Биофлавоноиды в составе продукционных кормов как источники антиоксидантов, иммуностимуляторов и пребиотиков

С.В. Пономарев, А.Б. Ахмеджанова, О.А. Левина, Ю.В. Федоровых, Ю.М. Ширина

jaqua@yandex.ru

Биофлавоноиды, также известные как флавоноиды, вещества с низкой молекулярной массой, которые обнаруживаются в сосудистых растениях. Они встречаются во всех частях растений, но особенно в фотосинтезирующих клетках (Yao et al., 2004) и обладают широким спектром действия как антиоксиданты, ферментативные ингибиторы, прекурсоры токсических веществ, защита против ультрафиолетового излучения, а также участвуют в преобразовании энергии (Russo et al., 2000; Yao et al., 2004). К другим функциям можно отнести придание окраски, вкуса и текстуры пище (Formica, Regelson, 1995). В растениях обнаружено более 4000 композиций биофлавоноидов (Cao et al., 1997).

Однако, больше всего флавоноиды известны своими антиоксидантными свойствами, несмотря на другие многочисленные полезные качества (Nijveldt et al., 2001). Они включают: 1) противовоспалительный эффект через их способность влиять на биосинтез эйкозаноидов и их действие на множественные пути воспалительного процесса; 2) антитромботический эффект за счет предотвращения агрегации тромбоцитов крови; 3) антигипертензивное и антиаритмическое действие за счет усиления релаксации гладкой мускулатуры сердечно-сосудистой системы; 4) противоопухолевый эффект; 5) гепатопротекторный эффект; 6) противовирусный эффект (Formica, Regelson, 1995; Cao et al., 1997; Middleton et al., 2000; Majumdar, Srirangam, 2010).

Свое антиоксидантное действие флавноиды также проявляют через сберегающий эффект других антиоксидантов, также могут оказывать влияние на пищеварительный тракт, защищая молекулы во время пищеварения от окислительного повреждения, а также защищая кишечный эпителий (Goni et al., 2007).

Появление новых препаратов, обладающих антиоксидантными свойствами, позволяет совершенствовать технологию кормления рыб и повысить прооксидантно-антиоксидантное равновесие. В связи с тем, что важным критерием выбора кормовой добавки является безопасность в экологическом отношении, интерес представляют природные биоантиокислители флавоноидной природы, в частности дигидрокверцетин, выделяемый из древесины лиственницы.

Известно, что дигидрокверцетин обладает капилляропротекторными, лимфокинетическими и другими свойствами, однако имеет низкую растворимость в воде (около 1 г/л), что, вероятно, ограничивает его фармакологическую активность. В недавнем исследовании было выявлено, что использование ДГК в композиции с растительными полисахаридами повышает его фармакологический эффект, что связывают с увеличением растворимости. Одним из таких, часто используемых полисахаридов, является арабиногалактан, также выделяемый из лиственницы (Шаманаев и др., 2014).

Экспериментальные работы проводили на базе Инновационного центра «Биоаквапарк – НТЦ аквакультуры» ФГБОУ ВО «Астраханский государственный технический университет». Объектом исследования был выбран популярный объект аквакультуры – гибрид тиляпии Oreochromis mossambicus × Oreochromis niloticus. Исследование проводили на трех экспериментальных группах. Первая группа (контроль) получала продукционный корм, сбалансированный по всем элементам питания, согласно физиологическим потребностям. Вторая группа (вариант 1) получала рацион 1-й группы с добавлением антиоксиданта дигидрокверцетина в количестве 50 мг/кг. Третья группа (вариант 2) получала рацион 2-й группы с добавлением антиоксиданта дигидрокверцетин (0,25 мг/кг) в сочетании с иммуностимулятором арабиногалактан (50 мг/кг).

