Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Сочетанное и изолированное воздействие микробного белка и ингаляционного поступления эталона на репродуктивную функцию и потомство

Министерство Здравоохранения Республики Беларусь Гродненский государственный медицинский институт

? Г Б ОД

] О ЯНR '335 На правах рукописи

УДК 612.398 + 547.262] : 612.6

Орлова Елена Николаевна

СОЧЕТАННОЕ И ИЗОЛИРОВАННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ МИКРОБНОГО БЕЛКА И ИНГАЛЯЦИОННОГО ПОСТЗПЛЕНИЯ ЭТАНОЛА НА РЕНР0ДУКТИВН9В ФЗНКЦИВ И ПОТОМСТВО

14.00.07 - гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Гродно - 1995

Работа выполнена на кафедре общей гигиены и экологии Гродненского государственного медицинского института

Научные руководители: доктор медицинских наук,

профессор ОМЕЛЬЯНЧИК М. С.

доктор медицинских наук, профессор ТАЛАПИН В. И.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор МАЦЮК Я. Р. кандидат медицинских наук, доцент ШПАКОВ А. И.

Оппонирующая организация - Минский государственный медицинский институт

Защита состоится А^Зл^Л- 199<Ь* года в часов

на заседании совета по защите диссертаций К 03.17.01 при Гродненском государственном медицинском институте (230015, г. Гродно, ул. Горького, 80).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Гродненского медицинского института.

Автореферат разослан

Ученый секретарь совета по защите диссертаций, доктор медицинских наук,

профессор Л.Сю*-,^ М. С, ОМЕЛЬЯНЧИК

Обцая характеристика работы

Актуальность проблемы. На фоне роста населения земного вара встает вопрос о недостатке продуктов питания вообще и белковых особенно. По данным ФАО ВОЗ, в рационе каждого человека в промышленных странах содержание общего белка составляет 90, а животного 44 грамма в сутки, что близко к норме, а в развивающихся странах -лишь 58 и 9 граммов в сцтки (Попова Т. Е., 1980, 1988).

Большое внимание, как продуценты микробного белка привлекают водородные бактерии, использующие в процессе роста энергию водорода, кислород и углекислый газ (Заварзин Г. А., 1972, 1973, 1978). На основании наблюдений на различных видах лабораторных и сельскохозяйственных животных исследователи, с одной стороны, делают выводы об абсолютной безвредности даае высоких доз микробного белка (до 10 г/кг массы тела ежедневно) (Окладников Ю. Н.'с соавт.,1980; Вакарага Н, А., Гранатская Т.А., 1985; Кигель Т.Б., Мазявкина Л.П., 1987), с другой - что включение биомассы водородных бактерий в рацион животных в дозе 152 по протеину оказывает негативное действие на организм (Шицкова А. П., 1990), Для окончательного решения вопроса о возможности включения в питание человека и рацион животных микробного белка необходимо, кроме удлинения сроков наблюдений, более детальное изучение с целью установления оптимального уровня его содержания в корме. Целесообразно исследовать влияние биомассы на организм животных в разные периоды жизнедеятельности и на потомство на разных стадиях развития.

Пероральное и парентеральное поступление этанола в организм изучено довольно хорошо (Ва^ Р. Б., 1983; Успенский А. Е., 1984; Островский В. М. с соавт., 1988 и др.). Гораздо менее изучено ингаляционное воздействие алкоголя на организм, репродуктивную функцию и потомство. В исследованиях некоторых авторов (Арутюнян Г.М., 1986; Омельянчик М. С., 1993; Омельянчик М. С, с соавт., 1994) установлено, что ингаляционное поступление этанола вызывает у беременных крыс многочисленные изменения, степень выраженности которых зависит от толерантности организма к алкоголю, а также сопровождается эмбриотоксическим и змбриолетальным эффектом. Не изучено сочетанное действие на организм во время беременности биомассы водородных бактерий и этанола.

Цель и задачи исследования. Основной целью данного исследования являлось изучение сочетанного и изолированного воздействия

микробного белка и ингаляционного поступления этанола на репродуктивную функцию и потомство.

Для реализации поставленной цели планировалось решить следующие задачи:

- изучить технологию биомассы водородных бактерий;

- исследовать влияние биомассы водородных бактерий на организм на фоне ингаляционного поступления этанола;

- сопоставить на основании результатов исследования изолированное влияние на репродуктивную функцию и потомство микробного белка и этанола;

- подобрать оптимальный уровень содержания микробного белка в корме лабораторных нивотных.

Научная новизна работы. В экспериментальных исследованиях впервые изучено сочетанное действие биомассы водородных бактерий и этанола; выявлено, что доза микробного белка в 2,0 г/кг массы тела оказывает негативное влияние на материнский организм, репродуктивную функцию и потомство; установлено, что разные по чувствительности к этанолу организмы при изолированном воздействии химического и биологического факторов отвечают однотипными реакциями; отмечено, что степень выраженности сочетанного влияния микробного белка и этанола на материнский организм, репродуктивную функцию и потомство выше, чем при изолированном их поступлении.

Впервые в работе научно обоснована возможность использования малых доз биомассы водородных в качестве полноценной белковой добавки к корму для лабораторных животных и сельскохозяйственных животных, не предназначенных для воспроизводства элитного потомства.

Теоретическая и практическая значимость работы.

На основании изучения технологии и производственных исследований дан анализ особенностей получения микробного белка с использованием отходов производства. Изучен химический состав биомассы водородных бактерий, получающих энергию за счет окислени* сбросного водорода, что открывает перспективы для получения относительно дешевого продукта и частичного решения экологически) проблем, связанных с загрязнением атмосферного воздуха.

