Метод оценки функциональных эндокринных резервов надпочечников у мясных бычков

Метод оценки функциональных эндокринных резервов надпочечников у мясных бычков

В. И. Сорокин, к.б.н, доцент, Оренбургский ГАУ

Известно, что в реализации генетического потенциала животного организма важная роль принадлежит нейрогормональной системе.

В связи с этим, особую актуальность приобретают исследования, посвященные изысканию гормональных тестов, позволяющих не только получить более полную информацию о наследственных особенностях и потенциальных возможностях животных, но и использовать их в качестве маркеров для ранней прогнозирующей оценки генетических ресурсов животных [1, 2, 4, 5, 6, 7].

Для того, чтобы эндокринные критерии были приемлемыми для генетической характеристики животных, необходимы исследования по разработке новых методических приемов оценки функциональной активности желез внутренней секреции. Перспективной для поисков эндокринных критериев представляется концепция о функциональных резервах желез внутренней секреции [3]. Сущность ее в том, что максимальная ответная реакция эндокринной железы на оптимальную специфическую стимуляцию тропным гормоном раскрывает резервы железы-эффектора, при этом количественная характеристика гормональных резервов генетически взаимосвязана с хозяйственно-полезными признаками.

Однако до настоящего времени работ по определению функциональной активности желез внутренней секреции у мясных животных не проводилось. Поэтому задачей нашего исследования явилось определение оптимальной дозировки и кратности введения адренокортикотропного гормона (АКТГ) с целью выявления уровня функциональных эндокринных резервов надпочечников у мясных бычков. Выбор гормональной функции надпочечника в качестве объекта изучения неслучаен. Синтезируемые им гормоны играют важную роль в регуляции обмена веществ в организме животного, а в стрессовых ситуациях эта железа быстро мобилизует свои эндокринные резервы и пролонгирует их действие в зависимости от силы и продолжительности действия стрессирующего фактора.

Исследования проводились в ОНО ГПЗ «Ди-митровский» Оренбургской области на бычках казахской белоголовой породы 11—13-месячного возраста, массой 250—310 кг, содержащихся на испытательной станции.

По принципу групп-аналогов, с учетом возраста, массы тела и физиологического состояния, было создано шесть групп животных, по шесть животных в каждой (табл. 1).

1. Схема опыта

Кратность введения АКТГ Доза АКТГ, ие/кг

0,25 0,5 0,75

Однократное Двукратное 1 группа 4 группа 2 группа 5 группа 3 группа 6 группа

Содержание и кормление подопытных бычков проводилось по технологии, принятой в мясном скотоводстве в одной производственной группе. Опыт проводился одновременно во всех подопытных группах.

Установление уровня функциональных эндокринных резервов надпочечников проводили при стимуляции эндокринной функции железы кор-тикотропином (препаратом АКТГ) по следующей схеме: 1) определение исходного (до стимуляции) содержания кортизола в сыворотке крови; 2) однократное или двукратное (с получасовым интервалом) внутримышечное введение кортикотропи-на в дозах 0,25; 0,50; и 0,75 ие/кг; 3) определение ответной реакции надпочечников на специфическую стимуляцию, которую оценивали по концентрации кортизола в сыворотке крови через 30, 60, 90, 120, 180, 240, 300 мин после первого введения тропного гормона.

Кровь брали путем пункции наружной яремной вены. Полученную сыворотку хранили в жидком азоте. Гормоны определяли радиоиммунным методом в лаборатории генетики желез внутренней секреции ВНИИРГЖа.

Для того, чтобы полученные на различных животных данные по концентрации кортизола были сравнимы между собой, а характер изменений более четко отражал суть явления, мы выразили их в относительных значениях. При этом величина функциональной активности железы в конкретный момент времени представляла собой отношение исходного уровня гормона в момент отбора крови к максимальному его уровню за весь период наблюдения (У /У мах).

Свидетельством достижения уровня функциональных эндокринных резервов надпочечников при различных схемах тропной стимуляции являлось выведение железы на максимум ее гормональной активности. При этом кривая, характеризующая динамику концентрации глюкокортикои-да, должна иметь вид параболы, выходящей на плато.

