Сельскохозяйственная биология, 2014, № 6, с. 107-115.

УДК 636.2:591.16:577.125.33:577.334

doi: 10.15389/agrobiology.2014.6.107rus

СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ И РЕПРОДУКТИВНОЕ ЗДОРОВЬЕ КОРОВ

В.А. САФОНОВ¹, А.Г. НЕЖДАНОВ², М.И. РЕЦКИЙ², С.В. ШАБУНИН²,
Г.Н. БЛИЗНЕЦОВА²

Свободнорадикальное окисление липидов (СРО) рассматривается как один из доминирующих метаболических процессов, которые обеспечивают регуляцию функциональной деятельности физиологических систем организма, а также как индуктор оксидативного стресса свободнорадикальной патологии. Реакции пероксидного окисления служат источником основной массы энергии, необходимой для жизнедеятельности, и показателем устойчивости метаболических превращений в организме. Образование, накопление и утилизация продуктов СРО контролируется системой противоокислительной (антиоксидантной) защиты, включающей неферментативные и ферментативные звенья. В условиях одного их крупных племзаводов по разведению молочного скота красно-пестрой породы «Дружба» (Павловский р-н, Воронежская обл.) в зимне-стойловый период на 96 коровах мы изучали особенности функционирования системы пероксидное окисление липидов—антиоксидантная защита при нормальном течении беременности и гестозе, а также при нормальном течении послеродового периода и при послеродовом эндометрите, субинволюции матки и дисфункции яичников. Определяли содержание в крови общих липидов, холестерина, триглицеридов, малонового диальдегида (МДА), сумму стабильных метаболитов оксида азота (NO·), концентрацию витаминов Е и С, активность глутатионпероксидазы (ГПО), глутатионредуктазы (ГР), каталазы, супероксиддисмутазы (СОД). Показано, что в основе развития гестоза и острых послеродовых осложнений у коров лежит высокая активность пероксидного окисления липидов (ПОЛ) и системы оксида азота при снижении мощности неферментативного звена антиоксидантной защиты и компенсаторном повышении активности ферментативного звена. Так, в крови коров, больных гестозом, отмечено увеличение концентрации МДА на 42,3-43,0 %, NO· — на 31,9-38,0 %. При легкой форме гестоза активность глутатионпероксидазы (ГПО) возросла на 11,0 %, каталазы — на 14,3 %, концентрация витамина С — на 24,1 %, а количество витамина Е снизилось на 11,7 % из-за увеличения его расхода на нейтрализацию токсических продуктов ПОЛ. С усилением тяжести патологического процесса активность ГПО по сравнению с таковой у клинически здоровых животных возрастала на 26,0 %, каталазы — на 17,3 %, количество витамина Е снижалось на 33,3 % (р < 0,01), витамина С — на 17,2 %. На фоне повышения интенсивности СРО отмечали усиление анаэробного распада углеводов для обеспечения тканей развивающегося плода энергией в условиях недостатка кислорода, который возникает в связи с расстройством маточно-плацентарного кровообращения. Воспалительный процесс в половых органах после родов развивался на фоне повышения концентрации МДА на 76,0 %, NO· — в 2,9 раза, активности ГПО — на 65,8 %, ГР — на 14,6 %, СОД — на 46,0 %, каталазы — на 45,7 % и снижения содержания витамина E на 35,5 %. Бесплодные животные с дисфункцией яичников характеризовались высокой активностью процессов пероксидации липидов и низкой генерацией оксида азота, о чем свидетельствует превышение концентрации МДА в крови на 57,0 %, активности ГПО — на 27,6 %, ГР — на 10,5 %, СОД — на 31,9 %, каталазы — на 24,3 % при снижении содержания NO· на 56,9 % и витамина Е — на 31,6 % по сравнению с аналогичными показателями у здоровых животных. Падение концентрации NO· в крови следует отнести за счет резкого снижения гормонсинтезирующей функции яичников, и в то же время низкая продукция NO· может лежать в основе нарушения генеративной функции гонад. Высокая активность реакций пероксидного окисления свойственна также животным с хронической патологией матки, однако эти процессы менее выражены, чем у коров с острой патологией.

Ключевые слова: коровы, кровь, пероксидное окисление липидов, беременность, послеродовой период, норма, патология.

Полный текст

FREE RADICAL LIPID OXIDATION AND REPRODUCTIVE HEALTH OF COWS

Free radical lipid oxidation is currently considered as one of the dominant metabolic processes of physiological system functional activity. When it goes beyond regulated limits it is considered as an inductor of free radical pathology oxidative stress. In the conditions of a big dairy cattle breeding farm (Voronezh Province), specialized in Red-and-White breed, the functioning peculiarities of the peroxidation system lipid-oxidant defense in cows at the normal course of gestation and at gestosis, at the normal course of postpartum period and at puerperal endometritis, uterus subinvolution and ovarian dysfunction were studied. The state of lipid peroxidation processes and antioxidant system were evaluated by determining total lipid content, cholesterol, triglycerides, malonic dialdehyde (MDA), nitrogen oxides (NO·), E and C vitamins concentrations, glutathione peroxidase (GPO), glutathione reductase (GR), catalase, superoxide dismustase (SOD) activity in blood. It is demonstrated that the high activity of lipid peroxidation reactions and the system of nitrogen oxide at decrease of antioxidant defense non-enzymic link capacity is the basis of gestosis and acute postnatal complications. Thus, аn increase of MDA concentration by 42.3-43.0 %, NO· by 31.9-38.0 % was observed in cows with gestosis. At mild gestosis the glutathione peroxidase activity, catalase activity and vitamin C concentration increased by 11.0 %, 14.3 %, 38.0 %, and 24.1 %, respectively, while vitamin Е concentration decreased by 11.7 % due to more consumption for neutralization of the toxic peroxidation products. At more sever pathology, the glutathione peroxidase activity and catalase activity in blood increased by 26.0 % and 17.3 %, respectively, when compared to the healthy animals, while vitamins E and C concentrations decreased by 33.3 % (р < 0,01) and 17.2 %, respectively. As free radical oxidation intensified, an anaerobic degradation of carbohydrates was activated to supply the tissues of developing fetus with energy under oxygen deficit occurred because of violation of the blood circulation. Postpartum inflammation in the genital organs in cows developed against the background of increase of MDA concentration by 76.0 %, GPO and GR activity by 65.8 % and 14.6 %, respectively, SOD by 46.0 %, catalase by 45.7 %, 2.9 times increase of NO· concentration and reduction of vitamin E content by 35.5 %. Infertile animals with ovarian dysfunction were characterized by high activity of lipid peroxidation processes and by low level of nitrogen oxide generation. This is indicated by an increased concentration of MDA by 57.0 %, activity of GPO by 27.6 %, GR by 10.5 %, SOD by 31.9 %, catalase by 24.3 %, with a reduced content of NO· and vitamin E by 56.9 % and 31.6 %, respectively, in comparison with healthy animals. A decrease in NO· concentration in blood could result from a sharp depression of hormone synthesizing function in ovaries, and low NO· production could disturb functions of the gonads. The high level of peroxidation is peculiar to animals with chronic uterus pathology, however, it is less expressed than in cows with acute course of the pathological process.

Keywords: cows, blood, lipid peroxidation, gestation, postpartum period, norm, pathology.

Оформление электронного оттиска