончании каждого курса применения препарата. В 2010 г. в контрольную и в опытную группу вошли по 2 головы (1 жеребец и 1 мерин). Лошади опытной группы получали липоевую кислоту в той же дозировке, что и в 2009 г, но было проведено четыре курса применения препарата по 21 дню с интервалами между курсами по 1 месяцу. Лошади контрольной группы препарата не получали. В течение всей 5-й серии опытов учитывали работоспособность лошадей по результатам их выступлений на соревнованиях по троеборью.
Методы клинического и биохимического анализа крови.
В плазме крови определяли продукты ПОЛ: первичные - диеновые конъюгаты (ДК) (Гаврилов В.Б. и др., 1983) и вторичные - малоновый диальдегид (МДА) (Андреева Л.И. и др., 1988), а также антиоксиданты: -токоферол - спектрофотометрическим методом, разработанным нами совместно с канд. биол. наук В.Г. Мемедейкиным (ВНИИ коневодства); активность каталазы (Королюк М.А. и др., 1988) и церулоплазмина (Кальницкий Б.Д. и др., 1988). В цельной крови определяли общий, окисленный и восстановленный глутатион (Кудрявцев А.А., 1952) и глюкозу – глюкометром «Horizont». Стадию неспецифической адаптивной реакции определяли по процентному содержанию лимфоцитов в лейкоцитарной формуле.
Биометрическая обработка результатов исследований проведена с помощью компьютерных программ TBAS и “Excel”.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Первая серия опытов. Перекисное окисление липидов
и антиоксидантная защита у жеребят
Содержание малонового диальдегида (МДА) в плазме крови у жеребят в 5-месячном возрасте по сравнению с 2-месячным увеличилось незначительно, а к 13-месячному достоверно снизилось на 48,0 % (P < 0,01) (табл. 1). В 16 мес. оно снова повысилось, но не достигло первоначальной величины. Таким образом, на первом году жизни ПОЛ в целом шло интенсивнее, чем на втором.
Таблица 1 – Содержание малонового диальдегида и антиоксидантов
в крови у жеребят
| Показатели | Жеребчики (n=4) | Кобылки (n=4) | В среднем (n = 8) |
| 2 месяца | |||
| МДА, мкмоль/л | 5,92±0,36 | 5,40±0,16 | 5,66±0,16 |
| Каталаза, мкмоль/л·с | 16,9±2,3 | 10,8±2,7 | 12,6±3,0 |
| Церулоплазмин, мкмоль/л·с | 0,17±0,02 | 0,34±0,02 | 0,26±0,04 |
| 5 месяцев | |||
| МДА, мкмоль/л | 6,67±1,53 | 5,55±0,86 | 6,10±0,78 |
| Каталаза, мкмоль/л·с | 72,0±8,22*** | 81,1±10,6*** | 76,7±7,0*** |
| Церулоплазмин, мкмоль/л·с | 1,24±0,40*** | 0,99±0,15*** | 1,11±0,19*** |
| Общий глутатион, мг/л | 5,40±0,27 | 6,52±2,33 | 5,85±0,80 |
| 13 месяцев | |||
| МДА, мкмоль/л | 2,84±0,24* | 3,44±0,67 | 3,17±0,36** |
| Каталаза, мкмоль/л·с | 31,9±0,7*** | 95,5±19,2 | 63,7±15,1 |
| Церулоплазмин, мкмоль/л·с | 1,22±0,10 | 1,30±0,07 | 1,26±0,06 |
| Общий глутатион, мг/л | 3,12±0,16*** | 2,59±0,23 | 2,85±0,16*** |
| 16 месяцев | |||
| МДА, мкмоль/л | 5,62±0,79*** | 4,06±0,11 | 4,84±0,73* |
| Каталаза, мкмоль/л·с | 73,5±7,7*** | 98,2±2,2 | 86,0±5,7 |
| Церулоплазмин, мкмоль/л·с | 0,57±0,13*** | 0,59±0,06*** | 0,58±0,07*** |
| Общий глутатион, мг/л | 7,38±0,39*** | 8,65±0,66*** | 8,10±0,44*** |
Достоверность разницы с предыдущим взятием крови: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,001.
Рисунок 2 – Отношение окисленного глутатиона к восстановленному
в крови у жеребят
Активность каталазы в 5-месячном возрасте по сравнению с 2-месячным возросла на 508,7 % (P < 0,001), а церулоплазмина – на 326,9 % (P < 0,001). Затем достоверных изменений активности каталазы не последовало. Активность церулоплазмина на 13-м месяце изменилась незначительно, а на 16-м снизилась на 54,0 % (P < 0,001). Это снижение можно объяснить тем, что в это время (середина мая) начался пастбищный сезон, а молодая трава содержит мало меди, которая является коферментом церулоплазмина. Таким образом, в течение первых 5 месяцев жизни у жеребят происходило постепенное становление ферментативного звена антиоксидантной системы. Это способствовало последующей стабилизации уровня ПОЛ, отмеченной выше.
У кобылок наблюдалась повышенная по сравнению с жеребчиками активность каталазы: в возрасте 13 мес. на 199,0 % (Р < 0,001), 16 мес. – на 33,6 % (Р < 0,01). В 2-месячном возрасте кобылки превосходили жеребчиков по активности церулоплазмина на 100,0 % (Р < 0,001).
Соотношение между окисленной и восстановленной формами глутатиона в возрасте 5 и 13 мес. было примерно одинаковым, а в 16 мес. – повысилось (рис. 2). Это свидетельствует о возрастании нагрузки на антиоксидантную систему на фоне уменьшения активности церулоплазмина, отмеченного выше. Отношение окисленного глутатиона к восстановленному у кобылок в 5 и 13 мес. было выше, чем у жеребчиков. Следовательно, у кобылок становление антиоксидантной защиты шло с большим напряжением в работе системы глутатиона. Она могла хуже справляться со своей функцией, что и приводило к повышенной активности каталазы и церулоплазмина.
3.2 Вторая серия опытов. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная
защита у троеборных лошадей в подготовительном периоде тренинга
Уровень диеновых конъюгатов (ДК) в плазме крови у всех лошадей, измеренный в покое, к концу периода по сравнению с началом изменился незначительно (табл. 2). Увеличение этого показателя на 165,4 % (P < 0,001) после работы отмечено в конце периода, а снижение его после отдыха – в начале и в конце этого периода. Таким образом, уровень ДК в плазме крови у лошадей во время работы возрастает только при интенсивных нагрузках. Снижение же его после отдыха возможно и при меньшей интенсивности работы. Оно может быть обусловлено как дальнейшим окислением ДК, образовавшихся в момент работы, так и снижением уровня их продукции.
В конце периода по сравнению с началом содержание МДА в плазме крови лошадей, измеренное до работы, возросло на 85,6 % (P < 0,001) (табл. 3). Следовательно, в организме лошадей в течение подготовительного периода постепенно накапливались токсичные продукты ПОЛ.
После работы в начале периода у жеребцов и кобыл концентрация МДА в плазме достоверно повышалась, а у меринов имела тенденцию к снижению. В среднем по всему поголовью прирост уровня МДА составил 57,7 % (Р < 0,01). Эти тенденции сохранились и в середине периода. В конце периода после работы у всех лошадей уровень МДА возрастал в среднем на 16,6 % (Р < 0,05). Относительная величина прироста уровня МДА не была прямо связана с интенсивностью нагрузок и к концу подготовительного периода уменьшилась по сравнению с началом.
После отдыха в начале периода у всех животных уровень МДА снижался в среднем на 46,1 % (Р < 0,05). В середине периода он также снижался, но менее значительно, а в конце – почти не изменялся. Возможно, в конце периода продукция МДА непосредственно в момент работы усиливалась не столь значительно, как в начале, но её повышенный уровень сохранялся и во время отдыха, а вывод МДА из организма был затруднён.
На всём протяжении периода в покое наименьшее содержание МДА в плазме отмечено у кобыл, а наибольшее - у меринов, вероятно, вследствие антиоксидантного эффекта стероидов, особенно эстрогенов. Наши данные свидетельствуют также в пользу антиоксидантного действия андрогенов, хотя и менее выраженного. У меринов наиболее высокий уровень МДА до работы наблюдался, очевидно, из-за практического отсутствия половых гормонов. К концу подготовительного периода, при интенсивных нагрузках, половые различия по уровню МДА почти исчезли, и половые гормоны уже не играли такой важной роли в антиоксидантной защите организма, как в предыдущие периоды.
