Антиоксидантный препарат для животных
Владельцы патента RU 2435572:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ставропольский государственный аграрный университет" (RU)
Изобретение относится к области ветеринарии. Препарат содержит 2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3(2Н)-он, фенил-трет-бутилнитрон, альфа-токоферола ацетат, бета-каротин и масло персиковое при следующем соотношении компонентов в мас.%:
Препарат обладает высокой эффективностью по нормализации антиоксидантного статуса организма, удобен для введения, обладает возможностью достижения точной дозировки. 3 табл.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к ветеринарии, в частности к комплексным антиоксидантным препаратам, для профилактики и лечения нарушений в функционировании системы аниоксидантной защиты организма животных.
Уровень техники
Известен препарат по способу кормления кобыл, который включает скармливание животным рациона, содержащего селенсодержащий препарат ДАФС-25, предварительно смешанный с тыквенным жмыхом, при этом жмых берется из расчета 0,5 кг на голову в сутки. Авторами доказана целесообразность применения селенсодержащего препарата ДАФС-25 в кормлении лактирующих кобыл как профилактического средства, повышающего антиоксидантный статус организма (см. пат. RU №2235476, кл. A23K 1/16, A23K 1/175, опубл. 10.09.2004 г.).
Недостатком данного препарата является недостаточный антиоксидантный эффект, поскольку селенсодержащие препараты воздействуют только на глутатион-глутатионпероксидазную систему, а также неудобство способа применения, не гарантирующего попадание лекарственного средства в заданной дозировке и дополнительные затраты рабочей силы на скармливание препарата месячным курсом.
Известен стимулятор репродуктивной функции животных, включающий зародыши злаковых (пшеница, ячмень), к которым дополнительно вводят препарат антиоксидантного действия - мексидол (сукцинат 2-этил-6-метил-3-оксипиридон) - 0,1 мл с концентрацией 10-6 моль (см. пат. RU №2143196, кл. A01K 67/02, A61K 31/44, опубл. 27.12.1999 г.).
Недостатком данного препарата является недостаточный антиоксиданый эффект, поскольку мексидол воздействует только по одному направлению антиоксидантного действия.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый авторами за прототип является гранулированный фармацевтический препарат и водная суспензия на его основе, полученный в результате гранулирования тонко измельченного порошка Эбселена (2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3(2H)-она) с использованием гидрофильного полимера, и его водная суспензия. Гранулированный фармацевтический препарат используется при введении через желудочный зонд (см. пат. RU 2143898, кл. A61K 31/41, A61K 9/16, A61K 9/10, опубл. 10.01.2000 г.).
Недостатком данного препарата является недостаточный антиоксидантный эффект, поскольку в его составе отсутствует специфический антиоксидант, а также неудобство и трудоемкость введения в организм через желудочный зонд.
Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является разработка антиоксидантного препарата для животных, содержащего ряд антиоксидантных веществ, комплексно воздействующих на антиоксидантную систему организма животных, при этом достигается высокий антиоксидантный эффект, нормализуется обмен селена и ликвидируется недостаток каротина в крови.
Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению эффективности, удобству введения в организм, достижению точной дозировки и получению высокого антиоксидантного эффекта за счет того, что препарат является комплексным, его компоненты имеют различные механизмы в нормализации антиоксидантного статуса организма.
Технический результат достигается с помощью антиоксидантного препарата для животных, включающего 2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3(2Н)-он, фенил-трет-бутилнитрон, альфа-токоферола ацетат, бета-каротин и масло персиковое при следующем соотношении компонентов в мас.%:
| 2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3(2Н)-он | 8,5-10,5 |
| фенил-трет-бутилнитрон | 6-8 |
| альфа-токоферола ацетат | 1,0-1,2 |
| бета-каротин | 0,3-0,5 |
| масло персиковое | остальное |
Сущность получения антиоксидантного препарата для животных заключается в следующем: исходные вещества в мас.%, а именно 2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3(2Н)-он - 8,5-10,5, фенил-трет-бутилнитрон - 6,0-8,0, альфа-токоферола ацетат - 1,0-1,2, бета-каротин - 0,3-0,5, масло персиковое - остальное смешивают в асептических условиях и упаковывают.
Антиоксидантная биологическая система возникла на ранних этапах эволюции живых существ на Земле главным образом как фактор биохимической адаптации в динамике биохимического гомеостаза, направленный в первую очередь на торможение процессов свободнорадикального окисления биомолекул (см. Кармолиев Р.Х. // Биохимия патологических процессов животных. - Учебное пособие. - Часть 2. - М., 2000. - 168 с.).
