Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.02) на тему:Липидный и липопротеидный обмен у свиней при патологии печени

/

/

Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации Башкирский государственный аграрный университет

Рафиков Рустем Маратович

Липидный и липопротеидный обмен у свиней при патологии печени

16.00.02. - патология, онкология и морфология животных

Диссертация на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

Научные руководители: член-корреспондент ААО, доктор ветеринарных наук, профессор В. Н. Байматов,

член-корреспондент АН РБ заслуженный деятель науки РБ, доктор медицинских наук, профессор Э. Г. Да влетов

Уфа - 1998

Оглавление

Введение

1.0. Обзор литературы

1.1. Обмен веществ у свиней

1.2. Липидный обмен

1.3. Обмен липопротеидов

1.4. Белковый обмен

3

6 7 16 21

1.5. Гепатозы у животных и применение гепатотропных препаратов 23

2.1. Клинические и патологоанатомические изменения подопытных жи-

3. Собственные исследования

3.1. Динамика показателей липидного обмена сыворотки крови поросят при спонтанном гепатозе после применения гепатопротекторов 39

3.2. Изменение живой массы и белкового обмена поросят при спонтанном гепатозе после применения гепатопротекторов 46

3.3. Показатели липидного обмена свиней при спонтанном гепатозе после применения гепатопротекторов 51

3.4. Изменение живой массы и белкового обмена свиней при спонтанном гепатозе после применения гепатопротекторов 58

3.5. Изменения липопротеидного спектра сыворотки крови свиней при спонтанном гепатозе после применения гепатопротекторов 63

3.6. Показатели липидного обмена свиней при экспериментальном гепатозе после применения гепатопротекторов 71

3.7. Изменение живой массы и общего белка сыворотки крови свиней при экспериментальном гепатозе после применения гепатопротекторов 77

3.8. Изменения липопротеидного спектра сыворотки крови свиней при экспериментальном гепатозе после применения гепатопротекторов 82

4.0. Анализ и обобщение результатов собственных исследований и

заключение 91

5.0. Выводы и предложения 103

6.0. Литература 106

7.0. Приложение 131

2.0. Материалы и методы

31

вотных

36

Введение

Актуальность работы. Свиноводство, как основная отрасль скороспелого животноводства, имеет большое значение в обеспечении населения продуктами питания, а пищевой и легкой промышленности - сырьем.

Незаразные болезни среди животных имеют широкое распространение. Их удельный вес в общей заболеваемости составляет свыше 95 %. Нарушения обмена веществ сопровождаются снижением общей неспецифической резистентности и иммунобиологической реактивности организма животного (Са-мохин В.Т., 1981). Состояние обмена веществ у животных является основным фактором изменений в организме. Занимая центральное место в регуляции обмена веществ, печень принимает прямое или косвенное участие во всех жизненных процессах, происходящих в организме (Байматов В.Н., 1991).

В цехах откорма свиноводческих комплексов на долю болезней, сопровождающихся патологией печени, приходится не менее 10-20% всех незаразных болезней. Заболеваемость находится в прямой зависимости от несовершенства технологии кормления и содержания в хозяйствах. Необходимость изучения патологии печени у животных связана с частотой возникновения ге-патозов, тяжестью их течения, а так же большим экономическим ущербом в результате снижения прироста массы и выбраковкой печени при убое - ценного пищевого продукта (Данилевский В.М.,1989).

О важном значении функции печени и ее роли в норме и при патологии у различных видов сельскохозяйственных свидетельствует ряд работ, посвященных ее исследованию: А.Г.Савойский (1973), Б.В.Уша (1979), В.Т.Самохин (1981), А.В.Жаров (1993), А.П.Кудрявцев (1984), В.М.Данилевский (1989), В.Н.Байматов (1991), Н.И.Кузнецов (1995) и другие.

Следует признать, что многие вопросы, касающиеся этиологии и патогенеза заболеваний печени у свиней, остаются малоизученными. Имеющиеся в литературе сведения о функциональном состоянии печени, липидном, липо-протеидном, белковом обменах касаются в основном, клинически здоровых

свиней. Реже встречаются работы по изучению вышеперечисленного в различные сроки подсосного периода и супоросности свиноматок (Иваняк В.В., 1985; Берендяева Л.А.Д991; Овчинников А.А.,1998). Кроме того, представляет интерес изучение влияния различных гепатопротекторов на организм свиней при различных нарушениях функции печени (Кузнецов Н.И., 1995).

