Сельскохозяйственная биология, 2011, № 4, с. 67-71.

УДК 636.2.034:577.115

ОСОБЕННОСТИ ПЕРОКСИДАЦИИ ЛИПИДОВ У СУХОСТОЙНЫХ И ЛАКТИРУЮЩИХ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ МОЛОЧНЫХ КОРОВ

И.Ю. ВЕНЦОВА

Изучалась интенсивность пероксидации липидов, состояние ферментативного и неферментативного звеньев антиоксидантной системы у сухостойных и лактирующих коров красно-пест-рой породы, имеющих среднегодовую молочную продуктивность 6,0-10,2 и 3,1-4,2 тыс. кг. Установлено, что с ростом молочной продуктивности у коров в большей степени проявляется физиологический стресс беременности, родов и лактации, который сопровождается повышенным образованием и накоплением продуктов свободнорадикального окисления липидов на фоне низкой активности антиоксидантной системы.

Ключевые слова: коровы, антиоксидантная система, сухостойный период, молочная продуктивность.

В обеспечении нормальных функций организма и в патогенезе многих заболеваний ведущая роль принадлежит интенсивности свободнорадикального окисления липидов (1-5), с которыми непосредственно связаны регуляция проницаемости биомембран, синтез простагландинов и стероидов, окислительное фосфорилирование, активность многих других ферментных систем (6-7). Стационарный физиологический уровень перекисного окисления липидов (ПОЛ) поддерживается системой антиоксидантной защиты (АОЗ), утилизирующей избыточные количества продуктов ПОЛ. Наиболее активно система ПОЛ-АОЗ функционирует у высокопродуктивных животных, на заключительном этапе беременности, во время и после родов (3, 8-13).
Цель представляемой работы — выявить изменения в активности перекисного окисления липидов и состоянии некоторых механизмов антиоксидантной защиты у коров с разной молочной продуктивностью в период сухостоя и в 1-й мес лактации.
Методика. Научно-производственные исследования выполняли на 154 коровах красно-пестрой породы со среднегодовой молочной продуктивностью 6,0-10,2 и 3,1-4,2 тыс. кг (соответственно I и II группа, в каждой по 20 гол.) (госплемзавод «Дружба», Воронежская обл., 2005 год).
Кровь для исследований отбирали с 700 до 900. В качестве антикоагулянта использовали гепарин (250 ИЕ на 10 мл крови). Сыворотку получали отстаиванием с последующим центрифугированием (15 мин при 3000 об/мин).
Интенсивность ПОЛ и состояние системы АОЗ в крови и сыворотке крови оценивали по содержанию малонового диальдегида (МД) методом И.Д. Стальной и Т.Г. Гаришвили, активность каталазы определяли по М.А. Королюк, глутатионредуктазы — по Г.О. Кругликовой и И.М. Штутман, ферроксидазную активность церулоплазмина — согласно H.A. Ravin, содержание витамина Е — как описано Р.Ш. Киселевич и С.И. Скварко, каротина — по методу Карр-Прайса в модификации Юдкина (14).
Результаты подвергали статистической обработке с использованием компьютерной прикладной программы Statistica 6.0.
Результаты. Содержание МД, который представляет собой промежуточный продукт ПОЛ, в крови у коров с продуктивностью выше 6,0 тыс. кг (I группа) на 7-м мес беременности равнялось 1,11±0,06 мкмоль/л, к 8-му мес — возрастало на 4,5 %, за 2 нед до родов продолжало нарастать — на 9,9 %, а к 1 нед до родов — на 15,3 % (Р < 0,05) (табл.).