При изучении сочетанного поступления во время беременност! • биомассы водородных бактерий и этанола установлено, что микробны! белок не вызывает нормализующего влияния на материнский организм, его репродуктивную функцию и антенатальное развитие потомства I условиях ингаляционной алкоголизации.

Выявлено, что микробный белок в дозе 2,0 г/кг массы тела оказывает отрицательное влияние на материнский организм во время беременности, на анте- и постнатальное развитие потомства,

Остановлено, что ингаляционное поступление этанола на уровне ПЛИ для производственных помещений такяе вызывает патологические изменения как со стороны материнского организма, так и потомства.

Исследованиями установлено, что ежедневное длительное С6 месяцев) потребление самками биомассы водородных бактерий в дозе 0,2 г/кг массы тела до беременности и в течение беременности не вызывает негативных изменений в материнском организме и у плодов в период антенатального развития.

Основные полозения, выносимые на защиту:

1. Сочетанное воздействие биомассы водородных бактерий в дозе 2,0 г/кг массы тела и ингаляционно поступающего этанола на уровне ПДК для воздуха производственных помещений при беременности проявляется патологическими изменениями в материнском организме и у плодов в период антенатального развития.

2. Изолированное поступление микробного белка ч этанола в тех зе дозах проявляется идентичными нарушениями изучаемых показателей. При этом микробный белок оказывает более выраяенный негативный эффект, чем этанол.

3. Длительное потребление биомассы водородных бактерий еяе-дневно по 0,2 г/кг массы тела до и в течение беременности не сопровождается отрицательными последствиями как со стороны материнского организма,так и внутриутробного развития плодов,что является основанием для включения микробного белка в качестве кормовой добавки.

Апробация работы и публикации. Основные полояения диссертации представлялись и обсуждались на III . Мездународной конференции "Экологическая патология и ее фармакокоррекция'ЧЧита,1991); Меяду-народном симпозиуме "Витамины и здоровье населения Беларуси и смежных регионов" (Гродно, 1995); Всесоюзной научной конференции "Методологические и методические проблемы оценки состояния здоровья населения^ Санкт-Петербург, 1993); Мездународной научной конференции (Гродно, 1993); U научной конференции "Актуальные вопросы обмена веществ" (Вильнюс, 1994); конференции "Актуальные вопросы общей и корабельной токсикологии" (Санкт-Петербург, 1994); Ulli Республиканском объединенном съезде гигиенистов и эпидемиологов Белоруссии (Пинск, 1991); конференции "Фармакологические свойства новых химических соединений и некоторых лекарственных препаратов" (Минск,

1994); областной надчно-практической конференции "Экология и профилактическая медицина" (Гродно, 1992); республиканской и областных конференциях молодых ученых и специалистов (Гродно,1989,1991); научной конференции "Социально-экономические аспекты и проблемы интенсификации производства в отраслях агропромышленного комплекса" (Гродно, 1990); научно-практической конференции "Эколого-профилак-тические проблемы'ЧГродно, 1995).

По теме диссертации опубликовано 18 работ, из них 6 в зарубежных и международных изданиях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследований, четырех глав собственных исследований,заключения,выводов, списка использованной литературы, включающего 99 рускоязычных источников и 75 - из дальнего зарубежья. Материалы диссертации изложены на 173 страницах машинописного текста, содержит 70 таблиц,15 иллюстраций.

'"МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в период с 1988 по 1993 год. Технология биомассы водородных бактерий изучена в лаборатории биосинтеза белка Гродненского производственного объединения "Азот".

Определение химического состава биомассы водородных бактерий проводилось методом ионообменной хроматографии на аминокислотном анализаторе AAA Т-339 М с количественной оценкой элюата по реакции с нингидрином (Moore S. et al.,1958; Benson 3.R. et al.,1967). Площадь пика по хроматограмме соответствует интенсивности окраски и концентрации аминокислоты (Peters 3. H.,Beridße I. В. S., 1970). Точность используемого метода в пределах ± 32, чувствительность, оцениваемая по пику аспарагиновой кислоты - 1 нмоль.

Экспериментальная часть работы выполнялась на беспородных белых крысах, так как их эмбрионы более устойчивы к различным воздействиям, чем эмбрионы других животных (Дыбан ft. П. с соавт., 1970). За 2-3 недели до начала эксперимента по продолжительности наркотического сна после внутрибрювинного введения 252-ного раствора этанола из расчета 3,5 г/кг массы тела крысы были разделены на высокотолерантную, промежуточную и низкотолерантную группы (Буров Ю. В., Вуков В. Н., 1979). Затем за ними велось наблюдение, осуществлялось их взвешивание с тем, чтобы отобрать только здоровых животных,которые были разделены на контрольную и опытную труп-

пы. Кроме одной контрольной группы, все исследования выполнены на крысах во время беременности. Самки спаривались с самцами одноименных групп, и наступление беременности определялось при микроскопическом выявлении сперматозоидов во влагалищном мазке.

С цельй изучения сочетанного воздействия микробного белка и этанола с первого дня беременности опытные животные получали ежедневно внутрияелудочно с помощью зонда взвесь биомассы водородных бактерий из расчета 2,0 г/кг массы тела и по 4 часа ежедневно 5 дней в недели подвергались в затравочной камере ингаляционному воздействии этанола на уровне принятой для воздуха производственных помещений • ПДК (1000 мг/м3 ). Количество этанола в воздухе камеры контролировалось газохроматографически (Баньковский А. А. с соавт.,1980). Контрольные яивотные получали внутрияелудочно физраствор и на время затравки опытных помещались в затравочную камеру,куда подавался чистый воздух.Каждые 5 дней крысы взвешивались для перерасчета получаемой дозы микробного белка.Остальное время животные находились в стандартных условиях вивария на одинаковом обычном рационе.

