Берзиня Н., Апсите М., Васильева С., Басова Н., Смирнова Г.
Институт Биологии Латвийского Университета
Резюме. В in vivo эксперименте изучали изменение активности окислительных процессов в организме цыплят после введения однократной массивной дозы витамина А и оценивали риск использования большой дозы витамина. Через 24 и 168 ч после введения per os 100000 МЕ витамина А цыплятам 37-дневного возраста оценивали активность окислительных процессов в организме птиц по следующим показателям: концентрации витаминов А и Е в печени, активности глутатионпероксидазы и каталазы в крови и печени, по образованию малондиальдегида в печени, уровню глюкозы в сыворотке крови и содержанию железа и меди в тканях. Полученные результаты свидетельствуют о том, что однократная массивная доза витамина А способствует активизации антиокислительных процессов в организме цыплят и принимает участие в метаболизме железа.
Ключевые слова: витамин А, окислительные процессы, цыплята.
Summary. It was shown that vitamin A connected with the oxidation-reduction processes in the cells suppresses the singlet oxygen very effective and joins the iron metabolism in liver. Chickens 35 days old divided into two groups: the control and experimental groups received fool-value food. The chickens of the experimental group (+A) received per os a single, massive dose of vitamin A (100000 IU). The effect of the vitamin A on the oxidative processes in the chicken organism was estimated after 24 and 168 hours. During the experiment the single, oral, massive dose of vitamin A to chickens demonstrated the effect of antioxidative influence. The results of our research testify about the action of vitamin A on iron metabolism in chicken organism.
Key words: vitamin A, oxidative proceses, chicken.
Вступление. Витамин А был первым из жирорастворимых витаминов открыт и охарактеризован. Это вещество обладает многими интересными и важными свойствами, участвует в процессах зрения, репродукции, роста костей и мышц, поддержании в здоровом состоянии эпителиальных тканей. Витамин А входит в состав антиоксидантной защитной системы организма [6]. Установлено, что витамин А связан с окислительно-восстановительными процессами в клетках, эффективно нейтрализует высокотоксичные формы кислорода, включая синглетный кислород, который является мощным окислителем [7]. Витамин А также участвует в восстановлении сульфгидрильных групп. Многие авторы считают, что ретинол и ?-каротин в биологических системах действуют как антиоксиданты. Специфической ролью витамина А является антиоксидантное действие на клетки иммунной системы, что предохраняет лимфоциты от кислород-зависимых типов апоптоза. Одним из проявлений действия витамина А на природный иммунитет является активация индуцибельной NO-синтазы в клетках. Установлена взаимосвязь между заболеваемостью и смертностью от кори у детей и инфицированных вирусом Ньюкастла цыплят и уровнем витамина А в диете [4]. Поэтому поощряется комбинировать введение массивной дозы витамина А с вакцинацией. Однако, есть данные, что ретинол может оказывать и прооксидантное действие, изменяя активность антиоксидантных ферментов, таких как супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионпероксидаза, а также увеличивать окислительное нарушение липидов, белков, ДНК и модулировать обмен в тканях витамина Е, железа, меди и других микроэлементов, принимающих участие в окислительных процессах [3, 5, 8].
Целью настоящего исследования явилось изучение действия однократной массивной дозы витамина А на активность окислительных процессов у цыплят в зависимости от времени после введения витамина.
Материалы и методы. Эксперименты проводились на 35-дневных цыплятах породы Lohman Brown (курочки). Цыплят содержали в батарейных клетках со свободным доступом к корму и воде. Период адаптации цыплят между транспортировкой и началом эксперимента был 2 дня. В 37-дневном возрасте цыплят разделили на 2 одинаковые группы, по 20 голов в каждой.
Цыплята контрольной группы (К) получали полноценный комбикорм, сбалансированный по всем инградиентам. Содержание витамина А в корме составляло 12000 МЕ/кг. Цыплята второй группы (+А) получали тот же комбикорм и на 38-й день жизни им ввели per os однократную дозу витамина А – 100000 МЕ ретинола ацетата в масле.
