Стимулирующее и ингибирующее действие гипохлорита натрия на микробиом и соматические клетки организма мышей

Динамика среднесуточного прироста аналогична, с возрастом он увеличивался. Наибольшая величина этого показателя во всех группах в подсосный период отмечена с 50- до 60-дневного возраста, при этом самый высокий прирост во все периоды был у поросят 111 группы. В целом за подсосный период величина этого показателя у поросят, получавших 5 и 10 % выжимок, была выше, чем в контроле, на 25,92 и 50,47 г, или на 9,97 и 19,41 % соответственно. Во время доращивания среднесуточный прирост поросят, получавших 10 % сухих яблочных выжимок, был выше, по сравнению с контролем, на 27,03 г, или на 6,54 %, а животных из III группы - на 56,43 г, или на 13,66 %.

По мере увеличения возраста поросят их относительный прирост резко снижался. При этом у

животных, получавших сухие яблочные выжимки, он во все периоды был выше, чем в контрольной группе, за исключением 50...70-дневного возраста, когда отмечалось незначительное превосходство поросят контрольной группы

Выводы. Использование отходов консервной промышленности в качестве замены дорогостоящих концентрированных кормов, позволяет одновременно с экономией концентратов, обеспечить более полноценное кормление молодняка свиней. Включение в подкормку поросят в подсосный период вместо 5 и 10 % концентрированных кормов по питательности сухих яблочных выжимок, а в рационе поросят-отъемышей

10 и 15 % способствует увеличению живой массы и приростов поросят

Литература.

1. Г.Бажов, Л.Бахирева, А.Бажов. Справочник свиновода. Учебное пособие. СПб.: Издательство «Лань», 2007.-272 с.

2. Попов, Л.К. Использование яблочных выжимок при производстве комбикормов для кормления различных половозрастных групп свиней. /Л.К. Попов, Ю.Е. Скрипников, В.Е. Захаров //Мичуринск: Вестник МичГАУ. - №1, 2006. - С. 36-39.

3. Петрухин И.В. Биологические основы выращивания поросят. М.: Россельхозиздат, 1976 - 288 с.

THE USAGE OF DRIED APPLE MARC IN THE PIGGERY-SUCKERS FEEDING THE WEANLINGS DIET. E.V. Yuryeva, V.A. Babuskin, A.N. Negreeva

Summary. The aim of the research was the study of dried apple marc substitution of barley portion in feeding of piggery-suckers affect on the growth rate in body weight and intensity of their growth.

To determine the intensity of growth the experiment piggery were weighed and comparative rate of growth were calculated.

It was stated that the piggery-suckers having in feeding dried apple marc in amounts of 5% and 10% instead of barley showed the growth of body weight in amounts of 9,1% and 17,4%, absolute growth in amounts of 9,5% and 19,4%, daily average rate in amounts of 25,92 g and 50,47 g, as compared with the piggery which got their feeding typical for this farm. The same tendency was found in piggery whose ration was substituted in amounts of 10% and 15% by dried apple marc, that is the body weight is increased in amounts of 9,2% and 17,8%, daily average rate in amounts of 27,03 g 50, 43 g, comparative rate in amounts of 0,32% and 0,53%.

The use of dried apple marc as the substitution of expensive concentrated feeds will allow to save the concentrates and to ensure more intensive growth of piggery.

Key words: piggery, feeding, diet, body weight, amounts of growth, dried apple marc.

УДК 636:612.014.461.3.4

СТИМУЛИРУЮЩЕЕ И ИНГИБИРУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ ГИПОХЛОРИТА НАТРИЯ НА МИКРОБИОМ И СОМАТИЧЕСКИЕ КЛЕТКИ ОРГАНИЗМА МЫШЕЙ

Д.Д. ГОМБОЕВ, кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник

Сибирский НИИ животноводства Россельхозака-демии

E-mail: hainar@mail.ru

Резюме. Воздействие гипохлорита натрия (продукта электролиза хлорида натрия) на соматические и бактериальные клетки внутри организма животных изучено недостаточно. Целью наших исследований было определение условий преобладания его стимулирующего или ингибирующего действия на такие клетки, а также на общее физиологическое состояние животных. В опытах in vitro при недостаточном количестве белка (пептона) гипохлорит натрия достоверно ингибировал рост тест-культуры E.coli. На среде МПА, разведенной в 5 раз, рост тестовой культуры снизился с 45 до 35 ОЕ, при использовании 10-кратного разведения среды - с 15 до 5 ОЕ. Таким образом, основное условие оптимального развития микроорганизмов при действии гипохлорита натрия - высокая концентрация белка.