У животных с продуктивностью менее 4,2 тыс. кг (II группа) динамика количества МД была аналогична, но абсолютные значения показателя несколько ниже: на 7-м мес беременности концентрация составила 1,00±0,07 мкмоль/л, к 8 мес — увеличилась на 5 %, а за 2 и 1 нед до родов возросла соответственно на 9 и 12 %. Таким повышенным содержанием МД подтверждается факт усиления проявлений физиологического стресса с приближением родов и при родах.
Более интенсивное ПОЛ оказалось характерно для животных из I группы. Так, на 7-м мес беременности у животных в I группе концентрация МД была на 11,0 % выше, чем во II группе. В 8 мес эта разница составила 9,5 %, за 2 нед до родов — продолжала расти и равнялась 10,7 %, за 1 нед до родов — достигла наибольшего значения 12,5 % (Р < 0,02). Подобное превышение показателя свидетельствует о большей интенсивности свободнорадикального окисления и метаболических процессов в целом у высокопродуктивных коров.
По характеристикам АОЗ в тех же группах проявилась обратная тенденция. Концентрация витамина Е и церулоплазмина в крови у коров из I группы к 8-му мес беременности снизилась соответственно на 5,1 и 5,5 %, за 2 и 1 нед до родов показатели были ниже зарегистрированных на 7-м мес соответственно на 16,8-23,9 % (Р < 0,1-0,01) и 18,6-20,7 % (Р < 0,001).
То же отмечали у коров в I группе в отношении ферментативного звена антиокислительной системы. Так, активность глутатионредуктазы снижалась на 1,7 % к 8-му мес, на 3,9 % — за 2 нед до родов и на 4,9 % — за 1 нед до родов. Активность каталазы также уменьшалась в те же периоды — соответственно на 1,2 %, 15,1 % (Р < 0,05-0,025) и 12,9 % (Р < 0,1). Сходную тенденцию выявили у животных во II группе, но у них показатели были несколько ниже, чем у животных в I группе (как по ферментативному, так и по неферментативному звену). У коров с молочной продуктивностью более 6,0 тыс. кг содержание витамина Е было выше во все указанные периоды соответственно на 9,6; 10,7; 9,6 и 20,5 %, церулоплазмина — на 29,1; 28,0; 17,9 и 21,6 % (Р < 0,001), активности каталазы — на 19,1; 11,1; 11,4 и 19,1 % (Р < 0,025-0,001), глутатионредуктазы — на 5,6; 5,1; 5,2 и 1,8 %. Повышение показателей по сравнению с таковыми у животных из II группы может свидетельствовать о более напряженном метаболическом статусе высокопродуктивных животных. При этом снижение антиокислительной активности указывает на усиление процессов ПОЛ в условиях стресса.
Содержание каротина в крови снижалось в обеих группах в предродовой период, но в I группе оно было выше. За 2 мес до родов у животных во II группе количество каротина в крови было на 27,6 % ниже, чем в I группе. На 8-м мес стельности оно несколько повышалось: в I группе — на 11,8 %, во II — на 8,9 % (при том, что по анализируемому показателю особи из I группы превосходили животных из II группы на 29,4 %). За 2 нед до родов его концентрация снижалась в I группе на 17,7 %, во II — оставалась без изменения на фоне более высоких (на 14,3 %) показателей у животных из I группы. За 1 нед до родов она была ниже предыдущих показателей соответственно на 14,5 и 9,2 % (при разнице 8,7 % в пользу I группы).
Таким образом, концентрация каротина (он относится к группе эндогенных биоантиоксидантов и одновременно служит предшественником витамина А, повышенный расход которого наблюдается с 7-го по 9-й мес стельности) значительно снижается в период за 2 и 1 нед до родов.
После родов у коров из I группы процессы перекисного окисления протекали более интенсивно (см. табл.). Так, через 1 нед содержание МД в крови этих животных возрастало на 8,6 % по сравнению с дородовым (во II группе — лишь на 3,4 %). Через 2 нед оно снижалось по группам соответственно на 3,4 и 0,9 %, через 3 нед — на 6,5 и 2,6 %, через 1 мес — на 11,5 % (Р < 0,05) и 5,2 %. В большей степени это проявилось опять-таки у животных из I группы (различия абсолютных показателей по группам составили соответственно 16,5; 14,2; 13,1 и 10,6 %; Р < 0,05-0,01), что было обусловлено действием их антиоксидантной системы.