Антиоксиданты используют в лечебной практике в связи с их способностью ингибировать перекисное окисление липидов, стабилизировать структуру и улучшать функции мембран клеток и, таким образом, создавать условия для гомеостаза при взаимодействиях патогенных факторов на организм (см. Бурков В.И., Колесниченко И.С., Мельниченко В.И. // Ветеринария. - 2003. - №10. - С.52-53).
Многоуровневая система антиоксидантной защиты организма играет ведущую роль в регуляции процессов свободнорадикального окисления при адаптации, особенно когда стрессовая ситуация сопряжена с кардинальным изменением кислородного режима, определяющего интенсивность этих процессов (см. Рецкий М.И, Бузлама B.C., Каверин Н.Н, Золотарев А.И, Быкова С.В. // Сельскохозяйственная биология. - 2004. - №2. - С.56-60). Функционирование антиоксидантной системы определяет развитие адаптационных и компенсаторных процессов при действии химических веществ и повышение устойчивости к действию токсикантов (см. Тиунов Л.А. // Вестник РАМН. - 1995. - №3. - С.9-12).
Окислительный стресс, в основе которого лежит нарушение процессов свободнорадикального окисления, в настоящее время рассматривается как один из ведущих патогенетических механизмов возникновения болезней различной этиологии (см. Зенков Н.К., Ланкин В.З., Меньшикова Е.Б. // Окислительный стресс: биохимический и патофизиологический аспекты. - М.: Наука / Педагогика, 2001 - 343 с.).
Оксидативный стресс негативно отражается на метаболизме углеводов, жиров, белков и нуклеиновых кислот и рассматривается как одно из патогенетических звеньев сердечно-сосудистых, инфекционных и нейродегенеративных заболеваний, рака, диабета и многих других форм патологии (см. Заспа Е.А. Свободнорадикальные процессы у больных железодефицитной анемией на фоне лечения препаратами железа. // Автореф. дис. канд. мед. наук. - М., 2006. - 22 с.).
Для уменьшения окислительного стресса используют природные и синтетические антиоксиданты различной химической структуры. Соответственно, это определяет как величину антиоксидантного эффекта, так и мишени действия антиоксидантов при коррекции антиокислительного стресса. Такая взаимосвязь может оказаться полезной при разработке новых антиоксидантных лекарственных препаратов. По наличию в структуре молекулы определенных функциональных групп, связанных с антиоксидантным эффектом, антиоксиданты можно сгруппировать в пять основных категорий: доноры протона, полиены, катализаторы, ловушки радикалов, комплексообразователи (см. Нисрин Аззам, Горошко О.А., Пахомов В.П., Раменская Г.В., Кукес В.Г. // Традиционная медицина. - 2009. - №1 (16). - С.5-39; Зайцев В.Г., Островский О.В., Закревский В.И. // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2003. - Т.66. - №4. - С.66-70; Дюмаев К.М., Воронина Т.А., Смирнов Л.Д. // Антиоксиданты в профилактике и терапии патологии ЦНС. - М.: Изд-во инст. Биомедицинской химии РАМН, 1995. - 270 с.).
Одним из конкурентных преимуществ антиоксидантного препарата для животных является то, что он является комплексным антиоксидантом, а его компоненты имеют различные механизмы воздействия на систему антиоксидантной защиты организма. Так, 2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3(2Н)-он и альфа-токоферола ацетат являются донорами протона, фенил-трет-бутилнитрон - относится к ловушкам радикалов, а бета-каротин - к полиенам.
Осуществление изобретения
Примеры конкретного выполнения получения и испытания антиоксидантного препарата для животных.
Пример 1.
Антиоксидантный препарат для животных готовят путем растворения в асептических условиях 2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3(2Н)-она, фенил-трет-бутилнитрона, альфа-токоферола ацетат и бета-каротина в персиковом масле при следующем соотношении компонентов в мас.%:
| 2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3(2Н)-он | 7,5 |
| фенил-трет-бутилнитрон | 5,0 |
| альфа-токоферола ацетат | 0,9 |
| бета-каротин | 0,2 |
| масло персиковое | остальное |
Полученный препарат при применении кроликам шестимесячного возраста способствовал нормализации показателей антиоксидантной системы организма, при этом активность каталазы увеличивалась на 9,5%, активность пероксидазы - на 14,8%, активность глутатионпероксидазы - на 29,6%, активность супероксиддисмутазы - на 15,2%, а концентрация малонового диальдегида уменьшилась на 11,8%, диеновых конъюгатов - на 14,3%, флуорисцирующих оснований Шифа - на 15,1%. Но при этом увеличилась активность щелочной фосфатазы на 7,4%, и произошло незначительное увеличение активности алланинаминотрансферазы и аспартатаминотрансферазы на 3,8% и 2,6% соответственно, что является признаком увеличившейся нагрузки на печень.