Для изучения влияния гипохлорита на организм животных было сформировано три группы по 20 гол. самцов беспородных мышей. Особей контрольной группы поили водопроводной водой; II группы - дважды в неделю в первой половине

дня католитом электрохимически активированного раствора

0,5 %-ногохлорида натрия в остальной время водой; III группы - католитом ежедневно.

Постоянное выпаивание гипохлорита натрия мышам к концу третьей недели привело к снижению их живой массы с 25 до 19,1 ± 0,5 г. Кроме того, достоверно уменьшилась мышечная сила (уже к концу второй недели опыта ее показатель в контрольной группе составил 20,2 ± 1,7 мин., в III группе - 13,3 ± 1,2 мин., Р> 0,95) и не менее чем на 40 % снизилась функциональная активность кишечной микрофлоры. При выпаивание гипохлорита дважды в неделю показатель мышечной силы к концу второй недели опыта увеличился до 26,3 ± 2,1 мин. (Р>0,95), функциональная активность кишечной микрофлоры мышей этой группы не изменилась, но увеличилась секреция и активность лимфоидных клеток подслизистого слоя кишечника.

Ключевые слова: гипохлорит натрия, активные формы кислорода, симбиотическая микрофлора, мультисубстратный тест.

На сегодняшний день механизм действия продукта электролиза хлорида натрия (гипохлорита), одного из действующих начал миелопероксидазы полиморфоя-дерных лейкоцитов [1,2,3], на микрофлору организма

изучен недостаточно. Известно, что увеличение его концентрации посредством введения искусственно приготовленного раствора, оказывает выраженное бактерицидное и иммуномодулирующее действие. Однако этот эффект не однозначен. При электрохимической активации питательной среды in vitro отмечена стимуляция роста Escherichia coli, сальмонелл и др. [4], что, по мнению автора, объясняется ускорением массопереноса ионов через клеточные мембраны, которое, в свою очередь, стимулирует рост клеток. In vivo происходят качественно другие процессы, которые трудно сопоставить с наблюдениями в боксовых условиях. Таким образом, возможны два противоположных результата действия гипохлорита на микробные и соматические клетки - стимулирующее и ингибирующее.

По мнению некоторых авторов [5, 6], симбионтную микрофлору кишечника, можно считать дополнительным органом пищеварения, поэтому любое влияние на нее должно быть осторожным и научно обоснованным.

В связи с изложенным цель наших исследований -определение условий, при которых преобладает то или иное действие гипохлорита натрия.

Условия, материалы и методы. Особенность наших опытов на кишечной палочке in vitro заключалась в том, что экспериментальные питательные среды готовили на гипохлорите (католите), то есть их составные части не подвергали никаким иным воздействиям, тогда как А.И. Мирошников [4] работал с электрохимически активированными средами. В качестве контроля использовали питательные среды, приготовленные на неионизированной воде. Тест-микроорганизм (E.coli, штамм АТСС 25922) высевали на мясо-пептонный агар (МПА). Разные концентрации питательной среды получали путем разбавления стандартного МПА (среда 3) в 10 (среда 1) и 5 раз (среда 2). Все манипуляции с тест-культурой были стандартными.

Динамику роста оценивали по изменению оптической плотности культуральной жидкости, величину которой измеряли при помощи счетчика цветных реакций Stat Fax 300 при длине волны 492 нм в единицах оптической плотности.

Для исключения отрицательного воздействия на рост клеток щелочной реакции исходного католита в опыт включили вариант с регуляцией рН среды, приготовленной на католите, до нейтральной при помощи фосфатного буфера по Соренсену.

Для этого в определенный объем католита (гипохлорита) вносили концентрат солей в количестве, рассчитанном на получение рН 7 при концентрации буфера 1/15. Контрольный вариант представлял собой буферный раствор той же рН и концентрации.