В начале и в середине периода во время работы у меринов уровень МДА в плазме имел тенденцию к снижению, в отличие от жеребцов и кобыл. Это можно объяснить тем, что в некоторых случаях тестостерон обладает свойствами прооксиданта. Возможно, это имело место во время работы. Не
Таблица 2 - Содержание диеновых конъюгатов в плазме крови у лошадей в подготовительном периоде, усл. ед.1
| Этап периода | Жеребцы (n = 4) | Кобылы (n = 4) | Мерины (n = 4) | В среднем (n = 12) | ||||||||
| Покой | Работа | Отдых | Покой | Работа | Отдых | Покой | Работа | Отдых | Покой | Работа | Отдых | |
| Начало (ноябрь) | 97,3 ±14,7 | 100,3 ±11,8 | 78,3 ±5,8 | 107,8 ±17,2 | 98,0 ±15,0 | 89,8 ±21,3 | 104,8 ±30,8 | 114,3 ±11,3 | 76,0 ±16,8 | 103,3 ±11,6 | 104,1 ±7,0 | 81,3 ±8,6 |
| Середина (март) | 88,3 ±8,3 | 85,0 ±2,0 | 76,3 ±7,5 | 81,6 ±1,6 | 71,0 ±22,3 | 78,3 ±4,4 | 91,7 ±4,4 | 80,0 ±5,8** | 86,7 ±4,4 | 87,2 ±3,1 | 79,3 ±6,3** | 80,0 ±3,5 |
| % к преды-дущему | 90,8 | 84,4 | 97,4 | 75,7 | 72,4 | 87,2 | 87,5 | 70,0 | 114,1 | 84,4 | 76,2 | 98,4 |
| Конец (апрель) | 80,0 ±5,1 | 218,0 ±38,0 *** | 151,0 ±20,0 *** | 117,5 ±9,2 *** | 225,3 ±47,9 ** | 134,3 ±5,5 ** | 137,7 ±14,7 ** | 261,0 ±41,6 *** | 218,3 ±40,3 ** | 109,4 ±8,9* | 236,9 ±23,1 *** | 170,0 ±20,0 *** |
| % к преды- дущему | 90,6 | 256,5 | 197,9 | 144,0 | 317,3 | 171,5* | 150,1 | 326,3 | 251,8 | 125,5 | 298,7 | 212,5 |
- 1 усл. ед. – единица оптической плотности, умноженная на 1000.
Достоверность разницы с предыдущим этапом подготовительного периода: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,001.
Таблица 3 - Содержание малонового диальдегида в плазме крови у лошадей в подготовительном периоде, мкмоль/л
| Этап периода | Жеребцы (n = 4) | Кобылы (n = 4) | Мерины (n = 4) | В среднем (n = 12) | ||||||||
| Покой | Работа | Отдых | Покой | Работа | Отдых | Покой | Работа | Отдых | Покой | Работа | Отдых | |
| Начало (ноябрь) | 1,41 ±0,56 | 3,78 ±0,71 | 1,80 ±0,22 | 1,35 ±0,35 | 3,04 ±0,33 | 1,71 ±0,26 | 2,93 ±0,66 | 2,16 ±0,12 | 1,46 ±0,36 | 1,94 ±0,31 | 3,06 ±0,33 | 1,65 ±0,14 |
| Середина (март) | 3,00 ±0,2** | 3,77 ±0,34 | 2,64 ±0,37 | 2,35 ±0,67 | 2,56 ±0,29 | 1,55 ±0,63 | 4,38 ±0,60 | 3,63 ±0,90 | 2,45 ±0,77 | 3,22 ±0,34** | 3,36 ±0,31 | 2,26 ±0,31 |
| % к преды- дущему | 212,8 | 99,7 | 146,7 | 174,1 | 84,2 | 90,6 | 149,5 | 168,1 | 167,8 | 166,0 | 109,8 | 137,0 |
| Конец (апрель) | 3,90 ±0,20** | 4,08 ±0,16 | 4,28 ±0,28*** | 3,18 ±0,35 | 3,56 ±0,38* | 3,69 ±0,26** | 3,74 ±0,38 | 4,93 ±0,19 | 4,67 ±1,23 | 3,60 ±0,19 | 4,20 ±0,26 | 4,13 ±0,34*** |
| % к преды- дущему | 130,0 | 108,2 | 162,1 | 135,3 | 139,1 | 238,1 | 85,4 | 135,8 | 190,6 | 111,8 | 125,0* | 182,7 |
Достоверность разницы с предыдущим этапом подготовительного периода: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,001.
следует исключать возможности прооксидантного действия и женских стероидов.
Таким образом, в течение подготовительного периода в покое уровень первичных стадий ПОЛ (продукция ДК) возрастал не столь значительно, как уровень вторичных стадий (продукция МДА), что приводило к накоплению последнего в организме, а это считается главным признакомокислительного стресса. Во время работы первичные стадии ПОЛ усиливались только в конце периода. А усиление вторичных стадий во время работы было наиболее выражено в начале периода из-за того, что в это время антиоксидантная система ещё не могла немедленно реагировать на нагрузки. На последующих этапах тренинга она приобрела такую способность вследствие адаптации к возрастающим нагрузкам. После отдыха показатели ПОЛ или снижались, или оставались на том же уровне, что и во время работы, но никогда не возрастали. Наиболее очевидной причиной этого была активация антиоксидантной системы, вызванная предыдущими нагрузками. Но к концу периода повышенный уровень вторичных стадий ПОЛ сохранялся после работы более длительное время. Вот почему в начале периода снижение уровня ДК после отдыха сопровождалось также снижением МДА, а в конце при снижении ДК содержание МДА практически не менялось. Поэтому в начале периода наблюдаемое после отдыха уменьшение содержания диеновых конъюгатов в крови можно объяснить усиленной работой антиоксидантной системы и почек, а в конце – дальнейшим окислением ДК с образованием МДА. Возможно, это и привело к накоплению последнего в течение подготовительного периода.
Уровень –токоферола, измеренный до работы, у всех животных в течение периода достоверно снизился на 84,9 % ( Р < 0,001) (табл. 4). Это было одной из причин развития окислительного стресса у лошадей. В цикле «покой – работа – отдых» в начале и в середине периода содержание –токоферола в плазме у всех лошадей снижалось, а в конце – возрастало. В результате уровень -токоферола после отдыха был ниже, чем перед работой: в начале периода на 35,2 % (Р < 0,001), а в середине периода на 57,7 % (Р < 0,001). В конце периода уровень -токоферола после отдыха возрос по отношению к измеренному до работы на 127,4 % (Р < 0,001). Достоверных различий между жеребцами, кобылами и меринами на всём протяжении периода не обнаружено. Уменьшение концентрации -токоферола в плазме крови у лошадей в цикле «покой – работа – отдых» в начале и в середине периода мы объясняем истощением запасов восстановленной формы витамина Е как во время работы, так и при последующем восстановлении гомеостаза, а её возрастание в конце периода – мобилизацией резервов из печени и жировой ткани.
Активность каталазы, измеренная до работы, у всех лошадей в середине периода по сравнению с началом увеличилась на 146,8 % (Р < 0,001), а в конце по сравнению с серединой уменьшилась на 43,7 % (Р < 0,001) (табл. 5). Значительных различий между группами не было. В начале периода у всех животных после отдыха активность каталазы была выше, чем до работы, в среднем на 42,7 % (Р < 0,05). В середине и в конце периода такой за-
Таблица 4 - Содержание -токоферола в плазме крови у лошадей в подготовительном периоде, мкмоль/л
| Этап периода | Жеребцы (n = 4) | Кобылы (n = 4) | Мерины (n = 4) | В среднем (n = 12) | ||||||||
| Покой | Работа | Отдых | Покой | Работа | Отдых | Покой | Работа | Отдых | Покой | Работа | Отдых | |
| Начало (ноябрь) | 72,8 ±10,2 | 78,7 ±6,4 | 52,3 ±2,6 | 68,9 ±5,2 | 65,2 ±4,3 | 53,4 ±10,4 | 70,2 ±3,9 | 48,7 ±0,3 | 32,7 ±3,0 | 70,4 ±3,3 | 64,1 ±4,7 | 45,6 ±4,7 |
| Середина (март) | 22,8 ±4,9 *** | 20,8 ±3,8 *** | 11,9 ±1,3 *** | 18,3 ±4,3 *** | 14,7 ±1,5 *** | 8,3 ±0,5 *** | 31,0 ±1,0 *** | 32,0 ±5,5 ** | 9,5 ±1,1 *** | 23,9 ±2,7 *** | 22,3 ±3,0 *** | 10,1 ±0,8 *** |
| % к преды- дущему | 31,3 | 26,4 | 22,8 | 26,6 | 22,5 | 15,5 | 44,2 | 65,7 | 29,1 | 33,9 | 34,8 | 22,1 |
| Конец (апрель) | 9,2 ±0,8 ** | 9,6 ±1,0 ** | 11,3 ±4,3 | 12,2 ±1,1 | 22,6 ±5,8 | 21,6 ±2,1 *** | 10,5 ±0,5 *** | 17,9 ±2,5 * | 35,2 ±2,8 *** | 10,6 ±0,6 *** | 17,6 ±2,8 | 24,1 ±3,8 *** |
| % к преды- дущему | 40,4 | 46,2 | 95,0 | 66,7 | 153,7 | 260,2 | 33,9 | 55,9 | 370,5 | 44,4 | 78,9 | 238,6 |
Достоверность разницы с предыдущим этапом подготовительного периода: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,001.
