Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.04) на тему:Изыскание и фармакологическое изучение стресс - протекторов на основе растительного сырья Европейской территории РФ

На правах рукописи

РГ5 ОД

7 ~ ¿«Г 2000

ВОДОЛАЗСКИЙ ЮРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ИЗЫСКАНИЕ И ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ СТРЕСС - ПРОТЕКТОРОВ НА ОСНОВЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ЕВРОПЕЙСКОЙ ТЕРРИТОРИИ РФ

16.00.04 - Ветеринарная фармакология с токсикологией

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Воронеж - 2000

Работа выполнена в отделе патологии и фармакологии Всероссийского научно-исследовательского ветеринарного института патологии, фармакологии и терапии Российской академии сельскохозяйственных наук.

Научные руководители: - заслуженный деятель науки РФ,

доктор биологических наук, профессор Бузлама В.С. - доктор биологических наук, старший научный сотрудник Редкий М.И.

Официальные оппоненты: - академик Россельхозакадемии,

доктор биологических наук, профессор Самохин В.Т. - доктор ветеринарных наук Шабунин C.B.

Ведущая организация - Всероссийский государственный научно-исследовательский институт контроля, стандартизации и сертификации ветеринарных препаратов

Защита состоится « У/ » 2000 г. в ■/3 часов на

заседании диссертационного совета Д 020.65.02 во Всероссийском научно-исследовательском ветеринарном институте патологии, фармакологии и терапии (394043, г. Воронеж, ул. Ломоносова, 114 - б).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан « // » 2000 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Аргунов М.Н.

Я О, J

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Известно, что современная технология получения сельскохозяйственной продукции изначально заключает в себе ряд стрессогенных элементов. Многие технологические операции, такие как перегруппировки, транспортировка, плановые ветеринарные мероприятия, ранний огьем молодняка оказывают неблагоприятное влияние в течение всего периода эксплуатации животных и сопровождаются развитием стресс-реакции (Д.А. Устинов, 1976; С.Н. Плященко, 1977, 1991; П.В. Макрушин, 1985; B.C. Бузлама и др., 1990-1995).

Общий адаптационный синдром (по Г. Селье, I960; 1972) характеризуется напряженным функционированием систем и органов, прогрессирующим дефицитом энергообеспечения и соответствующей перестройкой углеводного (А.Я. Косенко, 1978; Агеева Т.И. и др., 1983; K.Kriesten et al., 1976), белкового (Ю.П. Фомичев и др. 1981; B.C. Скварук и др., 1982; В.А. Санжаров, 1983), минерального и липидного обмена (Ю.П. Фомичев, Ц.Л. Левантин, 1981). Мобилизация энергетических и пластических ресурсов, напряжение иммунной системы при стрессе сопровождаются угнетением функции репродуктивной системы, желудочно-кишечного тракта, эбщей и иммунологической сопротивляемости организма. В конечном итоге, снижается продуктивность животных (прирост массы, молокоотда-ча, интенсивность яйцекладки, рост шерсти), ухудшается качество проекции, возрастает заболеваемость. Это наносит весомый экономический ущерб животноводческим хозяйствам (К. Stelwagen et al., 2000).

В таких условиях становится очевидной необходимость введения в :аму технологию животноводства средств, снижающих отрицательные последствия реакции напряжения в наиболее уязвимых звеньях, хотя это :амо по себе не исключает осуществления соответствующих зооинженер-яых мероприятий (Р. Шнейдер и др., 1981; В.Е. Чумаченко, 1982; А.Ф. Цавыдов, 1985).

Высокоэффективным способом регуляции адаптационных процессов, коррекции реакций ОАС, а также профилактики и терапии стрессогенных заболеваний продуктивных животных является применение адап-гогенов. В настоящее время наиболее полно изучена способность повы-ления резистентности к неблагоприятным воздействиям дибазола, фармакологических препаратов на основе женьшеня, элеутерококка, лимонника, заманихи, аралии, левзеи (И.В. Дардымов, 1976; С.Д. Фулдер, 1981; VI.А. Герасюта, 1981; Alvarez Avalos Alicia et al., 1994; Ю.И. Добряков и др., 1996; Ю.Б. Лишманов и др., 1996; А.Н. Афоничев и др., 1997).

Препараты данной группы малотоксичны, оказывают защитное дей-

ствие на организм при облучении, инфицировании, тепловом стрессе, гипоксии, травматическом шоке, прививке опухолей, введении в организм наркотиков, гемолитиков, фосфорорганических и других ядов. Повышение общей резистентности применением адагггогенов сопровождается формированием генетически резервированных потенциальных функциональных возможностей пластического, энергетического и регуляторного обеспечения защитно-приспособительных реакций (B.C. Бузлама, 1981).

Следует отметить, что при всех преимуществах известных растительных стресс - протекторов, их производство и использование в повседневной ветеринарной практике ограничено. Эффективность производства препаратов данной группы в значительной мере лимитируется культу-ральными особенностями растений, являющихся сырьем для приготовления лекарственных форм (длительный вегетационный цикл, низкая продуктивность), а также природно - климатическими условиями (преимущественное произрастание в условиях Азиатского континента).

В этой связи, перспективным является изыскание и фармакологическое изучение новых адаптогенов - стресс-корректоров, производимых на основе местных или районированных растений, не уступающих по своей биологической активности существующим препаратам.

Цели и задачи исследований. Целью настоящей работы явилось скрининг, оценка биологической активности, изучение молекулярно-биохимических механизмов действия и возможности использования в животноводстве новых адаптогенных препаратов на основе доступных растений европейской территории Российской Федерации.

Достижение поставленной цели осуществлялось решением следующих задач:

— провести скрининг экстрактов дикорастущих и культурных растений на адаптогенную активность;

— отобрать наиболее перспективные растения и получить из них лекарственные формы;

— провести фармакологические исследования наиболее перспективных препаратов;

— разработать показания к применению и провести производственные испытания наиболее эффективных препаратов.

Диссертация подготовлена на основе материалов, полученных в отделе патологии и фармакологии ВНИВИПФиТ при выполнении НТП: О. сх. 94, в соответствии с заданием 04 фундаментальных и приоритетных прикладных исследований РАСХН на 1996-2000 гг. «Разработать общую

теорию патологии животных и на ее основе создать экологически чистую систему их ветеринарной защиты (№ г. р. 01.9.90.0001257).

Научная новизна. Впервые с использованием разработанной программы скрининга установлено, что среди растений, произрастающих на Европейской территории РФ, имеются виды, содержащие биологически активные вещества, обладающие адаптогенным стресс - корректорным действием. Получен водно - этанольный экстракт из С. езси1епШз Ь. (цес-кулен), повышающий резистентность организма к изменяющимся условиям и неблагоприятным факторам внешней среды, перспективный для дальнейшего изучения и использования.

Практическая значимость. Разработаны, рассмотрены на секции Патологии, фармакологии и терапии ОВМ Россельхозакадемии и одобрены Методические рекомендации «Скрининг адаптогенов - стресс-корректоров» (протокол № 1 от 30 марта 2000 г.).

Внедрено на птицефабрике «Русь» Каширского района Воронежской области применение порошка С. еБоЛепШз Ь. для оптимизации становления яйцекладки кур - молодок (акт производственных испытаний от 25 марта 1999 г.).

