Зависимость биохимических показателей крови матери и плода от обеспеченности организма матери йодом

УДК 636.4.084.412:612.015

ЗАВИСИМОСТЬ БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КРОВИ

МАТЕРИ И ПЛОДА ОТ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ОРГАНИЗМА МАТЕРИ ЙОДОМ

Е. В. ГРОМОВА

ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева», г. Саранск, Республика Мордовия, Россия, 430005

Резюме. В результате исследований определена зависимость биохимических показателей крови матери и плода от обеспеченности организма матери йодом.

Ключевые слова: йод, плод, пероксидаза, щелочная фосфатаза, гематокрит.

Summary. The studies determined the dependence of biochemical parameters of blood of mother and fetus from the mother's body iodine sufficiency.

Key words:iodine, fetus, peroxidase, alkaline phosphatase, hematocrit.

Введение. Кровь является той средой, через которую клетки тела получают из внешней среды все необходимые для их жизнедеятельности вещества. В свою очередь через кровь происходит удаление из клеток веществ, являющихся продуктами жизнедеятельности. Состав крови свидетельствует о нормальных и патологических процессах, происходящих в организме животного. Значение крови определяется прежде всего тем, что с ее помощью поддерживается постоянство внутренней среды организма.

Анализ источников. Большое значение для оценки уровня и направления обмена веществ в организме животных имеет исследование крови. Кровь, как внутренняя среда организма, участвует во всех жизненно важных его отправлениях. Изменения в обмене веществ, вызываемые влиянием различных факторов, прежде всего отражается на составе крови. Если уровни биохимических показателей находятся в пределах нормативных колебаний, то изучаемый фактор не оказывает вредного воздействия на физиологическое состояние и здоровье подопытных животных. Такой вывод справедлив, но следует выявить сдвиги в обмене веществ.

Развитие плода и его жизнеспособность определяется характером и уровнем обмена веществ в организме матери, степенью обеспеченности и использованием питательных веществ из рационов в период беременности. В течение супоросности в организме матери и плода происходят значительные изменения химического состава крови, органов

и тканей, усиливается использование питательных веществ рационов. Потребность плода в минеральных веществах, в том числе и в йоде, сильно возрастает во вторую половину внутриутробного развития, когда идет интенсивный рост и развитие различных тканей, и органов и в целом плода. В связи с этим происходит значительное перераспределение содержания йода не только между органами и тканями материнского организма, но и между органами плода [1-7].

Цель работы - изучить зависимость биохимических показателей крови матери и плода от обеспеченности организма матери йодом.

Материал и методика исследований. Для решения поставленных задач нами было проведено 18 опытов. Опыты проводили методом групп и периодов.

В условиях вивария были проведены опыты на свиньях крупной белой породы. Для этого по принципу аналогов были отобраны ремонтные свинки, которые были разделены на 2 группы. Группы формировались с учетом возраста, упитанности, живой массы, происхождения и состояния здоровья.

Рационы животных 1 группы были сбалансированы по основным питательным, минеральным и биологически активным веществам согласно существующих норм. Животные этой группы получали комбикорм, состоявший из кукурузы, пшеницы, ячменя, соевого шрота, травяной муки, минеральных солей, премикса КС-1, с низким содержанием йода (0,15 мг/кг) (основной рацион) + йодвидон, синтезированный КНПО «Йодобором» (авторское свидетельство № 1697695).

Йодвидон - это комплексное соединение молекулярного йода с по-ливинилпирролидоном. Соединения йода добавляли в премикс из расчета 0,15 мг йода/кг сухого вещества корма. Свиньи 2 группы получали в период супоросности и лактации эти же рационы, но без добавок йода.

Свинки были покрыты в возрасте 8-9 месяцев с живой массой не менее 100 кг. Балансовые опыты проведены в конце второго и третьего месяцев супоросности, а также на лактирующих матках в конце подсосного периода (на четвертой неделе).

Убои животных (по 3 головы) были проведены на 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 и 105 сутках беременности, а также холостых и свиноматок после опороса.