Таблица 5 - Активность каталазы в плазме крови у лошадей в подготовительном периоде, мкмоль/л·с
| Этап периода | Жеребцы (n = 4) | Кобылы (n = 4) | Мерины (n = 4) | В среднем (n = 12) | ||||||||
| Покой | Работа | Отдых | Покой | Работа | Отдых | Покой | Работа | Отдых | Покой | Работа | Отдых | |
| Начало (ноябрь) | 36,2 ±11,6 | 63,7 ±4,7 | 70,3 ±8,2 | 47,4 ±15,3 | 62,2 ±5,2 | 65,7 ±5,3 | 56,2 ±6,5 | 36,7 ±14,1 | 63,5 ±7,0 | 46,6 ±7,2 | 55,7 ±7,0 | 66,5 ±5,2 |
| Середина (март) | 111,1 ±12,9*** | 111,1 ±5,5*** | 110,9 ±5,5*** | 116,0 ±3,5*** | 83,0 ±14,7 | 98,4 ±16,8 | 123,8 ±21,8** | 71,0 ±5,5* | 85,2 ±11,0 | 115,0 ±7,7*** | 90,6 ±7,6*** | 99,4 ±6,6*** |
| % к преды- дущему | 306,9 | 174,4 | 157,8 | 244,7 | 133,4 | 149,8 | 220,3 | 193,5 | 134,2 | 246,8 | 162,7 | 149,5 |
| Конец (апрель) | 70,0 ±7,0** | 63,7 ±2,5*** | 56,6 ±7,6*** | 68,6 ±6,9*** | 52,2 ±10,9 | 71,7 ±2,6 | 55,7 ±7,6** | 55,0 ±7,2 | 42,8 ±13,0* | 65,7 ±3,8*** | 56,3 ±4,9*** | 57,2 ±6,7*** |
| % к преды- дущему | 63,0 | 57,3 | 51,0 | 59,1 | 62,9 | 72,9 | 45,0 | 77,5 | 50,2 | 57,1 | 62,1 | 57,5 |
Достоверность разницы с предыдущим этапом подготовительного периода: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,001
Таблица 6 - Активность церулоплазмина в плазме крови у лошадей в подготовительном периоде, мкмоль/л·с
| Этап периода | Жеребцы (n = 4) | Кобылы (n = 4) | Мерины (n = 4) | В среднем (n = 12) | ||||||||
| Покой | Работа | Отдых | Покой | Работа | Отдых | Покой | Работа | Отдых | Покой | Работа | Отдых | |
| Начало (ноябрь) | 0,75 ±0,01 | 0,92 ±0,09 | 0,73 ±0,04 | 0,94 ±0,09 | 0,79 ±0,07 | 0,78 ±0,05 | 0,95 ±0,11 | 0,73 ±0,07 | 0,68 ±0,09 | 0,89 ±0,12 | 0,84 ±0,04 | 0,73 ±0,04 |
| Середина (март) | 0,78 ±0,02 | 0,92 ±0,05 | 0,67 ±0,02 | 0,88 ±0,15 | 0,78 ±0,02 | 0,75 ±0,03 | 0,74 ±0,37 | 0,67 ±0,10 | 0,63 ±0,02 | 0,79 ±0,16 | 0,80 ±0,05 | 0,68 ±0,08 |
| % к преды- дущему | 104,0 | 100,0 | 91,8 | 93,6 | 98,7 | 96,2 | 77,9 | 91,8 | 92,6 | 88,8 | 95,2 | 93,2 |
| Конец (апрель) | 1,09 ±0,08 *** | 1,08 ±0,02 ** | 1,12 ±0,04 *** | 1,22 ±0,09 | 1,30 ±0,04 *** | 1,28 ±0,04 *** | 1,15 ±0,16 | 1,23 ±0,16 ** | 1,33 ±0,16 *** | 1,16 ±0,21 | 1,21 ±0,07 *** | 1,26 ±0,02 *** |
| % к преды- дущему | 139,7 | 117,4 | 167,2 | 138,6 | 166,7 | 170,7 | 155,4 | 183,6 | 211,1 | 146,8 | 151,3 | 185,3 |
Достоверность разницы с предыдущим этапом подготовительного периода: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,001.
Таблица 7 – Содержание глутатиона и его фракций в крови у лошадей (n = 12) в подготовительном периоде, мг/л
| Фракции глутатиона | Начало периода (ноябрь) | Середина периода (март) | Конец периода (апрель) | ||||||
| Покой | Работа | Отдых | Покой | Работа | Отдых | Покой | Работа | Отдых | |
| Общий | 3,50 ±0,15 | 4,28 ±0,18 | 4,30 ±0,22 | 4,21 ±0,19** | 4,23 ±0,24 | 4,16 ±0,22 | 4,88 ±0,23* | 4,78 ±0,32 | 5,00 ±0,33* |
| Восстановленный | 2,12 ±0,11 | 2,56 ±0,10 | 2,85 ±0,23 | 2,66 ±0,10*** | 2,75 ±0,15 | 2,69 ±0,15 | 3,52± 0,21*** | 3,05± 0,46 | 3,16± 0,33 |
| Окисленный | 1,47 ±0,10 | 1,72 ±0,16 | 1,54 ±0,15 | 1,52 ±0,10 | 1,49 ±0,13 | 1,47 ±0,09 | 1,28 ±0,15 | 1,73 ±0,21 | 1,84 ±0,17 |
| Окисл./восстан. | 0,70 | 0,67 | 0,54 | 0,57 | 0,54 | 0,55 | 0,36 | 0,57 | 0,58 |
| Восстан./общий | 0,61 | 0,59 | 0,66 | 0,63 | 0,63 | 0,65 | 0,71 | 0,64 | 0,58 |
Достоверность разницы с предыдущим этапом подготовительного периода: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,001.
кономерности уже не наблюдалось. Полагаем, что в начале периода активность каталазы возрастала и при работе, и сразу после неё за счёт мобилизации резервов фермента из пероксисом. К середине периода интенсивность биосинтеза каталазы возросла, что отразилось на величине его исходного уровня, но функциональные резервы уже были близки к исчерпанию. Вот почему после работы активность каталазы уже не повышалась. В конце же периода эти резервы были истощены, поэтому и исходный уровень был снижен, и в цикле «покой – работа – отдых» он не возрастал. Снижение активности каталазы в конце подготовительного периода могло быть связано и с дефицитом -токоферола в плазме крови лошадей.
Значительных изменений активности церулоплазмина в течение периода, в цикле «покой – работа – отдых», а также межгрупповых различий по ней не обнаружено (табл. 6). Отмечена только тенденция к возрастанию её в конце периода. Возможно, это имело целью компенсировать недостаток других антиоксидантов.
Содержание общего глутатиона в крови у всех лошадей в конце периода по сравнению с началом возросло на 39,4 % (Р < 0,001), а восстановленного - на 66,0 % (Р < 0,001) (табл. 7). Содержание окисленного глутатиона за это время недостоверно снизилось на 12,9 %. Доля окисленного глутатиона за это время уменьшилась. Таким образом, резервы общего и восстановленного глутатиона в период с ноября по апрель увеличились, очевидно, вследствие сезонных ритмов в работе эндокринной системы, регулирующей его биосинтез. В начале периода после работы наблюдался рост уровня общего глутатиона после работы в среднем на 22,3 % (Р < 0,001), а восстановленного на 20,8 % (Р < 0,01). Повышенное содержание общего и восстановленного глутатиона сохранялось и после отдыха. Возможно, усиление ПОЛ во время работы стимулировало синтез глутатиона в клетках и тканях. В середине и в конце периода таких изменений не отмечено. С другой стороны, в конце периода при работе резко возрастало отношение окисленного глутатиона к восстановленному и снижалось отношение восстановленного к общему. Следовательно, в этом случае окисление глутатиона шло наиболее интенсивно.
В начале и в середине периода у всех лошадей наблюдалась реакция повышенной активации кроветворной системы (более 44 % лимфоцитов в
лейкоформуле) (рис. 3). В конце периода степень активации защитных сил
организма понизилась и приблизилась к оптимальному значению. У всех животных на всех этапах периода во время работы процентное содержание лимфоцитов в лейкоцитарной формуле возрастало, а после отдыха – убывало. Следовательно, нагрузки способствовали активации кроветворной функции тимуса. Снижение содержания лимфоцитов в данном случае не вызвано истощением функциональных резервов кроветворной системы, а отражает положительные сдвиги, произошедшие за это время в организме всех лошадей вследствие регулярного тренинга.
Таким образом, в течение подготовительного периода троеборные лошади адаптируются к возрастающим нагрузкам. Адаптация сопровождается развитием окислительного стресса. Он выражается в накоплении в ор-
Рисунок 3 – Процентное содержание лимфоцитов
в лейкоцитарной формуле у лошадей (n = 12) в подготовительном периоде
ганизме малонового диальдегида и в повышении нагрузки на антиоксидантную систему. Однако всё это не приводит к реакции стресса в обычном понимании, одним из признаков которой является уменьшение содержания лимфоцитов в лейкоцитарной формуле ниже нормы.