Апробация работы. Материалы диссертации доложены, обсуждены и одобрены на ежегодных отчетных сессиях Всероссийского НИВИ патологии, фармакологии и терапии в период 1997 - 2000 г.г., на Научно-производственной конференции, посвященной 190-летию ветеринарной науки (Санкт-Петербург, 1998); Международной научно-практической конференции «Проблемы патологии, санитарии и бесплодия в животноводстве» (Минск, 1998); Международной научно-производственной конференции «Экологические аспекты эпизоотологии и патологии животных», посвященной 100-летию со дня рождения члена-корреспондента ВАСХНИЛ В.Т. Котова (Воронеж, 1999).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 работ.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 153 страницах машинописного текста. Она состоит из введения, обзора литературы, материала, объема и методов исследований, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, предложений, списка литературы, приложений. В диссертации 32 таблицы, 11 рисунков. Проанализировано 278 литературных источников, в том числе 91 - публикации зарубежных авторов.

Основные положения, выносимые на защиту:

- О перспективности использования скрининговой программы для

отбора растительных препаратов, обладающих адаптогенной активностью;

- О высокой стресс — корректорной активности новых препаратов на основе растения С. esculentus L.;

- О молекулярно - биохимических механизмах повышения резистентности организма при использовании нового адаптогена;

- О производственной эффективности применения препаратов на основе растения С. esculentus L. в промышленном птицеводстве с целью профилактики отрицательных последствий технологического стресса.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальные исследования проведены в отделе патологии и фармакологии Всероссийского НИВИ патологии, фармакологии и терапии, производственные испытания выполнены на птицефабрике «Русь» Каширского района Воронежской области.

Отбор и фармакологическое изучение новых природных стресс-корректоров проводили среди дикорастущих и культурных растений Центрального Черноземья в период вегетации. Для исследований использовали водно - этанольные экстракты частей растений, принадлежащих 43 ботаническим семействам. Экстракцию проводили 40 %-ным этанолом в соотношении по массе 1:10 в течение 10 суток при температуре +37 °С. Полученные экстракты отделяли от растворителя в вакуумном ротационном испарителе Unipal type 350 до постоянной массы.

Изучение биологической активности экстрактивных растительных форм осуществляли на основе «Способа отбора веществ, повышающих общую резистентность организма животных» (авт. свид. СССР № 990189, 1982), а также с использованием методов оценки стресс - протекторных, антитоксических, ноотропных и тонизирующих свойств препаратов. Сущность программы заключается в последовательной оценке веществ вначале на клеточном уровне, затем на уровне организма млекопитающих с последующим определением адаптогенного спектра действия препаратов.

В экспериментах использовали культуру инфузорий Paramecium caudatum, лабораторных мышей линии СПЦ-16, белых крыс линии Wistar, содержащихся в условиях вивария института в соответствии с нормами кормления и содержания лабораторных животных. Клинические испытания препаратов проведены на курах - молодках кросса «Заря -17».

Оценку биологической активности экстрактов растений проводили с использованием культуры инфузорий P. caudatum в стационарной фазе роста. Выращивание и определение устойчивости инфузорий к действию повреждающих агентов осуществляли на сенной среде по методике И.С. Ирлиной и др. (В.В. Курасова и др., 1971).

При изучении стресс - корректорных свойств препаратов на уровне организма млекопитающих в экспериментах задействовано 550 лабораторных мышей и 130 белых крыс. Программа скрининга включала 5 лабораторных тестов: иммобилизация, реализация норкового рефлекса крыс, плавание мышей с грузом 5 % от массы тела, мединаловый сон и модель гипоксической гиперкапнии.

Глубокому фармакологическому изучению подвергали водно-спиртовый экстракт клубней С. esculentus L. Он представляет собой белый или слегка желтоватый кристаллический порошок сладковатого вкуса со специфическим запахом. Рабочее название препарата «Цескулен».

В качестве эталона во всех экспериментах использовали водно-спиртовый экстракт элеутерококка колючего. Препараты применяли в оптимальных экспериментальных дозах 0,1; 1,0; 10,0 и 100,0 мг/кг массы тела.

Влияние адаптогенов на активность ферментов в модельных опытах проводили на основе методов определения ферментативной активности биологических жидкостей и тканей (Попов Т., Нейковска JL, 1971). В работе использовали ферменты, относящиеся к разным классам, мурамидазу и каталазу.

В экспериментах по изучению активности мурамидазы применяли кристаллический лизоцим белка куриных яиц (Serva) и лиофилизирован-ную микробную массу М. lysodeikticus. Опыты проведены по Маркову с соавт. (1974). Во всех сериях рабочий раствор фермента преинкубировали в присутствии экстракта различных концентраций при температуре +37°С в течение 30 минут, после чего соединяли с буферно - субстратной смесью. Определяли влияние препарата на активность мурамидазы в оптимальных условиях реакции, при ее искусственном ингибировании действием физических и химических факторов. Активность лизоцима ингиби-ровали добавлением в реакционную среду раствора натрия хлорида, предварительным нагреванием раствора фермента до 70 °С в течение 5, 15 и 25 минут, облучением раствора фермента жестким УФЛ. В качестве источника излучения применяли ртутно-кварцевую лампу типа ДРТ-400. Расстояние от оси лампы до кюветы с образцом - 50 см.

При изучении влияния адаптогенов на каталазную активность использовали очищенную лиофилизированную каталазу печени крупного рогатого скота («Биохимреактив»), Активность фермента определяли по скорости расходования перекиси водорода, регистрируемой спектрофото-метрически по стойкому окрашенному комплексу субстрата с молибдено-вокислым аммонием по М.А. Королюк и др., 1988. Ингибирование активности каталазы осуществляли добавлением в реакционную среду раствора азида натрия, термовоздействием и изменением pH рабочего буфера до 4 и

11. Во всех сериях опытов активность ферментов определяли в присутствии водно-спиртового экстракта С. esculentus.

Производственные испытания препарата растения С. esculentus проведены на 7000 кур - молодок кросса «Заря-17» 160 - дневного возраста, принадлежащих птицефабрике «Русь» Каширского района Воронежской области. Интенсивность яйцекладки кур на момент начала эксперимента составляла не более 1,7-3,3%. Птица в контрольной и опытной группах находилась в одинаковых условиях содержания и кормления. В эксперименте использовали измельченную (размер частиц до 3 мм) массу всех частей растения С. esculentus L. в равных соотношениях. Изучаемый препарат задавали в течение 30 дней в смеси с комбикормом из расчета 115 мг на 1 кг массы птицы. Ежедневно учитывали яйценоскость кур, заболеваемость, падеж. С целью изучения характера влияния применения препарата на состояние обменных показателей и показателей уровня ПОЛ и АОЗ в начале и по окончании эксперимента проводили биохимические исследования крови и тканей птицы.

Влияние препарата на обмен веществ и процессы ПОЛ на фоне физиологического стресса кур-молодок оценивали по следующим показателям: содержание в сыворотке крови общего белка (г/л) - рефрактометрически (Филипович Ю.Б. и др. (1975), активность АсАТ и АлАТ в сыворотке крови по Меньшикову В.В. (1973), общих липидов (г/л) и холесте-рола (мМ/л) (Орлов Л.В., 1980); концентрация в крови глюкозы (мМ/л) -ортотолуидиновым реактивом (Меньшиков В.В. с соавт., 1987); молочной кислоты (мМ/л) по Баркеру и Саммерсону (Прохорова М.И. и др., 1965); пировиноградной кислоты (мМ/л) - по модифицированному методу Ум-брайта (Бабаскин П.М., 1976); малонового диальдегида (мкМ/л) - по реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой (Стальная И.Д. и др., 1980); активность каталазы в крови и печени (мкМ Н202/л мин.) - по реакции с молибдатом аммония (Королюк М.А. и др., 1988); активность глутатионпероксидазы в крови и печени (мМ G-SH/л ' мин. • 103) (Кругликов Г.О., Штурман И.М., 1988); активность глутатионредуктазы в крови и печени (мкМ G-SS-G / л мин) (Кругликов Г.О., Штурман И.М.,1988).

