Регулирование окислительного стресса как основа здоровья и продуктивности животных

Изложены результаты собственных исследований и обзор литературных источников по проблемам адаптации животных к факторам внешней среды, особенно к интенсивным методам разведения животных, с позиций работы митохондрий, свободнорадикального окисления тканей и энергетического обмена. Базируясь на фундаментальных исследованиях о состоянии биофизического потенциала живой системы, показано влияние перекисного окисления липидов на состояние здоровья, продуктивность, жизнеспособность животных и роль антиоксидантов в их проявлении. Снижение прироста, возникающее у поросят при отъеме от матерей, связанное с перекисным окислением липидов, можно устранять с помощью различных видов антиоксидантов. Разработаны дозы ультрафиолетового облучения свиней в условиях промышленной технологии, позволяющие регулировать уровень свободнорадикального окисления тканей и усиливать их антиоксидантную активность, улучшать плодовитость свиноматок, жизнеспособность и интенсивность роста приплода. Впервые обнаружены резкие различия наиболее распространенных пород свиней по уровню свободнорадикального окисления их тканей, связанные с различным содержанием жирных кислот и холестерина во внутримышечном жире и сале. Показана зависимость качества мясных продуктов от состава их жирных кислот. Такие антиоксиданты, как каталаза и тиоловые соединения, содержащиеся в крови хряков и свиноматок, способны противодействовать разрушающему воздействию активных форм кислорода при оплодотворении, влияют на плодовитость, массу гнезда при опоросе. Впервые в противоположность сложившемуся стереотипу о вредности НЖК, в частности сала свиней, экспериментальным путем доказано, что жир, содержащий больше НЖК, но меньше ПНЖК, особенно линолевой жирной кислоты и холестерина, при включении в корм животных положительно влияет на продуктивность и сердечно-сосудистую систему, снижает атерогенный индекс. Предложено ввести специальный раздел животноводства «Энергобиотест», изучающий соотношение окислительных и антиоксидантных реакций в организме, проводящий разработку техно- логий гармонизации жизненных процессов и улучшения качества продукции животноводства.

1. Воейков В.Л. Био-физико-химические аспекты старения и долголетия // Успехи геронтологии. 2002. № 9. С. 54–66.

2. Кейси Минс, Калли Минс. Энергия жизни. Как изменить метаболизм и сохранить здоровье: монография. СПб.: Питер, 2025. 336 с.

3. Lushchak V.I. Free radicals, reactive oxygen species, oxidative stress and its classification // Chemico-Biological Interactions. 2014. Vol. 224. P. 164–175. DOI: 10.1016/j.cbi.2014.10.016.

4. Cambi M., Tamburrino L., Marchiani S., Olivito B., Azzari C., Forti G., Baldi E., Muratori M. Development of a specific method to evaluate 8-hydroxy,2-deoxyguanosine in sperm nuclei: relationship with semen quality in a cohort of 94 subjects // Reproduction. 2013. Vol. 145. N 3. P. 227–235.

5. Hua-Yu Lian, Yan Gao, Guang-Zhong Jiao, Ming- Ju Sun, Xiu-Fen Wu, Tian-Yang Wang, Hong Li, Jing-He Tan. Antioxidant supplementation overcomes the deleterious effects of maternal restraint stress-induced oxidative stress on mouse oocytes // Reproduction. 2013. Vol. 146. N 6. P. 559–568.

6. Ribou A.-C., Reinhardt K. Reduced metabolic rate and oxygen radicals’ production in stored insect sperm. Proceedings the Royal society // Biological Sciences. 2012. Vol. 279. N 7. P. 2196–2203.

7. Абилов А.И., Виноградова И.В., Жаворонкова Н.В., Виноградов В.Н. Влияние различных стресс-факторов на воспроизводительную способность голштинизированных коров // Зоотехния. 2015. № 11. С. 21–25.

8. Surai P., Kochish I., Fisinin V., Juniper D. Revisiting Oxidative Stress and the Use of Organic Selenium in Dairy Cow Nutrition // Animals. 2019. Vol. 9. N 7. P. 462. DOI: 10.3390/ani9070462-19Jul 2019.

9. Herzberg D., Strobel P., Chihuailaf R., Ramirez-Reveco A., Müller H., Werner M., Bustamante H. Spinal Reactive Oxygen Species and Oxidative Damage Mediate Chronic Pain in Lame Dairy Cows // Animals. 2019. Vol. 9. N 9. P. 693. DOI: 10.3390/ani9090693.

10. Сельцов В.И., Молчанова Н.Н. Влияние методов разведения на продуктивное долголетие и пожизненную продуктивность коров // Зоотехния. 2013. № 9. С. 2–4.

11. Wright J.R., VanRaden P.M. Genetic evaluation of dairy cow livability // Journal of Animal Science. 2016. Vol. 94. N 5. P. 178–178. DOI: 10.2527/jam2016-0368.