3.2.1 Возрастные особенности перекисного окисления липидов
и антиоксидантной системы у троеборных лошадей
На всём протяжении подготовительного периода установленные нами общие закономерности, рассмотренные выше, распространялись и на молодых лошадей (4 – 5 лет, 1-я группа), и на лошадей старшего возраста (6 лет и старше, 2-я группа). Однако отмечены некоторые различия между этими группами.
Содержание МДА в плазме крови у животных 2-й группы на протяжении всего периода было выше, чем у лошадей 1-й группы, хотя и недостоверно (рис. 4). В конце периода по сравнению с началом оно возросло: в 1-й группе на 120,5 % (Р < 0,01), во 2-й – на 65, 8 % (Р < 0,001). В начале периода после работы концентрация МДА в плазме крови также увеличивалась: в 1-й группе на 99,4 % (Р < 0,05), во 2-й – на 25,9%. После отдыха уровень МДА снижался: в 1-й группе на 48,0 % (Р < 0,05), во 2-й – на 44,6 % (Р < 0,01). В середине периода после работы содержание МДА в плазме у всех лошадей изменялось незначительно, а после отдыха снижалось: в 1-й группе - на 17,6 %, во 2-й – на 45,5 % (Р < 0,01). В конце периода значительных межгрупповых различий не обнаружено. Таким образом, у молодых лошадей интенсивность вторичных стадий ПОЛ в начале периода была несколько ниже, чем у лошадей старшего возраста, но в течение периода усиливалась быстрее, и к концу его значения этого показателя в обеих
Рисунок 4 – Содержание малонового диальдегида в плазме крови
у лошадей разного возраста в подготовительном периоде, мкмоль/л
группах практически сравнялись. У лошадей старшего возраста в начале периода увеличение уровня МДА в плазме в момент работы было менее значительным, а в середине периода спад этого показателя во время отдыха – более выраженным, чем у молодых лошадей. Это можно объяснить большей надёжностью антиоксидантной системы, приобретённой в ходе ежегодных тренировок.
Достоверных межгрупповых различий по активности каталазы, измеренной в покое, на всех этапах периода не отмечено. В течение периода в обеих группах величина этого показателя изменялась одинаково (рис. 5). Но в начале периода после работы у лошадей 1-й группы она повышалась на 50,5 % (Р < 0,05), а у животных 2-й группы недостоверно снижалась на 27,4 %. После отдыха она в 1-й группе почти не изменилась, а во 2-й возросла на 49,1 %. Вследствие этого активность каталазы после отдыха была выше, чем до работы: в 1-й группе на 48,3 %, во 2-й на 8,3 %. В середине и конце периода все изменения активности каталазы в цикле «покой – работа – отдых» в обеих группах были недостоверными. Таким образом, в начале периода возрастание активности каталазы и после работы, и после отдыха отмечено только у молодых лошадей. Возможно, это связано с тем, что они ещё не были адаптированы к нагрузкам. Известно, что каталаза является звеном антиоксидантной системы, немедленно реагирующим на усиление ПОЛ. Выше нами показано, что именно у молодых лошадей в начале периода во время работы наблюдалось максимальное возрастание уровня МДА в плазме. Этим, по всей видимости, и было обусловлено одновременное возрастание активности каталазы. На последующих этапах тренинга у молодых лошадей антиоксидантная система достигла такого же уровня адаптации к колебаниям ПОЛ, что и у лошадей старшего возраста, а в конце у всех животных началось истощение резервов биосинтеза каталазы.
Рисунок 5 – Активность каталазы в плазме крови
у лошадей разного возраста в подготовительном периоде, мкмоль/л·с
Рисунок 6 – Активность церулоплазмина в плазме крови
у лошадей разного возраста в подготовительном периоде, мкмоль/л·с
Следовательно, возрастные различия по активности каталазы имели место только в начале подготовительного периода и только в момент работы и непосредственно после неё, но не в покое.
Межгрупповые различия по активности церулоплазмина на всех этапах подготовительного периода были недостоверными (рис. 6). Однако в конце периода по сравнению с началом она увеличилась: в 1-й группе на 51,9 % (Р < 0,001), во 2-й – на 9,3 %. Если учесть, что биосинтез церулоплазмина обычно усиливается при неблагоприятных метаболических сдвигах, чтобы воспрепятствовать развитию окислительного стресса, то следует сделать вывод, что у молодых лошадей к концу подготовительного периода нагрузка на антиоксидантную систему возрастает в большей степени, чем у
животных старшего возраста. Возрастание активности церулоплазмина могло быть вызвано повышением содержания МДА в плазме, более выраженным у молодых лошадей.
3.3 Третья серия опытов. Перекисное окисление липидов
и антиоксидантная защита у троеборных лошадей
в соревновательном периоде тренинга
Содержание ДК в плазме крови у лошадей в течение соревновательного периода (с мая по сентябрь) возросло на 127,8 % (P < 0,001), а МДА – на 125,9 % (Р < 0,001) (табл. 8). Причём, если содержание ДК повышалось только в первой половине периода (до июля), то тенденция к увеличению уровня МДА сохранилась и во второй половине периода. Следовательно, в
течение соревновательного периода в организме лошадей развивался окислительный стресс. К концу этого периода интенсивность вторичных стадий ПОЛ возрастала в большей степени, чем интенсивность начальных стадий.
Таблица 8 – Содержание продуктов перекисного окисления липидов
и антиоксидантов в плазме крови у лошадей (n = 11)
в соревновательном периоде
| Показатели | Май | Июль | Сентябрь |
| ДК, усл. ед.1 | 42,7±4,6 | 85,7±3,3*** | 83,1±4,8 |
| МДА, мкмоль/л | 2,43±0,30 | 4,38±0,45*** | 5,49±0,49 |
| Каталаза, мкмоль/л·с | 72,0±3,6 | 125,6±17,9** | 150,2±9,9 |
| Церулоплазмин, мкмоль/л·с | 0,97±0,08 | 1,03±0,09 | 1,42±0,13* |
| -токоферол, мкмоль/л | 20,7±1,6 | 33,5±6,2* | 19,7±4,1 |
1 1 усл. ед. = 1 ед. оптической плотности ·1000
Достоверность разницы с предыдущим взятием крови: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,001.
Содержание -токоферола в плазме крови у лошадей в середине периода по сравнению с началом повысилось на 61,8 % (Р < 0,05), а к концу – вернулось к исходному значению. Увеличение этого показателя в июле было, очевидно, связано с переходом на летний рацион, а последующее уменьшение - повышенным расходом витамина вследствие усиления ПОЛ.
Активность каталазы в течение периода увеличилась на 108,6 % (Р < 0,001), а церулоплазмина - на 46,4 % (Р < 0,01). Несомненно, это произошло в ответ на усиление ПОЛ. Наиболее значительный рост активности каталазы наблюдался в первой половине периода. а церулоплазмина – во второй. Увеличение активности каталазы следует рассматривать как признак повышения тренированности лошадей. Возрастание же активности церулоплазмина с июля по сентябрь совпало со снижением уровня -токоферола в плазме крови у лошадей и накоплением продуктов ПОЛ в их организме. Из литературы известно, что активность церулоплазмина обычно возрастает в ответ на долговременное усиление ПОЛ. И мы полагаем, что церулоплазмин, как последнее резервное звено антиоксидантной системы, был призван компенсировать нехватку других антиоксидантов, но эта компенсация была достигнута не вполне. Возрастание его активности мы считаем признаком неблагоприятных сдвигов в метаболизме у лошадей в конце соревновательного периода.
3.3.1 Влияние перекисного окисления липидов и антиоксидантного статуса на работоспособность троеборных лошадей
Для выяснения влияния интенсивности ПОЛ и функционального состояния антиоксидантной системы на работоспособность троеборных лошадей мы обследовали пробы крови, взятые за 10 дней до старта, у 10 лошадей, участвовавших в соревнованиях. Эти лошади были разделены на две группы: 2-я – лучшие (занявшие призовые места, n = 5) и 3-я – худшие (снятые или сошедшие с дистанции кросса, n = 5). Одновременно взяты пробы крови у лошадей, не участвовавших в соревнованиях и составивших 1-ю группу (n = 19).
Уровень ДК у лошадей 2-й группы был на 20,9 % выше, чем в 1-й (табл. 9). В 3-й группе он также был выше, чем в 1-й, но всего на 6,3 %. В
Таблица 9 - Содержание продуктов перекисного окисления липидов
и антиоксидантов в плазме крови у лошадей различной работоспособности
| Показатели | Группы | ||
| 1 (нестартовавшие), n = 19 | 2 (лучшие), n = 5 | 3 (худшие), n = 5 | |
| ДК, усл. ед.1 | 66,6±6,2 | 80,5±12,8 | 70,8±5,4 |
| МДА, мкмоль/л | 3,92±0,45 | 3,71±0,47 | 4,18±0,63 |
| -токоферол, мкмоль/л | 27,5±3,4 | 29,7±6,7 | 17,7±2,8 |
| Каталаза, мкмоль/л·с | 100,7±9,5 | 140,6±23,9 | 139,7±23,2 |
| Церулоплазмин, мкмоль/л·с | 1,13±0,08 | 0,80±0,17 | 1,16±0,20 |
1 1 усл. ед. = 1 ед. оптической плотности ·1000.