При изучении изолированного перорального воздействия микробного белка и ингаляционного поступления этанола часть опытных самок во время беременности получала вышеуказанным способом взвесь биомассы водородных бактерий, а другая - подвергалась периодической ингаляционной затравке этанолом с последующим забоем на 20-е сутки и исследованием органов, плодов и плацент. Часть самок из контрольной и обеих опытных групп также была оставлена для рояде-ния потомства, за которым велось динамическое наблюдение,

Помимо этого, когда по ходу исследований выяснилось, что доза в 2,0 г/кг массы тела обладает негативным эффектом, было решено использовать в 10 раз меньиее количество биомассы водородных бактерий - 0,2 г/кг массы тела. Наряду с потреблением биомассы во время беременности, крысы в течение б месяцев предварительно получали данную дозу.

После эвтаназии крыс на 20-е сутки беременности оценивалось состояние внутренних органов, наличие спаечного процесса, интенсивность отлояения вира в сальнике и забрвиинном пространстве. Извлеченные органы осматривались с целью выявления кровоизлияний, абсцессов и других патологических проявлений.Определялась масса органов для последующего расчета коэффициентов,которые вычислялись отношением массы органа в граммах к массе тела в килограммах (Коптева Л. Н., 1990). Определение массы тела животных проводилось не-

посредственно перед забоем. Отобранные органы фиксировались в смеси Буэна для гистологических исследований.

Объем выполненных исследований включает изучение технологии и состава биомассы водородных бактерий и экспериментальные исследования. Изучены особенности технологического процесса по производству микробного белка, соотношение газов в процессе роста микроорганизмов, состав питательной среды, проанализировано 9 циклов получения биомассы. Проведено 6 определений химического состава сухой биомассы водородных бактерий на содержание свободных аминокислот.

При выполнении экспериментальной части работы произведено определение толерантности организма у 240 беспородных белых крыс. Для изучения воздействия на организм химического и биологического факторов использовано 190 животных, из которых 93 самкам во время беременности,а 32 - предварительно в течение 6 месяцев и при беременности внутирияелудочно вводилась биомасса водородных бактерий. Всего проведено 7620 введений биомассы. Кроме того, в двух экспериментальных сериях 79 крыс подвергалось ингаляционному воздействию этанола в затравочных камерах. Произведено 145 периодических 4-часовых затравок, и 21 проба воздуха исследована методом газовой хроматографии на содержание этанола в затравочной камере. Изучено 664 гематологических показателя.Оценка изменений в ирганизмк иамик и репродуктивной функции осуществлялась по 85 показателям.

Выполнено исследование 1621 плода в конце антенатального периода, из которых у 692 под увеличением с помощью окуляр-микрометра измерена длина закладок окостенения костей скелета на тотальных препаратах. Общее количество показателей по каждому 20-дневному плоду составило 70.

За полученным потомством в количестве 52 крысят от контрольных и 111 - от опытных крыс велось динамическое наблюдение, а в возрасте 2 и 3 месяца у 49 контрольных и 63 опытных особей проведено определение гематологических показателей (448 исследований).

Результаты исследований обрабатывались статистически на ЭВМ марки СМ-1420 с применением пакета прикладных программ BHDP (Dixon Н. J.,1983). Кроме того, использовались для расчетов непараметрические критерии (Гублер Е. В., Генкин А, А., 1973) и метод вариационной статистики.

Результаты исследований и их обсуждение

В результате проведенных исследований установлено, что техно-

логия биомассы водородных бактерий, осуществляемая в лаборатории биосинтеза белка на Гродненском производственном объединении "Азот".сравнительно проста.Водородные бактерии неприхотливы к трофике и растут на простой минеральной среде с использованием углекислоты в качестве единственного источника углерода за счет энергии окисления молекулярного водорода.

Собственными исследованиями установлено, что микробный белок, получаемый в лаборатории производственного объединения "Азот", имеет хорошо сбалансированный аминокислотный состав и содержит все незаменимые аминокислоты.

В проводимых на кафедре общей гигиены и экологии Гродненского медицинского института комплексных исследованиях (Омельянчик М. С., 1993; Омельянчик М. С. с соавт., 1994) выявлено негативное влияние ингаляционного поступления этанола на уровне ПДК для воздуха производственных помещений во время беременности на антенатальное развитие потомства. В этой связи весьма заманчивым представлялось испытание биомассы водородных бактерий как источника разнообразных аминокислот для коррекции нарушений у плода, вызываемых этанолом. Это тем более ванно, что если воздействие отдельных факторов окружающей среды (физических, химических и биологических) изучено относительно обстоятельно, то комбинация различных факторов одной природы и сочетания факторов различной природы - недостаточно.

Сочетанное воздействие биомассы водородных бактерий и ингаляционного поступления этанола при беременности

В проводимой экспериментальной работе крысам на фоне ингаляционной затравки этанолом в концентрации 1000 мг/м3 воздуха по 4 часа в день 5 дней в неделю в течение беременности ежедневно вводилось по 2,0 г/кг массы тела биомассы водородных бактерий. Использование высокочувствительного эмбриотоксического метода (Ды-бан А.П. с соавт.,1970) давало возможность изучить изменения у плодов и в материнском организме.