Полученный цифровой материал приведен в соответствие с «Международной системой физических величин» (ГОСТ 8471-81). Все экспериментальные данные подвергнуты математической обработке с оценкой достоверности различий при Р < 0,05. Использованы методы математической статистики, принятые в биологии и медицине (Лакин Г.Ф., 1973; Гульбер Е.В., 1978) и пакет прикладных программ « ST ATGRAPHIC S », «QUATTRO PRO» на PC «Pentium 200 MMX».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Скрининг растительных препаратов на адаптогенную активность на клеточном уровне

На модели повреждения культуры инфузорий гипертоническим раствором натрия хлорида отбору на адаптогенную активность подвергнуто более двухсот экстрактов частей растений, принадлежащих к 43 ботаническим семействам. Установлено, что около 8 % испытанных объектов (Raphanus sativus L., Armoracia rusticana L., Cyperus esculentus L., Poligonatum offícina L., Papaver somniferum L., Datura metel L.) по своей биологической активности на клеточном уровне соизмеримы с эталоном (водно-спиртовый экстракт элеутерококка колючего) и перспективны для дальнейшего изучения (табл. 1).

Таблица 1

Биологическая активность экстрактов

растений на клеточном уровне__

№ Семейство Части растения Коэффициент защиты в концентрациях, г/мл ИОА

1*1(Г3 PIO"4 1*10"5 PIO"6

1 Аралиевые Элеутерококк колючий (Е Rupr М; eutherococcus senticosus ixim)

Корень 1,06 1,19 1,31 1,11 0,529

2 Крестоцветные Хрен обыкновенный (Armoracia rusticana L.)

Трава 1,63 1,16 0,94 0,95 0,498 0,579

Корень 1,71 1,27 1,13 1,00

3 Лилейные Купена лекарственная (Poligonatum offícina L.)

Лист 2,63 1,68 1,49 1,00 0,702 0,620

Цветки 2,23 1,78 1,00 1,00

4 Крестоцветные Редька огородная (Raphanus sativus L.)

Трава 2,12 1,05 1,00 1,00 0,539

Корень 4,67 1,23 0,98 0,97 0,741

5 Осоковые Сыть съедобная (Cyperus esculentus L.)

Трава 2,52 1,25 1,06 0,99 0,595 0,675

Корень 3,37 1,31 1,14 0,99

Результаты изучения адаптогенного спектра указанных экстрактов показывают, что наиболее выраженные защитные эффекты на фоне по-

вреждения парамеций растворами гидроперекисей, солей тяжелых металлов, крепкими спиртами проявляют водно-этанольные экстракты растения Сыть съедобная (СурегиБ еэсикпШз Ь.). На фоне повреждающего действия раствора нитрата свинца препараты повышают устойчивость инфузорий по отношению к контролю на 70,8%, 40%-ного этанола - на 86,3%, гидроперекисей (ГПИПБ) - на 69,5%. Эффекты препаратов не уступают, а в некоторых случаях даже превосходят таковые экстракта элеутерококка.

Результаты исследований на инфузориях показывают, что накопление биологически активных веществ, определяющих адаптогенное действие, в наибольшей степени отмечается в клубнях растения, меньше в траве и корнях.

Таким образом, выраженные адаптогенные свойства экстрактов на клеточном уровне, а также высокие культуральные и агротехнические показатели растения Сурешэ езсиЬпШБ Ь. определяют перспективность дальнейшего фармакологического изучения его на уровне организма млекопитающих. В экспериментах на лабораторных животных использовали водные 0,5 - 1 % растворы препарата, вводимые подкожно в объеме 0,5 - 1 мл или энтерапьно.

3.2. Растение Сурегив евсШег^иБ [_., ботанические особенности, разработка технологии культивирования и получения лекарственных форм

Сыть съедобная (чуфа, земляной миндаль) - Сурегиэ езсикпШБЬ-многолетнее травянистое растение семейства Осоковые (Сурегасеае). Образует прямостоячий, плотный куст, состоящий из множества укороченных вегетативных побегов с длинными линейными, килеватыми, жесткими листьями, до 25-60 см высоты. Короткие корневищные побеги плотно размещены в почве и образуют на глубине 5-8 см клубеньки. Клубни овально-удлиненные, плотной консистенции, со светло-коричневой кутикулой и белой мякотью. Вес сухих клубней до 0,30-0,35 г, длина до 20-24 мм.

Растение культивировали в условиях различных типов почв ЦЧР. Установлено, что чуфа способна вегетировать как в черноземных, так и в супесчаных, суглинистых почвах. При этом наиболее предпочтительно использование легких типов почв. Культивирование Сурегив езсикпШБ Ь. в условиях супесчаных почв обеспечивает получение в расчете на сухую массу (г на 1 м2) клубней 446,1, вегетативной массы с корнями 420,3, всего -867,0.

Вегетативные и корневые части растения С.еэсикпШз подвергали различным способам экстракции, используя в качестве экстрагента воду и растворы этилового спирта. В сравнительном аспекте изучали биологиче-

скую активность полученных экстрактов на культуре клеток Р.саисЬШт. Установлено, что наиболее эффективным методом извлечения биологически активных компонентов растения С.езсикпШэ является экстракция 40%-ным этанолом в течение 7 суток. Полученные таким способом экстракты клубней повышали устойчивость инфузорий к гипертоническому раствору на 89,5%, экстракты корней - на 85,0%, экстракты травы - на 67,3%. Результаты исследования на инфузориях указывают, что накопление биологически активных веществ, определяющих адаптогенное действие, в наибольшей степени отмечается в клубнях растения, меньше в траве и корнях.

3.3. Изучение биологической активности цескулена на уровне организма млекопитающих

3.3.1. Острый иммобилизационный стресс

Установлено (табл. 2), что иммобилизация крыс в течение 18-ти часов сопровождается развитием острой стресс-реакции, проявляющейся выраженным снижением массы тела, гипертрофией надпочечников, инволюцией тимуса и селезенки, а также язвообразованием на слизистой желудка и двенадцатиперстной кишки. Снижение массы тела после 18-ти часового обездвиживания составило 9,7+0,68%. Степень гипертрофии коры надпочечников достигала 49,1%. Отмечается снижение массы селезенки на 32,7%, в меньшей степени массы тимуса - до 5%. На слизистой желудка более чем половины животных обнаруживаются эрозии и фундаль-ные язвы.

Подкожное введение экстракта С.еБсикпШБ в дозах 0,1; 1,0 и 10,0 мг/кг достоверно снижает гипертрофию надпочечников до 112,1%, 104,8% и 110,9%, потери массы тела до 7,70%; 6,96% и 7,79%, соответственно. Отмечается также дозозависимое предупреждение язвообразования на слизистой желудка. Так, среди животных, получавших препарат в дозе 0,1 мг/кг, поражения обнаружены лишь у 38,3%, в дозе 1,0 мг/кг - у 25,3%, в дозе 10,0 мг/кг - у 17,7%. Пропорционально дозировке снижается количество язв в расчете на одно животное и длина язвенных поражений соответственно до 0,25 шт. и 0,53 мм. Применение экстракта в дозе 10,0 мг/кг существенно не изменяет массу иммунокомпетентных органов. Введение в дозах 0,1-1,0 мг/кг сопровождается потенцированием снижения массы селезенки по отношению к контролю, соответственно, на 12,4 и 15,6%. Это свидетельствует о возможном наличии у препарата свойств иммуностимулятора.