то же время содержание МДА в плазме крови лошадей 2-й группы было ниже на 5,4 %, а 3-й – выше на 6,6 %, чем 1-й. Следовательно, у всех животных при непосредственной подготовке к соревнованиям уже за 10 дней до старта наблюдалась тенденция к усилению первичных стадий ПОЛ. Но у лошадей, показавших хорошие результаты (2-я группа), вторичные стадии ПОЛ шли менее интенсивно, чем у всех остальных, а у лошадей, показавших плохие результаты (3-я группа), напротив, эти стадии шли более интенсивно. Этим же можно объяснить и наиболее высокий уровень ДК у животных 2-й группы. Мы полагаем, что именно МДА из-за его токсического действия мог препятствовать проявлению выносливости лошадей, которая в значительной мере определяет результаты кросса.
Уровень -токоферола в плазме крови у лошадей 2-й группы был на 8,0 % выше, чем в 1-й, а у лошадей 3-й группы - ниже, чем в 1-й, на 43,6 % (P < 0,05), что и явилось одной из причин повышенного уровня ПОЛ.
Активность каталазы у лошадей и 2-й, и 3-й групп была выше, чем в 1-й группе (на 39,6 % и на 38,7 % соответственно), а между 2-й и 3-й группами различий практически не было. Очевидно, фермент высвобождался из пероксисом в ответ на усиление процессов ПОЛ при интенсивном тренинге лошадей. Но наши данные свидетельствуют о том, что высокая активность каталазы не всегда связана с хорошей работоспособностью.
Активность церулоплазмина у лошадей 2-й группы была на 29,2 % ниже, чем 1-й, а 3-я группа по этому показателю мало отличалась от 1-й. Следовательно, наивысшая активность церулоплазмина была сопряжена с наивысшей интенсивностью ПОЛ (3-я группа). Вероятно, биосинтез этого фермента в печени усиливался в ответ на неблагоприятные метаболические сдвиги. Судя по уровню продуктов ПОЛ в плазме, эти сдвиги были наиболее выражены у лошадей 3-й группы и наименее – 1-й.
Таким образом, у троеборных лошадей при непосредственной подготовке к соревнованиям усиливаются процессы ПОЛ и как следствие – возрастает активность каталазы. Особенно усиливается ПОЛ при низком уровне -токоферола в плазме крови. Повышение активности церулоплазмина призвано компенсировать недостаток витамина Е, но полной компенсации достичь не удаётся. Высокая работоспособность лошадей проявляется на фоне повышенного уровня ДК и пониженного уровня МДА в плазме их крови. Низкая работоспособность сопровождается повышением концентрации МДА и активности церулоплазмина наряду со снижением содержания -токоферола в плазме крови лошадей.
3.4 Четвёртая серия опытов. Изучение влияния скармливания липоевой кислоты на перекисное окисление липидов
и на антиоксидантную систему троеборных лошадей
в подготовительном периоде тренинга
Перед началом опыта по применению липоевой кислоты лошадям в подготовительном периоде различия между группами по уровню ДК и МДА были незначительными (табл. 10). После его окончания содержание
| Показатели | Контрольная группа (n = 4) | Опытная группа (n = 4) | ||||
| Покой | Работа | Отдых | Покой | Работа | Отдых | |
| 1-й день опыта | ||||||
| ДК, усл. ед.1 | 9,4 ±1,5 | 11,3 ±0,9 | 10,9 ±2,0 | 11,4 ±1,7 | 8,9 ±1,5 | 9,1 ±1,8 |
| МДА, мкмоль/л | 4,04 ±0,23 | 4,44 ±0,39 | 2,76 ±0,32 | 3,90 ±0,49 | 3,80 ±0,44 | 2,94 ±0,51 |
| -токоферол, мкмоль/л | 14,9 ±2,1 | 11,2 ±1,1 | 7,2 ±0,3 | 16,3 ±2,2 | 10,0 ±1,9 | 7,2 ±0,3 |
| Каталаза, мкмоль/л·с | 78,4 ±9,8 | 86,5 ±13,1 | 97,3 ±6,4 | 71,8 ±6,3 | 87,1 ±12,5 | 76,3 ±7,5 |
| Церулоплазмин, мкмоль/л·с | 1,10 ±0,21 | 1,25 ±0,15 | 1,16 ±0,18 | 1,15 ±0,15 | 1,10 ±0,07 | 1,26 ±0,16 |
| 22-й день опыта | ||||||
| ДК, усл. ед.1 | 54,9 ±18,4 * | 36,9 ±14,1 | 23,9 ±10,9 | 21,1 ±5,1 | 16,6 ±5,6 | 24,9 ±7,2 |
| МДА, мкмоль/л | 4,92 ±0,22 *** | 6,74 ±0,26 | 5,66 ±0,30 | 5,06 ±0,28 *** | 5,90 ±0,23 | 5,86 ±0,74 |
| -токоферол, мкмоль/л | 10,3 ±3,3 | 22,5 ±13,2 | 43,2 ±12,5** | 8,7 ±3,7 | 23,3 ±6,4* | 27,5 ±12,8 |
| Каталаза, мкмоль/л·с | 68,2 ±4,5 | 86,1 ±13,9 | 93,4 ±5,1 | 59,1 ±3,9 | 88,6 ±9,8 | 75,6 ±8,3 |
| Церулоплазмин, мкмоль/л·с | 1,90 ±0,38 | 1,77 ±0,29 | 2,00 ±0,37* | 2,01 ±0,31* | 1,93 ±0,17*** | 1,89 ±0,26* |
Таблица 10 - Содержание продуктов перекисного окисления липидов
и антиоксидантов в плазме крови у лошадей при применении липоевой
кислоты в подготовительном периоде
- 1 усл. ед. – единица оптической плотности, умноженная на 1000.
Достоверность разницы по сравнению с 1-м днём опыта: *- Р < 0,05; **- Р < 0,01; *** - Р < 0,001.
ДК в покое возросло в контрольной группе в 5,8 раз (Р < 0,05), в опытной – в 1,9 раза, МДА, соответственно, на 21,8 % (Р < 0,01) и 29,7 % (Р < 0,05). В цикле «покой – работа – отдых» в начале опыта содержание ДК практически не изменялось, содержание МДА во время работы оставалось почти на прежнем уровне, а после отдыха понижалось. В конце опыта у всех лошадей уровень ДК в цикле «покой – работа – отдых» изменялся недостоверно. Концентрация МДА после работы повышалась: в контрольной группе на 37,0 % (Р < 0,001), в опытной – на 16,6 % (Р < 0,05). У подопытных лошадей в этот момент она была ниже, чем у контрольных, на 12,5 % (Р < 0,05). После отдыха величина этого показателя у животных обеих групп сравнялась. Таким образом, к концу опыта интенсивность первичных стадий ПОЛ в покое возросла в большей мере, чем вторичных, причём в контрольной группе более значительно, чем в опытной. Во время работы усиливалось окисление первичных продуктов (ДК) до вторичных (МДА), и в конце опыта эти реакции протекали интенсивнее также у лошадей контрольной группы.
Достоверных различий между группами по уровню -токоферола на всех стадиях опыта не установлено. К концу опыта его содержание в покое у всех лошадей имело тенденцию к уменьшению, следовательно, обеспеченность организма животных витамином Е снижалась. В то же время в начале опыта содержание -токоферола в плазме у всех лошадей как во время работы, так и во время отдыха снижалось, а в конце - возрастало. При этом после отдыха уровень его превышал исходное значение в контрольной группе в 4,19 раза (Р < 0,001), а в опытной в 3,16 раз (Р < 0,001). Очевидно, в начале опыта расходовался витамин Е из крови, а в конце началась мобилизация его тканевых резервов, более выраженная у животных контрольной группы.
Активность каталазы в начале опыта в покое в обеих группах была примерно одинаковой, после работы и отдыха изменялась недостоверно. В конце опыта в покое этот показатель уменьшился в контрольной группе на 13,0 % (недостоверно), а в опытной – на 17,7 % (Р < 0,01). После работы он увеличивался соответственно на 26,2 % (недостоверно) и на 49,9 % (Р < 0,01). Следовательно, при применении липоевой кислоты степень мобилизации этого фермента из пероксисом в покое была понижена, а при работе повышена в сравнении с контролем, а значит, резервы каталазы расходовались экономнее.
Уровень гликемии у всех животных в начале опыта находился в пределах нормы (в контрольной группе 4,4±0,2 ммоль/л, в опытной 4,0±0,1ммоль/л). На 15-й день опыта в контрольной группе он возрос до 6,1 ммоль/л и превысил границы нормы, в опытной же группе составил 4,4±0,2 ммоль/л. Гипергликемия у лошадей контрольной группы могла быть вызвана хронической стресс-реакцией, сопровождающей тренинг. Липоевая же кислота, способствуя усилению аэробного окисления глюкозы, препятствовала росту её уровня в крови.
