Возможности применения поликарбонильных соединений в ветеринарной практике структурных подразделений ФСИН России

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ИСПОЛНЕНИЯ НАКАЗАНИЙ

ФКОУ ВПО Пермский институт ФСИН России

С.С. Зыкова

ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИКАРБОНИЛЬНЫХ 

СОЕДИНЕНИЙ В ВЕТЕРИНАРНОЙ ПРАКТИКЕ СТРУКТУРНЫХ 

ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ ФСИН РОССИИ

Монография

Пермь 
2014

УДК 547.57:619
ББК 48

З-96

Рецензенты:

Ибишов Д.Ф. – заведующий кафедрой внутренних незаразных 

болезней, хирургии и акушерства ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 
доктор ветеринарных наук, профессор;

Самоделкин Е.И.
–
профессор
ГБОУ ВПО ПГМА им. 

ак. А.Е. Вагнера Минздравсоцразвития России, доктор медицинских 
наук;

Лазаренко Л.В. – доцент кафедры зоотехнии ФКОУ ВПО 

Пермский институт ФСИН России, кандидат ветеринарных наук.

Зыкова С. С.

З-96

Возможности применения поликарбонильных соединений 

в ветеринарной практике структурных подразделений ФСИН 
России : монография / С. С. Зыкова. – Пермь : ФКОУ ВПО 
Пермский институт ФСИН России, 2014. – 66 с.

ISBN 978-5-905976-32-2

Монография 
посвящена 
исследованию 
вопросов 
практического 

применения 
поликарбонильных 
соединений 
в 
ветеринарной 
практике 

структурных 
подразделений 
ФСИН 
России 
с 
целью 
улучшения 
и 

совершенствования 
ветеринарной 
помощи 
в 
учреждениях 
уголовно
исполнительной системы Российской Федерации.

Издание может представлять интерес для ветеринарных специалистов, 

кинологов, 
зооветеринарных 
специалистов 
учреждений 
уголовно
исполнительной системы Российской Федерации. Результаты исследования 
могут использоваться в учебном процессе вузов, а также в рамках курсов 
повышения квалификации в системе ФСИН России по таким дисциплинам, как 
«Основы ветеринарии», «Ветеринарная фармакология».

УДК 547.57:619
ББК 48

ISBN 978-5-905976-32-2
© Зыкова С.С., 2014
© ФКОУ ВПО Пермский институт 
ФСИН России, 2014

СОДЕРЖАНИЕ

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

ГЛАВА I. БИОХИМИЧЕСКИЙ И ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ 
АСПЕКТЫ ДЕЙСТВИЯ ПОЛИКАРБОНИЛЬНЫХ СТРУКТУР..........5

§ 1. Окислительный стресс как основа патологических состояний.......5

§ 2. Антиоксидантная система организма ..............................................14

§ 3. Витамины-антиоксиданты и их применение  в практической 
ветеринарии ...............................................................................................17

ГЛАВА II. ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ, 
СОДЕРЖАЩИХ ПОЛИКАРБОНИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ..............31

§ 1. Синтетические антиоксиданты.........................................................35

§ 2. Применение лекарственных средств на основе 
растительного сырья в ветеринарии........................................................44

§ 3. Применение антиоксидантов в кинологии......................................52

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...............................................................................................62

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ...........................................................................63

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ........................................................64

ВВЕДЕНИЕ

Специалистами-ветеринарами
учреждений 
ФСИН 
России 

выполняются задачи поддержания здоровья, высокой работоспособности, 
а также проводится эффективная профилактика заболеваний животных.
Проводимые
мероприятия, 
безусловно, 
основаны 
на 
принципах

целесообразности и эффективности, но немаловажной
является и

экономическая составляющая. Внедрение современных методов лечения 
также 
обусловлено
определенными 
фармако-экономическими 

преимуществами, 
которые 
позволяют 
существенно 
уменьшить 

финансовые 
затраты 
в 
сравнении 
с 
традиционными, 
широко 

используемыми методами. 