Таблица 2

Характеристика иммобилиэационного стресса крыс на фоне применения цескулена (п=9)

Показатели Группы

Интакт Контроль Цескулен, мг/кг

0.1 1.0 10.0

Надпочечники

КоэФ. массы 0.17 + 0,01 0.25 ± 0,02 0.19 ±0,003 ** 0,17 ±0,01** 0,18 ±0,01**

% к норме 100,0 149.1 112,1 104.8 110,9

Тимус

КоэФ. массы 4,22 ± 0,26 4,07 ±0,19 4,22 ±0,11 4,21 ±0,15 4,19 ±0,15

% к норме 100.0 96,4 100,0 102.1 99,3

Селезенка

КоэФ. массы 4,95 ± 0,70 3,33 ± 0,20 2,72 ± 0,20 * 2,56 ±0,17** 3,40 ± 0,23

% к норме 100,0 67,3 54,9 51.7 68,7

Язвы на слизистой желудка

Бтук язв 0,00 1,40 ±0,51 0,50 ±0,17 0,50 ±0,17 0,25 ±0,16*

Суммарная длина поражений, 0,00 3,22 ± 1,59 1,15 ±1,05 0,76 ± 0,06 0,53 ±0,15

Количество животных с поражениями, % 0,0 55,6 33,3 * 22,2* 16,7*

масса тела

% снижения 0,0 9,70 ± 0,68 7,70 ± 1,02 6,96 ± 0,62 ** 7,79 ± 1,12

% к контролю - 100,0 79,4 82.1 80,3

Сходные фармакологические эффекты отмечаются при иммобили-зационном стрессе крыс на фоне длительного (семикратного) внутреннего применения препарата в дозе 100,0 мг/кг. Наблюдали достоверное снижение уровня гипертрофии коры надпочечников (28,6 % вместо 66,7% в контроле), предупреждение инволюции тимуса, а также снижение интенсивности язвообразования на слизистой желудка (количество язв в расчете на одно животное уменьшается в 2,1 раза, суммарная длина язвенных поражений - в 4,5 раза).

Таким образом, водно-спиртовый экстракт клубней С. езсЫепШэ обладает выраженными стресс-протекторными свойствами. Оптимальная фармакологическая дозировка препарата при подкожном способе введения соответствует 1,0 - 10,0 мг/кг, при длительном энтеральном введении - 100,0 мг/кг.

3.3.2. Мединаловая нагрузка

Установлено, что применение экстракта С.езсЫепШв в дозах 1,0 -10,0 мг/кг за 1 час до введения мединала увеличивает продолжительность латентного периода сна в среднем на 3-3,5 минуты. Наиболее эффективна на данной модели доза препарата 100,0 мг/кг, задерживающая скорость засыпания мышей по отношению к контролю на 5,1 минуты (табл. 3). Отмеченная дозозависимая задержка действия мединала указывает на наличие у исследуемого препарата свойств антагониста, либо блокатора системы ГАМК.

Применение мединала в дозе 335,0 мг/кг массы тела сопровождается явлениями интоксикации и высокой летальностью. Так, уже через 16 часов после его введения погибают 100 % экспериментальных животных.

Таблица 3

Среднее время засыпания мышей после инъекции мединала при применении экстракта С. евси^пШв (п=8)

Показатели Контроль Дозы экстракта, мг/кг

1.0 10.0 100.0

Латентный

период, мин. 23,6 ±0,70 26,9±0,70** 26,09±0,50* 28,7±1,29**

% к контролю 100,0 114,1 110,7 121,7

Примечание: * - Р< 0,05; ** - Р< 0,01

Профилактическое введение цескулена в дозах 1,0 - 10,0 мг/кг за 1 час до инъекции мединала снижает степень проявления токсикоза и задерживает момент гибели животных более, чем на 120 минут, что свидетельствует о выраженных антитоксических свойствах препарата.

3.3.3. Эмоционально-физическая нагрузка

Проведенные исследования показывают, что экстракт С. езси1епй15, как и элеутерококк, способен повышать выносливость животных к комплексной эмоционально-физической нагрузке (табл. 4). Наиболее эффективными стимулирующими дозами экстракта на данной модели являются 1,0 и 10,0 мг/кг. Однократное подкожное введение препарата в указанных дозах за 1 час до нагрузки обеспечивает увеличение продолжительности плавания животных по отношению к контролю, соответственно, на 30,9 и 52,5%. Линейное нарастание выносливости мышей опытных групп при повторных нагрузках (через 3 и 24 часа после первой) указывает на потенцирующее влияние препарата на адаптационные процессы. Спектр фармакологического действия цескулена характеризуется при введении

Таблица 4

Оценка адаптогенной активности цескулена при эмоционально-физической нагрузке (п=10)

Препарат, Продолжительность %к %к

доза, мг/кг плавания, сек. контролю исходному

Контроль 283,0 ± 38,94 100,0 100,0

Цескулен, 1,0 370,5 ± 39,43 130,9 100,0

Цескулен, 10,0 431,5 ± 36,70* 152,5 100,0

Элеутерококк, 10,0 444,1 ±31,33 ** 156,9 100,0

Через 3 часа после первой нагрузки

Контроль 293,3 ± 37,20 100,0 103,6

Цескулен, 1,0 375,3 ± 32,21 128,0 101,3

Цескулен, 10,0 509,0 ± 25,73 *** 173,5 118,0

Через 24 часа после первой нагрузки

Контроль 294,0 ± 39,40 100,0 103,9

Цескулен, 1,0 563,3 ± 43,86 *** 191,6 152,0

Цескулен, 10,0 536,7 ± 66,09 ** 182,6 124,4

Примечание: * - Р < 0,05; ** - Р< 0,01; *** - Р < 0,001.

низких доз (0,1-1,0 мг/кг) повышением выносливости животных к первичным нагрузкам, при введении высоких доз (10,0-100,0 мг/кг) - ускорением функциональной регенерации и потенцированием тренирующих эффектов повторных нагрузок.

На модели эмоционально-физической нагрузки, дополненной гипертермией (температура воды +40 °С) и гипотермией (температура воды +15 °С), однократное инъецирование препарата в дозах 1,0 и 10,0 мг/кг обеспечивает задержку развития утомления по отношению к контролю в среднем на 36,2 - 80,6 % и 24,0 - 62,9 %. Полученные данные косвенно свидетельствуют о влиянии препарата на поддержание теплового гомео-стаза и функцию периферической нервной системы.

3.3.4. Гипоксическая гиперкапния

В условиях первичной нагрузки изучаемый препарат ни в одной из испытанных доз не проявляет достоверной защитной активности. Этот факт свидетельствует об отсутствии у препарата центрального седативно-го и транквилизирующего эффектов. При повторных нагрузках через 3 и 24 часа после первой в группах животных, получавших экстракт в дозе 1,0 и 10,0 мг/кг, отмечена тенденция к повышению устойчивости к гипоксии на 13,9-14,7 %. Вероятно, такие эффекты обусловлены ускорением под действием препарата тренирующего эффекта повторных нагрузок. Подобные эффекты наблюдали в опытах с эмоционально-физической нагрузкой.