Результаты исследований и их обсуждение. В результате проведенных исследований (табл. 1) выявлено, что у всех подопытных животных биохимические показатели крови были в пределах физиологических норм. С возрастом у животных отмечается повышение насыщенности крови гемоглобином. У свиноматок, получавших с рационами оптимальные дозы йода, наблюдается увеличение в крови гемогло-

бина. Физиологическое состояние животных оказало определенное влияние на содержание в цельной крови всех биохимических показателей. В цельной крови холостых свиноматок содержалось 93,6 г/л гемоглобина к 60 суткам супоросности его количество увеличивается на 18,48 % (Р< 0,050) и составляет 110,9 г/л, а к 90 суткам беременности снижается на 13,88 % (Р<0,050), затем после опороса снова увеличивается на 5,24 % (Р<0,200) и после отъема составляет 110,6 г/л или больше на 10,05 % (Р<0,200).

Т а б л и ц а 1. Динамика биохимических показателей крови свиноматок при разном уровне йода в рационе

Группы Цельная кровь Плазма крови

Гемоглобин, г/л Гемато-крит, % Пероксидаза, ед. экст/с Щелочная фосфатаза, мкм г/нф/ч/мл Церулоплазмин, мкм пфд/г/мл

Холостые

I 93,6±0,55 40,16±0,18 0,625±0,03 3,27±0,21 41,27±1,49

60 суток супоросности

I 110,9±1,58 40,71±2,34 0,623±0,05 3,93±0,35 48,20±1,98

90 суток супоросности

I II 95,5±0,68 89,9±0,52 44,51±1,54 43,32±1,96 0,680±0,03 0,592±0,01 7,33±0,47 5,27±0,42 62,07±1,14 58,00±2,72

После опороса

I 100,05±0,88 37,51±0,69 0,700±0,00 3,25±0,31 48,93±3,50

После отъема

I II 110,6±0,89 109,4±0,36 42,25±1,16 40,35±0,43 0,532±0,08 0,490±0,04 3,69±0,19 3,02±0,44 47,17±2,47 48,93±2,30

Примечание: пнф - п-нитрофенилфосфат натрия; пфд - п-фенилендиамин дигидро-хлорид.

Беременность и лактация вызывают большое физиологическое напряжение организма, что обусловливает существенное изменение картины крови. В литературе по этому вопросу встречаются довольно противоречивые данные. Противоречивость результатов исследований объясняется тем, что изменения картины крови на протяжении всего периода беременности тесно связаны с сезоном года, возрастом животных и другими факторами.

По результатам проведенных нами исследований установлено, что содержание гемоглобина в первой половине супоросности имеет тен-

денцию к повышению, а во второй половине - к снижению. Содержание гематокрита в крови холостых животных было 40,16 %, и примерно на этом уровне остается до 60 суток супоросности, а затем повышается и к 90 суткам беременности увеличивается на 9,33 % (Р<0,100) и равнялось 44,51 %, а затем во время лактации уменьшается на 15,73 % (Р<0,025) и составляет 37,51 % и после отъема увеличивается на 12,66 % (Р<0,050) и составляет 42,26 %. Повышение гематокрита во вторую половину супоросности обусловлено неравномерностью повышения в крови уровня гемоглобина и количества эритроцитов. Беременность ведет к глубокой перестройке всего организма, и прежде всего гормонального статуса, который может влиять на морфологический состав крови. Поэтому наибольшие изменения в крови происходят в начальный период и в конце беременности, когда перестройка начинается или заканчивается.

Фермент пероксидаза катализирует реакцию окисления определенных химических соединений (йодистый водород, нитриты, фенолы, различные токсины и др.) за счет избыточного кислорода перекиси. Нарушение функции пероксидаз в организме может привести к развитию патологии, поскольку устраняется механизм, препятствующий накоплению в тканях и органах таких высокотоксичных продуктов, как перекись водорода и супероксидионы.

Клиническое значение имеют исследования уровня активности щелочной фосфатазы и кислотой фосфатазы.

Щелочная фосфатаза - этим термином обозначается ряд ферментов с оптимумом рН от 8,6 до 10,1. Сильным активатором ее является магний. Цистеин, глутатион, глутаминовая кислота и версен ингибируют фермент.

Наибольшее количество щелочной фосфатазы сосредоточено в костной ткани, слизистой оболочке кишечника, печени и почках. Принято считать, что щелочная фосфатаза сыворотки крови происходит главным образом из костной ткани. О костном происхождении фермента свидетельствует факт увеличения активности энзима при ряде заболеваний костной системы.

