V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Введение

В настоящее время возрос интерес к поиску препаратов на основе полифенольных соединений класса гуминовых кислот и гуматов (Аввакумова, 2002). Проводятся исследования по применению в животноводстве одной из биологически-активных добавок гумат калия.Гумат калия является комплексным препаратом, содержащим и органические удобрения, и минералы. Гумат безвреден для животных и человека. Он не обладает аллергирующим, анафилактогенным, тератогенным и канцерогенным свойствами. Также препарат не является эмбриотоксическим – его употребление не провоцирует внутриутробную гибель, снижение массы и размеров эмбрионов, он полностью выводится из организма не оставляя побочных эффектов (URL: http://humate.com.ua/article).

Однако в доступной нам литературе почти нет информации о влиянии гумата калия в постнатальный период развития крыс, на скорость созревания сенсорно-двигательных рефлексов в период вскармливания, его влияние на обучаемость и память.

Цель работы – изучение степени воздействия гумата калия на крыс в период постнатального развития и его влияние на выработку условных рефлексов.

Перед работой был поставлен ряд задач:

1) охарактеризовать вещество гумат калия и его воздействие на организм животного;

2) провести наблюдения за физическим развитием потомства крыс после кормления гуматом калия;

3) определить влияние гумата калия на скорость созревания сенсорно-двигательных рефлексов у крыс в период вскармливания;

4) изучить обучаемость и память крыс – выработка условных рефлексов, при воздействии гумата калия.

Методы и объекты исследования

В подготовительный период работы было проведено изучение литературных источников. Методика исследования взята с фармкомитета РФ (URL: http://labx.narod.ru/documents/toxicology_embryology_of_drugs.html).

Целью исследования является выявление нарушений эмбрионального развития, проявляющегося только в постнатальном периоде жизни.

Исследование опытной группы проводилось с 22 сентября по 20 декабря 2012 года.В качестве объектов наблюдения служили 12 беспородных крыс (пара животных – самец, самка и 10 их детенышей). Исследование контрольной группы началось с 22 декабря 2012 года и проводится по настоящее время. В качестве объектов наблюдения служат 18 беспородных крыс (пара животных – самец, самка и 16 их детенышей).

На животных изучали влияние вещества гумата калия в постнатальном периоде развития.Самца и самку опытной группы кормили раствором гумата калия (из расчета 1 мл/на крысу в сутки) в течение 3 недель.

Предварительные результаты собственного исследования

Общие наблюдения за физическим развитием потомства

Проводились со 2 по 41 день, данные показаны в таблице 1.

Таблица 1

Физическое развитие потомства

№	Регистрируемые параметры	Дни наблюдений (в среднем)
		Контроль	Опыт
1	Размер помета	4,3 см	5,0 см
2	Отлипание ушной раковины	4 день	4 день
3	Появление первичного волосяного покрова	7 день	5 день
4	Открытие глаз	14 день	15 день

Размер помета представлен в среднем и высчитывался по второму дню. Отлипание ушной раковины в опытной группе у восьми из десяти крысят наблюдалось на 4 день (80%), у оставшихся двух (20%) на 5 день. В контрольной группе отлипание ушной раковины у всего помета 16 крысят (100%) наблюдалось на 4 день. Появление первичного волосяного покрова у опытной группы наблюдалось на 5 день у восьми крысят (80%), у оставшихся двух (20%) на 6 день. В контрольной группе появление первичного волосяного покрова на 6 день наблюдалось у восьми крысят (53,3%), у оставшихся семи (46,6%) на 7 день. Открытие глаз в опытной группе на 15 день наблюдалось у семи из восьми оставшихся крысят (87,5%), один оставшийся открыл глаза на 16 день.

Из этого можно заключить, что в нашем опыте гумат калия мало влияет на физическое развитие крысят. Опытные крысята практически не отличаются в развитии от контрольных.

Разницу составляет:

1. Размер крысят – в опытной группе они крупнее, чем в контрольной.