Эффект однократной массивной дозы витамина А на окислительные процессы в организме цыплят оценивали через 24 и 168 часов после введения. В конце каждого этапа исследования 10 цыплят из каждой группы декапитировали. Для анализов использовали кровь, сыворотку крови и печень. Активность окислительных процессов оценивали по следующим показателям: по накоплению в печени малондиальдегида (МДА) – конечного продукта окисления ненасыщенных жирных кислот [10], активности глутатионпероксидазы (GSH-Px, EC1.11.1.9) [9] и концентрации витаминов А [13] и Е [11]. В крови определяли активность каталазы (САТ, ЕС1.11.1.6) [1] и гемоглобина (метод Сали). В сыворотке крови – концетрацию глюкозы глюкозооксидазным методом [12]. Концентрацию железа и меди в печени определяли после озоления образцов, используя спектрофотометр Перкин-Элмер [2].
Анализ полученных данных проводили с помощью программы SPSS, версия 10. Рассчитывали среднее арифметическое и стандартное отклонение. Соответственно t-тесту Стьюдента достоверными считали различия при р<0,05.
Результаты исследований. После введения цыплятам per os однократной массивной дозы витамина А (100000 МЕ) через 24 ч концентрация витамина А в печени повысилась в 7 раз, а витамина Е на 8% (р<0,04) (табл. 1). Через 168 ч после введения содержание витаминов А и Е в печени сохранилось на высоком уровне. Концентрация железа в печени существенно увеличилась по сравнению с контролем только через 168 ч после введения массивной дозы витамина А (на 13%, р<0,013), в то же время содержание меди –на 10% (табл. 1).
Таблица 1. Изменение концентрации витаминов А и Е, содержания железа и меди в печени цыплят через 24 и 168 ч после введения per os однократной массивной дозы витамина А (100000 МЕ)
Группа |
Время после введения витамина А |
Витамин А, мкг/г |
Витамин Е, мкг/г |
Fe, мкг/г |
Cu, мкг/г |
Контроль |
24 ч |
59,28 ± 5,65 100% |
12,58 ± 0,41 100% |
85,00 ± 5,06 100% |
6,10 ± 0,49 100% |
|
168 ч |
127,07 ± 10,53 100% |
13,48 ± 0,18 100% |
99,50 ± 6,19 100% |
6,10 ± 0,84 100% |
+А |
24 ч |
436,91 ± 41,40 637% |
13,64 ± 0,32 108,4% |
87,00 ± 5,21 102,4% |
6,10 ± 0,63 100,0% |
|
168 ч |
842,44 ± 54,70 563% |
14,37 ± 0,16 106,6% |
112,50 ± 4,26 113,1% |
6,70 ± 0,40 109,8% |
Активность глутатионпероксидазы в печени цыплят через 24 ч после введения массивной дозы витамина А повысилась на 2% по сравнению с контролем, в то время как содержание малондиальдегида снизилось на 2,7% (табл. 2). Через 168 ч активность глутатионпероксидазы в печени +А-цыплят снизилась на 8,5%, однако существенных отличий по уровню МДА в печени между группами не наблюдалось.
Таблица 2. Активность глутатионпероксидазы и содержание малондиальдегида в печени цыплят
Группа |
Время после введения витамина А |
GSH-Px, µМ GSH/1´/г |
МДА, мМ/г |
Контроль |
24 ч |
9,37 ± 0,27 |
16,08 ± 0,47 |
|
168 ч |
10,65 ± 0,38* |
17,70 ± 0,41 |
+А |
24 ч |
9,57 ± 0,29 |
15,65 ± 0,24 |
|
168 ч |
9,74 ± 0,30 |
16,06 ± 0,31 |
*р< 0,003 по сравнению с контролем
Активность глутатионпероксидазы в крови через 24 ч после введения витамина А повысилась на 2%, а через 168 ч на 5% по сравнению с контролем (табл. 3), активность каталазы достоверно снизилась на 12 и 17% (через 24 и 168 ч, соответственно). Через 24 и 168 ч содержание гемоглобина в крови под действием витамина А достоверно повысилось на 5%. Уровень глюкозы в сыворотке крови после введения массивной дозы витамина А не отличался от контрольного. Концентрация железа в плазме крови через 168 ч после введения витамина А увеличилась на 8,8% (1,93 ± 0,11 и 2,1 ± 0,07 мкг/мл у контрольных и +А-цыплят, соответственно).