Пример 2.
Антиоксидантный препарат для животных готовят путем растворения в асептических условиях 2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3(2Н)-она, фенил-трет-бутилнитрона, альфа-токоферола ацетат и бета-каротина в персиковом масле при следующем соотношении компонентов в мас.%:
| 2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3 (2Н)-он | 8,5 |
| фенил-трет-бутилнитрон | 6,0 |
| альфа-токоферола ацетат | 1,0 |
| бета-каротин | 0,3 |
| масло персиковое | остальное |
Полученный препарат при применении кроликам шестимесячного возраста показал стабильное повышение активности антиоксидантных ферментов, в частности каталазы на 14,2%, пероксидазы - на 18,6%, глутатионпероксидазы - на 31,4%, супероксиддисмутазы - 18,4% и уменьшение концентрации недоокисленных продуктов перекисного окисления - диеновых конъюгатов - на 24,8%, малонового диальдегида - на 17,1%, флуорисцирующих оснований Шифа - на 16,8%. Применение препарата способствовало стабилизации отношения аспартатаминотрансферазы к алланинаминотрансферазе, которое в конце опыта составило 0,29. Помимо этого в крови опытных кроликов произошло увеличение уровня гемоглобина, количества эритроцитов и уровня общего белка.
Пример 3.
Антиоксидантный препарат для животных готовят путем растворения в асептических условиях 2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3(2Н)-она, фенил-трет-бутилнитрона, альфа-токоферола ацетат и бета-каротина в персиковом масле при следующем соотношении компонентов в мас.%:
| 2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3(2Н)-он | 9,5 |
| фенил-трет-бутилнитрон | 7,0 |
| альфа-токоферола ацетат | 1,1 |
| бета-каротин | 0,4 |
| масло персиковое | остальное |
Полученный препарат при применении кроликам шестимесячного возраста оказал положительное действие на организм кроликов в целом. Что касается показателей системы антиоксидантной защиты организма, то активность каталазы увеличилась на 17,4%, пероксидазы - на 21,1%, глутатионпероксидазы - на 34,1%, супероксиддисмутазы - 19,1%, а концентрация диеновых конъюгатов уменьшилась на 25,5%, малонового диальдегида - на 17,9%, флуорисцирующих оснований Шифа - на 14,2%.
Пример 4.
Антиоксидантный препарат для животных готовят путем растворения в асептических условиях 2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3(2Н)-она, фенил-трет-бутилнитрона, альфа-токоферола ацетат и бета-каротина в персиковом масле при следующем соотношении компонентов в мас.%:
| 2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3(2Н)-он | 10,5 |
| фенил-трет-бутилнитрон | 8,0 |
| альфа-токоферола ацетат | 1,2 |
| бета-каротин | 0,5 |
| масло персиковое | остальное |
Полученный препарат при применении кроликам шестимесячного возраста способствовал увеличению активности каталазы на 14,9%, пероксидазы - на 17,9%, глутатионпероксидазы - на 38,2%, супероксиддисмутазы - 17,4%, а концентрация диеновых конъюгатов уменьшилась на 22,3%, малонового диальдегида - на 24,2%, флуорисцирующих оснований Шифа - на 16,1%.
Пример 5.
Антиоксидантный препарат для животных готовят путем растворения в асептических условиях 2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3(2Н)-она, фенил-трет-бутилнитрона, альфа-токоферола ацетат и бета-каротина в персиковом масле при следующем соотношении компонентов в мас.%:
| 2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3(2Н)-он | 11,5 |
| фенил-трет-бутилнитрон | 9,0 |
| альфа-токоферола ацетат | 1,3 |
| бета-каротин | 0,6 |
| масло персиковое | остальное |
Полученный препарат при применении кроликам шестимесячного возраста способствовал увеличению активности каталазы на 9,9%, пероксидазы - на 12,6%, глутатионпероксидазы - на 22,5%, супероксиддисмутазы - 11,9%, а концентрация диеновых конъюгатов уменьшилась на 14,1%, малонового диальдегида - на 15,6%, флуорисцирующих оснований Шифа - на 14,9%.
