Селеносодержащие препараты в ветеринарии

Что такое селен, зачем он нужен в ветеринарии и препараты, содержащие селен ...

1.Содержание селена в почве и кормах.
Неорганические соединения селена в почвах представлены селенидами, селенитами, селенатами и очень редко он находится в элементарной форме (А.Н. Кособрюхов, 1987). Связь микроэлементов с компонентами почвы – один из наиболее важных факторов, определяющих их биологическую доступность. Селен мобилизуется в щелочных почвах, а в кислых он становится почти нерастворимым.

Введение
Селен был открыт в 1817 году шведским химиком Берцелиусом и является химическим элементом, расположенным в шестой группе периодической таблицы Менделеева. Название происходит от греческого σελήνη – луна. Элемент назван так в связи с тем, что в природе он является спутником химически сходного с ним Теллура, названного в честь Земли.

Г. Зяббаров, А.Д. Большаков, 2002).При вскрытии обнаруживают истощение, анемичность слизистых оболочек, отек подкожной клетчатки, в брюшной полости – транссудат, на брюшных стенках – серозно-слизистые инфильтраты. Мышцы конечностей, спины, грудные межреберные, диафрагмальные, жевательные, языка имеют диффузные или очаговые поражения беловатого цвета, уплотненной консистенции, сухие на разрезе, напоминают вареное куриное мясо. Сердце увеличено. На эндокарде – очаги некроза, а на миокарде – кровоизлияния. Печень увеличена, ломкая, пестрая. Селезенка дряблая, почки – в состоянии застойной гиперемии. Головной мозг набухший, размягченный, мозговые оболочки гиперемированы. В пищеварительном канале – признаки, характерные для катарального гастрита, в легких – застойная гиперемия и отек. У взрослых животных недостаточность селена сопровождается дистрофическими изменениями в половых органах, печени, почках и других, снижением активности глутатионпероксидазы, амилазы, повышением активности лактатдегидрогеназы, аланинаминотрансферазы, увеличением содержания в сыворотке крови грубодисперсных белков – альфа- и бета-глобулинов. Использование при лечении таких животных селена совместно с витамином Е способствует его высокой терапевтической эффективности. Подкормка коров селеносодержащими препаратами предупреждает возникновение беломышечной болезни у их потомства (М.Н. Андреев, А.А. Кудрявцев, 1965, Гринь В. А., 2011, Родионова Т. Н., 2011).При недостатке в рационе селена и витамина Е часто наблюдается такое заболевание, как токсическая дистрофия печени (А.А. Кудрявцев, А.П. Кудрявцев, 1971).Клинические проявления селеновой недостаточности могут быть различными. При дефиците селена в организме животных могут отмечаться явные признаки йодной недостаточности, несмотря на то, что в рацион коров включают препараты калия йодида (А.Г. Зяббаров, А.Д. Большаков, 2002).Очень часто при дефиците в организме селена проявляется характерная реакция гормонов щитовидной железы, которая выражается возрастанием тироксина в плазме крови с одновременным снижением трийодтиронина и низким уровнем 3,3,5-активности йодтиронин-5- дегидрогеназы в печени и почках (G.J. Beckettetal., 1993).Есть мнение, что селен принимает активное участие в изменении проницаемости клеточных и внутриклеточных мембран. Введение животным антиоксидантов и такого стабилизатора мембран, как селенит натрия (0,0005 %), вместе с кротоновым маслом сопровождалось заметным снижением числа опухолей и с этим связана защитная роль этого незаменимого микроэлемента в процессах канцерогенеза (R. Shamberger, 1972).У молодых животных при недостатке в рационе селена снижается энергия роста. Предполагается, что низкая энергия роста телят при дефиците селена обусловлена нарушением метаболизма гормонов щитовидной железы. При дефиците селена снижается активность иммунной системы и увеличивается риск заболевания животных различными болезнями. В частности, установлено увеличение случаев заболевания новорожденных телят пневмонией при недостатке этого микроэлемента в молоке коров.Кроме того, дефицит селена у животных может вызывать экссудативный диатез, атрофию поджелудочной железы, поражение сердца (А.С. Ерохин, 2008).