Актуальність теми досліджень зумовлена необхідністю створення ефективних методів профілактики отруєння тварин важкими металами, адже свинець і кадмій належать до забруднювачів довкілля, що негативно впливають на сільське господарство і є потенційно небезпечними для здоров’я тварин і людей. Мета роботи полягала у встановленні впливу кормової добавки «Бутаселмевіт-плюс» на антиоксидантний захист організму щурів за хронічної дії кадмію та свинцю. Експериментальні дослідження виконували на 2 групах самців щурів, по 6 тварин у кожній. У контрольній і дослідній групах щурам задавали 16,6% водний розчин свинцю ацетату в дозі 100 мг/кг (0,6 мл/кг) маси тіла і 0,029% водний розчин кадмію хлориду в дозі 2,0 мг/кг (6,9 мл/кг) маси тіла. У дослідній групі щурам додатково згодовували корм, який містив кормову добавку «Бутаселмевіт-плюс» у кількості 0,1 г на 100 г маси тіла. За експериментального свинцево-кадмієвого токсикозу в сироватці крові щурів спостерігали вірогідне зниження показників системи антиоксидантного захисту (відновленого глутатіону – на 38,4%, супероксиддисмутази – на 27,6 %, каталази – на 22,7%). На чотирнадцяту добу досліду за сукупного введення важких металів спостерігали найнижчу активність показників системи антиоксидантного захисту в крові щурів контрольної групи. За експериментального навантаження свинцем та кадмієм, кормова добавка «Бутаселмевіт-плюс» проявляла антиоксидантні властивості, що зумовлено її хімічним складом (розторопша плямиста, селен, метіонін і вітаміни). Додавання до складу раціону кормової добавки «Бутаселмевіт-плюс» щурам дослідної групи сприяло зростанню активності супероксиддисмутази та каталази в сироватці крові, відповідно на 22,7 і 20,7%. При згодовуванні щурам дослідної групи цієї кормової добавки встановлено також і підвищення рівня відновленого глутатіону, який досягав максимального значення на 28 добу досліду. Отже, результати дослідження підтверджують ефективність застосування добавки «Бутаселмевіт-плюс» для покращення антиоксидантного статусу тварин в умовах хронічної інтоксикації організму щурів свинцем та кадмієм. Практична цінність одержаних результатів полягає у обґрунтуванні доцільності використання у тваринництві кормової добавки «Бутаселмевіт-плюс» для профілактики негативного впливу важких металів на організм тварин
важкі метали, каталаза, супероксиддисмутаза, відновлений глутатіон, розторопша плямиста, вітаміни, селен
[1] Sarker, A., Kim, J.-E., Islam, A.R.M.T., Bilal, M., Rakib, M.R.J., Nandi, R., Rahman, M.M., & Islam, T. (2022). Heavy metals contamination and associated health risks in food webs – a review focuses on food safety and environmental sustainability in Bangladesh. Environmental Science and Pollution Research, 29(3), 3230-3245. doi: 10.1007/s11356-021-17153-7.
[2] Piven, O.T., Khimych, M.S., Salata, V.Z., Gutyj, B.V., Naidich, O.V., Skrypka, H.A., Коreneva, Z.B., Dvylyuk, I.V., Gorobey, O.M., & Rud, V.O. (2020). Contamination of heavy metals and radionuclides in the honey with different production origin. Ukrainian Journal of Ecology, 10(2), 405-409. doi: 10.15421/2020_117.
[3] Rezapour, S., Siavash Moghaddam, S., Nouri, A., & Khosravi Aqdam, K. (2022). Urbanization influences the distribution, enrichment, and ecological health risk of heavy metals in croplands. Scientific Reports, 12(1), 1-16. doi: 10.1038/s41598-022-07789-x.
[4] Mitra, S., Chakraborty, A.J., Tareq, A.M., Emran, T.B., Nainu, F., Khusro, A., Idris, A.M., Khandaker, M.U., Osman, H., Alhumaydhi, F.A., & Simal-Gandara, J. (2022). Impact of heavy metals on the environment and human health: Novel therapeutic insights to counter the toxicity. Journal of King Saud University-Science, 34(3), article number 101865. doi: 10.1016/j.jksus.2022.101865.
[5] Sola, E., Moyano, P., Flores, A., García, J., García, J.M., Anadon, M.J., Frejo, M.T., Pelayo, A., Fernandez, M.C., & Pino, J. (2022). Cadmium-induced neurotoxic effects on rat basal forebrain cholinergic system through thyroid hormones disruption. Environmental Toxicology and Pharmacology, 90, article number 103791. doi: 10.1016/j.etap.2021.103791.
[6] Al-Azemi, M., Omu, F.E., Kehinde, E.O., Anim, J.T., Oriowo, M.A., & Omu, A.E. (2010). Lithium protects against toxic effects of cadmium in the rat testes. Journal of Assisted Reproduction and Genetics, 27(8), 469-476. doi: 10.1007/s10815-010-9426-3.