3.3.5. Реализация ориентировочного рефлекса крыс

Результаты экспериментов свидетельствуют о выраженном дозоза-висимом снижении интенсивности проявления ориентировочного рефлекса у крыс на фоне действия препарата. Так, введение экстракта в дозах 1,0, 10,0 и 100,0 мг/кг достоверно снижает количество повторных «загля-дываний в норки» по отношению к контрольным показателям, соответственно, на 7,6%, 29,1% и 38,3%. Действие препарата при этом сопровождалось высокой активностью животных в первые 120 - 180 минут наблюдения с последующим ослабеванием и угнетением рефлекса. Активность контрольных крыс была на протяжении всего периода наблюдения одинаковой. Полученные результаты свидетельствуют о положительных ноо-тропных свойствах экстракта C.esculentus, обеспечивающих коррекцию процессов обучаемости животных, ранние реализацию и насыщение ориентировочного рефлекса.

3.4. Влияние цескулена на кинетику ферментативных реакций в модельных опытах

В экспериментах использовали ферменты, принадлежащие к различным классам: 1. - мурамидаза (лизоцим) - фермент, относящийся к факторам неспецифической резистентности организма и обеспечивающий лизи-рование полисахаридных компонентов оболочки грамположительных и грамотрицательных бактерий; 2.- каталаза - фермент системы антиокси-дантной защиты, восстанавливающий перекись водорода без участия акцепторов кислорода.

3.4.1. Влияние на активность мурамидазы

Установлено, что предварительное инкубирование лизоцима в течение 30 минут при температуре 37 °С в присутствии экстракта С.езсЫепШБ в разведениях 100,0 и 10,0 мкг/мл сопровождается увеличением начальной скорости ферментативной реакции при оптимальных условиях, соответственно, на 15,9 и 27,2 %. При изменении концентрации экстракта до 1,0 и 1000,0 мкг/мл потенцирующий эффект не превышает 10,1%. Наивысшие потенцирующие эффекты препарата отмечаются в первые 10-20 минут реакции. При введении его в систему в концентрации 100,0 мкг/мл индекс лизиса увеличивается по отношению к контролю на 19,6 и 15,7 %, в концентрации 10,0 мкг/мл - на 44,8 и 34,6 %, соответственно. В интервале экспозиции рабочей суспензии 30-50 минут прирост величины индекса лизиса во всех пробах не превышает 9,1-10,2 %, а стимулирующий эффект экстракта соответствует 12,9-29,1%.

При ингибировании активности фермента действием физических и химических факторов введение в реакционную систему цескулена сопровождается достоверным повышением скорости реакции. Так, при мягком ингибировании раствором №С1 (5,83 и 11,67 мкМ/мл) индекс лизиса в пробах, содержащих экстракте. езсикпШэ в концентрации 10,0 мкг/мл, соответствовал 44,8±0,76 и 18,6±0,20%, что на 45,5 и 36,8% выше контрольных показателей. Однако, наиболее высокие потенцирующие эффекты препарата отмечены на фоне глубокого ингибирования (концентрация раствора ИаС1 17,5 мкМ/мл среды), соответствующие 550,7% по отношению к контролю (рис. 1).

Изучаемый препарат, как и экстракт элеутерококка, обладает защитными свойствами на фоне предварительной инактивации фермента действием высоких температур и облучением жестким УФЛ. Применение экстракта в данных условиях повышает скорость реакции по отношению к контролю в среднем на 24,7 - 46,5% (Р < 0,05-0,01).

ч®

л о

в) Ч О

к <и

4 а

5

Оптимум 5,83 11,67 17,49

Концентрация ингибитора, мкМ/мл

Контроль □ Цескулен □ Элеутерозиды

Рис. 1. Влияние цескулена на активность мурамидазы при ее ингибировании хлоридом натрия

3.4.2. Влияние на активность каталазы

Результаты экспериментов показывают, что в оптимальных условиях ферментативной реакции наиболее выраженный потенцирующий эффект экстракта С. еэсЫепШз (до 8,7-16,9%) отмечается при его содержании в рабочем растворе в количестве 1,0 мг/мл. Указанные эффекты наиболее выражены в первые 3 минуты инкубирования (повышение скорости реакции до 21,9-23,8%), когда кинетическая кривая соответствует реакции нулевого порядка (выход продукта прямо пропорционален продолжительности реакции). При дальнейшем увеличении продолжительности каталаз-ной реакции, сопровождающемся снижением концентрации субстрата, стимулирование активности в присутствии экстракта не превышает 7,0 -10,7%.

На модели инактивации каталазы предварительным термовоздействием оценивали степень защитного влияния цескулена и суммы элеуте-розидов. Установлено, что изучаемые вещества, в большей степени экс-

тракт C.esculentus, на 7,1 - 20,1 % предотвращают снижение активности каталазы, вызванное жестким термическим воздействием. При этом степень повышения активности фермента в присутствии препаратов, как и в предыдущих сериях, пропорциональна степени ее снижения, вызванного нагреванием. Так, в пробах, содержащих экстракт C.esculentus, активность каталазы после 10-минутного термического воздействия оказалась на 7,1% выше контрольных показателей, после 20-минутного - на 18,1 %, после 30-минутного - на 31,1 % (рис. 2). Добавление в реакционную среду раствора азида натрия в концентрациях 380,0 - 0,38 нМ/мл сопровождается ингибированием каталазной активности на 2,5 - 99,6 %. Потенцирующее действие экстракта C.esculentus проявляется наиболее ярко в условиях глубокого ингибирования активности фермента (концентрация азида натрия 380,0 нМ/мл). При этом в пробах, содержащих экстракт, скорость разложения перекиси водорода оказалась на 108,6 - 185,0% выше контрольной и составила 0,40±0,02 и 0,48+0,03 нМН202/мин. против 0,14±0,02 и 0,23±0,02 нМН202/мин. в контроле (табл. 5). Уровень стимулирования активности каталазы в данных условиях в присутствии суммы элеутерози-дов оказался несколько ниже и составил в среднем 42,9 - 73,9%. На фоне низкого уровня ингибирования активности фермента при концентрации азида натрия в рабочем растворе 0,38 - 3,8 нМ/мл потенцирующие эффекты изучаемых препаратов не превышают 6,7-11,1%.

Таким образом, водно-спиртовый экстракт растения клубней C.esculentus L., как и сумма гликозидов элеутерококка, проявляет неспецифическое потенцирующее действие на активность ферментов разных групп. При условии, что добавление изучаемого экстракта в реакционную среду не смещает ее физических параметров, изменение кинетики ферментативных реакций в данных условиях, вероятно реализуется через снижение значений энергии активации и константы Михаэлиса - Км (повышение сродства между ферментом и субстратом), величина Vmax. при этом изменяется несущественно. Данное положение косвенно подтверждается резким повышением скорости реакции в присутствии препарата по отношению к контролю в условиях низких концентраций ферментов или их частичной инактивации действием повреждающих факторов (высокая температура, УФЛ). При этом потенцирование активности ферментов действием изучаемого препарата, вероятно, реализуется через механизм аллостерической регуляции.

Анализируя результаты экспериментов по изучению влияния экстракта C.esculentus на кинетику ферментативных реакций in vitro, необходимо отметить следующее:

10 20 30

Продолжительность термовоздействия, мин.

■ Контроль □ Цескулен □ Элеутерозиды

Рис. 2. Влияние цескулена на активность каталазы, ингибированной гипертермией

Таблица 5

Влияние экстракта С. е$си1еп№ на активность каталазы при ее ин-_гнбнрованнн азидом натрия (п=5)_

Концентрация ингибитора, нМ/мл Активность фермента нМ Н2Ог / л*мин.