В механизмах токсического повреждения печени большое значение приобретает возникновение свободных радикалов в мембранах эндоплазматического ретикулума при биотрансформации микросомальными оксигеназами ксенобиотиков – гепатотропных ядов. Избыточное образование свободных радикалов инициирует аномальную активацию перекисного окисления липидов (ПОЛ) в биомембранах субклеточных структур гепатоцитов, что приводит к изменению физико- химического состояния липидного матрикса, уменьшению гидрофобности липидного слоя мембран. Активация процессов ПОЛ приводит также к повреждению мембран гепатоцитов с нарушением белок-липидных и липид-липидных взаимосвязей, ингибированию активности ферментов, нарушению проницаемости мембран для ионов и др., вплоть до гибели гепатоцитов (Р.Г. Насртдинов, А.В. Андреева, 2009).Таким образом, активация ПОЛ является ведущим механизмом развития патологии печени, в то время как активация антиоксидантной системы должна приводить к регрессии процессов воспаления в печени, стабилизации состояния больных, нормализации или улучшению функционального состояния гепатоцитов. В условиях патологии печени интенсивность ПОЛ зависит от многих факторов и коррелирует с активностью патологического процесса (Е.В. Макаренко, И.В. Козловский, 1989), функциональным состоянием антиоксидантной системы гепатоцитов, принимающей непосредственное участие в молекулярных механизмах адаптации, в частности, в условиях токсического или вирусного поражения печени (Е.П. Шувалова, Т.В.Антонова, В.Б. Барановская, 1991).Известно, что основную роль в разрушении гидропероксидов ненасыщенных жирных кислот, образующихся при ПОЛ, играет система глутатиона, в частности, глутатионпероксидаза – глутатионредуктаза, когда в гепатоцитах в присутствии глутатиона глутатионпероксидаза катализирует восстановление мембранотоксичных гидропероксидов – превращение гидроперекиси линолеата в гидроксикислоту с последующим восстановлением окисленного глутатиона. В гепатоците ГПО распределена неравномерно – в цитоплазме гепатоцитов локализовано до 70 %, а в матриксе митохондрий – 30 %.Важным элементом, указывающим на интенсификацию процессов ПОЛ в гепатоцитах, является изменение содержания восстановленного глутатиона в клетках печени при одновременном наличии признаков их повреждения, причем содержание восстановленного глутатиона может быть как пониженным, так и повышенным. Основная биологическая роль в регуляции ПОЛ биомембран гепатоцитов принадлежит низко- молекулярным антиоксидантам – -токоферолу, аскорбиновой кислоте и глутатиону (А.И. Журавлев, 1975; И.Ю. Губский, 1978). Анализ селенового статуса и влияния селена на течение хронических гепатитов, в том числе вирусной этиологии, однозначно свидетельствуют о снижении содержания этого элемента в сыворотке крови при изучаемой патологии (А.Н. Олейник, 1987; А.Н. Голубкина, Я.А. Соколов, Б.А. Емельянов, 1997).Результаты применения селенита натрия и настоя растения, содержащего селен в условиях второй модели опытов (при одновременном использовании как гепатотоксических агентов, так и антиоксидантов) предотвращало активизацию ПОЛ. Не было отмечено отклонений уровня МДА и ДК от исходных значений. На снижение продуктов ПОЛ при применении препарата ДАФС-25 указывает Т. Н. Родионова. На связь селена с ферментом глатутионпероксидазой указывает Т. Н. Родионова в опытах проведенных на курах несушках, КРС.Таким образом, селеносодержащие соединения оказывают выраженное антиоксидантное действие, предотвращая или уменьшая повреждение гепатоцитов в условиях гепатотоксического воздействия агрессивных агентов.Обращает на себя внимание, что при экспериментальной дистрофии печени, в равной степени, как и при других формах патологии, селенит натрия в сочетании с витамином Е является более эффективным. Совместное применение этих препаратов способствует более быстрому и полному восстановлению интенсивности секреции желчи, синтезу первичных желчных кислот, их конъюгации с таурином и глицином (Н.П. Скакун, Я.