[7] Sassia, S., Amine, B., Nadia, B., Hadda, A., & Smail, M. (2021). Investigation of single and combined effects of repeated oral cadmium and lead administration in ewes. Scientific African, 13, article number e00870. doi: 10.1016/j.sciaf.2021.e00870.
[8] Rahman, Z., & Singh, V.P. (2020). Bioremediation of toxic heavy metals (THMs) contaminated sites: Concepts, applications and challenges. Environmental Science and Pollution Research, 27(22), 27563-27581. doi: 10.1007/s11356-020-08903-0.
[9] Alburaidi, B.S., Alsenaidy, A.M., Hasan, M.A., Siddiqi, N.J., Alrokayan, S.H., Odeibat, H.A., Abdulnasir, A.J., & Khan, H.A. (2022). Comparative evaluation of cadmium-induced oxidative stress in camel and bovine erythrocytes. Journal of King Saud University-Science, 34(2), article number 101772. doi: 10.1016/j.jksus.2021.101772.
[10] Wang, Y., Chen, H., Chang, W., Chen, R., Xu, S., & Tao, D. (2020). Protective effects of selenium yeast against cadmium-induced necroptosis via inhibition of oxidative stress and MAPK pathway in chicken liver. Ecotoxicology and Environmental Safety, 206, article number 111329. doi: 10.1016/j.ecoenv.2020.111329.
[11] Renu, K., Chakraborty, R., Myakala, H., Koti, R., Famurewa, A.C., Madhyastha, H., Vellingiri, B., George, A., & Gopalakrishnan, A.V. (2021). Molecular mechanism of heavy metals (Lead, Chromium, Arsenic, Mercury, Nickel and Cadmium) – induced hepatotoxicity – a review. Chemosphere, 271, article number 129735. doi: 10.1016/j. chemosphere.2021.129735.
[12] Fu, Z., & Xi, S. (2020). The effects of heavy metals on human metabolism. Toxicology Mechanisms and Methods, 30(3), 167-176. doi: 10.1080/15376516.2019.1701594.
[13] Rahman, Z., & Singh, V.P. (2019). The relative impact of toxic heavy metals (THMs) (arsenic (As), cadmium (Cd), chromium (Cr)(VI), mercury (Hg), and lead (Pb)) on the total environment: An overview. Environmental Monitoring and Assessment, 191(7), article number 419. doi: 10.1007/s10661-019-7528-7.
[14] Sall, M.L., Diaw, A.K.D., Gningue-Sall, D., Aaron, S.E., & Aaron, J.-J. (2020). Toxic heavy metals: Impact on the environment and human health, and treatment with conducting organic polymers, a review. Environmental Science and Pollution Research, 27(24), 29927-29942. doi: 10.1007/s11356-020-09354-3.
[15] El-Shahat, A.E., Gabr, A., Meki, A.R., & Mehana, E.S. (2009). Altered testicular morphology and oxidative stress induced by cadmium in experimental rats and protective effect of simultaneous green tea extract. International Journal of Morphology, 27(3), 757-764. doi: 10.4067/S0717-95022009000300020.
[16] Ercal, N., Gurer-Orhan, H., & Aykin-Burns, N. (2001). Toxic metals and oxidative stress part I: Mechanisms involved in metal-induced oxidative damage. Current Topics in Medicinal Chemistry, 1(6), 529-539. doi: 10.2174/1568026013394831.
[17] Noor, K.K., Ijaz, M.U., Ehsan, N., Tahir, A., Yeni, D.K., Zihad, S.M.N.K., Uddin, S.J., Ashraf, A., & Simal-Gandara, J. (2022). Hepatoprotective role of vitexin against cadmium-induced liver damage in male rats: A biochemical, inflammatory, apoptotic and histopathological investigation. Biomedicine & Pharmacotherapy, 150, article number 112934. doi: 10.1016/j.biopha.2022.112934.
[18] Pratush, A., Kumar, A., & Hu, Z. (2018). Adverse effect of heavy metals (As, Pb, Hg, and Cr) on health and their bioremediation strategies: A review. International Microbiology, 21(3), 97-106. doi: 10.1007/s10123-018-0012-3.
[19] Ivankiv, M., Kachmar, N., Mazurak, O., & Martyshuk, T. (2019). Hepatic protein synthesis and morphological parameters in blood of rats under oxidative stress and action of feed additive Butaselmevit-plus. Ukrainian Journal of Ecology, 9(4), 628-633.
[20] Rehman, K., Fatima, F., Waheed, I., & Akash, M.S.H. (2018). Prevalence of exposure of heavy metals and their impact on health consequences. Journal of Cellular Biochemistry, 119(1), 157-184. doi: 10.1002/jcb.26234.
[21] Li, Q., Yang, S., Chen, F., Guan, W., & Zhang, S. (2022). Nutritional strategies to alleviate oxidative stress in sows. Animal Nutrition, 9, 60-73. doi: 10.1016/j.aninu.2021.10.006.
[22] Wang, Y., Chen, Y., Zhang, X., Lu, Y., & Chen, H. (2020). New insights in intestinal oxidative stress damage and the health intervention effects of nutrients: A review. Journal of Functional Foods, 75, article number 104248. doi: 10.1016/j.jff.2020.104248.
