Половые и возрастные особенности перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у троеборных лошадей. Влияние скармливания липоевой кислоты на перекисное окисление липидов, величину гликемии, тренированность, работоспособность троеборных лошадей.
Аннотация к работе
Следовательно, проблема совершенствования научно-практической основы для повышения работоспособности и сохранения здоровья лошадей при экстремальных нагрузках во время соревнований остается 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. 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). Цель работы - изучить процессы ПОЛ, становление и функциональное состояние антиоксидантной системы у спортивных лошадей с учетом пола, возраста, физических нагрузок. 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.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. 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. В дни взятия крови тренировочная нагрузка составляла: - в ноябре - 15 мин. рысь, 3 мин. шаг, 5 мин. кентер; 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 соревнованиях.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. В конце периода по сравнению с началом содержание МДА в плазме крови лошадей, измеренное до работы, возросло на 85,6 % (P <0,001) (табл. В цикле «покой - работа - отдых» в начале и в середине периода содержание ?-токоферола в плазме у всех лошадей снижалось, а в конце - возрастало. 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 ее 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.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). 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. 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). В начале подготовительного периода у лошадей при работе повышается также активность каталазы в плазме крови.
Вывод
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)
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.
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 ее повышенный уровень сохранялся и во время отдыха, а вывод МДА из организма был затруднен.
На всем 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, изза 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
Достоверность разницы с предыдущим этапом подготовительного периода: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,001
Не 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 признаком окислительного 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 изза того, что в это время антиоксидантная система еще 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 всем 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 ее 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).
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
Достоверность разницы с предыдущим этапом подготовительного периода: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,001
В середине и в конце периода такой закономерности уже не наблюдалось. Полагаем, что в начале периода активность каталазы возрастала и при работе, и сразу после нее за счет 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 ее 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.
Рисунок 3 - Процентное содержание лимфоцитов в лейкоцитарной формуле у лошадей (n = 12) в подготовительном периоде
Он выражается в накоплении в организме малонового диальдегида и в повышении нагрузки на антиоксидантную систему. Однако все это не приводит к реакции стресса в обычном понимании, одним из признаков которой является уменьшение содержания лимфоцитов в лейкоцитарной формуле ниже нормы.
Возрастные особенности перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у троеборных лошадей
На всем 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 группах практически сравнялись.
Рисунок 4 - Содержание малонового диальдегида в плазме крови у лошадей разного возраста в подготовительном периоде, мкмоль/л
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 надежностью антиоксидантной системы, приобретенной 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 еще 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 нее, 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.
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). Причем, 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
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.
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 %.
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
В 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 изза 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 удается. 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.
Четвертая 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).
Таблица 10 - Содержание продуктов перекисного окисления липидов и антиоксидантов в плазме крови у лошадей при применении липоевой кислоты в подготовительном периоде
Показатели Контрольная группа (n = 4) Опытная группа (n = 4)
? - 1 усл. ед. - единица оптической плотности, умноженная на 1000.
Достоверность разницы по сравнению с 1-м днем опыта: *- Р < 0,05; **- Р < 0,01; *** - Р < 0,001.
После его окончания содержание 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, причем 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 ее 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.
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, причем у животных опытной группы он был более значительным. Однако за счет 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 ?- токоферола в плазме крови во время работы повышался, а после отдыха снижался.
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)
Публикации в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК: 1. Антонов, А.В. Перекисное окисление липидов у спортивных лошадей при тренинге / А.В. Антонов // Сельскохозяйственная биология. - 2009. - № 2. - С. 65 - 69.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
8. 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.
9. Антонов, А.В. Перекисное окисление липидов у троеборных лошадей в подготовительном периоде тренинга / А.В. Антонов // Актуальные вопросы ветеринарной биологии. - 2011. - № 3. - С. 3 - 6.
10. 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.
11. 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.
12. Антонов, А.В. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная защита у троеборных лошадей при скармливании липоевой кислоты / А.В. Антонов Ветеринария. - 2012. - № 3. - С. 46 - 50.
Публикации в других научных изданиях: 13. 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.
14. 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 ученых Рязанской ГСХА. - Рязань, 2006. - С. 343 - 345.
15. Елкина, О.В. Половые особенности перекисного окисления липидов у спортивных лошадей / О.В. Елкина, Т.В. Пирогова, А.В. Антонов // Сборник научных трудов молодых ученых Рязанской ГСХА. - Рязань, 2006. - С. 345 - 347.
16. 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. Елкина // Новое в науке о коневодстве: Мат. Межд. науч. конф. аспирантов и молодых ученых и Всерос. коорд. совещ. по науч.-иссл. работе в коневодстве, к 75-летию проф. Г.А. Рождественской. - Дивово, 2006. - С. 244 - 245.
17. 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.
18. 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.
19. 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.
20. 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. - Орел, 2008. - С. 134 - 137.
21. 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. - Орел, 2008. - С. 137 - 139.
22. 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.
23. 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.
24. 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.
25. 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.
26. 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.
27. 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.
28. Антонов, А.В. Возрастные особенности антиоксидантной системы у троеборных лошадей / А.В. Антонов // Вестник РГАТУ им. П.А. Костычева. - 2010. - № 3. - С. 23 - 27.
29. 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.
30. 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.
31. 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.
32. 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.
33. Антонов, А.В. Антиоксидантный эффект липоевой кислоты в организме тренируемых лошадей / А.В. Антонов // Актуальные проблемы ветеринарной фармакологии, токсикологии и фармации: Материалы III Съезда фармакологов и токсикологов России. - С.-Пб., 2011. - С. 31 - 33.
34. Антонов, А.В. Перекисное окисление липидов и работоспособность лошадей / А.В. Антонов. - Рязань, 2011. - 108 с.