ПРОФІЛАКТИКА РЕПРОДУКТИВНИХ ПАТОЛОГІЙ ТВАРИН З ВИКОРИСТАННЯМ НАНОБІОМАТЕРІАЛІВ
Анотація
Мета роботи передбачала розроблення способів профілактики репродуктивних патологій з використанням препаратів зі вмістом нанобіоматеріалів. Це пов’язано з тим, що фізіологічне функціонування репродуктивних органів багато в чому залежить від стану системи антиоксидантного захисту, головною діючою ланкою якої є антиоксиданти, що нейтралізують негативний вплив вільних радикалів – специфічних продуктів життєдіяльності клітин і факторів їх пошкодження й, відповідно, складовими механізму розвитку патології.
Робота з розроблення і виготовлення препаратів виконувалась на базі кафедри ветеринарної репродуктології Державного біотехнологічного університету (м. Харків) та відділу нанокристалічних матеріалів Інституту сцинтиляційних матеріалів (м. Харків), впровадження – в умовах господарств різної форми власності східних і центральних областей України.
Розроблені способи профілактики репродуктивних патологій тварин (нормалізації структури і функції фетоплацентарного комплексу корів та овець і підвищення потенціалу розвитку новонароджених телят та ягнят, підвищення відтворної здатності бугаїв та кнурів) ґрунтуються на використанні вітамінно-гормональних препаратів «Каплаестрол + OV», «Карафест + OV» та «Карафанд + OV» зі вмістом нанобіоматеріалу – ортованадату гадолінію активованого європієм, наночастинки якого здатні проникати до клітин та акумулюватися в ядрах.
Одержані дані дозволяють зробити висновок, що використання нанобіоматеріалів забезпечує ефективність програм профілактики репродуктивних патологій тварин. Зокрема спосіб нормалізації структури і функції фетоплацентарного комплексу корів та овець і підвищення потенціалу розвитку новонароджених телят та ягнят забезпечує підвищення маси послідів на 23,4–24,3 %, маси новонароджених – на 18,6–29,6 %, збільшення кількості котиледонів на 2,9–3,0 % та площі ворсинчастої частини хоріону – на 13,3–34,7 %, а спосіб підвищення відтворної здатності бугаїв та кнурів дозволяє збільшити об’єм еякуляту на 4,2-28,7 %, підвищити рухливість сперміїв на 16,7–28,1 %, концентрацію сперміїв – на 4,8–13,6 %, рівень тестостерону – на 16,8–44,2 % і знизити кількість сперміїв з морфологічними аномаліями на 1,6–2,4 %.
Список літератури
Vlizlo V., Bashhenko M., Iskra R., Fedoruk R., Zhukors'kyj O., Mezenceva L. Nanotehnologii' ta i'h zastosuvannja u tvarynnyctvi j veterynarnij medy-cyni [Nanotechnologies and their application in animal husbandry and veterinary medicine]. Visnyk agrarnoi' nauky. 2015. Vol. 93, No 11. P. 5-9 (in Ukrainian). https://agrovisnyk.com/index.php/agrovisnyk/article/view/178.
Vlizlo V., Fedoruk R., Iskra R. Biologichna dija funkcional'nyh nanomaterialiv u riznyh vydiv tvaryn [Biological action of functional nanomaterials in different species of animals]. Visnyk agrarnoi' nauky. 2018. Vol. 96, No 11. P. 80-86. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201811-11.
Donchenko A.S., Shkyl' N.N., Burmystrov V.A. Primenenie preparatov, soderzhashhih nanochasticy metallov, v veterinarii [The use of preparations containing metal nanoparticles in veterinary medicine]. Sibirskij vestnik sel'skohozjajstvennoj nauki. 2019. Vol. 49, No 1. P. 59-67. https://doi.org/10.26898/0370-8799-2019-1-8.
Koshevoj V.P., Fedorenko S.Ja., Naumenko S.V., Ivanchenko M.M., Onyshhenko O.V., Besedovs'ka K.S., Pasternak A.M., Gladcinova I.O., Koshevoj V.I., Skljarov P.M., Maljukin Ju.V., Jefimova S.L., Klochkov V.K. Kompleksni preparaty, stvoreni na osnovi nano-biomaterialiv ta i'h vykorystannja u veterynarnij reproduktologii' (metodychni rekomendacii') [Complex preparations based on nano-biomaterials and their use in veterinary reproductive medicine (guidelines)]. Dnipropetrovs'k: Porogy, 2016. 110 p.