Результаты этой серии опытов убеждают нас в том, что при применении липоевой кислоты у лошадей в покое снижалось образование первичных, а при работе – вторичных продуктов ПОЛ. При этом резервы токоферола и каталазы расходовались более рационально, а уровень глюкозы нормализовался.
3.5 Пятая серия опытов. Изучение влияния скармливания липоевой кислоты на перекисное окисление липидов и на антиоксидантную систему троеборных лошадей в соревновательном периоде
В начале опыта содержание ДК, измеренное до работы, в опытной группе было ниже, чем в контрольной, на 76,6 %. К концу опыта в контрольной группе оно изменилось недостоверно, а в опытной - значительно возросло и после окончания 2-го курса было выше, чем в контрольной, на 76,0 % (Р < 0,001) (табл. 11). Перед началом опыта у лошадей контрольной группы после работы и после отдыха содержание ДК менялось незначительно, а в опытной группе после работы возрастало на 216,5 % (Р < 0,01). Таким образом, у животных опытной группы, в отличие от контрольной, во время работы шло накопление в организме первичных продуктов ПОЛ. После окончания 1-го курса применения липоевой кислоты у всех животных после работы и отдыха уровень ДК в плазме крови изменялся недостоверно. После 2-го курса применения препарата в контрольной группе изменения уровня ДК в цикле «покой – работа – отдых» также были недостоверными, а в опытной группе этот показатель после работы снижался на 49,6 % (Р < 0,001) и после отдыха оставался достоверно ниже, чем до работы, на 47,9 % (Р < 0,001). Следовательно, липоевая кислота не препятствовала нарастанию уровня ДК, измеренного в покое, но после повторного курса способствовала уменьшению их продукции в момент физических нагрузок.
Содержание МДА, измеренное в покое, у лошадей контрольной и опытной групп в начале опыта различалось незначительно. В контрольной группе в течение опыта оно практически не изменилось, а в опытной достоверно уменьшилось и к концу эксперимента было ниже, чем в контрольной, на 32,5 % (Р < 0,05). Перед началом опыта у лошадей обеих групп уровень МДА после работы возрастал. В опытной группе после работы он был выше, чем в контрольной, на 7,9 % (Р < 0,05). Таким образом, уровень МДА и его динамика в обеих группах были в основном сходными, но в момент тренировочных нагрузок вторичные стадии ПОЛ, идущие с образованием МДА, у животных опытной группы усиливались в большей степени, чем в контрольной группе. После 1-го курса применения липоевой кислоты содержание МДА в плазме крови у животных контрольной группы при работе возрастало на 36,2 % (P < 0,001), в опытной – на 11,5 % (недостоверно). Уровень МДА после отдыха был выше, чем до работы: в контрольной группе на 29,8 % (P < 0,001), в опытной – на 11,5 %. После 2-го курса прирост содержания МДА в плазме крови у лошадей наблюдался и при работе, и при отдыхе, причём у животных опытной группы он был более значительным. Однако за счёт того, что величина этого показателя, измеренная до работы, в опытной группе была меньше, чем в контрольной (на 32,5 %, Р < 0,05), то и после работы, и после отдыха оно оставалось также более низким – соответственно на 25,0 % (P < 0,001) и на 14,5 %.
В начале опыта содержание -токоферола в покое у лошадей опытной группы был на 8,5 % ниже, чем в контрольной (P < 0,01), а к концу опыта снизилось (в обеих группах P < 0,001). Перед началом опыта уровень -
Таблица 11 - Содержание продуктов перекисного окисления липидов
и антиоксидантов в плазме крови у лошадей
при применении липоевой кислоты в соревновательном периоде
| Показатели | Контрольная группа (n = 4) | Опытная группа (n = 4) | ||||
| Покой | Работа | Отдых | Покой | Работа | Отдых | |
| До начала опыта | ||||||
| ДК, усл. ед.1 | 33,7 ±22,0 | 35,7 ±11,5 | 34,5 ±8,7 | 7,9 ±2,3 | 32,9 ±8,5 | 29,5 ±9,2 |
| МДА, мкмоль/л | 4,08 ±0,33 | 5,12 ±0,12 | 5,09 ±0,42 | 4,20 ±0,23 | 5,58 ±0,17 | 5,52 ±0,19 |
| -токоферол, мкмоль/л | 26,0 ±0,4 | 29,9 ±1,9 | 14,7 ±3,9 | 23,8 ±0,7 | 29,3 ±3,2 | 24,3 ±4,7 |
| Каталаза, мкмоль/л·с | 106,7 ±3,8 | 97,4 ±4,0 | 98,2 ±11,7 | 104,8 ±7,7 | 101,5 ±6,0 | 92,7 ±9,0 |
| Церулоплазмин, мкмоль/л·с | 1,21 ±0,05 | 1,82 ±0,13 | 1,44 ±0,11 | 1,74 ±0,16 | 2,08 ±0,13 | 1,84 ±0,22 |
| После 1-го курса | ||||||
| ДК, усл. ед.1 | 45,0 ±5,2 | 39,3 ±8,3 | 53,6 ±9,2 | 39,7 ±9,6** | 38,2 ±5,3 | 57,2 ±10,9 |
| МДА, мкмоль/л | 4,08 ±0,18 | 5,01 ±0,15 | 5,23 ±0,27 | 4,34 ±0,18*** | 4,84 ±0,36* | 4,84 ±0,40 |
| -токоферол, мкмоль/л | 22,7 ±0,7*** | 27,7 ±2,6 | 26,1 ±1,4** | 24,4 ±2,0 | 23,8 ±1,4 | 19,0 ±0,5 |
| Каталаза, мкмоль/л·с | 69,4 ±2,6*** | 86,4 ±14,1 | 87,0 ±4,1 | 80,0 ±7,5* | 76,2 ±3,5*** | 78,2 ±7,4 |
| Церулоплазмин, мкмоль/л·с | 1,55 ±0,49 | 1,44 ±0,17 | 1,51 ±0,16 | 1,38 ±0,16 | 1,88 ±0,29 | 1,86 ±0,41 |
| После 2-го курса | ||||||
| ДК, усл. ед.1 | 37,1 ±2,4 | 50,0 ±9,6 | 32,4 ±4,8* | 65,3 ±5,5* | 32,9 ±4,7 | 34,0 ±5,5 |
| МДА, мкмоль/л | 4,24 ±0,58 | 4,88 ±0,18 | 5,38 ±0,52 | 2,86 ±0,25 | 3,66 ±0,20 | 4,60 ±0,33 |
| -токоферол, мкмоль/л | 6,4 ±0,6*** | 7,5 ±0,3*** | 7,7 ±0,9*** | 10,1 ±2,1*** | 7,5 ±0,5*** | 8,3 ±0,5*** |
| Каталаза, мкмоль/л·с | 38,1 ±18,4 | 34,2 ±7,9** | 41,5 ±5,0*** | 47,8 ±12,7* | 44,7 ±4,9*** | 85,6 ±29,3 |
| Церулоплазмин, мкмоль/л·с | 1,96 ±0,25 | 2,07 ±0,18* | 2,13 ±0,23* | 1,73 ±0,13 | 1,86 ±0,22 | 1,86 ±0,16 |
- 1 усл. ед. – единица оптической плотности, умноженная на 1000.
Достоверность разницы между 1-м курсом и началом опыта, между 2-м и 1-м курсами: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,001.
токоферола в плазме крови во время работы повышался, а после отдыха снижался. В результате после отдыха он был в контрольной группе ниже, чем перед работой, на 43,5 % (Р < 0,01), а в опытной - почти таким же, как и до работы. Возможно, во время работы имела место мобилизация тканевых резервов витамина Е, вызванная усилением ПОЛ. После 1-го курса применения липоевой кислоты содержание -токоферола в плазме крови во время работы у лошадей контрольной группы возрастало на 22,0 %, а опытной - снижалось на 2,5 %. После отдыха оно уменьшалось: в контрольной группе на 5,8 %, в опытной на 20,2 % (Р < 0,01). В результате после отдыха у лошадей контрольной группы оно было выше, чем до работы, на 15,0 % (Р < 0,05), а у лошадей опытной группы ниже на 22,1 % (Р < 0,01). Следовательно, в опытной группе расходовался витамин Е из плазмы крови, а в контрольной – из тканевых резервов, чем и объясняется возрастание его уровня в плазме. После 2-го курса применения липоевой кислоты динамика этого показателя в цикле «покой – работа – отдых» была примерно такой же, но изменения были недостоверными. Таким образом, в течение 1-го курса липоевая кислота способствовала экономному расходу тканевых резервов витамина Е, но в течение 2-го курса, при более низкой обеспеченности организма животных этим витамином, данный эффект не проявлялся уже в должной мере.