Целью настоящего исследования является определение некоторых 

возможностей использования поликарбонильных соединений, входящих в 
состав либо фитопрепаратов, либо новых веществ,
перспективных 

антиоксидантов,
а 
также
успешное 
комбинирование 
современных

противовоспалительных средств
и антиоксидантов в ветеринарной 

практике учреждений ФСИН России.

ГЛАВА I. БИОХИМИЧЕСКИЙ И ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ 
АСПЕКТЫ ДЕЙСТВИЯ ПОЛИКАРБОНИЛЬНЫХ СТРУКТУР

§ 1. Окислительный стресс как основа патологических состояний

К карбонильным относятся соединения, содержащие карбонильные

группы 
(альдегиды, 
кетоны, 
кетокислоты, 
полифункциональные 

карбонилсодержащие вещества).
Карбонильные соединения являются 

многочисленной 
группой 
веществ 
с 
различной 
биологической 

активностью.

Наиболее интересными с точки зрения химической структуры 

являются поликарбонильные соединения.

Карбонильная
группа –С=O
представляет собой химическую 

структуру, которая является промежуточной функциональной группой 
между спиртовым гидроксилом и карбоксильной группой. 

Все функциональные группы связаны между собой реакцией 

окисления: спиртовый гидроксил окисляется, образуя либо альдегиды, 
либо кетоны. Окисление альдегидов приводит к кислотам. Именно реакции 
окисления представляют собой с точки зрения биохимии сложный процесс 
взаимодействия различных структур с кислородом либо отщепление 
водорода.

Для того чтобы прогнозировать свойства биологически активных 

веществ, необходимо определить взаимосвязь в системе «структура –
биологическая 
активность». 
В 
настоящее 
время 
это 
является 

трудновыполнимым.

Связь вкуса, аромата, биологического действия с химической 

структурой органических соединений до сих пор до конца не выяснена, 
существует лишь некоторая корреляция (см. схему 1)1.

Исторически наиболее широко изученными природными веществами 

были алкалоиды. Даже в малых концентрациях эти вещества обладают 
высокой биологической активностью. 

Широко используются в медицине выделенные из растений 

семейства пасленовых (Solanaceae) атропин, соланин, а также кофеин, 
теобромин, эфедрин и т. д. С точки зрения химических структур эти 
вещества очень разнообразны. Но все они появляются в растении 
вследствие распада белков. 

1 URL: http://www.рlacenta-lab.ru (дата обращения: 18.05.2012).

Схема 1. Взаимосвязь структуры и биологической активности 

органических соединений.

Образование алкалоидов связано с химическими превращениями 

аминокислот: гистидина, лизина, триптофана, тирозина, орнитина, а также 
аспарагиновой 
кислоты. 
Алкалоид 
никотин 
вырабатывается 
из 

аспарагиновой кислоты, но может вырабатываться и из триптофана. 
Производятся эти вещества в растениях разными способами. 

Основные химические реакции, в которых происходит образование 

этих веществ – это реакция Манниха и образование оснований Шиффа.

В реакции Манниха для образования алкалоида используется 

карбанион, амин, карбонильное соединение, образование алкалоида может 
происходить в самой клетке или между несколькими клетками.
В образовании оснований Шиффа участвуют кетоны, амины и альдегиды. 
Именно эта реакция является наиболее распространенным способом 
получения данных веществ2.

Карбонильные соединения являются разнообразными структурами, 

которые обладают различными видами биологической активности.
В природе целая группа соединений, обладающая такими видами 
активности, называется флавоноидами (схема 2)3.