Контроль Цескулен, 1,0 мкг/мл Элеутерозиды, 10.0 мкг/мл

0.38 32,6010,38 34.60±0,08 *** 33,80±0,09 *

3.80 19,10±0.11 20.40±0,14 *** 19,70±0,14 **

38.0 2,26±0,05 2.71±0,04 *** 2,54±0,05 **

380.0 0,23±0,02 0.48±0,03 *** 0,40+0,02 ***

Примечание: * - Р < 0,05; ** - Р< 0,01; *** - Р < 0,001.

1. Изучаемый препарат, как и классические адаптогены гликозидной природы, обладает выраженными свойствами неспецифического модулятора активности ферментов;

2. Потенцирующая активность препарата проявляется наиболее ярко в

условиях низких концентраций ферментов или на фоне глубокого ингиби-рования их активности;

3. Эффекты препарата на уровне ферментных систем, вероятно, определяют его свойства адаптогена - стресс-корректора.

Указанные положения сочетаются с результатами экспериментов на уровне организма млекопитающих.

3.5. Применение препаратов С. еБсШепШэ 1_. для коррекции становления яйцекладки кур

Установлено, что применение препарата С. езсЫепШэ достоверно повышает интенсивность становления яйцекладки кур (рис. 3). За период наблюдения уровень яйцекладки кур - молодок контрольной группы (п = 3373) возрос на 55,4% и составил 60,9% при суточном уровне повышения 2,3%. При этом в группе птицы, получавшей изучаемый препарат (п = 3312) к концу опыта уровень яйцекладки составил 67,4%, что на 62,1% выше исходных показателей и на 6,5% - контрольных. Уровень 60% - ной яйцекладки куры в опытной группе достигли к 79-дневному возрасту, в контрольной группе - лишь к 182. Интенсивность яйцекладки контрольной птицы в период 182 — 200 дней изменялась несущественно и составляла в среднем 60,7 ± 1,0%. При этом в опытной группе отмечалась стойкая тенденция к дальнейшему росту интенсивности с суточным уровнем повышения не менее 1,1 %. Так, за период наблюдения от кур, получавших изучаемую кормовую добавку, дополнительно получено около 78 яиц в расчете на 100 несушек.

Результаты биохимических исследований крови и тканей птицы показывают, что длительное применение препарата оказывает благоприятное влияние на углеводный обмен (табл. 6), координирует функционирование системы антиоксидантной защиты организма. Действие препарата проявляется в повышении концентрации в крови пировиноградной кислоты на 25%, уменьшением величины отношения лактат / пируват при не изменяющемся уровне глюкозы. Отношение лактат / пируват в крови птицы опытной группы составило 18,8 против 20,8 в контроле. Такие эффекты указывают на преобладание в энергетическом обмене реакций окислительного фосфорилирования, характеризующихся наиболее высокой эффективностью ресинтеза макроэргов. При этом оптимизация энергетического обмена, повышение эффективности использования питательных веществ корма обусловливают более высокий уровень яичной продуктивности и положительную динамику массы тела птицы.

Возраст птицы, дней

Рис. 3. Влияние препарата С. евсик^ш Ь. на становление яйцекладки кур - молодок

Таблица 6

Влияние длительного применения препарата С. езс^епШв Ь. на _биохимические показатели крови кур_

Показатели Группа

Контроль Опыт

Общий белок, г/л 47,50 ± 2,80 43,70 ± 0,95

АсАТ, мМ/ л ' ч 2,11 ±0,04 2,00 ± 0,04

АлАТ, мМ/ л ' ч 0,41+0,02 0,38 ±0,01

Общие липиды, г/л 5,67 ±0,41 5,95 ± 0,33

Глюкоза, мМ/л 6,28 ±0,31 6,02 ± 0,24

Лактат, мМ/л 2,38 ± 0,26 2,69 ± 0,70

Пируват, мкМ/ л 114,6 ±25,2 143,2 ± 17,5

4. ВЫВОДЫ

1. По результатам скрининга адаптогенов - стресс-корректоров на клеточном уровне более двухсот экстрактов различных частей растений из 48 ботанических семейств выявлено 8 % объектов, произрастающих на Европейской территории РФ, не уступающих по активности экстракту элеутерококка и перспективных для дальнейшего изучения. Среди них редька огородная (Raphanus sativus L.), хрен обыкновенный (Armoracia rusticana L.), сыть съедобная (Cyperus esculentus L.), купена лекарственная (Poligonatum officina L.), дурман индийский (Datura metel L.);

2. Порошок водно-спиртового экстракта клубней Cyperus esculentus L. (цескулен) повышает резистентность клеток Paramecium caudatum к повреждающему действию 20 %-ного нитрата свинца на 70,8%, 40 %-ного этанола - на 86,3%, 33 %-ной гидроперекиси изопропилбензола - на 63,5%;

3. Культивирование Cyperus esculentus L. на супесчаной почве в условиях Центрально-Черноземной зоны РФ обеспечивает получение в расчете на сухую массу, г на 1 м2 : клубней 446,1; вегетативной массы с корнями 420,3; всего 867,0;

4. При иммобилизационном стрессе белых крыс цескулен в дозах 1,010,0 мг/кг, введенный однократно подкожно за 1 час до начала экстремального воздействия предупреждает гипертрофию надпочечников до 44,3 %, инволюцию тимуса и селезенки до 6 - 14 %, язвообразование на слизистой оболочке желудка до 38 %, потери массы тела до 21,6%;

5. При мединаловой нагрузке белых мышей цескулен в дозах 1,0-100,0 мг/кг, введенный однократно подкожно за 1 час до применения снотворного в токсической дозе 335,0 мг/кг увеличивает продолжительность латентного периода сна до 21,7%, уменьшает процент смертности до 12,5% и задерживает момент гибели животных на 2 часа и более;

6. При гипоксической гиперкапнии белых мышей цескулен в дозах 0,110,0 мг/кг, введенный однократно подкожно за 1 час до экстремального воздействия повышает продолжительность жизни животных до 9,9% и улучшает в течение последующих 24 часов адаптацию к повторным нагрузкам до 14,7%;

7. При эмоционально-физической нагрузке белых мышей, вызываемой плаванием с грузом в 5% к массе тела до полного утомления при температуре воды 20 °С (комфорт), 15 °С (гипотермия) и 40 °С (гипертермия) цескулен в дозах 0,1-100,0 мг/кг, введенный однократно подкожно за 1 час до экстремального воздействия, повышает выносливость животных до 56,9% и улучшает адаптацию к повторным нагрузкам в течение последующих 24 часов в 2 раза;

& Цескулен в дозах 10,0-100,0 мг/кг однократно подкожно введенный за 1 час до оценки реализации безусловного (норкового) ориентировочного рефлекса белых крыс до 38,3% уменьшает число заглядываний, что говорит об ускорении ориентации животных;

9. Механизм адаптогенного - стресс-корректорного действия цескуле-на связан с неспецифической модуляцией действующими веществами препарата ферментативной активности. В модельных ферментных системах каталазы и мурамидазы препарат в концентрациях 10,0-100,0 мкг/мл до 24,7-550,7% предупреждает ингибирование активности энзимов при изменении рН среды в щелочную и кислую сторону, УФ-облучении, гипертермии, действии химических ингибиторов.

