Біологічні системи: теорія та інновації

Біохімічні показники крові великої рогатої худоби за дії радіаційного опромінення

Микола Лазарєв, Лілія Калачнюк, Алла Клепко
Завантажити статтю
Анотація

У сучасних умовах актуальним є вивчення адаптаційних процесів живих організмів, особливо  дослідження біохімічних показників крові великої рогатої худоби (ВРХ) за її тривалого утримання на забрудненій радіонуклідами території. Метою роботи було визначити біохімічні показники крові, проаналізувати характерні зміни, їхній вплив на стан здоров'я тварин та оцінити ступень ураження організму радіоактивними ізотопами йоду. Визначено біохімічні показники (активність амілази, аспартат- і аланінамінотрансфераз (АСТ і АЛТ), глутатіонпероксидази (ГПО), концентрацію гідроперекисів ліпідів (ГПЛ), вмісту церулоплазміну, рівень загального білка у плазмі крові великої рогатої худоби за традиційними методами визначення біохімічних показників) і встановлено, що їхні значення  коливаються в широких межах, але вони суттєво не відрізняються між групами тварин, котрі зазнали впливу різних доз іонізуючого опромінення (1 Гр на організм, 2 Гр на шлунково-кишковий тракт і до 40 Гр на щитоподібну залозу) за рахунок чорнобильських радіоактивних випадань, враховуючи радіоактивний йод на щитоподібну залозу, і тварин, що утримувалися на відносно чистій території, тобто без суттєвих доз опромінення (на рівні декількох мГр). Проаналізовано характерні зміни біохімічних показників та ймовірні зміни стану здоров’я і встановлено: за умов опромінення щитоподібної залози у великих дозах (40Гр на ЩЗ) в організмі спрацьовують потужні механізми адаптації, які нівелюють на організменному рівні негативну дію іонізуючої радіації і зберігають такі важливі господарські ознаки як відтворювання і продуктивність. Звідси, дані дослідження можуть бути підґрунтям для формування системи заходів регуляції механізмів адаптації організмів за впливу екопатогенних факторів

Ключові слова

йод стабільний (127I); йод радіоактивний (131I); забруднена радіонуклідами територія; щитоподібна залоза; кров; ензимна активність; біохімічні показники

ЦИТУВАТИ
Lazariev, M., Kalachniuk, L., & Klepko, A. (2024). Biochemical blood parameters in cattle exposed to radiation. Biological Systems: Theory and Innovation, 15(4), 51-61. https://doi.org/10.31548/biologiya/4.2024.51
Використані джерела

1. Bartusková, M., Selivanova, A., Malátová I., Hůlka J., Škrkal, J., Rosmus, J., Kapyltsova, A., & Rulík, P. (2023). A comparison of different detection techniques for 137Cs measurements of cattle in vivo. Radiation Protection Dosimetry, 199(19), 2373-2382. doi: 10.1093/rpd/ncad252.

2. Bell, M.C. (1985). Radiation effects on livestock: Physiological effects, dose response. Veterinary and human toxicology, 27(3), 200-207.

3. Beresford, N.A. et al., (2000). The transfer of ¹³⁷Cs and ⁹⁰Sr to dairy cattle fed fresh herbage collected 3.5 km from the Chernobyl nuclear power plant. Journal of Environmental Radioactivity, 47(2), 157-170. doi: 10.1016/s0265-931x(99)00037-5.

4. Diyabalanage, S., Dangolla, A., Mallawa, C., Rajapakse, S., & Chandrajith, R. (2020). Bioavailability of selenium (Se) in cattle population in Sri Lanka based on qualitative determination of glutathione peroxidase (GSH-Px) activities. Environmental Geochemistry and Health, 42(2), 617-624. doi: 10.1007/s10653-019-00395-3.

5. Giovanella, L., Avram, A.M., Ovčariček, P.P., & Clerc, J. (2022). Thyroid functional and molecular imaging. Medical Functional Imaging, 51(2), article number 104116. doi: 10.1016/j.lpm.2022.104116.

6. Haque, M., Binte Dayem, S., Tabassum Tasnim, N., Islam, M.R., & Shakil, M.S. (2024). Biological impact of Chornobyl radiation: A review of recent progress. International Journal of Radiation Biology, 100(10), 1405-1415. doi: 10.1080/09553002.2024.2391813.

7. Horikami, D., et al. (2022). The effect of exposure on cattle thyroid after the Fukushima Daiichi nuclear power plant accident. Scientific Reports, 12, article number 21754. doi: 10.1038/s41598-022-25269-0.

8. Hruzieva, T.S., et al. (2020). Biostatistics. Vinnytsia: Nova Knyga.

9. ICRP Publication 153: Radiological Protection in Veterinary Practice. (2023). Annals of the ICRP, 51(4), (9-95). doi: 10.1177/01466453221142702.

