Состояние и перспективы применения антиоксидантов в ветеринарной практике кинологических подразделений ФСИН России

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ИСПОЛНЕНИЯ НАКАЗАНИЙ

ФКОУ ВПО Пермский институт ФСИН России

С.С. Зыкова

СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ 

АНТИОКСИДАНТОВ В ВЕТЕРИНАРНОЙ ПРАКТИКЕ 

КИНОЛОГИЧЕСКИХ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ ФСИН РОССИИ

Аналитический обзор

Пермь
2014

УДК 615:619
ББК 48

З-96

Рецензенты:

Кочинова Т.В. – доцент кафедры внутренних незаразных 

болезней, 
хирургии 
и 
акушерства 
ФГБОУ 
ВПО 

«Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени 
академика Д.Н. Прянишникова», кандидат фармацевтических наук;

Ибишов Д.Ф. – профессор кафедры зоотехнии ФКОУ ВПО 

Пермский институт ФСИН России, доктор ветеринарных наук.

Зыкова С. С.

З-96
Состояние и перспективы применения антиоксидантов 

в ветеринарной 
практике 
кинологических 
подразделений 

ФСИН России : аналитический обзор / С. С. Зыкова. – Пермь : 
ФКОУ ВПО Пермский институт ФСИН России, 2014. – 22 с.

Аналитический обзор раскрывает
основные
возможности

использования различных антиоксидантов в ветеринарной практике 
учреждений уголовно-исполнительной системы. Автором отражены 
передовые
тенденции 
в 
современной 
фармакологии 

антиоксидантов, которые позволяют использовать данную группу 
для коррекции различных патологических состояний.

Аналитический 
обзор 
предназначен
для 
ветеринарных 

специалистов
учреждений 
уголовно-исполнительной 
системы, 

сотрудников кинологических подразделений и зооветеринарных 
специалистов.

УДК 615:619
ББК 48

© Зыкова С.С., 2014
© ФКОУ ВПО Пермский институт
ФСИН России, 2014

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................................4

ГЛАВА I. ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС И ЕГО ПОСЛЕДСТВИЯ.............6

1.1. Свободные радикалы: их функции и роль.............................................6
1.2. Патологические процессы,
вызываемые свободными радикалами ..........................................................9

ГЛАВА II. АНТИОКСИДАНТЫ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ....................11

2.1. Линии антиоксидантной защиты..........................................................11
2.2. Классификации антиоксидантов...........................................................13
2.3. Природные антиоксиданты ...................................................................14
2.4. Синтетические антиоксиданты.............................................................18

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...............................................................................................20

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ........................................................23

ВВЕДЕНИЕ

В кинологических подразделениях учреждений ФСИН России 

специалистами-ветеринарами выполняются задачи поддержания здоровья, 
высокой 
работоспособности, 
а 
также 
проводится 
эффективная 

профилактика заболеваний животных. В основе проводимых мероприятий 
лежат целесообразность и эффективность, но немаловажной является их 
экономическая составляющая. Использование современных методов 
в сравнении с традиционными и широко используемыми
методами 

позволяет существенно уменьшить финансовые затраты на лечение.

Целью 
данной 
разработки 
явилось 
определение
основных

возможностей использования антиоксидантов в ветеринарной практике 
кинологических подразделений ФСИН России.

В 50-е годы XX века известный физикохимик Н.М. Эмануэль

выдвинул гипотезу о том, что ключевую роль в онкогенезе, процессах 
старения играют атомы и молекулы, имеющие свободный электрон 
на внешнем уровне. Было введено понятие «свободный радикал».

Свободные радикалы постоянно образуются в организме человека и 

животных. В определенной концентрации эти соединения являются 
необходимыми, 
поскольку 
именно 
они 
инициируют 
различные 

специфические 
биохимические 
и 
физиологические 
процессы. 

Однако повышенный 
уровень
свободных 
радикалов 
приводит 

к повреждению клеточных мембран, а также различных структур и 
биомолекул, в том числе биомолекул нуклеиновых кислот. Таким образом, 
генетическая основа любого организма подвергается видоизменениям, что,
безусловно, является недопустимым.

Впервые ингибиторы свободнорадикальных реакций Н.М. Эмануэль

вместе со своими сотрудниками успешно применил в медицинской 
практике (в онкологии, травматологии и военной медицине).