2. Появление первичного волосяного покрова – в опытной группе началось раньше.

2. Открытие глаз – в опытной группе крысята отстают.

Изучение скорости созревания сенсорно-двигательных рефлексов в период вскармливания

Опыт 1. «Переворачивание на плоскости»

Опыт проводится со 2 дня. Крысят кладут на спину на плоской поверхности, быстро отпускают и измеряют время, необходимое для возвращения в нормальное положение. Формирование рефлекса считается завершенным, (в среднем – на 8 день) если крысята возвращаются на все 4 лапы. Опыт проводят не более чем по 30 сек. (URL:http://labx.narod.ru/documents/toxicology_embryology_of_drugs.html). Данные показаны в таблице 2.

Таблица 2

Переворачивание на плоскости

Дни наблюдений	Контроль			Опыт
	Время (в среднем, сек)	Число животных с сформированным рефлексом	%	Время (в среднем, сек)	Число животных с сформированным рефлексом	%
2	9	1	6,25
3	18	3	18,25
4	6	7	45,5	3	3	30
5	3	10	66	2	9	90
6	4	14	92,4	1	9	100
7	2	13	86,6
8	2	14	100

В опытной группе на 4 день из десяти крысят трое перевернулись полностью за 2–5 секунд, шесть только на передние лапы за 10–11 секунд, один не смог перевернуться.

На 5 день девять крысят полностью перевернулись за 1–3 секунды, один крысенок перевернулся только на передние лапы.

На 6 день рефлекс был полностью сформирован во всей опытной группе.

В контрольной группе на 2 день из шестнадцати крысят один перевернулся полностью за 9 секунд, четверо перевернулись только на передние лапы за 2–3 секунды, двое пытались перевернуться.

На 3 день трое перевернулись полностью за время от 2 до 20 секунд, шестеро перевернулись только на передние лапы.

На 4 день семеро крысят перевернулись полностью за время от 1 до 12 секунд, семеро перевернулись на передние лапы за 1–12 секунд, один не пытался перевернуться.

На 5 день десять крысят из оставшихся пятнадцати смогли перевернуться полностью за время от 1 до 8 секунд, четверо перевернулись только на передние лапы.

На 6 день четырнадцать крысят перевернулись полностью за время от 2 до 16 сек и один за время более 30 секунд.

На 7 день тринадцать крысят перевернулись полностью за время от 2 до 10 секунд. Один крысенок перевернулся только на передние лапы и один не смог перевернуться.

На 8 день рефлекс был полностью сформирован во всей контрольной группе (четырнадцать оставшихся крысят).

Можно сделать вывод, что при воздействии гумата калия на крыс в опыте «переворачивание на плоскости» рефлекс был сформирован в опытной группе быстрее (6 день), чем в контрольной (8 день).

Опыт 2. «Отрицательный геотаксис»

Опыт проводят 1 раз в день, по 1 минуте. Крысят помещают на наклонную плоскость (25°) головой вниз. Рефлекс считается сформированным, если крысята поворачиваются на 180° (URL:http://labx.narod.ru/documents/toxicology_embryology_of_drugs.html). Данные показаны в таблице 3.

Таблица 3

Отрицательный геотаксис

Дни наблюдений	Число животных со сформированным рефлексом
	Опыт
	Абс.	%
6	1	11,1
7	2	22,2
8	6	66,6
9	7	77,7

Исходя из методики исследования в контрольной группе рефлекс в среднем формируется на 7 день.

В опытной группе на 5 день четверо крысят из десяти предприняли попытки развернуться, остальные не пытались. На 6 день у одного крысенка из оставшихся девяти рефлекс был сформирован, что составило 11,1% от общего числа опытной группы, остальные крысята не предпринимали попыток развернуться. На 7 день двое крысят развернулись на 180°, что составило 22,2%, еще двое развернулись не полностью – на 90°, остальные не предприняли попыток развернуться. На 8–9 день рефлекс был сформирован у большинства крысят (66,6–77,7%), попытки развернуться были предприняты всеми.