Исследования показали, что введение микробного белка не только не коррегирует неблагоприятное воздействие малых доз этанола, но, наоборот, усугубляет их влияние. Это проявлялось более интенсивными нарушениями в материнском организме при сочетанном воздействии этанола и биомассы водородных бактерий.Патологические нарушения в материнском организме не могли не проявляться отрицательным образом и на функции репродуктивной системы. Я крыс,подвергав-

вихся сочетанному воздействию микробного белка и этанола, по сравнению с контролем уменьшалось количество вивых плодов при увеличении числа погибших и частично рассосавшихся, а пред-, постимплан-тационная и общая гибель с чрезвычайно высокой достоверностью (р<0,0001 - 0,00001) превышала показатели контроля (табл.).

Таблица

Показатели репродуктивной функции контрольных и опытных крыс, подвергавшихся при беременности сочетанному воздействию биомассы водородных бактерий и этанола.

Показатели Гр и п п ы к р ы с Р

репродуктивной контроль (п=34) опыт (п= 25) "ттт "тт;

функции,(на 1 самку) мтп + Иттт «тт^ шп?

Количество плодов: всего 10,38 + 0,37 9,40 + 0,48 < 0,1

в том числе - живых 10,38 + 0,37 8,76 + 0,45 < 0,01

- мертвых 0 0,02 + 0,03 > 0,8

, - погибших и частично

рассосавшихся 0 0,52 + 0,10 < 0,01

^Количество плацент 10,38 + 0,37 18,88 + 0,45 < 0,05

;;Число -желтых -тел 10,50 + 0,37 10,92 + 0,48 > 0,8

Число мест имплантации 10,38 + 0,37 10,62 + 0,48 > 0,9

Предимплантац. гибель, У. 1.11 + 0,53 12,75 + 4,90 < 0,0001

Постимплантац. гибель, У. 0 12,50 + 1,28 < 0,00001

Число плодов, погибших на

поздн. стадиях развития 0 0,54 + 0,12 < 0,012

Антенатальная гибель на

поздн.стадиях развития,У. 0 4,95 + 2,30 < 0,012

Общая антенат. гибель, У. 1,11 + 0,53 22,03 + 1,67 < 0,00001

Отрицательное действие сочетания биомассы водородных бактерий И этанола на репродуктивную функцию предполагало негативное влияние этих факторов и на внутриутробное развитие потомства. При оценке физического развития оказалось, что масса тела и кранио-каудаль-ные размеры плодов опытной группы животных были достоверно меньше (р<0,00001 и р<0,001 соответственно) контрольных.

При исследовании кровоизлияний в кожу и подкожную клетчатку головы, туловища и конечностей установлено, что суммарная их частота и общее количество, а также частота отдельных кровоизлияний в опыте с высокой степенью .достоверности (р<0,001-0,00001 ) превышали

показатели контроля.

В опытной группе выявлено 2 плода с отсутствием трех пальцев (1-Ш) на правой задней конечности, что составило 0,90% от общего количества плодов опытных животных и 2,502 - в промежуточной группе, где наблюдалось это тератогенное проявление.

Измерение длины закладок окостенения костей скелета на тотальных препаратах показало, что у плодов крыс,получавших в течение бе-беременности микробный белок на фоне ингаляции этанолом, она была достоверно меньше (р<0,05-0,00001 ), чем в контроле; сочетанное воздействие также сопровождается замедлением процесса оссификации, подтверждающимся сравнением отсутствия закладок окостенения костей дистальннх отделов конечностей у плодов контрольных и опытных животных. Различия в длине закладок окостенения приводили к диспропорции в развитии скелета, У потомства опытных животных выявлено 15 случаев асимметрии в окостенении костей дистальных отделов конечностей, что почти в 7 раз (14,272 против 2,132) превышало показатели контроля.

Так как сочетанное воздействие биомассы водородных бактерий и этанола вызывало изменения в организме крас и негативно влияло на антенатальное развитие потомства, необходимо было дифференцировать вклад каждого из компонентов в динамику нарушений в организме.

Изолированное воздействие биомассы водородных бактерий и ингаляционного поступления этанола при береиенности

Если по массе тела в начале эксперимента крысы, получавшие ежедневно по 2,0 г/кг массы тела микробный белок, и крысы, подвергавшиеся периодическому ингаляционному воздействию этанола, не отличались от контроля, то к 20-му дню беременности масса тела животных, получавших этанол, достоверно возросла (р<0,05) по сравнению с контролем.

У животных, потреблявших биомассу водородных бактерий, наблюдалось интенсивное отложение жира в сальнике и забрншинном пространстве, не столь выраженное в группе с периодическим ингаляционным воздействием этанола. Сравнение с контролем выявило весьма высокую степень достоверности различий обеих опытных групп в сторону снижения количества животных с нормальным и увеличения - с интенсивным отложением жира.

Спайки внутренних органов довольно часто встречались как при изолированном воздействии микробного белка, так и этанола,причем в

сравнении с контролем в половине случаев изолированного действия каждого из факторов отмечались значимые (р <0,05-0,00001) превышения частоты спаек, а сопоставление этих групп с опытной при соче-танном воздействии микробного белка и этанола, изолированное влияние проявлялось в большинстве случаев менее выраженным (р <0,050,00001) развитием спаечного процесса в организме.

Кровоизлияния в легочную ткань, обнаруживаемые при сочетанном действии химического и биологического факторов и изолированном -этанола, не выявлялись в группе с изолированным воздействием биомассы водородных бактерий.