В начале послеродового периода отмечался некоторый спад активности во всех звеньях антиоксидантной системы. Так, через 1 нед содержание витамина Е в крови снижалось по сравнению с таковым за 1 нед до родов на 10,2 % у коров из I группы и на 18,3 % — из II при большем показателе у первых (на 38,2 %, Р < 0,02). Активность каталазы в этот период снижалась на 26,7 % (Р < 0,01)  у животных из I группы и на 19,3 % (Р <  0,01) — из II группы.
Также в 1-ю нед после родов происходило уменьшение активности глутатионредуктазы в крови — на 4,5 % в I группе и на 6,2 % во II группе. В то же время активность как каталазы, так и глутатионредуктазы у животных из I группы оказалась выше — соответственно на 16,4 % (Р < 0,01) и 3,4 %, тогда как количество церулоплазмина (еще одного антиоксиданта) возрастало в обеих группах — соответственно на 9,6 и 13,3 % (Р < 0,05) при превышении абсолютных значений показателя на 18,9 % (Р < 0,01) в I группе.
Через 2 нед после родов у коров из I группы отмечали снижение содержания витамина Е в крови на 7,5 %, у животных из II группы — некоторое повышение. Полученные данные свидетельствуют о большей напряженности процессов ПОЛ у высокопродуктивных животных, что при определенных обстоятельствах может стать причиной акушерской патологии. В дальнейшем его количество возрастало как в I, так и во II группе при превышении абсолютных значений показателя на 20,6-31,1 % (Р < 0,05-0,001) у коров с высокой молочной продуктивностью.
Количество церулоплазмина в I группе, напротив, уменьшалось в период со 2-й по 3-ю нед после родов (на 11,0-11,3 %, Р < 0,05), но несколько возрастало через 4 нед. Во II группе оно увеличивалось на 17,2 % (Р < 0,01) через 2 нед после родов, а к 3-4-й нед уменьшалось на 3,2-7,9 %. При этом на 2-ю и 3-ю нед после родов наблюдалась отрицательная корреляция между молочной продуктивностью и концентрацией церулоплазмина в сыворотке крови (по соответствующему показателю животные из II группы в эти периоды превосходили особей из I группы соответственно на 6,3 и 3,5 %). Отмеченные колебания в содержании церулоплазмина, надо полагать, вызваны истощением антиоксидантной системы вследствие высокой молочной продуктивности. Именно этот период связывают с пониженной резистентностью животных и риском послеродовой акушерской патологии.
Через 2 нед после родов активность каталазы начинала повышаться в обеих группах — соответственно на 16,9 % (Р < 0,01) и 0,8 % и далее продолжала нарастать (на 44,4 и 25,6 % к 4-й нед), оставаясь выше в I группе (на 25,3 %, Р < 0,001). Активность глутатионредуктазы через 2 нед после родов по группам уменьшалась соответственно на 4,6 и 7,2 %. С увеличением срока после родов до 3 нед она повышалась на 1,1 и 3,5 %, до 4 нед — на 3,2 и 12,3 % при больших значениях во II группе (на 84,3 %). Таким образом, после родового стресса в системе АОЗ у высокопродуктивных животных защитно-приспособительные механизмы в определенной степени угнетены, как следствие, устойчивость к стрессу снижена и риск развития акушерской патологии выше, чем у низкопродуктивных животных.
Количество каротина (предшественник витамина А), как и большинства других биоантиоксидантов, в 1-ю нед после родов уменьшалось на 8,7 % в I и на 14,9 % — во II группе. У коров из I группы через 2 нед оно продолжало снижаться, к 3-й нед отмечалась тенденция к восстановлению и только через 4 нед происходило повышение этого показателя на 20,6 %. Во II группе животных через 2 нед после родов концентрация каротина, наоборот, повышалась на 20,0 %, через 3 нед — на 33,4 %, а через 4 нед стабилизировалась, снизившись на 3,6 %. Это еще раз подтверждает, что у высокопродуктивных животных родовой стресс приводит к снижению функциональной активности антиоксидантной системы, потенциал которой восстанавливается лишь к 3-4-й нед после родов.