На 10 день рефлекс был полностью сформирован.

Можно сделать вывод, что при воздействии гумата калия на крыс в опыте «отрицательный геотаксис» рефлекс был сформирован в контрольной группе быстрее (7 день), чем опытной (8–9-й) день.

Опыт 3. «Открытое поле 1» (с 8 по 20 день)

Крысят помещают на площадку, размерами 30x30 см, на которой проведены линии, образующие 36 квадратов.

Регистрируют: поднимание головы и передних лап, ползание, опору на задние конечности, подъем всего тела (URL:http://labx.narod.ru/documents/toxicology_embryology_of_drugs.html). Данные представлены в таблице 4.

Таблица 4

Открытое поле

Показатели	Дни наблюдений	Число животных со сформированным рефлексом
		Абс.	%
Поднимание головы	8	2	22,2
	9	3	33,3
	10	6	75
	11	8	100
Поднимание передних лап	8	2	22,2
	9	3	33,3
	10	6	75
	11	8	100
Ползание	9	3	33,3
	10	3	37,5
	11	8	100
Опора на задние конечности, подъем всего тела	14	7	100

Исходя из данных методики, у контрольной группы должны быть следующие показатели: 8–9 день поднимание головы и передних лап, 9–11 день ползание, 13–15 опора на задние конечности, подъем всего тела.

В опытной группе удалось установить следующие показатели: поднимание головы, передних лап и ползание у всего помета сформировалось на 11 день. Опора на задние конечности была сформирована у всех крыс на 14 день.

Можно сделать вывод, что при воздействии гумата калия в опыте «открытое поле» показатели поднимание головы и передних лап у крысят контрольной группы наблюдались ранее (8–9 день), чем у опытной группы (11 день). По дням формирования показателей ползание, опора на задние конечности и подъем всего тела крысята развивались одинаково в контрольной и опытной группе.

Изучение обучаемости и памяти

Опыт 4. «Обучение в лабиринте с положительным (пищевым) подкреплением»

Целью эксперимента являлось формирование у крыс заданного направления их движения в Т-образном лабиринте. Правый коридор был тупиковым, левый открытый.

Опыты продолжают до достижения критерия не менее чем 80% животных контрольной группы. Данные по опыту представлены в таблице 5. Возраст опытной группы на момент начала проведения опыта 36 дней. На рисунке 1 представлена схема лабиринта.

Рис. 1. Схема Т-образного лабиринта (Формирование условных рефлексов у грызунов, 2012)

Таблица 5

Обучение в лабиринте с положительным (пищевым) подкреплением

Дни наблюдений	Число животных со сформированным рефлексом		Среднее количество правильных ответов
	С пищевым подкреплением	Без пищевого подкрепления	С пищевым подкреплением	Без пищевого подкрепления
37	2	0	33,3
38	2	0	33,3
39	4	0	66,6
40	5	0	83,3
41	6	0	100
42	5	2	83,3	33,3
43	3	2	50	33,3
44	5	5	83,3	83,3
45		5		83,3

37 день. Одна крыса отказалась заходить в лабиринт, упиралась, вырывалась и шла к выходу. Остальные крысы обследовали лабиринт, четверо их них сразу зашли в тупиковую ветвь.

38 день. Две крысы зашли в лабиринт, но остались рядом с входом. Две обследовали лабиринт, бегали по нему, но так и не вышли к еде. Одна крыса вышла к еде через 10 сек, еще одна через 32 секунды.

39 день. Четыре крысы вышли из лабиринта, две из них справились быстрее, две медленнее. Две бегали по лабиринту, пытались вылезти через вход.

40 день. Пять крыс справились за время от 23,6 сек до 1мин 32 сек. Одна крыса не прошла дальше входа и еще одна долго бегала по всему лабиринту, но в итоге нашла выход.

41 день. У всех крыс сформировался рефлекс с пищевым подкреплением. Они справились за время от 17,54 сек до 2 мин. 18 сек. Четыре крысы сразу побежали к еде, одна сначала в правый коридор и одна долго бегала по лабиринту, прежде чем найти выход.