В последнее время выяснению значения свободнорадикального 

окисления в норме и при патологии, определению места антиоксидантов 
при лечении различных заболеваний уделяется повышенное внимание. 
Свободные радикалы образуются в организме в результате метаболизма 
растворенного в тканях кислорода. Образующиеся при этом активные 
кислородные радикалы вызывают окисление липидов и белков в составе 
мембран, а также полисахаридов и нуклеиновых кислот. Повреждающему 
действию 
свободнорадикальных 
частиц 
противостоит 
эндогенная 

многоуровневая 
антиоксидантная 
система 
организма. 

Однако при интенсивном образовании свободных радикалов с учетом 

лавинообразного характера цепного механизма реакций, приводящих 
к образованию свободных радикалов, а также при недостаточной 
активности антиоксидантной системы,
компенсирующей последствия 

возникновения избытка свободных радикалов, возникает окислительный 
стресс, который может явиться причиной многочисленных патологий
(сердечно-сосудистых, эндокринных, нейродегенеративных).

Аналогичную 
картину 
наблюдают 
и 
ветеринарные 
врачи. 

Они отмечают, 
что
увеличивается
число 
заболеваний, 
связанных 

с недостаточностью иммунной системы (иммунодефициты, аллергические 
состояния), все больше животных страдает сердечно-сосудистыми и 
нервными расстройствами.

В современных условиях перед ветеринарными специалистами и 

кинологами встает задача эффективного использования возможностей 
современных фармакотерапии и химии антиоксидантов в коррекции 
возрастных патологий, 
нарушений
обмена 
веществ 
и 
различных 

аутоиммунных заболеваний.

ГЛАВА I. ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС И ЕГО ПОСЛЕДСТВИЯ

1.1. Свободные радикалы: их функции и роль

Повышение в организме уровня свободных радикалов вызывают

неблагоприятные факторы внешней среды. К ним относят повышенный 
радиационный и электромагнитный фоны, загрязнение окружающей 
среды. Резкое увеличение свободных радикалов вызывает стрессовые 
ситуации, причем под стрессом понимают и неадекватное состояние 
организма, в том числе и различные заболевания. Нельзя недооценивать 
недавно 
обнаруженную 
взаимосвязь 
между 
потреблением 

высококалорийной 
пищи 
и 
увеличением 
свободных 
радикалов 

в организме.

Образование
свободных радикалов также вызывают лекарства, 

к которым 
относят, 
например,
многие 
антибиотики, 
парацетамол, 

лекарства от эпилепсии (нейролептики), цитотоксические и некоторые 
психотропные средства, теофиллин.

Свободнорадикальное окисление является базисным механизмом 

старения клеток, органов и тканей и вовлекается в патогенез практически 
всех известных болезней. При патологии эндогенная антиоксидантная 
система не справляется с
возникающими нарушениями,
требуется 

поступление антиоксидантов извне. Однако восполнение природных
антиоксидантов, например
витамина Е, который обладает мягким 

действием и быстро теряет свою эффективность при введении в организм, 
не может обеспечить полного эффекта. В сравнении с природными
антиоксидантами синтетические антиоксиданты обладают значительно 
более 
выраженным 
и 
мощным 
антиокислительным 
действием, 

хотя большинство из них являются свободными радикалами.

Свободные 
радикалы 
в 
организме 
человека 
и 
животных 

представлены 
в 
основном 
свободными 
радикалами 
кислорода 

(надперекись, 
перекись 
водорода, 
гидроксильный 
радикал 
(OH-),

синглетный кислород), представленными в таблице 1.

Эти соединения называются активными формами кислорода и 

способны 
воздействовать
на
клеточные
мембраны, 
вызывая 
их 

повреждение. Свободные радикалы существуют короткое время (вероятно 
лишь некоторые доли секунды), но, тем не менее, они успевают атаковать 
основные структуры клетки, повреждая их.

Первая цель их атаки – взаимодействие с жирными кислотами 

клеточных мембран, которое осуществляется, как правило, через процессы 

окисления. Образующиеся при этом перекиси мембранных липидов в свою 
очередь вызывают образование новых свободных радикалов. Эта цепная 
реакция разрушает целостность и структуру клетки. Окисленные липиды 
мембран могут метаболизироваться, образуя при этом
измененные

простагландины и токсичное вещество малоновый диальдегид (МДА), 
который приводит к мутациям в генетическом аппарате клетки.