Опытные корма изготавливали в лабораторных условиях с использованием кормовых компонентов отечественного производства методом влажного прессования. Суточную норму кормления определяли в зависимости от массы тела рыб и температуры воды, в соответствии с общепринятой технологией выращивания. Состояние и развитие рыб определяли по комплексу показателей, анализируя скорость увеличения размеров тела и наращивания мышечной массы. Взвешивание и измерение рыб проводили согласно разработанным рекомендациям (Пономарев и др., 2002; Правдин, 1966).

Полученные данные свидетельствуют, что наилучшие показатели роста были характерны для группы рыб, потреблявшей корма с добавлением двух компонентов – дигидрокверцетина и арабиногалактана. В процессе эксперимента установлено, что во всех группах наблюдалась высокая интенсивность роста. Среднесуточные приросты колебались в интервале 1,1-1,5 г. Лучшие показатели по приростам наблюдались при добавлении биологически активных веществ — прирост живой массы у рыб первой группы составил 39,26 г против 44,12 г во второй группе, что на 17,7 % и 27,2 % выше, чем у рыб контрольной группы (табл.1).

Таблица 2 – Динамика показателей роста гибрида тиляпии

Таким образом, использование в кормах биофлавоноида дигидрокверцетина положительно отразилось на темпах роста культивируемой рыбы.

Оценить состояние организма в предложенных условиях выращивания можно по физиолого-биохимическим показателям крови, которые выступают в качестве специфических индикаторов физиологических или патологических изменений организма. Полученные результаты гематологических и биохимических показателей согласуются с данными других авторов (Chun-Yao et al., 2003; Palikova et al., 2010; Ahmed Hamid et al., 2013). Скорость оседания эритроцитов во всех вариантах эксперимента оставалась в пределах нормативных значений, что так же согласуется с литературными данными (Васильева , Быстрякова, 2009; Akinrotimi, Agokei, 2010) и свидетельствует о постоянном белковом составе плазмы крови.

Концентрация гемоглобина варьировала в пределах от 40,0 до 80,0 г/л. При добавлении в рацион комплекса БАВ уровень гемоглобина составил 80,91±11,01 г/л, что на 30,0-40,0 % выше в сравнении с другими экспериментальными вариантами и свидетельствует о положительном влиянии кормовой добавки на обмен веществ исследуемых рыб.

Аналогичная динамика прослеживается в изменении уровня глюкозы (р≤0,001), а поддержание его в пределах 5,0-6,0 ммоль/л является результатом нормальной работы ферментативной системы, катализирующей трансформацию глюкозы.

В сравнении с контролем, БАВ способствовали активизации пластического обмена, что подтверждается более низким уровнем общего сывороточного белка и высокой скоростью роста.

В условиях эксперимента незначительно изменялся уровень общих сывороточных липидов. Его важной составной частью является холестерин, который стимулирует иммунную систему организма и играет роль в защите от стресса. Динамика липидного обмена способствовала нормальному процессу накопления энергетических ресурсов.

Полученные результаты дополняют существующие представления об областях применения антиоксидантов, а также доказывают перспективность применения средств растительного происхождения в качестве антиоксидантных кормовых добавок.

Работа выполняется в рамках НИОКТР № АААА-А20-120032590071-2 «Эффективность биофлавоноидов в составе продукционных кормов для осетровых рыб как источников антиоксидантов, иммуностимуляторов и пребиотиков» по заказу ФАР.