Активность каталазы, измеренная в покое, к началу опыта в обеих группах была примерно одинаковой. К концу 2-го курса она уменьшилась: в контрольной группе на 64,3 % (Р < 0,001), а в опытной – на 54,4 % (Р < 0,001). Это можно объяснить снижением обеспеченности организма лошадей витамином Е. В цикле «покой – работа – отдых» достоверные изменения активности каталазы были только в контрольной группе после 1-го курса применения препарата. В этом случае после отдыха она была выше, чем до работы, на 34,1 % (Р < 0,001). Обычно у лошадей в момент физической нагрузки активность каталазы в крови возрастает, а при отдыхе снижается. Это происходит за счёт мобилизации фермента из пероксисом в ответ на кратковременное усиление ПОЛ. В нашем опыте это наблюдалось не всегда, очевидно, вследствие уменьшения интенсивности биосинтеза каталазы к концу данной серии опытов.
Активность церулоплазмина перед началом опыта у лошадей опытной группы была выше, чем в контроле, на 43,8 % (Р < 0,01). Но у лошадей контрольной группы в конце опыта она выросла по сравнению с началом на 62,0 % (Р < 0,01), а у лошадей опытной группы изменилась недостоверно. Возрастание активности церулоплазмина обычно свидетельствует о повышении нагрузки на антиоксидантную систему и о том, что функциональные резервы этой системы уже близки к истощению. Исходя из этого, стабильность уровня церулоплазмина в опытной группе можно объяснить снижением нагрузки на антиоксидантную систему под действием липоевой кислоты. И этому не помешали ни плохая обеспеченность животных витамином Е, ни снижение активности каталазы.
Таким образом, у животных контрольной группы уровень ПОЛ в покое на протяжении всего опыта изменялся незначительно. В опытной группе концентрация ДК к концу опыта повысилась, а МДА - снизилось. Следовательно, липоевая кислота в состоянии покоя ингибировала вторичные стадии ПОЛ. Во время работы после 1-го курса применения липоевой кислоты в опытной группе наблюдался меньший прирост МДА, чем в контрольной. Следовательно, и в данном случае имело место торможение вторичных стадий ПОЛ, но уже непосредственно в момент нагрузки. После 2-го курса нагрузка вызывала в обеих группах рост уровня МДА. Но благодаря низкому исходному уровню МДА в опытной группе он оставался ниже, чем в контрольной, и после работы, и после отдыха. Липоевая кислота и в этой серии опытов, как и в предыдущей, не только уменьшала интенсивность ПОЛ, но и снижала нагрузку на антиоксидантную систему: в течение 1-го курса способствовала рациональному расходу резервов витамина Е, а на протяжении обоих курсов препятствовала росту активности церулоплазмина. После 2-го курса её антиоксидантный эффект проявлялся, несмотря на дефицит токоферола и каталазы.
3.5.1 Влияние скармливания липоевой кислоты на тренированность и работоспособность троеборных лошадей
В начале опыта лошади контрольной и опытной групп почти не различались между собой по частоте сердечных сокращений (ЧСС) (рис.7).
Рисунок 7 - Частота сокращений сердца у лошадей
в соревновательном периоде, мин-1
После 1-го курса применения липоевой кислоты в покое у лошадей опытной группы она была меньше, чем в контрольной группе, на 21,4 %, а после 2-го – на 9,8 %. Судя по этому показателю, у лошадей опытной группы адаптация к тренировочным нагрузкам шла более успешно. С другой стороны, после 1-го курса у подопытных лошадей наблюдалось резкое повышение ЧСС во время работы, чего у животных контрольной н\группы не было. Обычно это считают признаком плохой тренированности. Разрешить кажущееся противоречие можно следующим образом. Липоевая кислота усиливает аэробное окисление глюкозы. Это приводит к повышению кислородного запроса, а при работе – к двигательной гипоксии. Адаптация организма к двигательной гипоксии на первых порах выражается в учащении пульса, но в дальнейшем – в улучшении кислородтранспортной функции кровеносной системы. Это мы и наблюдали при применении липоевой кислоты у лошадей опытной группы после 1-го курса применения препарата. После 2-го курса относительная динамика ЧСС в цикле «покой – работа – отдых» в обеих группах была одинаковой, а абсолютные значения ЧСС в опытной группе были более низкими и в покое, и при работе, и после отдыха. Следовательно, к концу второго курса применения липоевой кислоты лошади в опытной группе были тренированы лучше, чем в контрольной.
Лошади контрольной группы за учётный период стартовали 9 раз и заняли 3 призовых места, а опытной – соответственно 11 раз и 6 призовых мест. При этом лошадей контрольной группы три раза снимали с дистанции кросса, а в опытной группе таких случаев не было. Среднее количество штрафных очков на соревнованиях по кроссу в обеих группах был примерно одинаковым (в контроле - 15,3±7,4, в опыте - 16,2±5,1), но в контрольной группе за время было получено в среднем 11,9±4,8 штрафных очков, а в опытной – всего 3,1±1,9. Следовательно, лошади в опытной группе показали в среднем большую выносливость, чем в контрольной.
4. ВЫВОДЫ
1. У жеребят в возрасте 5 мес. активность каталазы в плазме крови повышается на 508,7 %, а церулоплазмина – на 326,9 % по сравнению с 2-месячным возрастом (для обоих показателей P < 0,001), что свидетельствует о постепенном становлении антиоксидантной защиты организма в этот период. В возрасте от 5 до 13 мес. интенсивность перекисного окисления липидов уменьшается, и содержание малонового диальдегида в плазме крови снижается на 48,0 % (P < 0,01). В ряде случаев кобылки отличаются от жеребчиков повышенной активностью антиоксидантных ферментов в плазме крови.
2. У троеборных лошадей в течение подготовительного периода (с ноября по апрель) содержание диеновых конъюгатов в плазме крови, измеренное в покое, меняется незначительно, а концентрация малонового диальдегида возрастает на 85,6 % (P < 0,001), что является признаком окислительного стресса. Нагрузка на антиоксидантную систему организма лошадей при этом возрастает.
3. Во время работы перекисное окисление липидов в организме лошадей усиливается. В начале подготовительного периода при этом чаще всего возрастает содержание малонового диальдегида в плазме крови (на 57,7 %, P < 0,05), а в конце – содержание диеновых конъюгатов (на 165,4 %, Р < 0,001).
4. Антиоксидантная система организма лошадей реагирует на усиление перекисного окисления липидов во время работы. В начале и в середине подготовительного периода это выражается в снижении уровня -токоферола в плазме крови, а в конце периода – в его повышении. В начале подготовительного периода у лошадей при работе повышается также активность каталазы в плазме крови.
5. Развитие окислительного стресса у тренируемых лошадей не сопровождается стресс-реакцией со стороны кроветворной системы. Степень активации защитных сил организма, о которой можно судить по содержанию лимфоцитов в лейкоцитарной формуле, в начале подготовительного периода была повышена, но к концу уменьшилась и приблизилась к оптимальному значению (39 – 44 %).
6. В начале и середине подготовительного периода наименьшее содержание малонового диальдегида в плазме крови в покое отмечено у кобыл, наибольшее – у меринов. При этом у меринов во время работы оно снижалось, в противоположность жеребцам и кобылам. В конце периода эти различия исчезают. Существенных различий по главным параметрам антиоксидантной защиты между жеребцами, кобылами и меринами не обнаружено.
7. У молодых лошадей (4 – 5 лет) содержание малонового диальдегида в плазме крови повышается в течение подготовительного периода и в ответ на тренировочную нагрузку быстрее, чем у лошадей старшего возраста. В течение подготовительного периода у молодых животных наблюдается возрастание активности церулоплазмина, что свидетельствует о повышенной нагрузке на антиоксидантную систему.
8. В ходе соревновательного периода в организме троеборных лошадей развивается окислительный стресс, что выражается в повышении содержания в плазме их крови диеновых конъюгатов на 94,6 % и малонового диальдегида на 125,9 % (для обоих показателей P < 0,001) в конце периода по сравнению с началом. Антиоксидантная система реагирует на это увеличением активности каталазы на 108,6 % (Р < 0,001), а церулоплазмина – на 46,4 % (Р < 0,01).
9. Уровень перекисного окисления липидов и функциональное состояние антиоксидантной системы у троеборных лошадей влияют на их работоспособность. Высокая работоспособность сопряжена с пониженным уровнем малонового диальдегида в плазме. Низкая работоспособность сопровождается увеличением его концентрации, повышенной активностью церулоплазмина и низким уровнем -токоферола в плазме крови у лошадей.
10. Скармливание лошадям липоевой кислоты в течение 3 недель по 500 мг в сутки способствует нормализации гликемии, уменьшению интенсивности перекисного окисления липидов и снижению нагрузки на антиоксидантную систему организма. При этом резервы витамина Е и каталазы расходуются более экономно, активность церулоплазмина в плазме крови не увеличивается.
11. Применение липоевой кислоты троеборным лошадям положительно влияет на их тренированность и работоспособность. Об этом свидетельствует уменьшение частоты пульса в покое после одного курса применения препарата и менее резкое возрастание её при работе после повторного курса. Вследствие лучшей тренированности лошади опытной группы проявили более высокую работоспособность, чем лошади контрольной группы.
5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ
1. Для контроля интенсивности перекисного окисления липидов у лошадей рекомендуем определять содержание малонового диальдегида в плазме крови по реакции с тиобарбитуровой кислотой.