Koshovyj V.P., Ivanchenko M.M., Skljarov P.M., Cymerman O.O., Naumenko S.V. Veterynarna perynatologija [Veterinary perinatology]. Harkiv: vydavnyctvo Shejninoi' O.V., 2008. 465 p.
Mykytjuk M.V. Nanochastynky ta perspektyvyi'h zastosuvannja v biologii' i medycyni [Nanoparti
cles and prospects of their application in biology and medicine]. Problemy jekologii i mediciny. 2011. No 5-6. P. 40-48. http://nbuv.gov.ua/UJRN/petm_2011_15_5-6_10.
Naumenko S.V., Koshevoj V.I. Rozpovsjudzhennja andrologichnoi' patologii' v shidnyh, pivdennyh i central'nyh oblastjah Ukrai'ny za 2012–2017 rr. (dani doslidzhen') [Distribution of andrological pathology in the eastern, southern and central regions of Ukraine in 2012-2017 (research data)]. Veterynarija, tehnologija tvarynnyctva ta pryrodokorystuvannja. Harkіv, 2018. No 1. P. 86-88. http://nbuv.gov.ua/UJRN/pzvm_2018_1_23.
Nishhemenko M.P., Pan'ko Ja.I., Jemel'janenko A.A. Zastosuvannja nanotehnologij v veterynarnij medycyni ta veterynarnij fiziologii' (ogljadova stattja) [Application of nanotechnologies in veterinary medicine and veterinary physiology (review article)]. Agrarnyj visnyk Prychornomor'ja. 2018. Is. 91. P. 67. https://abbsl.osau.edu.ua/index.php/visnuk/ article/download/34/28.
Siryk O.O., Cyganovych O.A., Prokopenko V.A., Zhovnir O.M., Tjutjun S.M. Nanorozmirni chastynky selenu – perspektyvnyj terapevtychnyj agent z shyrokym spektrom dii' dlja potreb veterynarii' (ogljadova stattja) [Nanosized selenium particles – a promising therapeutic agent with a broad spectrum of action for veterinary purposes (review article)]. Veterynarna biotehnologija. 2020. No 36. P. 155-165. https://doi.org/10.31073/vet_ biotech36-16.
Skljarov P.M., Fedorenko S.Ja., Naumenko S.V., Onyshhenko O.V., Ivanchenko M.M., Klochkov V.K., Jefimova S.L., Prudnikov V.G., Maljukin Ju.V. Zastosuvannja nanobiomaterijaliv u veterynarnij reproduktologii' [Application of nanobiomaterials in veterinary reproductive medicine]. Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii. 2021. Vol. 19, No 2. P. 445-473. PACS numbers: 01.30.Rr, 81.07.-b, 87.10.Vg, 87.18.Nq, 87.85.Rs.
Teljatnikov A.V., Teljatnikov K.A. Suchasni pog-ljady shhodo vykorystannja nanotehnologij za liku-vannja svijs'kyh tvaryn (ogljadova stattja) [Modern views on the use of nanotechnology in the treatment of domestic animals (review article)]. Agrarnyj visnyk Prychornomor'ja. 2018. Is. 91. P. 131. https://abbsl.osau.edu.ua/index.php/visnuk/article/view/44.
Ali A., Ijaz M., Khan Y.R., Sajid H.A., Hussain K., Rabbani A.H., Shahid M., Naseer O., Ghaffar A., Naeem M.A., Zafar M.Z., Malik A.I., Ahmed I. Role of nanotechnology in animal production and veterinary medicine. Tropical Animal Health and Production. 2021. Vol. 53, Is. 5. P. 1-14. https://doi.org/10.1007/s11250-021-02951-5.
Chakravarthi V.P., Balaji N. Applications of nanotechnology in veterinary medicine. Veterinary World. 2010. Vol. 3, Is. 10. P. 477. https://doi.org/10.5455/vetworld.2010.477-480.
El-Sayed A., Kamel M. Advanced applications of nanotechnology in veterinary medicine. Environmental Science and Pollution Research. 2020. Vol. 27, Is. 16. P. 19073-19086. https://doi.org/10.1007/s11356-018-3913-y.