В своих исследованиях мы изучали активность двух ферментов в плазе крови - щелочной фосфатазы и церулоплазмина. В нашем опыте на активность щелочной фосфатазы (мкМ пнф/ч/мл) оказали влияние -возраст свиноматок, их физиологическое состояние и количество йода в рационе животных (табл. 1). При изучении активности щелочной фосфатазы в плазме крови свиноматок нами установлено, что до осеменения животных она составляла 3,27 мкМ пнф/ч/мл и к 60 суткам беременности этот показатель увеличивается на 21,41% (Р< 0,050), а на 90 сутки супоросности уже равняется 7,33 мкМ пнф/ч/мл, то есть уве-

личивается в 1,87 раза. Во время лактации свиноматок активность щелочной фосфатазы снижается в 2,25 раза, но после отъема поросят она снова увеличивается на 13,54 % (Р<0,050) и составляет 3,69 мкМ пнф/ч/мл.

Уровни йода в рационе подопытных животных также оказали влияние на этот показатель. На 90 сутки супоросности животных активность щелочной фосфатазы в плазме крови свиноматок первой группы была выше на 39,09 % (Р<0,025), а после отъема поросят соответственно на 22,19 % (Р<0,050).

В обмене йода существенное значение имеет медь, которая, входя в состав ферментов, участвует в процессах превращения неорганических форм йода в органические. Медь способствует окислению йода в молекулярный йод, а дефицит ее снижает активность цитохромоксидазы, принимающей участие в процессе окисления йода.

Церулоплазмин - медь содержащий белок (8 атомов) с голубой окраской, образован одной полипептидной цепью с установленной первичной структурой. Церулоплазмин - мультифункциональный белок, обладающий активностью фероксидазы, аминоксидазы и частично супероксиддисмутазы, участвующий в гомеостазе меди и играющий роль реактанта острой фазы в воспалительных процессах, защищает липидные мембраны от перекисного окисления.

Активность церулоплазмина в плазме крови холостых свиноматок составляла 41,27 мкМ пнд/ч/мл, а к 60 суикам беременности увеличилось на 16,71% (Р<0,025) и к 90 суткам супоросности уже равнялась 62,07 мкМ пнд/ч/мл или выше на 28,76 % (Р<0,001). Во время лактации животных активность фермента понизилась на 21,08 % (Р<0,005) и на этом уровне остается до отъема поросят от свиноматок.

При недостатке йода в рационе (II группа) активность церулоплаз-мина в плазме крови супоросных животных понизилась на 7,02 % (Р<0,050) по сравнению с первой группой, а после отъема поросят соответственно на 4,11 % (Р<0,200).

Таким образом, активность изучаемых ферментов в плазме крови с ходом беременности животных повышается, а при дефиците йода их активность снижается.

Одной из важнейших проблем морфологических и физиологических исследований является изучение обмена веществ между матерью и плодом животных. Накопление данных по обмену веществ на разных стадиях внутриутробного развития плода углубят понимание факторов регулирующих процессы образования органов и тканей у животных.

Уровень обменных процессов в организме плода значительно отличается от таковых у взрослых животных. В основе такого различия лежит наличие плацентарного барьера между организмом матери и ее

плодов. Плацента обладает избирательными свойствами, в силу которых одни вещества проникают из крови матери в кровь плода, а другие задерживаются или подвергаются биохимической переработке и только после этого уже в новом, своеобразном состоянии поступают в организм плода. Кровь плода по своему химическому составу значительно отличается от крови матери.

Нами проведены исследования крови эмбрионов в 60- и 90-суточ-ном возрасте. Сравнение динамики биохимического состава крови матери и плода показывает, что содержание гемоглобина и гематокрита в крови плода меньше, чем в крови матери (табл. 2).

Т а б л и ц а 2. Динамика биохимических показателей крови плодов при разном уровне йода в рационе свиноматок

Груп пы Цельная кровь Плазма крови

Гемоглобин, г/л Гематокрит, % Щелочная фосфатаза, мкМ пнф/г/мл Церулоплазмин, мкМ пфд/г/мл

60 суток

I 40,7±0,41 25,71±1,91 3,20±0,44 0,80±0,14

90 суток

I II 65,9±0,42 67,7±0,63 34,80±0,47 34,79±0,46 4,62±0,24 3,39±0,42 2,50±0,21 2,46±0,28

Особенно эта разница наблюдается в возрасте 60 суток. В крови матери в это время содержится больше гемоглобина в 2,35 раза, гема-токрита в 1,58 раза, чем в крови плода. С возрастом плода количество гемоглобина и гематокрита в его крови заметно увеличивается. Если в 60-суточном возрасте гемоглобина содержалось 40,7 г/л, то в 90-суточ-ном уже в 65,9 г/л или возрастает в 1,62 раза, гематокрита, соответственно 25,71 и 34,80 %, то есть увеличивается в 1,35 раза.