Итак, животные с более высокой молочной продуктивностью сильнее реагируют на физиологический стресс, что приводит к повышенному образованию продуктов перекисного окисления липидов. Из-за этого восстановление антиокислительного потенциала у них требует большего времени, замедляются инволюционные процессы в репродуктивных органах, что при определенных обстоятельствах может стать причиной развития акушерской патологии.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. А н т о н о в  А.В. Некоторые показатели системы антиоксидантной защиты у спортивных лошадей при тренинге разной интенсивности. С.-х. биол., 2010, 4: 59-65.
2. Б л и з н е ц о в а  Г.Н.,  Р е ц к и й  М.И.,  Н е ж д а н о в  А.Г.,  С а ф о н о в  В.А. Антиоксидантный статус и продукция оксида азота у коров при акушерско-гинекологи-ческой патологии. Докл. РАСХН, 2008, 1: 53-55.
3. Р е ц к и й  М.И. Система антиоксидантной защиты у животных при стрессе и его фармакологической регуляции. Докт. дис. Воронеж, 1997: 48-66.
4. D e k k e r  G.,  Z e c m a n  G. Pathogenesis of preeclampsia: a hypothesis. Clinic Obstetr.  Gynecol., 1992, 35(2): 317-337.
5. S t e v e n  E.,  C a l v i n  M.,  O n l i n e D. Does fasting in pregnant sheep cause a syndrome analogous to human preeclampsia. J. Vet. Res., 1998, 1(4): 43-53.
6. Б е л о н о в с к а я  О.С. Ферменты и изоферменты углеводного обмена сыворотки крови при гинекологических заболеваниях коров черно-пестрой породы. Автореф. канд. дис. М., 1993.
7. В л а д и м и р о в  Ю.А.,  А р ч а к о в  А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. М., 1972.
8. К о л ч и н а  А.Ф. Патогенетические особенности токсикозов беременных и фетоплацентарной недостаточности у коров. Мат. науч. конф., посвященной 70-летию ф-та ветеринарной медицины ВГАУ им. К.Д. Глинки. Воронеж, 1996: 43.
9. К о л ч и н а  А.Ф. Фетоплацентарная недостаточность и токсикозы беременных коров в техногенно загрязненных регионах Урала и методы их профилактики. Докт. дис. Воронеж, 2000.
10. Н е ж д а н о в  А.Г.,  Р е ц к и й  М.И.,  К у ш н и р  И.Ю. Антиоксидантная недостаточность и патология послеродового периода у коров. Уч. зап. Витебской ордена «Знак Почета» государственной академии ветеринарной медицины, 2001, 37(2): 115-116.
11. Р е ц к и й  М.И. Роль системы антиоксидантной защиты организма в возникновении послеродовых заболеваний у коров. Мат. науч. конф., посвященной 50-летию Краснодарской НИВС «Состояние и перспективы развития научных исследований по профилактике и лечению болезней сельскохозяйственных животных и птиц». Краснодар, 1996, ч. 2: 59-61.
12. Ш а х о в  А.Г.,  Б у з л а м а  В.С.,  С а м о х и н  В.Т. и др. Эколого-адаптационная стратегия защиты здоровья и продуктивности животных в современных условиях. Воронеж, 2001.
13. N a z i r o g l u  M.,  G u r  S. Antioxidants and lipid peroxidation leves of blood and cervical mucus in cows in relation to pregnancy. Dtch. Tierarztl. Wochenschr., 2000, 107(9): 374-376.
14. Р е ц к и й  М.И.,  Ш а х о в  А.Г.,  Ш у ш л е б и н  В.И. и др. Методические рекомендации по диагностике, терапии и профилактике нарушений обмена веществ у продуктивных животных. Воронеж, 2005.

FEATURES OF LIPID PEROXIDATION IN DRY PREGNANT AND HIGHLY PRODUCTIVE LACTIC COWS

I.Yu. Ventsova

The authors have studied the intensity of lipid peroxidation, the state of enzymatic and not enzymatic links of antioxidant system of dry pregnant and lactic cows having average annual lactic productivity of 6.0-10.2 metric ton and 3.1-4.2 metric ton. It was established that the increase of cow lactic productivity reveals physiological stress of pregnancy, birth and lactation, which is accompanied by increased formation and accumulation of product of free radical lipid oxidation and low activity of antioxidant system.

Keywords: cows, antioxidant system, the dry period, milk productivity.

Оформление электронного оттиска