Список используемой литературы

1. Васильева, Е.Г. Изменения показателей крови тиляпии под влиянием электромагнитного поля / Е.Г.Васильева, Е.А.Быстрякова // Вестник АГТУ. Серия: Рыбное хозяйство, 2009. — №1. – С. 119-120.
2. Пономарев С.В. Технологии выращивания и кормления объектов аквакультуры юга России / С.В. Пономарев, Е.А. Гамыгин, С.И. Никоноров, Е.Н. Пономарева, Ю.Н. Грозеску, А.А. Бахарева. – Астрахань: «Нова плюс», 2002.- 264 с.
3. Правдин, И.Ф. Руководство по изучению рыб/ И.Ф.Правдин/ — М.: Пищевая промышленность, 1966. – 376 с.
4. Шаманаев, А.Ю. Лимфокинетическая активность композиции дигидрокверцетина и арабиногалактана / А.Ю. Шаманаев, И.С. Иванов, А.В. Сидехменова, М.Б. Плотников // Бюллетень сибирской медицины, 2014. – Том.13, №3. – С.80-83.
5. Ahmed Hamid, S.H. Physical & Chemical Characteristics of Blood of two Fish Species (Oreochromis niloticus and Clarias lazera) / S.H.Ahmed Hamid, F.A.Mohamed Ahmed, I.M.Adam Mohammed, S.I.Mohamed Ali. — World’s Vet. — J. 3(1): 2013. — P.17-20.
6. Akinrotimi, O.A. Effects of acclimation on haematological parameters of Tilapia guineensis (Bleeker, 1862) / O.A.Akinrotimi, E.O.Agokei // Science World Journal. — Vol.5 (No 4). — 2010. – P.1-4.
7. Cao, J., Lin, H., Wang, X.J., Song, Z.G., Jiao, H.O. Vitamin E supplementation alleviates the oxidative stress induced by dexamethasone treatment and improves meat quality in broiler chickens/ Poultry science, 2010. – Vol.89. – P. 318-327.
8. Chun-Yao C. / Blood chemistry of healthy, nephrocalcinosis-affected and ozone-treated tilapia in a recirculation system, with application of discriminant analysis // Chun-Yao Chen, G.A.Wooster, R.G.Getchell, P.R.Bowser, M.B.Timmons. — Aquaculture 218 (2003). — P. 89–102.
9. Formica, J.V., Regelson, W. Review of the biology of quercetin and related bioflavnoids / Food and chemical toxicology journal, 1995. – Vol.33. – P. 1061-1080.
10. Goni, I., Brenes, A., Centeno, C., Viveros, A., Saura-Calixto, F., Rebole, A., Arija, I., Estevez, R. Effect of dietary grape pomace and vitamin E on growth performance, nutrient digestibility, and susceptibility to meat lipid oxidation in chickens / Poultry science, 2007. – Vol.86. – P.508-516.
11. Majumdar, S., Srirangam, R. Potential of the bioflavonoids in the prevention/treatment of ocular disorders / Journal of pharmacy and pharmacology, 2010. – Vol.62. – P.951-965.
12. Middleton, E., Kandaswa, C., Theoharides, T.C. The effects of plant flavonoids on mammalian cells: implications for inflammation, heart disease, and cancer / Pharmacological reviews, 2000. – Vol.52.- P.673-751.
13. Nijveldt, R.J., van Nood, E., van Hoorn, DEC., Boelens, P.G., vanv Norren, K., van Leeuwen, P.A.M. Flavonoids: a review of probable mechanisms of action an potential applications / American journal of clinical nutrition, 2001. – Vol.74. – P. 418-425.
14. Palíková, M. Selected Haematological and Biochemical Indices of Nile Tilapia (Oreochromis niloticus) / M.Palíková, R.Kopp,  Mareš, S.Navrátil, Z.Kubíček, L.Chmelař, H.Banďouchová, J.Pikula //  Reared in the Environment with Cyanobacterial Water Bloom. — ACTA VET. BRNO. — 2010.— P.61-73.
15. Russo, A., Acquaviva, R., Campisi., A., Sorrenti, V., Di Giacomo, C., Virgata, G., Barcellona, M.L., Vanella, A. Bioflavnoids as antiradicals, antioxidants and DNA cleavafe protectors / Cell biology and toxicology, 2000. – Vol. 16. – P. 91-98.
16. Yao, L.H., Jiang, Y.M., Shi, J., Tomas- Barberan, F.A., Datta, N., Singanusong, R., Chen, S.S. Flavonoids in food and their health benefits / Plant foods for human nutrition, 2004. – Vol.59. – P.113-122.