Для опыта in vivo отобрали 60 самцов беспородных мышей двухмесячного возраста живой массой 25...30 г, которых разделили на три группы по 20 гол. Всем животным скармливали общий рацион. Мыши I группы служили контролем, их поили водопроводной водой; животным II группы дважды в неделю в первой половине дня выпаивали католит электрохимически активированного раствора (ЭХАР) 0,5 %-ного хлорида натрия, приготовленного на диафрагменном электролизере, в остальное время давали водопроводную воду; особям III группы католит выпаивали в качестве питьевой воды. За всеми животными был установлен постоянный контроль. Один раз в неделю их взвешивали и проводили функциональные пробы изменения мышечной силы модельных подгрупп - по удержанию на шесте.

Со второй недели опыта один раз в неделю у 3-х мышей модельных подгрупп, имевшихся в каждой из опытных групп, отбирали пробы фекалий для микробиологических исследований с помощью муль-тисубстратного теста (МСТ), который по своей сути представляет традиционный микробиологический тест - «пестрый ряд» [7]. В МСТ осуществляли количественную оценку интенсивности цветной реакции с тетразолием. В оригинальной прописи тест проводят на 96 субстратах [8], мы проводили его по 14 субстратам: дульциту, инозиту, манниту, сорбиту, мальтозе, лактозе, сахарозе, раффинозе, глюкозе, арабинозе, рамнозе, ксилозе, галактозе, цитрату натрия. Статистическая обработка экспериментального материала МСТ выполнена методами многомерной статистики. В наших исследованиях, как в оригинале и последующих отечественных работах [7, 8], материал обрабатывали методом кластерного анализа в пакете прикладных программ <^а^юа-6».

Один раз в 10 дней отбирали пробы ткани кишечника для гистологических исследований, срезы окрашивали гематоксилином и эозином. По окончании опыта всех мышей забили, органы подвергли гистологическому исследованию.

Результаты и обсуждение. При стандартной концентрации питательной среды (среда 3) католит практически не влиял на рост тест-культуры (рис.1).

При разбавлении среды в 5 раз (среда 2) отмечено достоверное ингибирующее действие католита, вероятно, связанное с высоким значением рН, о чем свидетельствует выравнивание интенсивности роста клеток при понижении рН до нейтральной. На среде, разбавленной в 10 раз (среда 1) скорость роста клеток снизилась от 4 до 6 раз. В этих условиях католит ингибировал рост культуры при обоих значениях рН (доверительные интервалы в этой среде показывают достоверную разницу, как при щелочной, так и при нейтральной реакции).

Закономерность была более выраженной при

Рис. 1. Рост культуры E.coli в католите и воде при различной концентрации и реакции питательной среды: а) при pH 10, б) при pH 7;  - вода;  - католит. низких концентрациях пептона в среде (см. рис. 1). Вероятно, белок служит не только источником питания, но и защитным фактором для клеток в достаточно агрессивной щелочной среде.

В опыте in vivo изменения состояния животных начали проявляться со второй недели опыта. К десятому дню разница по времени удержания на шесте достигла значимого уровня (P > 0,95). Для мышей III группы величи--------------------------------------------- 61

на этого показателя составила 13,3 ± 1,2 мин., для особей контрольной группы - 20,2 ± 1,7 мин. А во II группе, наоборот, отмечено увеличение показателя функциональной пробы мышечной силы до 26,3 ± 2,1 мин.

К 20 дню опыта живая масса мышей III группы снизилась до 19,4 ± 0,5 г, а различие с контрольной группой составило 2,4 г, или 11,01 % (Р > 0,95). К этому сроку в III группе пало 5 особей, тогда как во II и контрольной - соответственно 2 и 1 (в результате драк при определении доминирующих особей). При вскрытии животных III группы обнаружены явления хронического токсикоза - венозный застой печени, хронический гастрит и хронический слизисто-катаральный энтерит. В дальнейшем падеж в этой группе продолжался с аналогичными патологоанатомическими признаками.

К концу третьей недели в группе III пало еще 3 особи, живая масса оставшихся 12 мышей не превышала 20 г тогда как у животных контрольной и II групп она достигала почти 22 г. Мыши в III группе большую часть суток спали, были угнетены, отличались сниженной подвижностью, а также очень низким уровнем потребления корма и жидкости. К этому сроку достоверных отличий по живой массе между мышами I и II группы не зафиксировано, но наметилась тенденция к ее увеличению во второй группе. Общее состояние особей этих групп было удовлетворительным, аппетит и потребление воды в пределах нормы, отход очень небольшой (по две мыши) и вполне естественный для половозрелых самцов этого вида и возраста, содержащихся в замкнутом пространстве.