Таблица 1

Активные формы кислорода и родственных ему соединений

Cоединения
Название
Формула
Относительная

активность

радикальные

супероксид
О2

−
0

гидропероксил-радикал
НСОО
1

гидроксил-радикал
107

алкоксил-радикал
LO
104

липопероксил-радикал
1

NO-радикал
не измерена

нерадикальные

пероксид водорода
Н2О2
0

синглетный кислород
1О2
1

гипохлорид-анион
ОСl−
103

пероксинитрит
ONOO102

Процессы перекисного окисления липидов постоянно происходят 

в организме и очень важны. Перекисное окисление липидов обновляет 
состав и поддерживает функциональные свойства биологических мембран, 
участвует в энергетических процессах, клеточном делении, синтезе 
биологически активных веществ.

Именно 
благодаря 
образованию 
перекисных 
производных 

ненасыщенных жирных кислот (линолевая, линоленовая и олеиновая) 
осуществляется 
биосинтез 
простагландинов 
и 
лейкотриенов, 

а тромбоксаны, которые сами по существу являются перекисями, 
оказывают 
значительное 
инициирующее 
влияние 

на адгезивно-агрегационные свойства целого ряда форменных элементов 
крови. Образование гидроперекисей холестерина – одно из важнейших 

звеньев в синтезе некоторых стероидных гормонов, в частности
прогестерона.

Избыточная активация процессов перекисного окисления липидов

(переедание, стресс) может привести к накоплению в тканях таких 
продуктов, как липоперекиси, радикалы жирных кислот, кетоны, 
альдегиды, 
кетокислоты, 
что 
в 
свою 
очередь 
может 
привести 

к повреждению и увеличению проницаемости клеточных мембран, 
окислительной 
модификации 
структурных 
белков, 
ферментов, 

биологически 
активных 
веществ. 
В 
реакциях 
одноэлектронного 

восстановления 
кислорода 
(в 
дыхательной 
цепи 
митохондрий, 

аутоокислении избытка катехоламинов и др.) наряду с молекулой, 
из которой радикал образуется, обычно участвует ион металла переменной 
валентности, который как раз служит донором или акцептором одного 
электрона. 
В результате 
образуется 
супероксидный 
анион-радикал, 

наиболее активный из свободных радикалов. Этот активный метаболит 
обнаруживается во всех клеточных структурах, что связано с широким 
распространением 
кислородпотребляющих 
ферментативных 
и 

неферментативных реакций. Способность супероксидного анион-радикала 
свободно мигрировать через мембраны по анионным каналам также 
обеспечивает широкую его распространенность в компартментах клетки. 
Начальным этапом развития окислительного стресса является образование 
высокоактивных свободнорадикальных форм кислорода. Причинами этого 
могут быть как нарушение функций митохондрий, например при гипоксии
(с прекращением образования молекул воды – конечного продукта 
кислородного 
метаболизма
–
и 
накоплением 
промежуточных 

свободнорадикальных форм кислорода), так и подавление активности 
антиоксидантных 
систем, 
нейтрализующих 
свободные 
радикалы. 

Образовавшиеся свободные радикалы взаимодействуют с фосфолипидами, 
а именно с ненасыщенными жирными кислотами, входящими в их состав.

Фосфатидилхолины (лецитины, PL) – это фосфолипиды, которые 

являются 
природными
поверхностно-активными
веществами 
и

применяются в производстве пищевых продуктов, лекарственных и 
косметических средств, а также в индивидуальном виде используются 
в качестве биологически активной добавки. Наряду с лецитинами для 
структурной стабилизации продуктов применяют другие природные 
фосфолипиды
(фосфатидилэтаноламины, 
серины, 
инозитолы) 
и 

нетоксичные синтетические неионные поверхностно-активные вещества, 
содержащие гидрофильные полиоксиэтиленовые фрагменты (плюроники, 
твины, тритоны и т. д.). Фосфолипиды являются основными компонентами 

клеточных мембран и мембран субклеточных органелл животных, 
растений и микроорганизмов.

В 
последнее 
десятилетие 
установлено, 
что 
добавки 

поверхностно-активных веществ могут оказывать существенное влияние 
на скорость и механизм окисления углеводородов и липидов. Характер 
влияния 
зависит 
от 
природы 
поверхностно-активных
веществ

окисляющегося субстрата. Катионные поверхностно-активные вещества 
катализируют процессы радикально-цепного окисления углеводородов и 
липидов, ускоряя распад гидропероксидов на свободные радикалы. 
Характер влияния анионных поверхностно-активных веществ во многом
зависит от строения полярной головки поверхностно-активных веществ и 
природы гидропероксида. Для структурной стабилизации пищевых и 
лекарственных 
продуктов 
используют, 
как 
правило, 
неионные

поверхностно-активные вещества. Фосфатидилхолины (лецитины) имеют 
структуру цвиттер-ионов, однако в зависимости от рН или наличия ионов 
металлов 
могут 
выступать 
как 
катионные 
или 
анионные

поверхностно-активные вещества.