М. Нестерович, 1977). При селеновой недостаточности отмечаются и различные нарушения репродуктивной функции у животных.U. Braun, R. Forrer, W. Furer (1991) выявили, что в стадах с высокой заболеваемостью коров маститом концентрация селена в сыворотке крови была ниже 10 мкг/л. При недостаточности этого микроэлемента могут наблюдаться нарушения деятельности центральной нервной системы. В работах L.N. Vernic (1984) установлено, что селен в форме селеноглутатиона обладает антипролиферативным действием на клетки злокачественных опухолей и оказывает антиканцерогенное действие. Важным биологическим свойством селена является его стимулирующее влияние на систему кроветворения. Под влиянием селена повышается концентрация гемоглобина в эритроцитах (T.J. Pekkonen, P. Lindberg, S. Sankaris, 1987).Установлено, что введение в рацион телят селена на уровне 0,30 мг/кг сухого корма достоверно повышало количество эритроцитов и гемоглобина в крови (А.А. Кистина, Ю.Н. Прытков, 2008).По данным В.А. Беляева (2011), дефицит селена в крови относительно нормы может составлять от 86,2 % до 93,7 %, что подтверждено результатами лабораторных исследований, проведенных на дойных коровах Белоглинского района Краснодарского края и Прикубанского района республики Карачаево-Черкессия. По мнению автора, неблагоприятная ситуация в крае по болезням обмена веществ во многом связана с выявленными гипоселенозами. В исследованиях А.С. Ерохина (2008) не выявлено влияния селена на кроветворную функцию молочных коров. Главными депонирующими селен органами являются печень и почки. В скелетной мускулатуре и щитовидной железе содержится около 50 % всех запасов селена организма.Участвуя в формировании активных центров ферментов, ответственных за метаболизм аминокислот, перемещении электронов в дыхательных цепях, разрушении липоперекисей, селен обладает антиоксидантным действием. Действие селена на ферментные системы клетки очень разнообразно: в одних случаях он ингибирует активность ряда энзимов (алкогольдегидрогеназа, альдолаза, щелочные и кислые фосфатазы, уреаза, оксидаза и т.д.), в других катализирует биохимические реакции, включается в активные центры и участвует в качестве кофакторов в синтезе ферментов (глицинредуктаза, глутатионпероксидаза, катепсин, 8- аденозилтрансфераза) (Р.Г. Насртдинов, А.В. Андреева, 2009). В исследованиях Е.Г. Василенко (2009) молодняку черно-пестрой породы перорально и парентерально вводился селенопиран. У животных, получавших препарат, уровень аспартатаминотрансферазы и аланинаминотрансферазы был выше в возрасте трех, шести, девяти, пятнадцати и восемнадцати месяцев по сравнению с контрольной группой, что автор связывает с интенсивным использованием аланина в синтезе глюкозы. Концентрация аспартатаминотрансферазы в крови животных опытной группы была ниже в двенадцать, пятнадцать и восемнадцать месяцев, что, по-видимому, связано с положительным влиянием селенопирана на биосинтетические процессы и использование аминокислот в тканях.В опытах белорусских исследователей была выявлена динамика увеличения общего белка в сыворотке крови и снижение уровня билирубина, активности аланин- и аспарагинаминотрансфераз у молодняка крупного рогатого скота при использовании селенопирана. При этом Л.Б. Заводник и др. (2010) указывают на белково-стимулирующую способность и гепатопротекторные свойства селена.Эксперименты, проведенные А.В. Бучель и И.А. Лысаковой (2008), показали, что введение коровам препарата селемаг вызвало перестройку белкового спектра крови. При этом наблюдалось повышение в пределах физиологической нормы содержания уровня общего белка и альбуминовой фракции, что можно связать со стимулирующим действием селеносодержащих препаратов на белковообразовательную функцию печени. Повышение биосинтеза гамма-глобулинов и бета-глобулинов авторы связывают со стимуляцией иммунной реактивности организма. Селенозависимая глутатионпероксидаза и каталаза способны эффективно восстанавливать перекись водорода. Но детоксицирующая роль в обезвреживании перекиси водорода глутатионпероксидазы гораздо\ выше, так как при этом не только метаболизируется это высоко реактивное соединение, но также предупреждается образование липидных гидроперекисей и снижается вероятность образования гидроксильных радикалов (Ю.А. Владимиров, О.А. Азизова, А.И. Деев, 1991).