Таким образом, наиболее оптимальными являются примеры 2, 3 и 4, так как применение препарата способствовало наибольшей активизации антиоксидантных ферментов и в большей степени уменьшало концентрацию побочных продуктов перекисного окисления липидов, при этом не наблюдалось никакого токсического проявления.
При испытании антиоксидантного препарата для животных брали следующее соотношение компонентов:
| 2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3(2Н)-он | 9,5 |
| фенил-трет-бутилнитрон | 7,0 |
| альфа-токоферола ацетат | 1,1 |
| бета-каротин | 0,4 |
| масло персиковое | остальное |
Для изучения острой токсичности препарата использовали белых лабораторных мышей и лабораторных крыс. В результате проведения эксперимента (табл.1) установлено, что антиоксидантный препарат для животных не является токсичным и относится к 4 классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76 - «Малотоксичные вещества».
| Таблица 1 | ||||||
| Острая токсичность антиоксидантного препарата для животных при однократном внутрижелудочном введении, мг/кг по ДВ. | ||||||
| Вид животных | Параметры токсичности | SLD50 | ||||
| МПД | LD16 | LD50 | LD84 | LD100 | ||
| Белые мыши | 1070 | 2808,7 | 5564 | 7650,5 | 8560 | 80,69 |
| Белые крысы | 1130 | 2712 | 6780 | 7401,5 | 9040 | 58,61 |
В опыте по изучению влияния антиоксидантного препарата для животных на систему антиоксидантной защиты организма использовали две группы овец (n=10), подобранных с учетом принципа аналогов в возрасте 11 месяцев, живой массой 35,2±1,25 кг. Животным первой группы препарат не вводили, они служили контролем. Овцам второй группы ввели антиоксидантный препарат для животных однократно внутримышечно в дозе 5,4 мг/кг живой массы. Кровь для биохимических исследований брали из яремной вены до введения препаратов, через 14, 30 и 45 дней после введения.
| Таблица 2 | |||||||
| Гематологические и биохимические показатели крови овец (п=10) | |||||||
| Группа | Гемоглобин, г/л | Эритроциты, 1012/л | Холестерин, ммоль/л | Глюкоза, ммоль/л | АсАт, мккат./л | АлАт, мккат./л | Селен, мкмоль/л |
| До введения антиоксидантного препарата для животных | |||||||
| 1 | 111,73±7,21 | 8,21±0,34 | 3,95±0,22 | 2,07±0,15 | 1,34±0,09 | 1,91±0,12 | 0,11±0,01 |
| 2 | 108,16±4,42 | 7,95±0,15 | 3,89±0,13 | 1,98±0,18 | 1,26±0,11 | 1,88±0,13 | 0,12±0,02 |
| Через | 14 дней после введения антиоксидантного препарата для животных | ||||||
| 1 | 109,95±6,36 | 8,35±0,28 | 3,85±0,16 | 2,16±0,21 | 1,33±0,09 | 1,93±0,15 | 0,10±0,01 |
| 2 | 110,56±5,12 | 8,12±0,14 | 3,56±0,16 | 2,61±0,23 | 1,41±0,13 | 1,96±0,11 | 1,43±0,09* |
| Через | 30 день после введения антиоксидантного препарата для животных | ||||||
| 1 | 110,21±7,07 | 8,13±0,22 | 3,98±0,20 | 2,11±0,12 | 1,37±0,10 | 1,95±0,16 | 0,10±0,01 |
| 2 | 112,16±5,48 | 8,45±0,19 | 3,27±0,17* | 2,69±0,21* | 1,44±0,11 | 1,96±0,13 | 1,16±0,10* |
| Через 45 дней после введения антиоксидантного препарата для животных | |||||||
| 1 | 110,64±7,74 | 8,15±0,17 | 3,89±0,23 | 2,18±0,16 | 0,35±0,09 | 1,93±0,14 | 0,09±0,01 |
| 2 | 115,09±6,46 | 8,56±0,18 | 3,34±0,16 | 2,70±0,18 | 1,48±0,12 | 2,00±0,16 | 0,96±0,11* |
| Примечание: *p<0,05 - разница статистически достоверна между данной и контрольной группой |
| Таблица 3 | ||||||
| Показатели антиоксидантной системы защиты организма овец (n=10) | ||||||
| Группа | Активность каталазы, мкМ Н2О2/л·мин·103 | Активность пероксидазы, ед. опт. пл./л·сек | Активность глутатионпероксидазы, мкМ G-SH/л·мин·103 | Глутатион восстановленный, ммоль/л | Диеновые конъюгаты, ед. опт. пл./мг липидов | Малоновый диальдегид, мкмоль/л |
| До введения антиоксидантного препарата для животных | ||||||