12. Rohrer G.A., Cross A.J., Lents C.A., Miles J.R. Genetic improvement of sow lifetime productivity // Journal of Animal Science. 2017. Vol. 95. N 2. P. 95.

13. Kim S.J., Guerrero N., Wassef G., Xiao J., Mehta H.H., Cohen P., Yen K. The mitochondrial-derived peptide humanin activates the ERK1/2, AKT, and STAT3 signaling pathways and has age-dependent signaling differences in the hippocampus // Oncotarget. 2016. Vol. 30. N 7. P. 46899–46912. DOI: 10.18632/oncotarget. 10380.

14. QiaQia Wu, Lam Ch., Poljak D., Van Deventer G.M., Bradley Ch.P., Combelles C. Characterization of the Catalase and Glutathione Peroxidase-1 Antioxidant System During Bovine Folliculogenesis // Reproductive Biology. 2009. Vol. 81. N l. P. 581.

15. Полушин Ю.С., Левшанков А.И., Лахин Р.Е., Пащинин А.Н., Безрукова Е.В., Пискунович А.Л., Костючек Д.Ф., Белозерова А.К., Гайдуков С.Н., Шапкайц В.А., Белозерова Л.А., Краснов Н.В. Перспективы использования анализатора тиоловых антиоксидантов в клинической практике для оценки неспецифической резистентности организма при различных критических состояниях и для прогнозирования акушерских осложнений // Научное приборостроение. 2013. Т. 23. № 3. С. 5–12.

16. Coy P., Grullon L., Canovas S., Romar R.l., Matas C., Aviles M. Hardening of the zona pellucida of unfertilized eggs can reduce polyspermic fertilization in the pig and cow // Reproduction. 2008. Vol. 135. N 1. P. 19–27. DOI: 10.1530/REP-07-0280.

17. Aitken R.J., Curry B.J. Redox regulation of human sperm function: from the physiological control of sperm capacitation to the etiology of infertility and DNA damage in the germ line // Antioxidants & Redox Signaling. 2011. N 14. P. 367–381.

18. Воейков В.Л. Активные формы кислорода – патогены или целители? // Клиническая геронтология. 2003. № 3. С. 27–40.

19. Лэйн Ник. Энергия, секс, самоубийство. Митохондрии и смысл жизни: монография. М.: Портал. 2022. 576 с.

20. Spiteller G. Is lipid peroxidation of polyunsaturated acids the only source of free radicals that induce aging and age-related diseases? // Rejuvenation Res. 2010. Vol. 13. N 1. P. 91–103. DOI: 10.1089/rej.2009.0934.

21. Aprioku Jonah Sydney. Pharmacology of Free Radicals and the Impact of Reactive Oxygen Species on the Testis // Journal of Reproduction & Infertility. 2013. Vol. 14. N 4. P. 158–172.

22. Hrelia S., Angeloni C. New Mechanisms of Action of Natural Antioxidants in Health and Disease // Antioxidants. 2020. Vol. 9. N 4. P. 344. DOI: 10.3390/antiox9040344.

23. Elodie Bacou, Carrie Walk, Sebastien Rider, Gilberto Litta and Estefania Perez-Calvo. Dietary Oxidative Distress: A Review of Nutritional Challenges as Models for Poultry, Swine and Fish // Antioxidants. 2021. Vol. 10. N 4. P. 525. DOI: 10.3390/antiox10040525.

24. Zingg J.-M., Vlad A., Ricciarelli R. Oxidized LDLs as Signaling Molecules // Antioxidants (Basel). 2021. Vol. 10. N 8. P. 1184. DOI: 10.3390/antiox10081184.

25. Bekenev V.A., Mager S.N., Arishin A.A., Merzlyakova O.G., Kashtanova E.V., Polonskaya Ya.V., Chegodaev V.G., Frolova V.I., Bolshakova I.V., Frolova Y.V., Ites Y.V. Fats of pigs of different breeds and chemical composition in the diet of animals // Natural Products Journal. 2023. Vol. 13. N 3. P. 60–71.

26. Hu F.B., Willett W.C. Types of dietary fat and risk of coronary heart disease: a critical review // American College of Nutrition. 2001. Vol. 20. P. 5–19.

27. Sparling P.B. Mayo clinic proceedings // Legacy of Nutritionist Ancel Keys. 2020. Vol. 95. N 3. P. 615–617.

28. Yuchen Zhang, Yitang Sun, Qi Yu, Suhang Song, J Thomas Brenna, Ye Shen Kaixiong Ye. Higher ratio of plasma omega-6/omega-3 fatty acids is associated with greater risk of all-cause, cancer, and cardiovascular mortality: A populationbased cohort study in UK Biobank // Elife. Affiliations Expand. 2024. Vol. 5. N 2. P. 90– 132. DOI: 10.7554/eLife.90132.