Настоящая работа является самостоятельным разделом комплексной темы "Разработка мер профилактики и лечения микроэлементозов и применения биологически активных веществ, для повышения продуктивности животных в условиях биогеохимической провинции Республики Башкортостан", которая проводится под руководством профессора В.Н. Байматова (номер государственной регистрации 01.86-076878).

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы явилось:

1. Изучить липидный, липопротеидный обмен у свиней с патологией печени в различные периоды откорма;

2. Исследовать влияние различных гепатопротекторов: растворов эракон-да, селенита натрия, а так же полисолей микроэлементов и их комплекса на метаболизм свиней при спонтанном и экспериментальном гепатозе свиней;

3. Оценить терапевтический эффект вышеперечисленных препаратов при патологии печени свиней.

Научная новизна заключается в том, что впервые в сравнительном аспекте проведены исследования по изучению изменения динамики липидов и липо-протеидов у свиней в зависимости от этиологического фактора и стадии откорма. Исследования крови позволили охарактеризовать состояние липидного обмена в процессе гепатопротекции. Приведены изменения уровня общих липидов, холестерина, триглицеридов, общего белка, липопротеидов сыворотки крови и живой массы свиней при нарушении функции печени.

Практическая ценность результатов исследований. Полученные нами данные позволяют выявить общие закономерности нарушений функций в организме свиней при экспериментальном и спонтанном гепатозе, а так же реко-

мендовать для профилактики и лечения заболеваний печени 10%-ный раствор эраконда и полисоли микроэлементов. Корме того, исследование липидов и липопротеидов сыворотки крови свиней имеет важное значение при диагностике заболеваний печени.

На защиту выносятся следующие основные положения.

1. Особенности обмена липидов и липопротеидов свиней при спонтанном и экспериментальном гепатозе.

2. Динамика метаболитов липидного и липопротеидного обмена у свиней после применения гепатопротекторов и полисолей микроэлементов и их комплекса.

3. Диагностическая достоверность показателей липидного обмена при патологии печени.

1. Обзор литературы

1.1. Обмен веществ у животных

Жизненные процессы организма животных связаны с постоянным поглощением веществ из внешней среды и заключаются, прежде всего, в обеспечении пластических нужд организма, т.е. в доставке химических веществ, необходимых для построения всех его структурных элементов. Известно, что метаболизм в организме складывается из двух противоположных процессов: ассимиляции и диссимиляции. Процессы анаболизма и катаболизма, как их еще по-другому называют, тесно связаны друг с другом, способствуют постоянному обновлению состава организма, что, конечно, требует и энергетического обеспечения (Мецлер Д., 1980).

Различные стороны обмена веществ имеют свои особенности и закономерности. Каждому виду сельскохозяйственных животных присущ свой тип обмена веществ, который зависит от многочисленных факторов: климата, кормления, условий содержания, возраста, породы, пола, физиологического состояния, наследственных факторов и т.д. (Проссер Л., 1977).

Обмен веществ, как известно, состоит из трех этапов. Его начальный этап, есть переработка пищевых веществ в органах желудочно-кишечного тракта. Второй этап начинается с момента всасывания веществ в кровь и лимфу. Этот этап называют межуточным обменом и разделяют на белковый, углеводный, липидный, минеральный и водный. Третий этап характеризуется образованием конечных продуктов метаболизма (Ленинджер А., 1978).

Изучению процессов межуточного обмена веществ при заболеваниях печени у различных видов сельскохозяйственных животных в России и других странах придают большое значение (Савойский А.Г., 1973; Уша Б.В., 1979; Алиев A.A., 1980; Самохин В.Т., 1981; Жаров A.B., 1995; Данилевский В.М., 1989; Байматов В.Н., 1991; Кузнецов Н.И., 1995; Hubner К.,1981; Cooper А.,1985; Seidel D.,1987).