Исследование массы и расчет относительных коэффициентов массы внутренних органов выявило, что при изолированном поступлении микробного белка по сравнению с действием этанола, почти в 2 раза увеличивалась масса селезенки С соответственно 1,514 и 0,801 г) и коэффициенты массы в группе с получением микробного белка у печени и селезенки были выше (р<0,05 и р<0.0001 соответственно), чем при воздействии этанола и по сравнению с контролем.

При исследовании состава периферической крови установлено,что гематологические показатели крыс, получавших при беременности мик-робныйбелок, существенно не отличались от таковых при сочетанном воздействии его и этанола, но количество эритоцитов, гемоглобина и цветной показатель достоверно (р <0,001) снижались по сравнению с контролем при явном (р<0,001) лейкоцитозе. В лейкоцитарной формуле наряду со статистически значимым по сравнению с контролем уменьшением сегментоядерных нейтрофилов повышалось количество эозинофилов, лимфоцитов и моноцитов.

Анализируя результаты проведенных исследований, можно отметить, что изолированное пероральное поступление микробного белка в дозе 2,0 г/кг . массы тела и ингаляционное воздействие этанола в концентрации 1000 мг/и3 воздуха в течение беременности проявляется значительными изменениями со стороны материнского организма. Интенсивность изменений.под влиянием каждого из факторов была менее выраженной, чем при сочетанном их воздействии.

Изучаемые показатели репродуктивной функции в обеих экспериментальных сериях изолированного воздействия микробного белка и этанола были примерно на одинаковом уровне, отличаясь между собой количеством погибших,частично рассосавшихся плодов Ср<0,05) и числом плодов, погибших на поздних стадиях развития. По сравнению с контролем негативный эффект биомассы водородных бактерий был выра-

аен больше, чем этанола. Это проявлялось уменьшением к концу антенатального периода общего количества плодов, числа яивнх и увеличением количества мертвых плодов.

Экспериментальные исследования антенатального развития плодов выявили различие показателей как при изолированном воздействии микробного белка, так и этанола. При изучении физического развития отмечено, что у плодов крыс, подвергшихся внутриутробному воздействию микробного белка, на фоне достоверного Ср<0,ООО 1) увеличения массы плацент отмечено снияение массы тела, кранио-каудальных размеров и плодно-плацентарного коэффициента по сравнению с контролем. Антенатальная алкоголизация сопровоядалась менее выраженным влиянием. .

При изучении кровоизлияний в кожу и подкокнип клетчатку ока- . залось, что их частота у плодов, подверавнихся изолированному действии микробного белка и этанола, практически одинакова и отличается линь по распространенности и локализации.

Изолированное поступление биомассы водородных бактерий не сопровождалось случаями тератогенных проявлений. При ингаляционном поступлении этанола у б плодов отмечено отсутствие одного или двух пальцев, или дистального отдела конечности, что составило 1,35%.

Воздействие перорального поступления биомассы водородных бактерий и ингаляционного - этанола оказывало следующее влияние на процессы оссификации костей скелета: у плодов яивотных, получавших микробный белок, изменения со стороны костной ткани отличались вы-раяенностью и однонаправленностью, и длина закладок почти всех костей скелета была меньше контрольных. У плодов крыс, подвергавшихся при беременности периодической затравке этанолом, лишь длина закладок обеих • подвздошных и седалищных костей была достоверно меньше (р <0,05-0,0001), чем в контроле. По степени выраженности воздействия на процесс оссификации костей скелета у плодов экспериментальные серии можно расположить в последователности: сочетанное влияние микробного белка с этанолом > изолированное воздействие микробного белка > изолированное воздействие этанола (рис.).

Исследование отсутствия закладок окостенения костей дисталь-ннх отделов конечностей у плодов показало, что как при изолированном поступлении микробного белка, так и этанола процент плодов с отсутствием закладок окостенения метакарпальных и метатарзальных костей был довольно значительным и находился почти на одном уровне в обеих экспериментальных сериях, будучи выие,чем в контроле и существенно (р<0,05-0,001 ) отличаясь от показателей сочетанного воз-

Мт-ЗУ

Мк-ХУ

Мк-17

п

. Оссификация костей скелета плодов опытных крыс, подвергавшихся при беременности изолированному воздействию микробного белка (прерывистая лнния) и этанола (сплошная линия). На радиусах отложены показатели длины закладок окостенения костей (в % к контролю, представленному на окружности). Т-темвнная кость (п - прайая, л - левая); Н/ч-нижнечелюстная кость; Л-ло-патка; К-ключица; П-плечевая кость; Ло-локтевая кость; Лу-луче-вая кость; Мк-Ц-вторая метакарпальная кость; Мк-ТП-третья ме-такарпальная кость; Мк-]У-четвертая метакарпальная кость; ТТ0-П01 вздошная кость; С-седалишная кость; Е-бедренная кость; Бб-боль-шеберцовач кость; ЭДб-малоберцовая кость; Мт-П-Еторая метатарза; ная кость; Мт-Ш- третья метатарзальная кость; Мт-1У-четвертая метатарзальная кость.

Достоверные сдвиги р<0,05-0,0001 между обеими опытными группами и контролем обозначены кружком.

действия микробного белка и этанола в сторону меньшей выраженности.

Частота обнаружения асимметрий окостенения костей дистальных отделов конечностей у плодов с воздействием микробного белка была достоверно (р<0,02) выше, чем при изолированном действии этанола, а такае по сравнению с контролем. В то же время алкоголизация сопровождалась менее выраженным (р<0,05) негативным эффектом.