В крови плода в 90-суточном возрасте гемоглобина было меньше в 1,53 раза, а гематокрита соответственно в 1,28 раза, чем у матери.

Сравнительные данные показывают, что уровни йода в рационах подопытных животных не оказывают существенного влияния на эти морфологические показатели.

Следовательно, в крови плода на протяжении изучаемого нами периода содержалось меньше как гемоглобина, так и гематокрита по сравнению с кровью матери. С ростом и развитием плода содержание этих веществ в крови повышается.

Активность щелочной фосфатазы в плазме крови 60-суточных плодов первой группы составила 3,20 мкМ пнф/ч/мл, а в 90-суточном воз-

расте уже составляет - 4,62 мкМ пнф/ч/мл или увеличивается в 1,44 раза. Оптимальный уровень йода в рационе животных этой группы способствовал увеличению активности щелочной фосфатазы в 1,36 раза. Активность этого фермента в плазме крови матери в 60 суток беременности была выше в 1,23 раза (г = 0,96), а в 90 суток соответственно в 1,59 раза (г = 0,99), чем в плазме крови плода.

Активность церулоплазмина в плазме крови 60-суточных плодов составила 0,80 мкМ пфд/ч/мл, а к 90-му дню увеличивается в 3,13 раза. При сопоставлении активности этого фермента в плазме крови свиноматок и их плодов нами установлено, что в 60 суток беременности активность церулоплазмина в плазме крови матери была выше в 60,25 раза (г = 0,94) и на 90 сутки супоросности соответственно в 24,83 раза (г = 0,98) по сравнению с активностью этого фермента в плазме крови плода.

Заключение. Величина гемоглобина и гематокрита слабо зависит от физиологического состояния свиноматок и уровня йода в рационе. У плода величина этих показателей значительно ниже, чем у матери, и не изменяется при различной обеспеченности йодом.

Активность церулоплазмина и щелочной фосфатазы в плазме и пе-роксидазы в цельной крови была наиболее высокой у маток в последней трети супоросности. При дефиците йода специфическая активность этих металлоэнзимов достоверно снижается только у беременных животных. У йоддефицитных плодов активность щелочной фос-фатазы в 1,4 раза ниже контроля, а уровень церулоплаплазмина не изменяется. У плодов и их матерей активность щелочной фосфатазы в крови примерно одинакова, тогда как активность церулоплазмина у плодов в 25-60 раз ниже, чем у матерей.

ЛИТЕРАТУРА

1. Авцын, А. П. Микроэлементозы человека / А. П. Авцын, А. А. Жаворонков, М. А. Риш. - М.: Медицина, 1991. - 495 с.

2. Громова, Е. В. Биологические показатели крови / Е. В. Громова, А. В. Кокорев // Проблемы физиологии, биохимии и питания животных. - Саранск, 1998. - С. 213-217.

3. Громова, Е. В. Биологическое обоснование потребности свиней в йоде / Е. В. Громова // Сельскохозяйственная биология. - 2001. - N° 6. - С. 51-59.

4. Громова, Е. В. Влияние уровня йода на убойные качества свиней / Е. В. Громова, В. С. Сушков, В. В. Корякин // Физиология, морфология и биохимия. - Саранск, 2001. - С. 161-162.

5. Громова, Е. В. Влияние уровня йода в рационе на функциональную активность щитовидной железы / Е. В. Громова, А. В. Кокорев, В. С. Сушков // Физиология, морфология и биохимия. - Саранск, 2001. - С. 159-160.

6. Громова, Е. В. Гематологические показатели ремонтных свинок при разных уровнях йода в рационе / Е. В. Громова // Актуальные проблемы интенсивного развития животноводства. - Горки: БГСХА. 2014. - Вып. 17. - В 2 ч. - Ч. 2. - С. 207-213.

7. Громова, Е. В. Метаболизм йода у свиней в онтогенезе / Е. В. Громова, С. Г. Кузнецов. - Саранск: Мордовское книжное издательство, 2003. - 297 с.