1.2. Липидный обмен

Лнпиды в организме животных выполняют разнообразные функции в норме и при патологии. Наличие в каждой ткани липидов свидетельствует об их важном значении (Алиев А.А.,1980). Достаточно сказать, что липиды принимают участие в построении мембран клеток всех органов и тканей, в процессах терморегуляции, в образовании биологически важных соединений (гормоны, жирорастворимые витамины). Кроме того, липиды выполняют функцию запасных питательных веществ, являются резервом эндогенной воды, предохраняют кожу от высыхания, защищают органы от сотрясений (образуя "жировую подушку" вокруг глаз, почек и т.д.). Имеются сведения о том, что исключение из рациона ненасыщенных жирных кислот ( олеиновой, линоле-новой, арахидоновой) приводит к тяжелой дистрофии, поражению кожи, резкому отставанию в росте и к смерти (Ленинджер А., 1978; Янович А.Г., Лаго-дюкП.З., 1991).

Гидролиз липидов у моногастричных начинается в желудке, это является функциональной, но не обязательной, подготовительной работой перед перевариванием в тонком кишечнике. У свиней основным участком всасывания жира является тощая кишка (Фримен К.П., 1987). Здесь под действием кишечной липазы (КФ 3.1.1.3.) происходит расщепление жирных кислот с образованием ди - и моноглицеридов, а затем глицерина и свободных жирных кислот (Welch V.A.,1986). Липаза гидролизует эфирные связи. Большинство авторов считают, что процесс гидролиза и всасывания липидов может быть разделен на несколько этапов:

а) переваривание с частичным гидролизом жира до ди - и моноглицеридов и свободных жирных кислот;

б) дисперсия продуктов гидролиза в формы способные поступать в клетки слизистой оболочки;

в) восстановление триглицеридов в клетках слизистой с последующим объединением в хиломикроны;

г) поступление хиломикронов в лимфатическую систему.

По данным В.И.Скороход, В.И.Гнатив, М.Б.Стефаник и др. (1983), E.A.Farnworth, J.K Kramer (1987), у растущих откармливаемых свиней общее количество эндогенных липидов, поступающих в тонкий отдел кишечника, примерно на 35% превышает принятое с кормом. Большую часть эндогенных липидов (около 70%) составляют поступления с желчью, а также с содержимым желудка и около 30% приходится на липиды панкреатического сока.

Под влиянием липолитических ферментов желудка и кишечника нейтральные жиры пищи расщепляются на глицерин и свободные жирные кислоты; последние вступая в соединение со щелочами поджелудочного и кишечного соков, а также с солями желчных кислот, превращаются в мыла (Ньюсхолм Э., Старт К., 1983). Жирные кислоты всасываются в виде растворимых соединений с желчными кислотами; глицерин всасывается без дальнейших изменений. При всасывании жиры поступают, главным образом в лимфатические пространства кишечных ворсинок и затем уже в лимфу через грудной проток, минуя печень - в кровь. Поступая в кровь, жиры вызывают у плотоядных животных пищевую липемию, которая достигает максимума спустя 6 часов и возвращается к исходному через 9-10 часов после приема пищи. (Бижокас В.А., 1991).

Основными липидами плазмы крови свиней являются: жирные кислоты, триглицериды, фосфолипиды, холестерин (неэстерифицированный и эстери-фицированный) (Spector А., 1984).

Суммарное содержание всех перечисленных липидов (общие липиды) в сыворотке крови свиней колеблется в пределах 460-800 мг% (4,6-8,0 г/л) (Васильева Е.А., 1972; Дигальцев Ю.М., 1966; Васильева О.В., Васильева Е.А., Горбачев Е.А., 1986; Lewis Р., 1956).

Как отмечает в своих исследованиях, Р.Х.Ибрагимов (1970) , содержание общих липидов в сыворотке крови свиней (независимо от породной при-

надлежности) с возрастом постепенно снижается и количество липидов в составе биокомплексов с белком в возрасте 2-6 месяцев составляет 538- 662мг%.

Исследованиями П.Ф.Солдатенкова (1976) установлено, что содержание общих липидов в венозной крови выше, чем в артериальной. Печень способна извлекать липиды из притекающей крови и может их депонировать или секре-тировать с желчью.

В своих исследованиях А.Фишер (1961) показал, что печень в состоянии депонировать значительно больше жира, чем гликогена, а содержание жира в органе может составлять до 20-30%.

Холестерин является важным компонентом животного организма. Он не растворяется в воде, слабых кислотах и щелочах. Плохо растворяется в холодном спирте и хорошо - при нагревании в жирах и растительных маслах. Способность к образованию комплексных соединений с белками обуславливает нахождение холестерина в средах организма в виде водно-коллоидного раствора. В сыворотке крови содержатся преимущественно олеиновые и в меньшей степени пальмитиновые его эфиры (Мецлер Д., 1980).