В данном исследовании мы определили следующие параметры динамики кортизола, характеризующие ее в пределах плато. Во-первых, за минимальный предел глюкокортикоидной активности надпочечников принята концентрация корти-

зола не менее 75% от максимальной. Во-вторых, длительность периода максимальной гормональной активности считалась оптимальной в случае продолжительности плато более двух часов. В-третьих, коэффициент вариации (Оу) концентрации кортизола в среднем по группе в пределах плато не должен превышать 15%.

Физиологический уровень функциональной активности надпочечников у бычков характеризовался высокой вариабельностью. Об этом свидетельствуют данные концентрации кортизола в крови у подопытных бычков (п=36) до введения тропного гормона. При Пт 2,0—62,0 нг/мл и Су — 67,5% содержание кортизола составило 21,4±2,44 нг/мл (р>0,05). То есть данный эндокринный показатель характеризует уровень секреции глюко-кортикоида у конкретного животного в данный момент времени и не может служить критерием оценки не только генотипа, но и фенотипа животного.

Анализ результатов опыта показал, что реакция железы в ответ на тропную стимуляцию АКТГ в начале опыта была однотипна у всех животных независимо от дозы и кратности введения и характеризовалась резким (в 2,7—5,6 раза) и высокодостоверным (р<0,001—р<0,01) подъемом уровня глюкокортикоидной активности уже через 30 мин. после начала опыта (рис. 1).

Следует отметить, что при однократной стимуляции у животных первой и второй групп содержание кортизола к 90 минуте достигало максимума или близких к нему величин (У/Утах>0,75), и удерживалось на этом уровне в течение 30 мин., и в дальнейшем снижалось. Однако доза АКТГ 0,5 ие/кг оказывала больший стимулирующий эффект. Так, при данной схеме стимуляции концентрация глюкокортикоида через 2 часа составила в среднем по группе 90% от максимального (при лимите 75—100%) и превысила соответствующий показатель первой группы на 13% (при лимите 48 - 100%).

У бычков третьей группы повышенная доза АКТГ удерживала уровень секреции гормона, характерный для плато, уже в течение двух часов. Однако концентрация кортизола в данном случае колебалась на уровне минимальной границы плато (У/Утах равно 0,76-0,79). Затем отмечено снижение содержания кортизола с последующим значительным повышением уровня секреции гормона к концу учетного периода.

Следовательно, однократная инъекция АКТГ в исследуемых дозах не выводит железу на стабильно высокий уровень секреции.

Изучение активности железы при двукратной инъекции АКТГ показало, что содержание кортизола достигает максимума, или близких к нему значений, у животных четвертой, пятой групп через 90 мин. после первого введения тропного гормона, а у бычков шестой группы — через 60 мин.

Анализ данных, характеризующих индивидуальную глюкокортикоидную активность бычков данных групп, показал, что при введении АКТГ в дозе 0,25 в ие/кг из шести животных только у трех динамика содержания кортизола свидетельствовала, что у данных особей достигнут уровень секреции, раскрывающий функциональные эндокринные резервы железы. Однако плато, длительностью более двух часов, отмечено только у одного животного. Коэффициент вариации концентрации кортизола в среднем по группе через 90 и 120 минут после первого введения АКТГ составил 19,7% и 16,7%, и также не укладывался в оптимальные параметры плато. Следовательно, данный вариант гормональной тропной стимуляции не может быть использован для оценки функциональных эндокринных резервов надпочечников.