Koshevoy V., Naumenko S., Skliarov P., Fedorenko S., Kostyshyn L.. Male Infertility: Pathogenetic Significance of Oxidative Stress and Antioxidant Defence (Review). Scientific Horizons, 2021. Vol. 24, No. 6. С. 107-116. https://doi.org/10.48077/scihor.24(6).2021.107-116.
Lee B.K., Yun Y.H., Park K. Smart nanoparticles for drug delivery: Boundaries and opportunities. Chemical Engineering Science. 2015. Vol. 125. P. 158-164. https://doi.org/10.1016/j.ces.2014.06.042.
Lu J., Wang Z., Cao J., Chen Y., Dong Y. A novel and compact review on the role of oxidative stress in female reproduction. Reproductive Biology and Endocrinology. 2018. Vol. 16, Is. 1. P. 1-18. https://doi.org/10.1186/s12958-018-0391-5.
Martin-Hidalgo D., Bragado M.J., Batista A.R., Oliveira P.F., Alves M.G. Antioxidants and male fertility: from molecular studies to clinical evidence. Antioxidants. 2019. Vol. 8, Is. 4. P. 89. https://doi.org/10.3390/antiox8040089.
Meli R., Monnolo A., Annunziata C., Pirozzi C., Ferrante M.C. Oxidative stress and BPA toxicity: An antioxidant approach for male and female reproductive dysfunction. Antioxidants. 2020. Vol. 9, Is. 5. P. 405. https://doi.org/10.3390/antiox9050405.
Mock T., Mee J.F., Dettwiler M., Rodriguez-Campos S., Hьsler J., Michel B., Hдfliger I.M., Drцgemьller C., Bodme M., Hirsbrunner G. Evaluation of an investigative model in dairy herds with high calf perinatal mortality rates in Switzerland. Theriogenology. 2020. Vol. 148. P. 48-59. https:// doi.org/10.1016/j.theriogenology.2020.02.039.
Mota-Rojas D., Villanueva-Garcнa D., Solimano A., Muns R., Ibarra-Rнos D., Mota-Reyes A. Pathophysiology of Perinatal Asphyxia in Humans and Animal Models. Biomedicines. 2022. Vol. 10, Is. 2. P. 347.
https://doi.org/10.3390/biomedicines10020347.
Pang L., Zhang C., Qin J., Han L., Li R., Hong C., He H., Wang, J. A novel strategy to achieve effective drug delivery: exploit cells as carrier combined with nanoparticles. Drug Delivery. 2017. Vol. 24, Is. 1. P. 83-91. https://doi.org/10.1080/10717544.2016.1230903.
Pawіowska M., Papka I., Wojtanowski P., Pijarczyk Ј. Nanomaterials as an alternative for preservative and biocidal substances. European Journal of Medical Technologies. 2019. Vol. 3, Is. 24. P. 23-28. http://www.medical-technologies.eu/ upload/nano materials_as_a_alternative_-_pawlowska.pdf.
Prasad R.D., Charmode N., Shrivastav O.P., Prasad S.R., Moghe A., Sarvalkar P.D., Prasad N.R. A review on concept of nanotechnology in veterinary medicine. ES Food & Agroforestry. 2021. Vol. 4. P. 28-60. https://doi.org/10.30919/esfaf481.
Valgimigli L., Baschieri A., Amorati R. Antioxidant activity of nanomaterials. Journal of Materials Chemistry B. 2018. Vol. 6, Is. 14. P. 2036-2051. https://doi.org/10.1039/C8TB00107C.
Woldeamanuel K.M., Kurra F.A., Roba Y.T. A review on nanotechnology and its application in modern veterinary science. International Journal of Nanomaterials, Nanotechnology and Nanomedicine. 2021. Vol. 7, Is. 1. P. 026-031. https://doi.org/10.17352/2455-3492.000041.
Yang L., Zhang L., Webster T. J. Nanobiomaterials: state of the art and future trends. Advanced Engineering Materials. 2011. Vol. 13, Is. 6. P. 197-217. https://doi.org/10.1002/adem.201080140.
Zhong, Rong-zhen, and Dao-wei Zhou. Oxidative stress and role of natural plant derived antioxidants in animal reproduction. Journal of integrative agriculture. 2013. Vol. 12, Is. 10. P. 1826-1838. https://doi.org/10.1016/s2095-3119(13)60412-8.