10. Препарат, включающий все части растения Cyperus esculentus L., применяемый курам-молодкам в период становления яйцекладки групповым способом в смеси с кормом в течение 30 дней в ежесуточной дозе 115 мг/кг на 6,5% повышает интенсивность яйцекладки, сокращает продолжительность периода достижения стационарного уровня продуктивности более чем на 10%.Препарат не оказывает неблагоприятного действия на физиологические и биохимические показатели организма кур;

11. Разработанная и оформленная в виде методического пособия программа скрининга адаптогенов - стресс-корректоров обеспечивает массовую оценку веществ и ставит процесс изучения адаптогенов в экспериментальной фармакологии на научную основу.

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Использование порошка растения С. esculentus L. в качестве адаптоге-на стресс-корректора в птицеводстве (акт производственных испытаний от 25 марта 1999 г.);

2. Для дальнейшего фармакологического изучения и разработки показаний к применению предлагается препарат цескулен, водно-этанольные экстракты редьки огородной (Raphanus sativus L.), хрена обыкновенного (Armoracia rusticana L.), купены лекарственной (Poligonatum officina L.), дурмана индийского (Datura metel L.);

3. Программа скрининга адаптогенов стресс-корректоров (методическое пособие) для специалистов в области экспериментальной фармакологии, ведущих разработку средств повышения общей резистентности организма (одобрено и рекомендовано к изданию Ученым советом института и секцией патологии, фармакологии и терапии отделения ветеринарной медицины Россельхозакадемии (протокол № 1 от 30 марта 2000 г.)).

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Водолазский Ю.В., Востроилова Г.А., Бузлама B.C. Стресс-протекторное действие водно - этанольного экстракта из Cyperus escu-lentus. // Матер. Междунар.научно-практич. конф. "Проблемы патологии, санитарии и бесплодия в животноводстве", посвященной 100-летию со дня рождения академиков Академии наук Беларусии X. С. Горегляда и М.К. Юсковца. - Минск, 1998.- С. 168.

2. Водолазский Ю.В. Экспериментальная оценка стресс-протекторного действия препаратов Cyperus esculentus. // Матер, научно-производств. конф., посвящен. 190-летию Высш. вет. обр. в России и 100-летию вет. науки.- Санкт-Петербург, 1998. - 4.1. - С. 54.

3. Востроилова Г.А., Бузлама B.C., Водолазский Ю.В. Скрининг адап-тогенов среди растений Европейского региона России. // Матер, научно-производств. конф., посвящен. 190-летию Высш. вет. обр. в России и 100-летию вет. науки, Санкт-Петербург, 1998. - 4.1. - С. 57-58.

4. Востроилова Г.А., Водолазский Ю.В. Механизм стресс-корректорного действия препаратов Cyperus esculentus L. // Тез. докл. Международн. науч-производств. конф. "Экологические аспекты эпизоотологии и патологии животных", посвященной 100-летию со дня рождения члена-корреспондента ВАСХНИЛ В.Т. Котова. - Воронеж, 1999.-С. 280-281.

5. Водолазский Ю.В. Фармакологическое изучение нового стресс-корректорного препарата «Цескулен». // Физиология и психофизиология мотиваций: Межрегион. Сб. науч. работ. - Воронеж, 1999.- С. 23-24.

Актуальность темы Известно, что современная технология получения сельскохозяйственной продукции изначально заключает в себе ряд стрессогенных элементов. Многие технологические операции, такие как перегруппировки, транспортировка, плановые ветеринарные мероприятия, ранний отъем молодняка оказывают неблагоприятное влияние в течение всего периода эксплуатации животных и сопровождаются развитием стресс-реакции (Д.А. Устинов, 1976; С.Н. Плященко, 1977, 1991; П.В. Макрушин, 1985; B.C. Бузлама и др., 1990-1995).

Общий адаптационный синдром (по Г. Селье, 1960; 1972) характеризуется напряженным функционированием систем и органов, прогрессирующим дефицитом энергообеспечения и соответствующей перестройкой углеводного (А.Я. Ко-сенко, 1978; Агеева Т.И. и др., 1983; K.Kriesten et al., 1976), белкового (Ю.П. Фо-мичев и др., 1981; B.C. Скварук и др., 1982; В.А. Санжаров, 1983), минерального и липидного обмена (Ю.П. Фомичев, Д.Л. Левантин, 1981). Мобилизация энергетических и пластических ресурсов, напряжение иммунной системы при стрессе сопровождаются угнетением функции репродуктивной системы, желудочно-кишечного тракта, общей и иммунологической сопротивляемости организма. В конечном итоге, снижается продуктивность животных (прирост массы, молокоот-дача, интенсивность яйцекладки, рост шерсти), ухудшается качество продукции, возрастает заболеваемость. Это наносит весомый экономический ущерб животноводческим хозяйствам (К. Stelwagen et al., 2000).

В таких условиях становится очевидной необходимость введения в саму технологию животноводства средств, снижающих отрицательные последствия реакции напряжения в наиболее уязвимых звеньях, хотя это само по себе не исключает осуществления соответствующих зооинженерных мероприятий (Р. Шнейдер и др., 1981; В.Е. Чумаченко, 1982; А.Ф. Давыдов, 1985).

Высокоэффективным способом регуляции адаптационных процессов, коррекции реакций ОАС, а также профилактики и терапии стрессогенных заболеваний продуктивных животных является применение адаптогенов. В настоящее время наиболее полно изучена способность повышения резистентности к неблагоприятным воздействиям дибазола, фармакологических препаратов на основе женьшеня, элеутерококка, лимонника, заманихи, аралии, левзеи (И.В. Дардымов, 1976; С.Д. Фулдер, 1981; М.А. Герасюта, 1981; Alvarez Avalos Alicia et al, 1994; Ю.И. Добряков и др., 1996; Ю.Б. Лишманов и др., 1996; А.Н. Афоничев и др., 1997).

Препараты данной группы малотоксичны, оказывают защитное действие на организм при облучении, инфицировании, тепловом стрессе, гипоксии, травматическом шоке, прививке опухолей, введении в организм наркотиков, гемолитиков, фосфорорганических и других ядов. Повышение общей резистентности применением адаптогенов сопровождается формированием генетически резервированных потенциальных функциональных возможностей пластического, энергетического и регуляторного обеспечения защитно-приспособительных реакций (B.C. Бузлама, 1981).

Следует отметить, что при всех преимуществах известных растительных стресс - протекторов, их производство и использование в повседневной ветеринарной практике ограничено. Эффективность производства препаратов данной группы в значительной мере лимитируется культуральными особенностями растений, являющихся сырьем для приготовления лекарственных форм (длительный вегетационный цикл, низкая продуктивность), а также природно -климатическими условиями (преимущественное произрастание в условиях Азиатского континента).

В этой связи, перспективным является изыскание и фармакологическое изучение новых адаптогенов - стресс-корректоров, производимых на основе местных или районированных растений, не уступающих по своей биологической активности существующим препаратам.

Цели и задачи исследований. Целью настоящей работы явилось скрининг, оценка биологической активности, изучение молекулярно-биохими-ческих механизмов действия и возможности использования в животноводстве новых адаптогенных препаратов на основе доступных растений европейской территории Российской Федерации.

Достижение поставленной цели осуществлялось решением следующих задач:

- провести скрининг экстрактов дикорастущих и культурных растений на адаптогенную активность;

- отобрать наиболее перспективные растения и получить из них лекарственные формы;

- провести фармакологические исследования наиболее перспективных препаратов;

- разработать показания к применению и провести производственные испытания наиболее эффективных препаратов.

Диссертация подготовлена на основе материалов, полученных в отделе патологии и фармакологии ВНИВИПФиТ при выполнении НТП: О. сх. 94, в соответствии с заданием 04 фундаментальных и приоритетных прикладных исследований РАСХН на 1996-2000 гг. «Разработать общую теорию патологии животных и на ее основе создать экологически чистую систему их ветеринарной защиты (№ г. р. 01.9.90.0001257).