Наиболее высокая активность глутатионпероксидазы выявлена в печени, надпочечниках, хрусталике, эритроцитах, поджелудочной железе, почках. Несколько ниже ее активность в сердце, легких, селезенке, жире, головном мозге. Низкая активность фермента характерна для семенников, спермы, желудочно-кишечного тракта, островков поджелудочной железы, мышц, соединительной ткани (Л.С. Колесниченко и др., 1990).Белорусскими учеными был проведен сравнительный анализ антиоксидантных свойств различных производных органического селена. В результате было установлено достоверное увеличение восстановленного глутатиона и активности глутатионпероксидазы при применении селеносодержащих дрожжей и особенно селенопирана в сравнении с неорганической формой микроэлемента. При этом наблюдалось снижение уровня каталазы и малонового диальдегида крови, что указывает на уменьшение процессов перекисного окисления липидов (Д.Б. Волошин, Л.Б. Заводник, А. Шимкус, 2010).Проведенный сравнительный анализ состояния систем антиоксидантной защиты и процесса перекисного окисления у коров с нормальным и патологическим течением послеродового периода свидетельствует о том, что у животных, у которых в дальнейшем развилась субинволюция матки, уже за 10-14 дней до отела отмечается тенденция к снижению потенциала ферментативного звена системы антиоксидантной защиты и более интенсивному течению процессов пероксидации липидов.Это не позволяет адекватно контролировать и удерживать в физиологических пределах нарастающи й при стрессе уровень активных форм кислорода, сдерживать чрезмерную активацию процессов перекисного окисления липидов, что приводит к неблагоприятным метаболическим изменениям (Г.Н. Близнецова, 2010).Позднее был описан еще один селеносодержащий фермент – фосфолипидная гидропероксидная глутатионпероксидаза, относящийся к семейству глутатионпероксидаз. Этот фермент находится в липидной фазе мембран и клеток и способен восстанавливать перекиси липидов, ингибируя процессы перекисного окисления липидов в мембранных структурах клеток (F. Ursini, 1999).В 1993 году была обнаружена желудочно-кишечная глутатион- пероксидаза (F.F. Chu, 1993). Эта форма фермента играет барьерную роль при всасывании гидроперекисей в желудочно-кишечном тракте. Проведенные исследования по установлению влияния органических форм селена на переваримость питательных веществ рациона показали повышение коэффициентов переваримости сухого вещества на 3,2-3,7 %, органического вещества – на 3,6-3,7 %, протеина – на 2,9-3,4 %, сырой клетчатки – на 3,6-3,9 %. Очевидно, это связано с тем, что введение в рацион сел-плекса (дрожжей обогащенных селеном) способствовало более активному течению ферментативных процессов и созданию благоприятных условий для жизнедеятельности инфузорий (И.Н. Ахметова, 2008).В опытах А.А. Кистиной и Ю.Н. Прыткова (2008) получены аналогичные результаты. Введение в рацион сел-плекса позволяло повысить переваримость сухого вещества у шестимесячных бычков на 4,86 %, сырого протеина – на 6,08 %, БЭВ – на 6,54 %. Использование ДАФС- 25 позволяло повысить переваримость различных питательных веществ рациона на 2,42-4,4 %, селенита натрия – на 1,30-2,56 %.Следующей важной группой селенопротеинов являются трийодтирониндеиодиназы. Эти ферменты регулируют превращение тироксина (Т4) в активный гормон щитовидной железы 3, 3, 5- трийодтиронин (Т3) и, наоборот, превращают трийодтиронин в неактивную форму гормона. Йодотирониндеиодиназа первого типа содержится в печени, почках, мозге, гипофизе и коричневой жировой ткани у жвачных. Второй тип фермента обнаружен в мозге и гипофизе всех изученных видов животных, который катализирует конверсию тироксина (Т4) в 3, 3, 5-трийодтиронин (Т3) в тех тканях, которые не могут метаболизировать циркулирующий Т3. Третий тип фермента катализирует конверсию тироксина в инактивированную форму трийодтиронина, а также способствует превращению трийодтиронина в дийодтиронин, поэтому борьба с дефицитом йода невозможна на фоне селенового голода. Данный фермент выявлен в мозге, коже и плаценте (J.J. Wichtel, 1996; P.R. Larsen, M.J. Berry, 1995).Селен не только активирует тиреоидный гормон – он защищает щитовидную железу от повреждающего действия свободных радикалов, которое может привести к гипотиреозу.