СКРИНИНГ УГЛЕВОДНО-БЕЛКОВЫХ КОМПОНЕНТ В МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ ОРГАНИЗМА ЖИВОТНЫХ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ОБЛУЧЕНИИ

Айдарханова Гульнар Сабитовна

д-р биол. наук, ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, г. Астана

E-mail: exbio@yandex.ru

Важное место в науке и практике в Казахстане занимают вопросы, связанные с последствиями проведенных ядерных испытаний на Семипалатинском испытательном полигоне (СИП). В настоящее время фактология данной проблемы базируется на количественном составе радионуклидов в некоторых объектах окружающей среды. Большое значение приобретает решение вопросов, связанных с изучением радиоэкологического состояния сельскохозяйственных угодий и рассмотрение вопросов о формировании биологических эффектов в организмах в отдаленные сроки при хроническом облучении животных.

Отдельными международными экспертами в области радиоэкологии сельскохозяйственных животных с учетом основных принципов радиационной защиты окружающей среды, которые изложены в Публикации № 91 Международной Комиссии по Радиационной Защите (МКРЗ), предлагается включить в состав референтной фауны крупный рогатый скот (КРС). Этот выбор основан на том, что КРС является типичным представителем конкретных экосистем, может служить информативным биологическим индикатором загрязнения окружающей среды, сравним с человеком по чувствительности к действию ионизирующей радиации. В случае радиоактивного загрязнения местности КРС получает более высокие дозы облучения по сравнению с человеком из-за особенностей своего обитания, для него имеются ранее установленные физиологические и радиационные константы [1]. В связи с вышеизложенным, представляет интерес определение биологических эффектов радиационного воздействия в отдаленный период после испытаний на компоненты природной среды и живые организмы, длительно обитающие в агроэкосистемах территории СИП.

Цельюисследований было изучение основных биохимических показателей метаболических процессов по характеристикам углеводного и белкового обмена организма крупного рогатого скота, постоянно обитающих на территории Семипалатинского испытательного полигона.

Материалы и методыисследований. Материалом для исследования являлись пробы крови крупного рогатого скота. Пробы отбирались у 24 взрослых коров после 3—4 отела в период активной лактации в летний период коровы 1—2 лактации со средним весом 300±35 кг. Животные принадлежали частным крестьянским хозяйствам, расположенным в юго-восточной части Семипалатинского полигона. Группы экспериментальных животных — поголовье крупного рогатого скота относятся к симментальской породе комбинированного мясо-молочного направления. Для определения концентраций углеводов и белков в плазме крови животных использовали общепринятые методы [2].

Результаты и их обсуждение. В таблице 1 представлены результаты лабораторных анализов по радионуклидной загрязненности организма животных, в таблице 2 показаны результаты по изучению углеводно-белкового состава плазмы крови исследуемых животных.

Таблица 1.

Характер накопления радионуклидов в плазме крови животных по сезонам года, (n±%) Бк/кг

Как видно из результатов лабораторных анализов, радионуклиды поступают в организм животных постоянно, во все указанные сезоны года. В весенний период нами исследования не проводились. Хроническое воздействие ⁹⁰Sr и ¹³⁷Csобуславливает определенный биологический эффект, который может выражаться в различных направлениях. Биохимическим процессам принадлежит ключевая роль в обеспечении и регуляции физиологической стабильности организмов (сохранении гомеостаза) [5]. Признано, что одним из механизмов токсического действия радионуклидов является образование свободных радикалов и интенсификация окислительных процессов, наиболее чувствительными к действию излучения и инкорпорированных радионуклидов является кроветворная система [4]. При хроническом воздействии соли тяжелых металлов, каковыми являются и радионуклиды, вызывают нарушения биохимического состава, функций жизненно важных органов и морфологической структуры. Биохимические показатели белкового обмена в организме также могут рассматриваться в качестве важнейшего доказательства поражающего действия ионизирующих излучений.

Таблица 2.

Биохимические показатели углеводного и белкового обмена в организме крупного рогатого скота

Анализ концентрации белков и глюкозы в организме исследуемых животных выявил определенную картину состояния метаболизма. Важность определения этих параметров объясняется тем, что ряд белков, содержащихся в плазме крови, взаимодействуя с металлами переменной валентности, тормозят катализируемое ими перекисное окисление в организме. Нашими исследованиями установлено, что особенности углеводного и белкового обмена в организме животных подвержены определенным отклонениям. Особенности метаболических процессов углеводно-белкового обмена характеризуются тем, что у животных наблюдается сдвиг белкового обмена. Результаты исследования показали, что среднее содержание общего белка в плазме крови составляет 102,4±7,03 г/л. По данным литературы, содержание общего белка в крови крупного рогатого скота должно составлять 75 г/л, может колебаться в пределах 60—85 г/л. [3]. По-видимому, незначительно высокое содержание белка в крови объясняется тем, что токсическое действие радионуклидов приводит к нарушению функции печени, а также ингибирующим влиянием различных токсикантов, в том числе, радионуклидов, на белковые фракции. Среднее содержание глюкозы в крови составило 2,7±0,33 ммоль/л (в норме 2,2—3,3 ммоль/л). Подобное повышение уровня белков в плазме крови может быть обусловлено компенсаторной реакцией организма животных, направленной на поддержание энергетического баланса в условиях хронической интоксикации организма. Таким образом, исследования показателей крови крупного рогатого скота выявили, что хроническая интоксикация организма животных в условиях постоянной инкорпорации радионуклидов в рационе приводит к сбою белкового обмена. Нормальное содержание глюкозы, возможно, обеспечивает процесс поддержания гомеостаза. В полевых натурных условиях нами не выявлены отклонения в клинической картине состояния здоровья животных. При общем осмотре у животных не отмечены клинические изменения, но характер динамики углеводного и белкового обмена можно рассматривать как формирование скрытых патологических отклонений. По-видимому, это можно рассматривать как одно из проявлений защитно-приспособительных реакций в ответ на длительную нуклидную интоксикацию.

Таким образом, по результатам лабораторных анализов крови крупного рогатого скота, циркулирующей в периферическом русле, можно констатировать, что у животных в организме установлены стойкие биохимические нарушения.

Список литературы:

1. Бударков В.А. О задачах ветеринарной радиобиологии при радиоактивном загрязнении сельскохозяйственных угодий [Текст] / В.А. Бударков // Тезисы докл. 4 съезда по радиационным исследованиям. М., 2001. — С. 632.
2. Коваленко Л.И. Радиометрический ветеринарно-санитарный контроль кормов животных, продукции животноводства [Текст] / Л.И. Коваленко. Киев: Урожай, 1987. — 89 с.
3. Мирзоев Э.Б. Методология оценки физиологического состояния сельскохозяйственных животных при ведении животноводства на радиоактивно загрязненных территориях [Текст] / Э.Б. Мирзоев, В.О. Кобялко // 5 Съезд по радиационным исследованиям. М., 2006. — Т. 3. — С. 33.
4. Ярмоненко С.П. Радиобиология человека и животных [Текст] / С.П. Ярмоненко. М.: Высш. шк., 2004. — 424 с.
5. Hall E.J. Molecular mechanisms of radiation effects [Теxт] / E.J. Hall // Reports from intern.conf. “Biological effects of ionizing radiation”.1997. Vienna, 1998.— P. 75—91.