Таким образом, изолированное действие микробного белка и этанола оказывает менее выраженное влияние на антенатальное развитие плодов в сравнении с их сочетанием,почти не отличаясь между собой.

Учитывая эмбриотоксичность биомассы водородных бактерий, важным представлялось наблюдение за развитием потомства в постнаталь-ннй период. Установлено, что у потомства крыс, получавших ежедневно внутрижелудочно в течение беременности биомассу водородных бактерий в дозе 2,0 г/кг массы тела, отмечались неодинаковые темпы физического развития: как в месячном, так и в 2- и 3-месячном возрасте масса тела потомства опытных жвотных с высокой степенью достоверности Ср<0,001) была ниже контрольных. Визнеспособность опытного потомства была почти в 2,5 раза ниже контрольного,существенно (р<0,0001) различаясь при этом,

У большинства крысят, родившихся от самок, получавших микробный белок, отмечались трофические расстройства; у контрольных животных они выявлялись лишь в единичных случаях,У животных с трофическими расстройствами кожи темпы роста и физического развития были низкими, и среди таких особей выявлялась высокая смертность.

Получение самками микробного белка в период антенатального развития плодов сопровождалось различными патологическими нарушениями у потомства в постнатальный период; парафимоз - у самцов,выпадение матки - у самок. У опытного потомства в этот период наблюдались и тератогенные проявления в виде аномалий развития лицевого отдела черепа ("волчья пасть"), отсутствия передней конечности.

Выявлено различие гематологических показателей: у потомства животных, получавших во время беременности ежедневно микробный белок, отмечалось статистически значимое (р<0,01-0,001) снижение количества эритроцитов, гемоглобина и цветного показателя при увеличении числа лейкоцитов по сравнению с контролем. В лейкоцитарной формуле у потомства опытной группы, кроме того, установлено достоверное (р<0,001) снижение сегментсядерных при одновременном увеличении (р<0,01-0,001) процентного содержания палочкоядерных лейкоцитов, лимфоцитов и моноцитов.

Аналогичное действие на постнатальное развитие потомства оказывал этанол (Омельянчик U.C.,1993).В постнатальном периоде у антенатально алкоголизированного потомства наблюдалось замедление темпов физического развития, трофические расстройства со стороны коаных покровов, патология половых органов, случаи уродств со стороны черепа и конечностей, снижение продолжительности жизни.

Анализируя полученные данные, можно отметить, что и микробный белок в дозе 2,0 г/кг массы тела, и этанол на уровне ПДК для воздуха производственных помещений оказывают отрицательное влияние на материнский организм, его репродуктивную функцию, анте- и постнатальное развитие потомства.Несмотря на различную природу воздействующих факторов, ответные реакции со стороны материнского организма и внутриутробно развивающихся плодов могут быть однотипными.

Влияние длительного потребления палых доз биомассы водородных бактерий на материнский организм и потомство

После того как в ходе исследований был установлен негативный эффект биомассы водородных бактерий в дозе 2,0 г/кг массы тела, решено было изучить дозу в 10 раз меньшую. Крысы предварительно в течение 6 месяцев и затем во время беременности потребляли ежедневно 0,2 г/кг массы тела микробного белка.

Наблюдения показали, что биомасса не вызывала каких-либо негативных проявлений в поведении крыс, темпах их роста и внешнего вида. Морфологический состав периферической крови у животных существенно не отличался от контроля,имея достоверные (р<0,01-0,001 ) различия при сопоставлении с другими опытными группами, потреблявшими микробный белок. Аналогичная закономерность выявлена и в отношении лейкоцитарной формулы.

После эвтаназии животных на 20-й день беременности степень выраженности отложения жира в сальнике и забрюминном пространстве не отличалась от контроля. В развитии спаечного процесса существенные различия с контролем выявлены только по числу спаек печени с сальником (р<0,05) и матки с сальником (р<0,05). Других патологических изменений со стороны внутренних органов (спайки и сращения иной локализации, кровоизлияния, абсцессы) не обнаруживалось. Масса внутренних органов, их относительные коэффициенты не отличались, от контроля при наличии существенных различий (р <0,05-0,0001) в сравнении с показателями экспериментальных групп крыс, получавших микробный белок в более высокой дозе.

Относительно репродуктивной функции, несмотря на превышение в сравнении с контролем предиыплантационной и соответственно общей антенатальной гибели, общее количество плодов, в том числе живых, находилось на уровне контрольных значений. Плоды экспериментальной серии к концу внутриутробного периода по уровни физического-развития (масса тела, кранио-каудальные размеры), частоте кровоизлияний в кону и подкожную клетчатку и показателям оссификации костей скелета не отличались от контроля, что дает основание рекомендовать ежедневное потребление микробного белка в дозе 0,2 г/кг массы тела в качестве кормовой добавки как дополнительный источник полноценного бглка,

ВЫВОДЫ

1. Сочетанное воздействие биомассы водородных бактерий в дозе 2,0 г/кг массы тела и периодическое ингаляционное поступление этанола в концентрации 1000 мг/м3 воздуха в течение беременности у крыс вызывает патологические изменения как со стороны материнского организма, так и потомства. Нарушение репродуктивной функции выражается повышением внутриутробной гибели плодов на разных стадиях антенатального развития. Замедляется физическое развитие плодов," нарушается процесс оссификации костей скелета.

2. Изолированное поступление микробного белка и этанола в тех же дозах оказывают примерно одинаковое негативное действие на материнский организм, его репродуктивную функцию, антенатальное развитие потомства с проявлением нарушений, идентичных таковым при сочетанном влиянии указанных факторов.