Двукратное введение кортикотропина в дозе 0,5 ие/кг с интервалом в 30 минут выводило железу — эффектор на стабильно высокий уровень секреции. К этому заключению мы пришли на основании следующих данных. Во-первых, у всех животных данной группы концентрация кортизола достигла высоких величин в пределах плато (более 85% от максимальных). Во-вторых, период стабильно высокого уровня секреции в среднем по группе составил 170 минут, т.е. около трех часов и только у одного животного продолжительность секреции на плато была равна двум часам. У остальных бычков зафиксирован более длительный период максимальной гормональной активности (2,5 часа — у трех животных; 3,5 часа и четыре часа — по одному животному). В-третьих, отмечена высокая достоверность среднегрупповых данных по содержанию кортизола через 90, 120, 180 и 240 минут после первого введения АКТГ. Об этом свидетельствуют низкие значения коэффициентов вариации — 8,2%, 8,8%, 6,1% и 14,7%, соответственно, в вышеперечисленные временные периоды опыта.

Стимуляция гормональной функции у животных шестой группы проводилась повышенной дозой АКТГ. Это сказалось на укорочении периода выведения надпочечников на уровень максимальной секреции (на 30 минут) и увеличении периода стабильно высокой секреции кортизола до 3,5 часов. Однако, концентрация глюкокортикоида в сыворотке крови в среднем по группе в этот период не превышала 80% от максимальной. Причем значение коэффициента корреляции на всем протяжении плато колебалось от 17,1% до 38,5%, т.е. было выше расчетного. Это объясняется значительными индивидуальными особенностями ответной реакции надпочечников на тропную стимуляцию АКТГ в дозе 0,75 ие/кг. Не исключена возможность передозировки препарата, проявляющаяся у некоторых животных с пониженным исходным уровнем секреции гормона (У/Утах <0,1) угнетением функции железы.

Рис. 1 - Динамика концентрации кортизола. По оси абсцисс - время взятия крови (мин.). По оси ординат - концентрация гормона (УДмах). График включает кривую динамики, средние значения концентрации и лимиты

Таким образом, на основании приведенных данных можно сделать заключение, что двукратная стимуляция надпочечника в дозе 0,5 ие/кг, с интервалом в 30 минут между введениями тропно-го гормона, обеспечивает наиболее приближенную к максимальному значению концентрацию кортизола в крови, а определяемый через 1,5—2,0 часа после стимуляции уровень гормона служит показателем, характеризующим функциональные резервы надпочечника у мясных бычков.

Литература

1 Беляев, Д. К. Анализ изменчивости кортикостероидной функции коры надпочечников у серебристо-черных лисиц в процессе их доместикации / Оськина, И. Н., Трут, Л. Н., Бажан, Н. М. // Генетика, 1988. — Т. 24. — № 4. — С. 715—72.

2 Бутров, Е. В., Матвеев, В. А. Способ раннего отбора высокопродуктивных телок по потенциалу функции инсуляторно-го аппарата / Тр. ВНИИФБиП с.-х. животных. — Боровск, 1989. — С. 43—4421.

Дмитриев, В. Б., Степанов, Г. С., Герасимова, Г. Г., Голубев, А. К., Юрченко, О. П. Принципы оценки потенциальных резервов функции желез внутренней секреции как критерия количественной характеристики фено- и генотипа животных // Гормоны в животноводстве. — М. «Колос», 1977. — С. 204—212.

Еременко, В. И. Взаимосвязь коэффициентов активности ин-суляторного аппарата разных пород крупного рогатого скота с их молочной продуктивностью // Проблемы с.-х. производства на современном этапе и пути их решения / Тезисы докл. 23—26 мая 2000. — Белгород. 200. — С. 177—178.

' Матвеев, В. А., Бутров, Е. В., Радченков, В. П. Ранний отбор молодняка крупного рогатого скота с высоким потенциалом продуктивности по гормональным показателям // Биолог. наука на службе животноводства. — Калуга, 1995. — С. 8—10.

Радченков, В. П., Матвеев, В. А., Бутров, Е. В., Буркова, Е. И. Эндокринная регуляция поста и продуктивности сельскохозяйственных животных. — М.: Агропромиздат, 1991. — 160 с.

Степанов, Г. С., Дмитриев, В. Б., Голубев, А. К. О перспективности использования эндокринных показателей для селекционно-генетических исследований // Гормоны в животноводстве. — М. «Колос», 1977. — С. 90—97.