Таблица 3. Активность глутатионпероксидазы и каталазы, уровень гемоглобина в крови и концентрация глюкозы в сыворотке крови цыплят
Группа |
Время после введения витамина А |
GSH-Px, µМ GSH/1´/мл |
САТ, к/г Hb |
Hb, % |
Глюкоза, мМ |
Контроль |
24 ч |
2,23 ± 0,09 100% |
40,98 ± 3,05 100% |
8,90 ± 0,40 100% |
11,31 ± 0,53 100% |
|
168 ч |
2,73 ± 0,26 100% |
56,45 ± 3,09 100% |
8,63 ± 0,15 100% |
15,44 ± 0,64 100% |
+А |
24 ч |
2,27 ± 0,03 101,8%* |
36,18 ± 2,64• 88,3%* |
9,32 ± 0,49 104,7%* |
11,97 ± 0,37 105,8%* |
|
168 ч |
2,86 ± 0,19 104,7%* |
46,91 ± 4,90• 83,1%* |
9,08 ± 0,07 105,2%* |
14,09 ± 0,62 91,25%* |
* % от начального уровня – до введения однократной массивной дозы витамина А; • p<0,02 по сравнению с контролем Выводы. Однократная массивная доза витамина А (100000 МЕ), введенная цыплятам per os, способствовала активизации антиокислительных процессов в организме в течение эксперимента: увеличение концентрации витаминов А и Е в печени, повышение активности антиоксидантного фермента глутатионпероксидазы в крови и печени, снижение активности каталазы в крови и как результат снижение уровня малондиальдегида в печени. Результаты нашего исследования свидетельствуют о том, что витамин А принимает участие в метаболизме железа: возможно, улучшает всасывание железа и мобилизацию этого микроэлемента из тканей, участвует в регуляции эритропоэза и синтезе гемоглобина.
Список литературы
- Aebi H. Catalase in vitro //Methods enzymol. – 1984. – V.105, 121-126.
- AOAC. Official method 999.11. Determination of lead, cadmium, copper, iron and zinc in foods. Atomic Absorption Spectrophotometry after Dry Ashing. 1999.
- Bloem M.W., Wedel M., Agtmaal E. J., Speek A.J. Vitamin A intervention: short-term effects of a single, oral, massive dose on iron metabolism //Am. J. Clin. Nutr. – 1990. – V.51. – P.76-79.
- Clive E.W. Vitamin A and measles // Nutr. Rev. – 2000. – V.58. – P.S46-S54.
- Combs G.F.JR. Differential effects of high dietary levels of vitamin A on the vitamin-E-Selenium nutrition of young and adult chickens //J.Nutr. – 1976. – V.106. – P.967-975.
- Fang Y-Z., Yang S., Wu G. Tree radicals, antioksidants, and nutrition // Nutrition. – 2002. – V.18. – P.872-879.
- McDowell L.R. Vitamins in animal nutrition. Comparative aspects to humannutrition. Vitamin A and E. Academic Press, London. – 1989. – P.93-131.
- Murata M., Kawanishi S. Oxidative DNA damage by vitamin A and its derivates via superoxide generation //J. Biol. Chem. – 2000. – V.275. – P.2003-2008.
- Pinto R., Bartley W. The effect of age and sex on glutathione reductase and glutathione peroxidase activities and on aerobic glutathione oxidation in rat liver homogenates // Biochem. J. – 1969. – V.112. – P.109-115.
- Surai P.F., Noble R.C., Speake B.K. Tissue-specific differencesin antioxidant distribution and susceptibility to lipid peroxidation during development of the chick embryo //Biochem. Biophys. Acta. – 1996. – V.1304. – P.1-10.
- Вальдман А.Р., Сурай П.Ф., Ионов И.А., Сахацкий Н.И. Определение витамина Е в печени птиц // Витамины в питании животных. ЗИП Оригинал, Харьков. – 1993. – С.353-354.
- Городецкий В.К. Энзиматический метод количественногоопределения глюкозы в крови с помощью отечественного препарата глюкозоксидазы // Современные методы в биохимии. Медицина, Москва. – 1964. – С.311-316.
- Дмитровский А.А. Витамин А // Экспериментальная витаминология. Наука и техника, Минск. – 1979. – С.159-161.
Перепечатка материалов без ссылки на наш сайт запрещена!