3. Степень выраженности обнаруживаемых отклонений при изолированном воздействии биологического и химического факторов меньше, чем при сочетанном их влиянии.

4. Ответные реакции организма животных с различной толерантностью к этанолу при беременности однотипны как на специфический раздражитель - алкоголь, так и на неспецифический - биомассу водородных бактерий, что, вероятно, обусловлено особенностями метаболических процессов.

5. Ежедневное длительное (6 месяцев) потребление животными биомассы водородных бактерий в дозе 0,2 г/кг массы тела не сопровождается негативными проявлениями со стороны периферической крови и внутренних органов, не вызывает патологических изменений репродуктивной функции и внутриутробного развития потомства. Показатели

антенатального развития плодов не отличаются от контрольной группы.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Орлова Е. Н. Влияние биомассы водородных бактерий на течение беременности у крыс //Молодевь в ускорении научно-технического прогресса : Тезисы докл. U Гродненской областной конф. молодых ученых и специалистов. - Гродно, 1989, - С. 30.

2. Орлова Е. Н. Антенатальное развитие плодов при воздействии биомассы водородных бактерий //Медико-биологические аспекты механизмов повреждения и компенсации. Проблемы алкоголизма и здоровый образ визни : Материалы III республиканской конференции молодых ученых и специалистов. - Гродно, 1989. - С. 62.

3. Орлова Е. Н, Воздействие биомассы водородных бактерий на постнатальное развитие плодов крыс //Экологическая патология и ее фармакокоррекция : Материалы III международной конференции. - Чита, 1991. - Ч. II. - С. 59-60.

4. Орлова Е. Н. Течение беременности у животных на фоне потребления биомассы водородных бактерий//Актуальные вопросы гигиены и эпидемиологии в Белоруссии. - Минск, 1991. - Т. I. - С. 162-163.

5. готова Е. Н. Некоторые гематологические показатели потомства крыс, получавших во время беременности биомассу водородных бактерий //Материалы UII Гродненской областной конференции молодых ученых'и специалистов, посвященной 250-летию с дня рождения I. 3. Мильбера. - Гродно, 1991. - С, 21.

6. Артамонова В. Г., Омельянчик М. С., Селявко А. А., Бань-ковский А. А,, Орлова Е. Н. Последствия ингаляционного воздействия этанола во время беременности на материнский организм //Экология и профилактическая медицина : Материалы научно-практической конференции. - Гродно, 1992. - С. 44-46,

7. Орлова Е. Н. Зависимость влияния биомассы водородных бактерий на организм беременных животных от дозы //Экология и профилактическая медицина : Материалы научно-практической конференции.-Гродно. 1992. - С. 64-65.

8.' Орлова Е. Н,, Омельянчик М. С. Нарушения антенатального развития плодов крыс, получавших во время беременности биомассу водородных бактерий //Экология и профилактическая медицина : Материалы научно-практической конференции. - Гродно, 1992. - С. 65-67.

9. Орлова Е. Н. Некоторые показатели исследования возможности использования биомассы водородных бактерий в качестве кормовой до-

бавки //Методологические и методические проблемы оценки состояния здоровья населения : Материалы Всесошзной научной конференции, -Санкт-Петербург, 1992, - С. 420-421,

10. Орлова Е. Н. Постнатальное развитие потомства различных по толерантности к алкоголя крыс, получавших при беременности микробный белок //Материалы международной научной конференции. - Гродно, 1993. - Ч. 2. - С. 348-349,

11. Орлова Е. Н., Омельянчик М. С. Изучение возможности коррекции нарушений репродуктивной функции, вызванных этанолом, с по-мощьв микробного белка //Материалы международной научной конференции. - Гродно, 1993. - Ч. 2. - С. 349-350.

12. Омельянчик М. С., Абакумов В. 3., Сушко Л. И., Орлова E.H. Изменения в организме беременных крыс при ингаляционном воздействии этанола //Здравоохранение Беларуси. - 1994. - N 1,- С. 30-34.

13. Омельянчик М. С., Орлова Е. Н. Сочетанное воздействие биомассы водородных бактерий и этанола на животный организм //Актуальные вопросы общей и корабельной токсикологии : Материалы научно-практической конференции. - Санкт-Петербург, 1994. - С. 122.

14. Ose 1jantschik H., Orloua E. Die Einwirkung won Mikrobenei-ueiss und Äthanol auf den Mutterorganisius und die Nachkoiaen-schaft //Aktuelle Fragen des Stoffwechsels : Material der fünften Konferenz zu den Fragen der Physiologie des Stoffwechsels ia Organisaus des Menschen und der Tiere. - Uilnius, 1994. - S. 141-142.

15. Орлова E. H. Влияние различных доз биомассы водородных бактерий на антенатальное развитие потомства //Фармакологические свойства новых химических соединений и некоторых лекарственных препаратов : Материалы конференции. - Минск, 1994. - С. 115-116.

16. Орлова Е. Н., Омельянчик М.С. Внутриутробное развитие потомства при сочетанном воздействии на материнский организм биомассы водородных бактерий и этанола//Эколого-профилактические пробле-мы:Материалы научно-практической конференции.-Гродно,1995.-С.52-54.

17. Орлова Е. Н. Морфологический состав периферической крови при сочетанном с этанолом и изолированном действии различных доз микробного белка // Эколого-профилактические проблемы : Материалы научно-практической конференции. - Гродно, 1995. - С. 54-56.