[23] Lupascu, L., Petuhov, O., Timbaliuc, N., & Lupascu, T. (2022). Study of the adsorption of Bacillus subtilis and Bacillus cereus bacteria on enterosorbent obtained from apricot kernels. C – Journal of Carbon Research, 8(3), article number 38. doi: 10.3390/c8030038.
[24] Fatullayeva, S., Tagiyev, D., & Zeynalov, N. (2021). A review on enterosorbents and their application in clinical practice: Removal of toxic metals. Colloid and Interface Science Communications, 45, article number 100545. doi.org/10.1016/j.colcom.2021.100545.
[25] Butsiak, G.A., Shved, O.V., Hubriі, Z.V., & Butsiak, V.I. (2020). Features of ecosorption by enterosorbent under toxic loading of heavy metals. Chemistry, Technology and Application of Substances, 3(2), 28-36. doi: 10.23939/ctas2020.02.085.
[26] Kim, J.J., Kim, Y.S., & Kumar, V. (2019). Heavy metal toxicity: An update of chelating therapeutic strategies. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 54, 226-231. doi: 10.1016/j.jtemb.2019.05.003.
[27] Tee, G.T., Gok, X.Y., & Yong, W.F. (2022). Adsorption of pollutants in wastewater via biosorbents, nanoparticles and magnetic biosorbents: A review. Environmental Research, 212, article number 113248. doi: 10.1016/j.envres.2022.113248.
[28] Flora, S.J.S., Shrivastava, R., & Mittal, M. (2013). Chemistry and pharmacological properties of some natural and synthetic antioxidants for heavy metal toxicity. Current Medicinal Chemistry, 20(36), 4540-4574. doi: 10.2174/09298673113209990146.
[29] Martyshuk, T.V., Gutyj, B.V., Zhelavskyi, M.M., Midyk, S.V., Fedorchenko, A.M., Todoriuk, V.B., Nahirniak, T.B., Kisera, Ya.V., Sus, H.V., Chemerys, V.A., Levkivska, N.D., & Iglitskej, I.I. (2020). Effect of Butaselmevit-Plus on the immune system of piglets during and after weaning. Ukrainian Journal of Ecology, 10(2), 347-352. doi: 10.15421/2020_106.
[30] Louhimies, S. (2002). Directive 86/609/EEC on the protection of animals used for experimental and other scientific purposes. Alternatives to Laboratory Animals, 30(2), 217-219.
[31] Vlislo, V.V., Fedoruk, R.S., & Ratych, I.B. (2012). Laboratory methods of research in biology, animal husbandry and veterinary medicine. Lviv: Spolom.
[32] Ansar, M., Ivanciuc, T., Garofalo, R.P., & Casola, A. (2020). Increased lung catalase activity confers protection against experimental RSV infection. Scientific Reports, 10(1), 1-10. doi: 10.1038/s41598-020-60443-2.
[33] Slobodian, S., Gutyj, B., Gufriy, D., Hnativ, P., & Murska, S. (2020). The effect of sodium selenite and feed additive “Metisevit plus” on the protein-synthesizing function and functional state of the liver of rats under prolonged cadmium and lead loading. Scientific Messenger of LNU of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Veterinary Sciences, 22(100), 54-59. doi: 10.32718/nvlvet10010.
[34] Shang, X., Xu, W., Zhao, Z., Luo, L., Zhang, Q., Li, M., Sun, Q., & Geng, L. (2022). Effects of exposure to cadmium (Cd) and selenium-enriched Lactobacillus plantarum in Luciobarbus capito: Bioaccumulation, antioxidant responses and intestinal microflora. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology, 257, article number 109352. doi: 10.1016/j.cbpc.2022.109352.
[35] Shalihat, A., Hasanah, A.N., Lesmana, R., Budiman, A., & Gozali, D. (2021). The role of selenium in cell survival and its correlation with protective effects against cardiovascular disease: A literature review. Biomedicine & Pharmacotherapy, 134, article number 111125. doi: 10.1016/j.biopha.2020.111125.
[36] Zhang, J., Saad, R., Taylor, E.W., & Rayman, M.P. (2020). Selenium and selenoproteins in viral infection with potential relevance to COVID-19. Redox Biology, 37, article number 101715. doi: 10.1016/j.redox.2020.101715.
[37] Di Vincenzo, A., Tana, C., El Hadi, H., Pagano, C., Vettor, R., & Rossato, M. (2019). Antioxidant, anti-inflammatory, and metabolic properties of tocopherols and tocotrienols: Clinical implications for vitamin E supplementation in diabetic kidney disease. International Journal of Molecular Sciences, 20(20), article number 5101. doi: 10.3390/ijms20205101.
[38] Yang, C.S., Luo, P., Zeng, Z., Wang, H., Malafa, M., & Suh, N. (2020). Vitamin E and cancer prevention: Studies with different forms of tocopherols and tocotrienols. Molecular Carcinogenesis, 59(4), 365-389. doi: 10.1002/mc.23160.