По результатам МСТ у животных III группы с 7 дня опыта функциональная активность микрофлоры резко снизилась и оставалась на таком уровне до конца эксперимента. У мышей контрольной и II групп таких изменений не установлено (рис. 2).

По результатам кластерного анализа контрольная и

II опытная группы находились в одном кластере (рис.3),

III группа резко отделилась от них, то есть различия между III группой и группами I, II достоверны.

II

I

4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0

Рис. 3. Степень различий в утилизации субстратов кишечной микрофлорой мышей исследованных групп через 25 дней после начала опыта (I контрольная группа, II опытная группа,

III опытная группа).

Таким образом, под ежедневным действием като-лита ЭХАР происходило снижение функциональной активности микрофлоры кишечного тракта мышей. Во II группе при его выпаивании с промежутками в 3...4 дня у микрофлоры кишечника было достаточно времени для обновления и адаптации к изменившимся условиям жизнедеятельности. Очевидно, поэтому ее функциональная активность не только находилась на уровне контроля, но и демонстрировала тенденцию к увеличению.

При гистологическом исследовании проб слизистой оболочки кишечника у мышей

II группы отмечено резкое увеличение числа плазматических клеток - продуцентов иммуноглобулина А в собственной пластинке слизистой и в под-слизистом слое, с одновременным снижением количества лимфоцитов. Кроме того, резко выросло число бокаловидных клеток, что свидетельствует об увеличении секреторной функции кишечника. У животных других групп подобных явлений не отмечено.

Выводы. Таким образом, главное условие ингибирующего действия католита ЭХАР на клетки микроорганизмов - недостаточное количество белка (пептона) в питательной среде.

При введении гипохлорита натрия мышам в больших дозах (постоянное выпаивание в качестве питьевой воды) снижается активность кишечной микрофлоры, что негативно сказывается на общем состоянии животных. Выпаивание католита дважды в неделю способствует увеличению функциональной активности кишечной микрофлоры и синцития кишечника.

Рис. 2. Функциональный спектр микрофлоры кишечника опытных групп мышей при выпаивании католита ЭХАР по разным схемам (каждый столбец показывает уровень потребления субстратов в следующем порядке: дульцит, инозит, маннит, сорбит, мальтоза, лактоза, сахароза, раффиноза, глюкоза, арабиноза, рамноза, ксилоза, галактоза, цитрат натрия).

Литература

1. Петросян Э.А. Гипохлорит натрия в лечении гнойного перитонита // Вестник хирургии им. И.И. Грекова. - 1993. - Т. 150. - № 6. - С.18-21.

2. Сергиенко В.И., Панасенко О.М., Мурина М.А. Разработка и внедрение электрохимических методов в медицине //Эфферентная терапия. - 1999. - Т .5. - №4. - С.8 - 17.

3. Жолобова И.С. Фармако-токсикологическое обоснование применения натрия гипохлорита в животноводстве и ветеринарии. - Автореф. на соиск. ученой степени доктора вет. наук. - Воронеж, 2006. - 45 с.

4. Мирошников А.И. Стимуляция и ингибирование клеток Escherichia coli при выращивании в католите и анолите питательной среды//Биофизика. - 2002. - Т.47. - Вып. 2. - С. 304 - 308.

5. Давыдовский И.В. Проблема причинности в медицине. Этиология. - М.: Медгиз, 1962. - 175 с.

6. Синещеков А.Д. Биохимия питания сельскохозяйственных животных. - М.: Колос, 1965. - 399 с.

7. Горленко М.В., Кожевин П.А. Мультисубстратное тестирование природных микробных сообществ. - М.: МАКС Пресс, 2005. - 88 с.

8. Garland J.L., Mills A.L. Classification and characterization of heterotropic microbial communities on the basis of patterns of community levelsole-carbon-sourse utilization//Appl. Environ. Microbiol. - 1991. -Vol.57. - P.2351-2359.