18. Орлова Е. Н,, Омельянчик М. С. Действие белково-витамин-ного комплекса на репродуктивнув функцию крыс//Витамины и здоровье населения Беларуси и смежных регионов: Материалы докладов международного симпозиума. - Гродно, 1995. - С. 84.

- 18 -Р Е 3 В Н Е

Орлова Елена Николаевна

Сочетанное и изолированное воздействие микробного белка и ингаляционного поступления этанола на репродуктивную функцию и потомство.

Ключевые слова: микробный белок, этанол, изолированное и сочетанное воздействие, репродуктивная функция, антенатальное и постнатальное развитие потомства.

Объектом исследования являлись белые крысы, получавшие во время беременности изолированно и в сочетании с этанолом микробный белок в дозе 2,0 г/кг масса тела и длительно до и во время беременности в 10 раз меньшее количество.

Цель работы - изучение сочетанного и изолированного действия микробного белка и ингаляционного поступления этанола на репродуктивную функцию и потомство в зависимости от получаемой дозы, сопоставление изолированного влияния на репродуктивную функцию и потомство микробного белка и этанола, подбор оптимального уровня содержания микробного белка в корме лабораторных животных.

Полученные результаты. Микробный белок в дозе 2,0 г/кг массы тела при изолированном и сочетанном с этанолом воздействии вызывает патологические нарушения репродуктивной функции животных; степень выраженности сочетанного влияния микробного белка и этанола на материнский организм, репродуктивную функцию и потомство выше, чем при изолированном поступлении. Длительное потребление крысами до и при беременности в 10 раз меньшей дозы не сопровождается негативными изменениями в материнском организме и его репродуктивной функции, что дает основание рекомендовать биомассу водородных бактерий в качестве кормовой добавки.

Полученные результаты использованы в преподавании экологии в разделе "Трофология" в медицинском институте и университете.

Р 33 юмэ

Арлова Адена Мгкалаеуна

Спалучанае 1 1заляванае уздзеянне м1кробнага бялку 1 ¿нгаля-цыйнага наступления этанолу на рзпрадукцыйную функцыю 1 патомства.

Ключавыя словы: м1кробны бялок, этанол,1занява-нае 1 спалучанае уздзеянне, рзпрадукцыйная функция,антзнатальнае 1 постнатальнае развЩцё патомства.

Аб'ектам даследвання з'яулял1ся белыя па-цук1, якхя у час цяжарнасц! атрышивал1 хзалявана ц! у спалучэнн! з этанолам м1кробны бялок у дозе 2,0 г/кг масы цела 1 працягла да 1 у час цяжарнасц! у 10 разоу меньшую колькасць.

Мэта работы - вывучэнне спалучанага 1 1заляванага уздзеяння м1кробнага бялку 1 шгаляцыйнага паступлення этанолу на рэпрадукцыйную функцую 1 пвтомстБа у залблнасц! ад атрыманаи дозы, супастауленне 1заляванага уплыву на рзпрадукцыйную функцыю 1 патомства мгкробнага бялку 1 этанолу, падбор аптымальнага узроуню утрымання мшробнага бялку у корме лабараторных зшвел1н.

Атрыманыя вын1к1. Шкробны бялок у дозе 2,0 г/кг масы цела пры 1заляваным 1 спалучаным з этанолам уздзеян-н1 выкл1кае паталаг1чныя парушэнн1 рэпрадукцыйнай функцы1 тшвелхн; ступень выразнасц1 спалучанага уплыву м1кробнага бялку 1 этанолу на мацярынск1 арган!зм, рэпрадукцыйную функцыю 1 патомства вышэй, чым пры 1заляваным паступленнь Працяглае спажыванне пацукам1 да 1 пры цяжарнасЩ у 10 разоу меньшай дозы не суправаджаецца негатыу-ным1 змяненням1 у мацярынск1м арган1зме 1 яго рэпрадукцыйнай функ-цьИ, што дае выснову рэкамендаваць б!ямасу вадародных бактэрый у якасщ кармавога дадатку.

Атрыманныя вын1к1 выкарыстаны у выкладанн! экаюгИ у раздзе-ле "Трафалог1я" у медыцынск1м 1нстытуце 1 ва ун1верс1тэце.

- 20 -SUMMARY

Orlova Elena Nikolaevna

Combined and separated influence protein aicrobiotic and inhalation of ethanol upon reproductive function and posterity.

Key words: protein aicrobiotic, ethanol, combined and separated influence, reproducrive function, antenatal and postnatal development posterity.

Object of research was uhite rats, having been given protein microbiotic separately and combined with ethanol in dose 2,0 g/kg mass both and long consunption of the above mentioned coiplex in dose 10 times small by rats before and after pregnancy.

The ais of the work uas to study coiabined and separated influence protein aicrobiotic and inhalation of ethanol upon reproductive function and posterity.in depending on dose, to select optima level content protein aicrobiotic as a fodder for laboratory animals.

The results obtained.Bioaass of hydrogenous bacteria in dose 2,0 g/kg Bass both separately and combined with ethanol causes pathological disturbances of animals' reproductive function durind pregnancy; coabined influence protein aicrobiotic and ethanol on the maternal body, its reproductive function and posterity was more high, than separately influence. Long consunption of the above mentioned complex in dose 10 times as small by rats before and after pregnancy uas not followed by negative changes in a maternal body and reproductive function. This finding gives us reasons to recommend bionass of hydrogenous bacteria as a fodder addition.

The obtained results are imployed in teaching oecology in Section "Trofology" in medical institute and univesity.