| 1 | 18,29±0,54 | 33,37±1,82 | 6,18±0,09 | 0,38±0,09 | 0,39±0,04 | 0,69±0,09 |
| 2 | 17,82±0,72 | 34,42±1,59 | 6,26±0,11 | 0,37±0,03 | 0,40±0,07 | 0,70±0,05 |
| Через 14 дней после введения антиоксидантного препарата для животных | ||||||
| 1 | 18,43±0,61 | 33,18±1,35 | 6,31±0,15 | 0,39±0,05 | 0,41±0,06 | 0,70±0,06 |
| 2 | 19,79±0,66 | 37,22±2,25 | 9,12±0,19* | 0,51±0,09 | 0,26±0,05 | 0,52±0,04* |
| Через 30 день после введения антиоксидантного препарата для животных | ||||||
| 1 | 18,37±0,59 | 34,29±2,21 | 6,45±0,22 | 0,41±0,07 | 0,41±0,08 | 0,73±0,08 |
| 2 | 21,30±0,64* | 40,57±3,16 | 11,24±0,23* | 0,57±0,09 | 0,23±0,03* | 0,44±0,05* |
| Через 45 дней после введения антиоксидантного препарата для животных | ||||||
| 1 | 18,62±0,71 | 34,11±2,17 | 6,27±0,13 | 0,40±0,07 | 0,42±0,07 | 0,72±0,06 |
| 2 | 21,04,±0,60* | 40,31±2,93 | 11,46±0,29* | 0,55±0,08 | 0,25±0,04 | 0,46±0,07* |
| Примечание: *p<0,05 - разница статистически достоверна между данной и контрольной группой |
Анализируя результаты проведенных исследований, установили, что в опытной группе овец наблюдается увеличение содержания гемоглобина и эритроцитов на 6,0 и 7,1% соответственно (табл.2). В крови овец второй группы снизился уровень холестерина на 14,5%. Наиболее значительные изменения произошли относительно содержания селена в крови овец, концентрация которого через 45 дней после введения антиоксидантного препарата для животных возросла в 8 раз.
Установлено, что активность каталазы в крови овец, которым вводили антиоксидантный препарат для животных, увеличилась на 15,2%, при этом разница была статистически достоверна по отношению к контрольной группе, в которой этот показатель увеличился всего на 1,8% (табл.3). Активность пероксидазы возросла во второй группе на 14,6%, в то время как в первой группе произошло незначительное увеличение - на 2,1%. Через 45 дней после введения антиоксидантного препарата для животных из второй группы увеличилась активность глутатионпероксидазы на 45,3%. Количество восстановленного глутатиона в крови овец контрольной группы увеличилось на 5%, а у тех которым вводили антиоксидантный препарат для животных - на 32,7%.
Одной из основных характеристик функционирования системы антиоксидантной защиты организма является концентрация в крови продуктов перекисного окисления липидов. Одними из таких продуктов являются диеновые конъюгаты и малоновый диальдегид. После введения антиоксидантного препарата для животных их концентрация во второй группе заметно снизилась - на 37,5% диеновых конъюгатов и на 27,1% малонового диальдегида, в то время как у животных контрольной группы эти показатели незначительно увеличились.
Таким образом, применение антиоксидантного препарата для животных овцам положительно влияет на гемопоэз, увеличивает концентрацию селена в крови до физиологических величин и положительно отражается на функционировании системы антиоксидантной защиты через активизацию специфических антиоксидантных ферментов, в частности селензависимой глутатионпероксидазы, а также способствует снижению концентрации токсичных продуктов свободнорадикальных реакций, возникающих на их различных стадиях.
Антиоксидантный препарат для животных, включающий 2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3(2Н)-он, отличающийся тем, что он дополнительно содержит фенил-трет-бутилнитрон, альфа-токоферола ацетат, бета-каротин и масло персиковое при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| 2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3(2Н)-он | 8,5-10,5 |
| фенил-трет-бутилнитрон | 6-8 |
| альфа-токоферола ацетат | 1,0-1,2 |
| бета-каротин | 0,3-0,5 |
| масло персиковое | остальное |