10. Kassich, V., Kasianenko, O., Zazharskyi, V., Yatsenko, I., & Klishchova, Zh. (2021). Influence of ionizing radiation on the allergic reactivity of tuberculosis-infected laboratory animals. Scientific Horizons, 24(10), 17-27. https://doi.org/10.48077/scihor.24(10).2021.17-27.

11. Koch, F., Otten, W., Sauerwein, H., Reyer, H., & Kuhla, B. (2023). Mild heat stress-induced adaptive immune response in blood mononuclear cells and leukocytes from mesenteric lymph nodes of primiparous lactating Holstein cows.  Journal of Dairy Science, 106(4), 3008-3022. doi: 10.3168/jds.2022-22520.

12. Labunska, I., Levchuk, S., Kashparov, V., Holiaka, D., Yoschenko, L., Santillo, D., Johnston, P. (2021). Current radiological situation in areas of Ukraine contaminated by the Chornobyl accident: Part 2. Strontium-90 transfer to culinary grains and forest woods from soils of Ivankiv district. Environment International, 146, article number 106282. doi: 10.1016/j.envint.2020.106282.

13. Law of Ukraine No. 791a-XII “On the Legal Regime of the Territory that has been Subjected to Radioactive Contamination as a Result of the Chernobyl Disaster”. (1991, February).  Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/791%D0%B0-12.

14. Lazarev, M., Klepko, A., & Kalachniuk, L. (2024). Biochemical blood parameters of cattle during long-term detention in a radionuclide-contaminated territory. Kyiv: NULES of Ukraine.

15. Lazarev, M.M., Klepko, & A.V. (2023). Assessment of hematological and immunological blood parameters in cattle with “Iodine” pathology after the Chernobyl accident. Biological Systems: Theory and Innovations, 14(1-2), doi: 10.31548/biologiya14(1-2).2023.008.

16. Liu, T., et al. (2020). Ultrasmall copper-based nanoparticles for reactive oxygen species scavenging and alleviation of inflammation related diseases. Nature Communications, 11(1), article number 2788. doi: 10.1038/s41467-020-16544-7. 

17. Mushawwir, A., Arifin, J., Darwis, D., Puspitasari, T., Pengerteni, D.S., Nuryanthi, N., & Perman, R. (2020). Liver metabolic activities of Pasundan cattle induced by irradiated chitosan. Biodiversitas Journal of Biological Diversity, 21(12), 5571-5578. doi: 10.13057/biodiv/d211202.

18. Ostapchenko, L.I., Kalachniuk, L.H., Garmanchuk, L.V., Kuchmerovska, T.M., Arnauta, O.V., Arnauta, N.V., & Smirnov, O.O. (2019). Theoretical and methodical funda mentals of the study of metabolic processes in human and animals using blood indicators. Kyiv: NPE Yamchynskyi O.V.

19. Pareniuk, O., & Yasuda, N. (2021). Chornobyl exclusion zone: Current status and challenges. Annals of the ICRP, 50(1), 201-208. doi: 10.1177/01466453211028032.

20. Pegolo, S., Giannuzzi, D., Piccioli-Cappelli, F., Cattaneo, L., Gianesella, M., Ruegg, P.L., Trevisi, E., & Cecchinato, A. (2023). Blood biochemical changes upon subclinical intramammary infection and inflammation in Holstein cattle. Journal of Dairy Science, 106(9), 6539-6550. doi: 10.3168/jds.2022-23155.

21. Razavi, S.M., Yaghoobpour, T., & Nazifi S. (2023) A review on acute phase response in parasitic blood diseases of ruminants. Research in Veterinary Science, 165, article number  105055. doi: 10.1016/j.rvsc.2023.105055.

22. Talerko, M.M., Lev, T.D., Drozdovitch, V.V., & Masiuk, S.V. (2020). Reconstruction of the radioactive contamination of the territory of Ukraine by Iodine-131 during initial period of the Chornobyl accident using the results from numerical model WRF. Problems of Radiation Medicine and Radiobiology, 25(8), 285-299. doi: 10.33145/2304-8336-2020-25-285-299.

23. Vlizlo V.V., et al. (2012). Laboratory research methods in biology, animal husbandry and veterinary medicine. Lviv: SPOLOM.

24. von Zallinger, C., & Tempel, K. (1998). The physiologic response of domestic animals to ionizing radiation: A review. Veterinary Radiology & Ultrasound, 39(6), 495-503. doi: 10.1111/j.1740-8261.1998.tb01639.x.

25. Yang, H., Liu, L., Wang, M., Li, J., Wang, N.S., Du, G., & Chen, J. (2012). Structure-based engineering of methionine residues in the catalytic cores of alkaline amylase from alkalimonas amylolytica for improved oxidative stability. Applied and Environmental Microbiology, 78(21), 7519-7526. doi: 10.1128/AEM.01307-12.