2 URL: http://www.tiensmed.ru/news/alkaloidi-wkti (дата обращения: 16.04.2012).
3 The Flavonoids / J.B. Harborne, T.J. Mabry, H. Mabry (Ed.). London: Acad. Press,

1975. P. 743.

O

O

Ar

R

O
R

Y

R
X

_
+

O
O

R

OH
Ar

O

R

O
Ar

O

O
Ar

O

O
Ar

O

R

OH

Ar

O

R

R (H, CH3, CH2R)

O

OH

Flavones
Isoflavones
Pyrylium salts

Ortho-hydroxychalkones
Coumarines

Ortho-hydroxy(aldexyds; ketones)

Схема 2. Классификация флавоноидов.

В каждой науке время от времени возникает идея, которая надолго 

определяет развитие данной области знания или даже всей науки в целом. 
К числу таких идей относится гипотеза о ведущей роли свободных 
радикалов (СР) в патогенезе многих заболеваний, а также старении 
человека и животных. Выдвинутая в 1950-е годы гипотеза предопределила 
не только развитие новой науки – биогеронтологии, но и создание целой 
прикладной отрасли – биомедицины.

К середине XX века ряд научных исследований доказал, что на 

молекулярном 
уровне 
инициаторами 
множества 
процессов 
в 

макроорганизме являются активные частицы молекул –
свободные

радикалы
(СР). Они имеют свободные валентности (неспаренные 

электроны) и поэтому обладают высочайшей реакционной способностью. 

СР вступают в реакции, при которых вновь образуются те же или 

другие активные СР. Такая последовательность регулярно повторяющихся 
реакций получила название цепной
реакции. За разработку теории 

разветвленных цепных реакций с участием свободных радикалов ученые 
С. Хиншелвуд и советский химик Н.Н. Семенов в 1956 г. были удостоены 
Нобелевской премии по химии. 

В 1954 г. Б.Н. Тарусов с сотрудниками возглавляемой им кафедры 

биофизики МГУ им. Ломоносова установили, что в тканях животных под 
действием ионизирующей радиации появляются токсичные продукты СР, 
а при окислении липидов – перекиси ненасыщенных жирных кислот 

(НЖК). В те же годы Н.М. Эмануэль выдвинул гипотезу о том, что СР 
играют ключевую роль в онкогенезе и росте опухолей. Впервые вместе со 
своими сотрудниками Н.М. Эмануэль успешно применил ингибиторы 
свободнорадикальных реакций в медицинской практике – в онкологии, в 
травматологии и военной медицине.

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 тому, что в 
качестве мишеней они выбирают клеточные мембраны и другие 
биомолекулы, в том числе нуклеиновых кислот, вызывая их повреждение. 
Таким образом, генетическая основа любого организма подвергается 
видоизменениям, что, безусловно, является нежелательным.

В 
последнее 
время
выяснению 
роли 
и 
значения 

свободнорадикального окисления (СРО) в норме
и при патологии, 

определению места антиоксидантов в лечении различных заболеваний 
уделяется повышенное внимание. Свободные радикалы (СР) образуются в 
организме в результате метаболизма растворенного в тканях кислорода, и 
образующиеся при этом активные кислородные радикалы вызывают 
окисление липидов, белков в составе мембран, а также окисление
полисахаридов и
нуклеиновых кислот. Повреждающему действию 

свободнорадикальных частиц противостоит эндогенная многоуровневая 
антиоксидантная 
система 
организма. 
Однако 
при 
интенсивном 

образовании СР, 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. 

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 и 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, 

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) (таблица 1).

Таблица 1

Активные формы кислорода и родственных ему соединений

Cоединения
Название
Формула
Относительная

активность

Радикальные
Супероксид
Гидроперокси-радикал
Гидроксил радикал
Алкоксил-радикал
Липоперокси-радикал
NO-радикал

О2

−

НСОО

LO

0
1
107

104

1

Не измерена

Нерадикальные
Пероксид водорода
Синглетный кислород
Гипохлорид-анион
Пероксинитрит

Н2О2

1О2
ОСl−

ONOO
0
1
103

102

Эти соединения получили общее наименование активных форм 

кислорода (АФК). Они способны реагировать с клеточными мембранами, 
вызывая их повреждение. Свободные радикалы существуют очень 
короткое время, но тем не менее они успевают атаковать основные 
структуры клетки, тем самым повреждая их. 