2. Общее функциональное состояние антиоксидантной системы рекомендуем оценивать по содержанию -токоферола и активности церулоплазмина в плазме крови. Снижение уровня -токоферола и повышенная активность церулоплазмина будут свидетельствовать об усиленной нагрузке на антиоксидантную систему.
3. Для повышения работоспособности и сохранения здоровья троеборных лошадей рекомендуем скармливать им в соревновательный период липоевую кислоту по 500 мг на голову в сутки в течение 21 дня. Суточную дозу давать в два приёма – утром и вечером по 250 мг. Повторный курс проводить через 1 месяц.
СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ
ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Публикации в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК:
- Антонов, А.В. Перекисное окисление липидов у спортивных лошадей при тренинге / А.В. Антонов // Сельскохозяйственная биология. – 2009. - № 2. – С. 65 – 69.
- Антонов, А.В. Антиоксидантная защита у троеборных лошадей при скармливании липоевой кислоты / А.В. Антонов, Л.А. Борисова, В.М. Дикун // Ветеринария. – 2010. - № 5. – С. 52 – 55.
- Антонов, А.В. Некоторые показатели системы антиоксидантной защиты у спортивных лошадей при тренинге разной интенсивности / А.В. Антонов // Сельскохозяйственная биология. – 2010. - № 4. – С. 59 – 65.
- Антонов, А.В. Действие липоевой кислоты на перекисное окисление липидов и на антиоксидантную систему у троеборных лошадей / А.В. Антонов // Коневодство и конный спорт. – 2010. - № 4. – С. 16 – 17.
- Антонов, А.В. Динамика перекисного окисления липидов у троеборных лошадей в течение года / А.В. Антонов // Коневодство и конный спорт. – 2010. - № 5. – С. 16 – 17.
- Антонов, А.В. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная защита у троеборных лошадей в соревновательный период / А.В. Антонов // Сельскохозяйственная биология. – 2010. - № 6. – С. 47 - 49.
- Антонов, А.В. Работоспособность троеборных лошадей при применении липоевой кислоты / А.В. Антонов, Л.А. Борисова, В.М. Дикун // Коневодство и конный спорт. – 2010. - № 6. – С. 8 - 9.
- Антонов, А.В. Динамика перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты у троеборных лошадей в годовом тренировочном цикле / А.В. Антонов // Ветеринария и кормление. – 2011. - № 3. – С. 28 – 29.
- Антонов, А.В. Содержание глутатиона в крови у троеборных лошадей в подготовительном периоде тренинга / А.В. Антонов // Естественные и технические науки. – 2011. - № 3. – С. 151 – 155.
- Антонов, А.В. Неспецифическая адаптивная реакция и перекисное окисление липидов у троеборных лошадей в подготовительном периоде тренинга / А.В. Антонов // Коневодство и конный спорт. – 2011. - № 4. – С. 14 - 16.
Публикации в других научных изданиях:
- Антонов, А.В. Свободнорадикальное окисление липидов и антиоксидантные системы у троеборных лошадей / А.В. Антонов // Актуальные проблемы биологии в животноводстве: Мат IV Межд. науч. конф., посв. 100-летию со дня рожд. акад. Н.А. Шманенкова. – Боровск, 2006. – С. 141 - 142.
- Глодева, Ю.В. Перекисное окисление липидов и антиоксидантные системы у спортивных лошадей при тренировочных нагрузках разной интенсивности / Ю.В. Глодева, С.А. Косырева, В.М. Соколова, Е.А. Шляндина, А.В. Антонов // Сборник научных трудов молодых учёных Рязанской ГСХА. – Рязань, 2006. – С. 343 – 345.
- Ёлкина, О.В. Половые особенности перекисного окисления липидов у спортивных лошадей / О.В. Ёлкина, Т.В. Пирогова, А.В. Антонов // Сборник научных трудов молодых учёных Рязанской ГСХА. – Рязань, 2006. – С. 345 – 347.
- Антонов, А.В. Влияние тренинга разной интенсивности на перекисное окисление липидов у спортивных лошадей / А.В. Антонов, Ю.В. Глодева, Т.В. Пирогова, О.В. Ёлкина // Новое в науке о коневодстве: Мат. Межд. науч. конф. аспирантов и молодых учёных и Всерос. коорд. совещ. по науч.-иссл. работе в коневодстве, к 75-летию проф. Г.А. Рождественской. – Дивово, 2006. – С. 244 – 245.
- Антонов, А.В. Перекисное окисление липидов и антиоксидантные системы у жеребят в онтогенезе / А.В. Антонов // Сборник научных трудов профессорско-преподавательского состава Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. – Рязань, 2007 – С. 20 – 22.
- Каленич, Т.А. Содержание А-токоферола в плазме крови у троеборных лошадей / Т.А. Каленич, А.В. Антонов // Сборник научных трудов профессорско-преподавательского состава Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. – Рязань, 2007 – С. 113 - 115.
- Antonov, A.V. Influence of training on lipid peroxidation and on antioxidant systems at triathlon horses / A.V. Antonov // Proceedings of the 10th international congress of World equine veterinary association. – Moscow, 2008. – Р. 600 – 601.
- Антонов, А.В. Влияние тренировочных нагрузок на свободнорадикальное окисление липидов и на системы антиоксидантной защиты у троеборных лошадей / А.В. Антонов // Фундаментальные и прикладные исследования в АПК на современном этапе развития химии: Мат. I межд. Интернет-конференции. – Орёл, 2008. – С. 134 – 137.
- Антонов, А.В. Возрастная динамика свободнорадикального окисления липидов и становление антиоксидантных систем у жеребят русской верховой породы / А.В. Антонов // Фундаментальные и прикладные исследования в АПК на современном этапе развития химии: Мат. I межд. Интернет-конференции. – Орёл, 2008. – С. 137 – 139.
- Антонов, А.В. Влияние перекисного окисления липидов и антиоксидантного статуса на работоспособность троеборных лошадей / А.В. Антонов // Вестник РГАТУ им. П.А. Костычева. – 2009. - № 1. – С. 45 – 47.
- Антонов, А.В. Динамика перекисного окисления липидов и развитие антиоксидантной системы у жеребят в онтогенезе / А.В. Антонов // Вестник РГАТУ им. П.А. Костычева. – 2009. - № 4. – С. 35 – 39.
- Антонов, А.В. Влияние липоевой кислоты на перекисное окисление липидов у троеборных лошадей в зимний тренировочный период / А.В. Антонов // Актуальные проблемы ветеринарной медицины: Сб. науч. тр., посв. 90-летию МГАВМиБ им. К.И. Скрябина. – М., 2009. – С. 73 – 76.
- Антонов, А.В. Влияние липоевой кислоты на антиоксидантную систему у троеборных лошадей в зимний тренировочный период / А.В. Антонов // Актуальные проблемы ветеринарной медицины: Сб. науч. тр., посв. 90-летию МГАВМиБ им. К.И. Скрябина. – М., 2009. – С. 76 – 79.
- Антонов, А.В. Динамика уровня А-токоферола в плазме крови у троеборных лошадей в зимнем тренировочном сезоне / А.В. Антонов // Вестник РГАТУ им. П.А. Костычева. – 2010. - № 1. – С. 28 - 30.
- Антонов, А.В. Возрастные особенности перекисного окисления липидов у троеборных лошадей / А.В. Антонов // Вестник РГАТУ им. П.А. Костычева. – 2010. - № 2. – С. 13 - 16.
- Антонов, А.В. Возрастные особенности антиоксидантной системы у троеборных лошадей / А.В. Антонов // Вестник РГАТУ им. П.А. Костычева. – 2010. - № 3. – С. 23 - 27.
- Антонов, А.В. Неспецифическая адаптивная реакция организма и перекисное окисление липидов у троеборных лошадей в разные периоды зимнего трениировочного сезона / А.В. Антонов // Научно-технический прогресс в коневодстве. Сб. науч. тр. ВНИИ коневодства. - № 52. - Рязань, 2010. – С. 235 – 242.
- Антонов, А.В. Перекисное окисление липидов и неспецифическая адаптационная реакция у троеборных лошадей / А.В. Антонов // Инновационные процессы в АПК: Сб. статей II Межд. науч.-практ. конф., посв. 50-летию РУДН. – М., 2010. – С. 127 – 129.
- Антонов, А.В. Применение липоевой кислоты в качестве антиоксиданта для троеборных лошадей / А.В. Антонов // Инновационные процессы в АПК: Сб. статей II Межд. науч.-практ. конф., посв. 50-летию РУДН. – М., 2010. – С. 129 – 131.
- Антонов, А.В. Опыт применения липоевой кислоты в качестве антиоксиданта для троеборных лошадей / А.В. Антонов // Мат. 11-й Межд. науч.-практ. конф. «Болезни лошадей: диагностика, профилактика, лечение». – М., 2010. – С. 38 – 41.
- Антонов, А.В. Перекисное окисление липидов и работоспособность лошадей / А.В. Антонов. – Рязань, 2011. – 108 с.