Научная новизна. Впервые с использованием разработанной программы скрининга установлено, что среди растений, произрастающих на Европейской территории РФ, имеются виды, содержащие биологически активные вещества, обладающие адаптогенным стресс - корректорным действием. Получен водно -этанольный экстракт из С. esculentus L. (цескулен), повышающий резистентность организма к изменяющимся условиям и неблагоприятным факторам внешней среды, перспективный для дальнейшего изучения и использования.

Практическая значимость и реализация результатов исследований.

Разработаны, рассмотрены на секции Патологии, фармакологии и терапии ОВМ Россельхозакадемии и одобрены Методические рекомендации «Скрининг адаптогенов - стресс-корректоров» (протокол № 1 от 30 марта 2000 г.).

Внедрено на птицефабрике «Русь» Каширского района Воронежской области применение порошка С. esculentus L. для оптимизации становления яйцекладки кур - молодок (акт производственных испытаний от 25 марта 1999 г.).

Апробация работы. Материалы диссертации доложены, обсуждены и одобрены на ежегодных отчетных сессиях Всероссийского НИВИ патологии, фармакологии и терапии в период 1997 - 2000 г.г., на Научно-производственной конференции, посвященной 190-летию ветеринарной науки (Санкт-Петербург, 1998); Международной научно-практической конференции «Проблемы патологии, санитарии и бесплодия в животноводстве» (Минск, 1998); Международной научно-производственной конференции «Экологические аспекты эпизоотологии и патологии животных», посвященной 100-летию со дня рождения члена-корреспондента ВАСХНИЛ В.Т. Котова (Воронеж, 1999).

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано пять печатных работ.

Основные положения, выносимые на защиту:

- О перспективности использования скрининговой программы для отбора растительных препаратов, обладающих адаптогенной активностью;

- О высокой стресс - корректорной активности новых препаратов на основе растения С. езойегйш Ь.;

- О молекулярно - биохимических механизмах повышения резистентности организма при использовании нового адаптогена;

О производственной эффективности применения препаратов на основе растения С. езаЛепШБ Ь. в промышленном птицеводстве с целью профилактики отрицательных последствий технологического стресса.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 153 страницах машинописного текста. Она состоит из введения, обзора литературы, материала, объема и методов исследований, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, предложений, списка литературы, приложений. В диссертации 33 таблицы, И рисунков. Проанализировано 278 литературных источников, в том числе 91 - публикации зарубежных авторов.

6. ВЫВОДЫ

1. По результатам скрининга адаптогенов - стресс-корректоров на клеточном уровне более двухсот экстрактов различных частей растений из 48 ботанических семейств выявлено 8 % объектов, произрастающих на Европейской территории РФ, не уступающих по активности экстракту элеутерококка и перспективных для дальнейшего изучения. Среди них редька огородная (Raphanus sativus L.), хрен обыкновенный (Armoracia rusticana L.), сыть съедобная (Cyperus esculentus L.), купена лекарственная (Poligonatum officina L.), дурман индийский (Datura metel L.);

2. Порошок водно-спиртового экстракта клубней Cyperus esculentus L. (цескулен) повышает резистентность клеток Paramecium caudatum к повреждающему действию 20 %-ного нитрата свинца на 70,8%, 40 %-ного этанола - на 86,3%, 33 %-ной гидроперекиси изопропилбензола - на 63,5%;

3. Культивирование Cyperus esculentus L. на супесчаной почве в условиях Центрально-Черноземной зоны РФ обеспечивает получение в расчете на сухую массу, г на 1 м : клубней 446,1; вегетативной массы с корнями 420,3; всего 867,0;

4. При иммобилизационном стрессе белых крыс цескулен в дозах 1,0-10,0 мг/кг, введенный однократно подкожно за 1 час до начала экстремального воздействия предупреждает гипертрофию надпочечников до 44,3 %, инволюцию тимуса и селезенки до 6 - 14 %, язвообразование на слизистой оболочке желудка до 38 %, потери массы тела до 21,6%;

5. При мединаловой нагрузке белых мышей цескулен в дозах 1,0-100,0 мг/кг, введенный однократно подкожно за 1 час до применения снотворного в токсической дозе 335,0 мг/кг увеличивает продолжительность латентного периода сна до 21,7%), уменьшает процент смертности до 12,5% и задерживает момент гибели животных на 2 часа и более;

6. При гипоксической гиперкапнии белых мышей цескулен в дозах 0,1-10,0 мг/кг, введенный однократно подкожно за 1 час до экстремального воздействия повышает продолжительность жизни животных до 9,9%) и улучшает в течение последующих 24 часов адаптацию к повторным нагрузкам до 14,7%;

7. При эмоционально-физической нагрузке белых мышей, вызываемой плаванием с грузом в 5% к массе тела до полного утомления при температуре воды 20 °С (комфорт), 15 °С (гипотермия) и 40 °С (гипертермия) цескулен в дозах 0,1100,0 мг/кг, введенный однократно подкожно за 1 час до экстремального воздействия, повышает выносливость животных до 56,9% и улучшает адаптацию к повторным нагрузкам в течение последующих 24 часов в 2 раза;

8. Цескулен в дозах 10,0-100,0 мг/кг однократно подкожно введенный за 1 час до оценки реализации безусловного (норкового) ориентировочного рефлекса белых крыс до 38,3%) уменьшает число заглядываний, что говорит об ускорении ориентации животных;

9. Механизм адаптогенного - стресс-корректорного действия цескулена связан с неспецифической модуляцией действующими веществами препарата ферментативной активности. В модельных ферментных системах каталазы и мурамидазы препарат в концентрациях 10,0-100,0 мкг/мл до 24,7-550,7%) предупреждает инги-бирование активности энзимов при изменении pH среды в щелочную и кислую сторону, УФ-облучении, гипертермии, действии химических ингибиторов.

10. Препарат, включающий все части растения Cyperus esculentus L., применяемый курам-молодкам в период становления яйцекладки групповым способом в смеси с кормом в течение 30 дней в ежесуточной дозе 115 мг/кг на 6,5%> повышает интенсивность яйцекладки, сокращает продолжительность периода достижения стационарного уровня продуктивности более чем на 10%о.Препарат не оказывает неблагоприятного действия на физиологические и биохимические показатели организма кур;

И. Разработанная и оформленная в виде методического пособия программа скрининга адаптогенов - стресс-корректоров обеспечивает массовую оценку веществ и ставит процесс изучения адаптогенов в экспериментальной фармакологии на научную основу.

126

7. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Использование порошка растения С. esculentus L. в качестве адаптогена стресс-корректора в птицеводстве (акт производственных испытаний от 25 марта 1999 г.);

2. Для дальнейшего фармакологического изучения и разработки показаний к применению предлагается препарат цескулен, водно-этанольные экстракты редьки огородной (Raphanus sativus L.), хрена обыкновенного (Armoracia rusticana L.), купены лекарственной (Poligonatum officina L.), дурмана индийского (Datura metel L.);

3. Программа скрининга адаптогенов стресс-корректоров (методическое пособие) для специалистов в области экспериментальной фармакологии, ведущих разработку средств повышения общей резистентности организма (одобрено и рекомендовано к изданию Ученым советом института и секцией патологии, фармакологии и терапии отделения ветеринарной медицины Россельхозакаде-мии (протокол № 1 от 30 марта 2000 г.)).