В опытах Л.Н. Павловой (2006) установлено положительное влияние селеносодержащего препарата «селенолин» на показатели естественного гуморального иммунитета коров. Разработкой доз, изучением препарата селенолина при беломышечной болезни у коров в сухостойный период занимались Т. Н. Родионова, В. А. Гринь. В крови животных, которым парентерально вводился селенолин, наблюдалось повышенное содержание лизоцима. Превышение в их пользу составляло 24,98 % (при р ≤ 0,01).Аттракция на 50 нейтрофилов у них была выше на 5,17 % (при р≤0,001), число фагоцитирующих нейтрофилов – на 8,53 % (при р≤0,001). Превышение по фагоцитарному индексу составляло 20,38 %.Селен включается в большое число белков – селенопротеинов. Роль этих белков достаточно весомая. Помимо того, что они могут служить накопителями неорганического селена в тканях, предполагается, что белок, содержащий селен, ответственен за поддержание жизнеспособности сперматозоидов. Другой белок с селеном – белок печени – участвует в предотвращении развития опухолей.Селенопротеин Р открыт в 1977 году. Он циркулирует в плазме крови. Его функцией, по современным представлениям, является не только защита организма от воздействия перекисей (оксидантного стресса), но и содействие нейтрализации тяжелых металлов (Pb, Hg). Он связывается с металлами, делая их инертными и безвредными. Недавно был выделен и охарактеризован селенопротеин W. Это небольшой белок мышечной ткани.Предполагается, что селенопротеин W, подобно селенопротеину Р, обладает функцией антиоксиданта, но на тканевом уровне. Кроме того, селенопротеины участвуют в регуляции редокс-потенциала клетки, который, в свою очередь, определяет экспрессию ряда генов. Более того, селенопротеин – метионин сульфоксидредуктаза восстанавливает окисленный метионин и поддерживает е го в активной форме, предупреждая тем самым отрицательные последствия окисления белков (Т.Т. Папазян, В.И. Фисинин, П.Ф. Сурай, 2009).Результаты исследований С.П. Фисенко (2010) позволили установить, что сочетанное применение калия йодида (0,01 мг на кг живой массы) и селенита натрия (0,13 мг на кг живой массы) оказывает положительное влияние на морфофункциональное состояние щитовидной железы и способствует повышению интенсивности роста молодняка крупного рогатого скота. Так, соли микроэлементов йода и селена оказывали положительное влияние и на гистологическое строение щитовидной железы и тимуса.Этот микроэлемент усиливает иммунную защиту организма против вирусов и других патогенных агрессоров, причем лабораторные эксперименты показывают заметные изменения таких элементов иммунной системы, как белые кровяные тельца, клетки – натуральные киллеры, антитела, макрофаги и интерферон.Таким образом, селен принимает непосредственное участие в большинстве обменных процессов организма животных и выполняет профилактирующую роль в развитие миопатий, участвует в регуляции роста животных, регулирует воспроизводительные процессы у самок и самцов, принимает участие в метаболизме гормонов щитовидной железы, оказывает антиоксидантное действие, регулирует специфический и неспецифический иммунитет, обладает антиканцерогенным действием, участвует в метаболизме простагландинов и простациклинов, оказывает антидотное действие.4. Препараты селена, применяемые в ветеринарииВитамин Е с селеном(масляный раствор витамина Е 5% с селенитом натрия инъекционный)1. Показания.Авитаминозы, инфекционные заболевания. Профилактика и терапия болезней молодняка. Функциональные расстройства плодовитости. Профилактика задержания последа.2. Действие.Витамин Е повышает рождаемость, регулирует развитие плода, предотвращает заболевания центральной нервной системы, повышает иммунитет.Селенит натрия является незаменимым фактором для фермента глутамин пероксидазы, который защищает клетки от различных окислителей.3. Состав.Витамин Е – 50мг, селенит натрия – 0,5мг, растворитель – до 1 мл.Препарат выпускают в стеклянных флаконах по 100 и 200 мл.4. Применение.Препарат вводят внутримышечно или подкожно, в следующих дозировках:Вид животных ДозировкаКРС, козы, овцы 1мл / 10кг весаСвиньи 2мл / 10кг весаПрепарат вводят одноразово, с последующим повтором через 2-3 недели.