STIMULATIVE AND INHIBITIVE EFFECT OF THE NATRIUM HYPOCLORITE ON THE MICROBIOM

AND SOMATIC CELLS OF THE MICE ORGANISM

D.D. Gomboev

Summary. The aim of the research was to determine the conditions of predominance of stimulatory and inhibitory action of sodium hypochlorite on the microbial and somatic cells of animals. With insufficient amounts of protein (peptone) - breeding in 5 and 10 times the standard environment MPA hypochlorite inhibited the growth of test culture E.coli. Constant hypochlorite watering of mice by the end of 1.3 weeks influenced on the weight which decreased from 25 to 19,1 ± 0,5 g. The muscle strength and functional activity of the intestinal microflora also decreased. Watering hypochlorite twice a week did not affect the microflora, but increased the secretion and activity of lymphoid cells of submucosal layer of the intestine. Thus, the basic condition for the small increase of microorganisms by the action of sodium hypochlorite, is a small concentration of protein in the culture medium. After constant hypochlorite watering the inhibition of normal intestinal microflora occures, disbiotic phenomenon develops. Twice a week hypochlorite watering helps to increase the functional activity of intestinal microflora and intestinal syncytium.

Key words: natrium’s hypochlorite, active oxygenium’s forms, simbiothic microflora, multisubstration test.

УДК. 576.3/.7.086.83:612.014

КУЛЬТУРЫ в-КЛЕТОК ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ЖИВОТНЫХ - ИСТОЧНИК МАТЕРИАЛА ДЛЯ КСЕНОГЕННОЙ ТРАНСПЛАНТАЦИИ В ТЕРАПИИ САХАРНОГО ДИАБЕТА ДОМАШНИХ ЖИВОТНЫХ

И.К. АБДРАХМАНОВ, кандидат биологических наук, докторант

ВНИИ экспериментальной ветеринарии им. Я.Р. Коваленко

Н.Б. САВЕНКО, кандидат биологических наук ОАО «РосНТЦагроЧС»

E-mail: abdrakhman@mail.ru

Резюме. Трансплантация в-клеток поджелудочной железы - альтернативный метод лечения инсулинозависимого сахарного диабета. Ксеногенная трансплантация в гуманной медицине признана наиболее приемлемым методом, так как позволяет использовать максимальное количество функционирующих в-клеток. Однако в связи с отсутствием сведений по лечению диабета у мелких домашних животных, использование для трансплантации материала от аллоген-ного донора может оказать более существенное влияние на течение заболевания.

В статье даны морфологические и функциональные характеристики в-клеток из поджелудочной железы плодов кролика, собаки и кошки.

Клетки плодов собаки, по сравнению с кроличьими и кошачьими, характеризовались самой низкой адгезией, повышенные адгезивные свойствами отмечены у культуры в-клеток кошек. Уровень продукции инсулина (в кондиционированных средах) в-клетками кролика на 3...4 сут. культивирования составил 38...80 мкИЕ/мл, собаки - 52.84 мкИЕ/мл, кошки - 37.77 мкИЕ/мл.

По степени выраженности стимулирующего эффекта глюкозой на продукцию инсулина в-клетки всех изученныхживотных идентичны. Наибольшая разница между пиковыми концентрациями инсулина не превышала 10 %, попадая в пределы погрешности.

Сроки жизни культуры в-клеток поджелудочной железы плодов кошек (8.10 сут.) заметно короче, чем у кролика (16.18 сут.) и собаки (14.18 сут.).

По доле выхода секреторных клеток, сроку их жизни и степени чистоты клеточного материала, наиболее приемлемы для трансплантации поджелудочные железы плодов кролика.

Ключевые слова: сахарный диабет, ксенотрансплантация, р-клетки поджелудочной железы, эндокринология

Развитие клеточных технологий открыло широкие возможности для альтернативного лечения инсулинозависимого сахарного диабета. Уже около 10 лет в гуманной медицине для восстановления панкреатической функции у больных сахарным диабетом I типа используют трансплантацию р-клеток поджелудочной железы, что предотвращает развитие тяжёлых гипогликемий и таких осложнений, как ангио-, нефро- и ретинопатии [3].

По происхождению клеточного материала выделяют три группы методов: аутотрансплантацию, аллотрансплантацию и ксенотрансплантацию.

Экспериментально установлено, что аутотрансплантация панкреатических островков после панкреатэктомии позволяет добиться эугликемии и нормализации клинических показателей при пересадке более 250 тыс. островков. Однако из-за того, что количество получаемого клеточного материала ограниченно, этот метод как перспективный не рассматривают [20].