42 день. Без пищевого подкрепления лабиринт прошли две крысы за 4–5 сек. С пищевым подкреплением лабиринт прошли пять крыс. Одна прошла только первую часть и остановилась.

43 день. Две крысы не стали проходить лабиринт, одна крыса бегала по лабиринту, но так и не вышла, три прошли с пищевым подкреплением. Две при повторном проведении теста без пищевого подкрепления прошли за 1,18 и 11 секунд.

44 день. Пять крыс очень быстро находили выход с пищевым подкреплением от 3 до 5 сек и при повторном проведении теста без пищевого подкрепления от 3 до 10 сек. Одна крыса не стала проходить лабиринт.

45 день. Пять крыс справились без пищевого подкрепления за время от 11 до 21 сек. У одной крысы на протяжении всего эксперимента рефлекс не формируется.

Последующие 46, 47 дни проведения опыта показали, что рефлекс сформировался у 83,3 % животных (5 крыс), за исключением 16,6% (1 крыса). Опыт был завершен т.к. для достижения критерия требовалось формирование рефлекса не менее чем у 80% животных.

Рефлекс был сформирован за 9 дней.

Таким образом, гумат калия не препятствует процессу обучения в лабиринте с положительным (пищевым) подкреплением.

Выводы

1. Гумат калия – это чистый, водорастворимый порошок черного цвета, с содержанием гуминовых веществ не менее 80%. Гуминовые вещества обладают следующими характеристиками: безвредны для животных и человека, не вызывают аллергии, не имеют канцерогенных свойств.

2. Гумат калия мало влияет на физическое развитие крысят. Опытные крысята практически не отличаются в развитии от контрольных.

3. При воздействии гумата калия на крыс в опыте «переворачивание на плоскости» рефлекс был сформирован в опытной группе быстрее (6 день), чем в контрольной (8 день).

При воздействии гумата калия на крыс в опыте «отрицательный геотаксис» рефлекс был сформирован в контрольной группе быстрее (7 день), чем опытной (8–9-й) день. Это указывает на то, что воздействие гумата калия ведет к небольшой задержке формирования рефлекса.

При воздействии гумата калия в опыте «открытое поле» поднимание головы и передних лап у крысят контрольной группы наблюдалось раньше (8–9 день), чем у опытной группы (11 день). По дням формирования показателей ползание, опора на задние конечности и подъем всего тела крысята развивались одинаково в контрольной и опытной группе.

4. Гумат калия не препятствует процессу обучения в лабиринте с положительным (пищевым) подкреплением.

Литература

1. Аввакумова Н.П. Биохимические аспекты терапевтической эффективности гумусовых кислот лечебных грязей: Монография. – Самара: ГП «Перспектива»; CамГМУ, 2002. – 124 с.

2.Искандерова Р., Ардашева Е. Формирование условных рефлексов у грызунов // URL: http://sibac.info/index.php/2009-07-01-10-21-16/4442-2012-10-27-15-59-13 (дата обращения 29.12.2012).

3. Любимов Б.И., Смольникова Н.М., Голованова И.В. и др. Методические рекомендации по доклиническому изучению репродуктивной токсичности фармакологических средств // URL: http://labx.narod.ru/documents/toxicology_embryology_of_drugs.html (дата обращения 17.01.2013).

4. Применение гумата калия в животноводстве // URL: http://humate.com.ua/article (дата обращения 30.12.2012).

5. Что такое гумат калия // URL: http://humate.com.ua/ (дата обращения 29.12.2012).

THE IMPACT OF SEAWEED OF POTASSIUM IN THE POSTNATAL DEVELOPMENT IN RATS AND DEVELOPMENT OF CONDITIONED REFLEXES

Sirova V.I., Semenov A.A.

Samara State Academy of Social Sciences and Humanities

Samara, Russia

Код для цитирования: Скопировать