Таким образом, даже наличие стабилизаторов, эмульгаторов и 

консервантов в кормах может оказывать как антиоксидантный, так и 
прооксидантный эффект.

1.2. Патологические процессы,

вызываемые свободными радикалами

В патологии сердечно-сосудистой системы следует отметить ряд 

свободно-радикальных процессов, которые возможно корректировать 
путем применения антиоксидантов. К таковым следует отнести сердечную 
недостаточность, асцит.

Следует подчеркнуть обратимость окислительно-восстановительной 

реакции, возникающей в ходе развития патологических процессов. 
Увеличение концентрации аскорбиновой кислоты может положительно 
сказываться на функциях головного мозга, так как она участвует в синтезе 
различных нейромедиаторов (норадреналина, серотонина и др.), играющих 
чрезвычайно важную роль в функциональной активности центральной 
нервной 
системы. 
Исследование 
механизмов 
селективного 

антиканцерогенного эффекта аскорбиновой кислоты показало, что он 
связан с внеклеточным образованием Н2О2 и радикалов аскорбата.

При изучении механизма действия антиоксидантных веществ было 

установлено, что многие из них оказывают
свои эффекты через 

холинэргическую и глутаматергическую медиаторные системы мозга. 
Указанная 
совокупность
свойств 
послужила 
основанием 

для использования 
антиоксидантов 
в 
целях 
коррекции 

нейродегенеративных 
процессов. 
В 
клинических 
исследованиях

антиоксиданты показывают свою безопасность, хорошую переносимость и 
эффективность в качестве средства коррекции когнитивных нарушений 
у больных собак молодого и пожилого возраста при органических 
заболеваниях головного мозга цереброваскулярного и травматического 
генеза. Они способствуют
проявлению
анксиолитического эффекта,

оказывают
вегетостабилизирующее
действие
и улучшают
процесс 

запоминания.

ГЛАВА II. АНТИОКСИДАНТЫ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

2.1. Линии антиоксидантной защиты

Чтобы человек и животные могли противостоять окислительному 

клеточному стрессу,
существуют несколько линий антиоксидантной 

защиты.

Первую линию защиты
держит собственная антиоксидантная 

система 
организма, 
которая 
представлена 
такими 
ферментами, 

как супероксиддисмутаза, каталаза и глутатионпероксидаза.

Супероксиддисмутаза
–
металлопротеин, который существует 

в клетке в цитозольной (содержит ионы меди, цинка) и митохондриальной 
(содержит ионы марганца)
формах.
Супероксиддисмутаза
отвечает 

за катализ реакций образования пероксида водорода.

Каталаза – гемопротеин, в состав которого входят четыре гемовые 

группы. Он катализирует разложение пероксида водорода на воду и 
молекулярный кислород. Наибольшая активность каталазы обнаружена 
в эритроцитах, селезенке, костном мозге.

Глутатионпероксидаза
–
фермент, 
содержащий 
селен.

Он присутствует во всех клетках млекопитающих (в цитозоле – 47 %, 
в митохондриях 
–
20–30
%). 
Максимальное 
количество 

глутатионпероксидазы содержится в эритроцитах. Фермент катализирует 
восстановление пероксида водорода за счет окисления глутатиона. 
Одной из важных его функций является увеличение продолжительности 
жизни эритроцитов.

Вторая линия защиты клеточных мембран от свободных радикалов 

формируется экзогенными природными антиоксидантами, среди которых 
можно назвать витамины
Е, С, В6; провитамин
А (β-каротин);

биофлавоноиды (рутин, кверцетин, цитрин, гесперидин, аскорутин, в том 
числе билобил, получаемый из растения гинкго билоба); коэнзим Q 10;
серосодержащие 
аминокислоты
(глутатион, 
цистеин, 
метионин); 

цитохром С; хелаты; микроэлементы (особое значение имеют селен, цинк, 
медь, марганец и железо) и другие соединения, которые потребляются 
с пищей / кормом.

Антиоксиданты-витамины называются тушителями
агрессивных

радикалов. Они забирают избыток энергии и тормозят развитие цепной 
реакции 
образования 
новых 
радикалов. 
Важно 
помнить, 
что 

антиоксиданты хороши только тогда, когда они работают в группе, 
поддерживая друг друга. Например, витамин Е – один из основных