В разных органах и тканях количество холестерина неодинаково, в нервной ткани, например, содержится третья часть холестерина и только 6% в крови, а в печени холестерин составляет около 1 % по отношению к сухой массе органа (Никитин Ю.П., Курилович С.А., Давидян Г.С., 1985; Mourot J., Kouba М., Peiniau Ph.;1995).

Содержание холестерина в сыворотке крови зависит от состояния процессов его всасывания, эндогенного синтеза и выделения. Холестерин поступает в организм с пищей и в тонком отделе происходит его всасывание (Ньюс-холм Э., Старт К., 1985; Krause В., Hartman А.,1984).

Кроме алиментарного холестерина в кишечник поступает значительное количество, выделенного печенью с желчью, большая часть которого подвергается абсорбции. Процесс абсорбции холестерина тесно связан со всеми био-

химическими аспектами переваривания, всасывания и транспорта липидов в кишечнике (Redgrave Т.G., 1996).

Как сообщают в своей работе А.Н.Климов, В.М.Никуличева (1995) в печени и кишечнике синтезируется около 90% холестерина. При создании холестерина в обычных условиях печень использует 30-40% от своей массы.

Основным депо холестерина в организме является жировая ткань (Krause B.R., Hartman А., 1984). В физиологических условиях уровень общего холестерина в сыворотке свиней колеблется от 80-150 мг% (Васильева Е.А., 1982).

Печени, несомненно, принадлежит важнейшая роль в регуляции холестеринового обмена. Следует подчеркнуть, что равновесие холестеринового обмена может быть достигнуто лишь при равенстве мощностей этих двух метаболических потоков: синтеза и распада стеринов в организме (Лейтес С.М., 1967; Packard С J., Shepherd J., 1983; Avogaro A., Tiengo A., 1990).

Как считают И.Е. Ганелина, И.Н. Комарова, И.В. Криворученко (1965) активность биосинтеза холестерина в печени во многом зависит от количества холестерина в пище. По мнению авторов, сам холестерин не является ингибитором этой реакции, предполагая, что истинным ингибитором может быть холестерин, содержащий липопротеид и желчные кислоты, т.к. в составе липо-протеидов холестерин покидает печень и поступает в кровь.

Основные этапы синтеза холестерина: ацетил-КоА-» оксиметаглутаро-вая кислота-» мевалоновая кислота -» изопентил пирофосфат —> фарнезил пи-рофосфат —> сквален-» ланостерин—> холестерин. Одним из важных регуляторов этого процесса следует признать уровень снабжения организма энергией. Избыточное питание, влекущее за собою накопление ацетил-КоА в гепатоци-тах, стимулирующее процессы липогенеза и холестериногенеза, в частности, в существенной степени увеличивает риск возникновения нарушений липидного обмена (А.А.Покровский, Л.П.Крыстев, 1977)

В своих исследованиях В. Ott Dana, P. Lachance (1981) отмечают, что в регуляции скорости синтеза холестерина играет существенную роль наличие кофакторов, концентрация и активность ферментов.

Исследования R.Could, D. Popjak (1957); G. Gibbons (1983); H.Rudney, R.Sexton (1986) показали, что ингибируемым в этих условиях звеном в синтезе холестерина в печени является гидрометилоксиглутарил-коэнзим-А-редуктаза, принимающая участие в последнем этапе синтеза мевалоновой кислоты. Свободный холестерин плазмы крови под влиянием лецитин-холестерин-ацил-трансферазы (КФ 2.3.1.43) превращается в эстерифицированный холестерин (Нага Ichiro,1987; Eisenberg S.,1984).

Нарастание содержания холестерина при усиленном его синтезе или сниженном его катаболизме повышает включение холестерина в мембраны клеток, что приводит к уменьшению их проницаемости (Блюгер А.Ф., Майоре А.Я., Залцмане В.К., 1981; ChenH.W., 1984).

Что касается процессов распада и выведения холестерина из организма, то они начинаются с его окисления. При этом ключевые позиции принадлежат 7-а-холестерингидролазе - энзиму, локализованному в мембранах эндоплазма-тического ретикулума (Green С., 1983).

Содержание общего холестерина в притекающей и оттекающей маточной крови и крови плода свиней подвергается глубоким количественным изменениям в период беременности. В крови плод