Первая цель атаки –
взаимодействие с жирными кислотами 

клеточных 
мембран, 
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 с образованием измененных простагландинов и 
токсичного вещества – малонового диальдегида (МДА), вызывающего 
мутации в генетическом аппарате клетки. 

Процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ) постоянно 

происходят в организме и имеют крайне важное значение. Роль ПОЛ 
проявляется в обновлении состава и поддержании функциональных 
свойств биологических мембран, участии в энергетических процессах, 

клеточном делении, синтезе биологически активных веществ. Именно 
благодаря образованию перекисных производных ненасыщенных жирных 
кислот (линолевой, линоленовой и олеиновой кислот) 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, влияют на микроциркуляцию. Образование 
гидроперекисей холестерина – одно из важнейших звеньев в синтезе 
некоторых стероидных гормонов, в частности, прогестерона.

Избыточная активация процессов ПОЛ (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.) обычно 
участвует, наряду с молекулой, из которой радикал образуется, ион
металла переменной валентности: он служит донором или акцептором 
одного электрона. В результате образуется супероксидный анионрадикал, 
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 анионрадикала 
свободно мигрировать от места своего образования 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 на 
фосфолипиды, а именно ненасыщенные жирные кислоты, входящие в их 

состав и высвобождающиеся при распаде фосфолипидов, происходит 
перекисное окисление4.

Фосфатидилхолины (лецитины, PL) – природные поверхностно
активные вещества (ПАВ), которые применяются в производстве пищевых 
продуктов, 
лекарственных 
и 
косметических 
средств, 
а 
также 
в 

индивидуальном виде в качестве биологически активной добавки. Наряду 
с лецитинами для структурной стабилизации продуктов применяют другие 
природные фосфолипиды (фосфатидилэтаноламины, серины, инозитолы) и 
нетоксичные синтетические неионные ПАВ, 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 ПАВ могут 

оказывать существенное влияние на скорость и механизм окисления 
углеводородов и липидов. Характер влияния зависит от природы ПАВ и 
окисляющегося
субстрата. Катионные ПАВ катализируют процессы 

радикально-цепного окисления углеводородов и липидов, ускоряя распад 
гидропероксидов на свободные радикалы. Характер влияния анионных 
ПАВ зависит от строения полярной головки ПАВ и природы 
гидропероксида. Для структурной стабилизации пищевых и лекарственных 
продуктов используют, как правило, неионные ПАВ. Фосфатидилхолины 
(лецитины) имеют структуру цвиттер-ионов, однако в зависимости от рН 
или наличия ионов металлов могут выступать как катионные или 
анионные ПАВ5.

Окисление легко окисляющихся остатков жирных кислот является 

одной из основных причин прогоркания и окислительной деструкции 
масел и маслосодержащих продуктов. Наряду с окислением, к ухудшению 
качества маслосодержащих продуктов приводит cis/trans-изомеризация 
ненасыщенных жирнокислотных остатков (НЖК), которые в природе 
синтезируются и функционируют в cis-конформации. Имеющаяся в 
литературе 
информация
относительно 
окисления, 
окислительной 

стабильности 
и 
cis/trans-изомеризации
фосфолипидов 
весьма 

противоречива. С одной стороны, есть данные, что индивидуальные 
фосфолипиды проявляют антиоксидантные свойства и в сочетании с 

4 URL: http://www.trifarm.ru/public (дата обращения: 13.07.2012).
5 Менгеле Е.А. Особенности окисления фосфолипидов и неионных поверхностно
активных веществ: автореф. дис. … канд. хим. наук. М., 2010. 32 с.