Agrarian Bulletin of the Agrarian Bulletin of the Аграрный вестник Урала 1997-4868 2307-0005 89250 10.32417/1997-4868-2024-24-09-1214-1224 Биология Biology Биология Influence of low doses of ionizing radiation during in vitro irradiation on blood parameters Влияние малых доз ионизирующего излучения при облучении in vitro на показатели крови Федотова Арина Сергеевна Fedotova Arina Sergeevna zoofak@kgau.ru Турицына Евгения Геннадьевна Turitsyna Evgeniya Gennad'evna turitcyna@mail.ru Красноярский государственный аграрный университет Россия Красноярский государственный аграрный университет Russian Federation Красноярский государственный аграрный университет ru Красноярский государственный аграрный университет ru 02 10 2024 02 10 2024 24 09 1214 1224 02 10 2024 https://usau.editorum.ru/en/nauka/article/89250/view

Аннотация. Цель – определение степени влияния малых поглощенных доз ионизирующего излучения на биохимические показатели при облучении образцов периферической крови крупного рогатого скота in vitro. Для исследования проведен отбор проб крови у лактирующих коров, содержащихся под воздействием фоновой поглощенной дозы Красноярского края, с последующим облучением in vitro в дозах 5, 50, 500 мГр. Методы. Отбор проб периферической крови у кров осуществляли из хвостовой вены в вакуумные пробирки с активатором свертываемости, облучение образцов крови in vitro проводили на установке, укомплектованной источником Cs-137, биохимические исследования сыворотки крови проведены с использованием спектрофотометра «ПЭ-5400УФ». Гематологические показатели крови определялись по общепринятым методикам. Результаты. Ионизирующее излучение in vitro в дозах от 5 мГр, 50 мГр и 500 мГр проб периферической крови крупного рогатого скота разнонаправленно влияет на гематологические показатели, что характеризуется волнообразными колебаниями показателей гемоглобина, сокращением содержания эритроцитов и снижением показателей СОЭ. Установлено, что однократное облучение проб периферической крови коров дозе 5 мГр снижало концентрацию бета-глобулинов и креатинина и не влияло на содержание общего белка и белковых фракций. При воздействии ионизирующего излучения в дозе 50 мГр в пробах крови снижались содержание общего белка, уровень бета-глобулинов, креатинина и не изменялось содержание альбуминов, альфа- и гамма-глобулинов. При облучении в дозе 500 мГр снижалось относительное содержание альфа-глобулинов, концентрация АЛТ и АСТ, не изменялось содержание креатинина, общего белка, альбуминов, бета- и гамма-глобулинов. Установлена стабильность щелочной фосфатазы, альбуминов и гамма-глобулинов к ионизирующему воздействию в дозах 5 мГр, 50 мГр и 500 мГр. Научная новизна. Выявлена линейная зависимость концентрации альфа-глобулинов, АСТ и АЛТ от величины поглощенной дозы, определены цифровые значения коэффициентов аппроксимации, описывающие снижение биохимических показателей. Установлена обратная прямая линейная зависимость между устойчивостью креатинина и поглощенной дозой. Практическая значимость. Установленные цифровые значения коэффициентов аппроксимации альфа-глобулинов, АСТ и АЛТ могут быть использованы при реконструкции значений доз облучения в диапазоне 5–50 мГр.

Abstract. The purpose is the determination of the degree of influence of small absorbed doses of ionizing radiation on biochemical and hematological parameters during irradiation of peripheral blood samples of cattle in vitro. For the work, blood samples were taken from lactating cows kept under the influence of the background absorbed dose in the Krasnoyarsk Territory, followed by in vitro irradiation at doses of 5, 50, 500 mGy. Methods. Peripheral blood was taken from blood vessels from the tail vein into vacuum tubes with a coagulation activator, in vitro irradiation of samples was carried out on an installation equipped with a Cs-137 source, biochemical studies of blood serum were carried out using a PE-5400UF spectrophotometer. Hematological blood parameters were determined according to generally accepted methods. Results. Ionizing radiation in vitro in doses of 5 mGy, 50 mGy and 500 mGy of peripheral blood samples of cattle affects hematological parameters in different directions, which is characterized by wave-like fluctuations in hemoglobin values, a decrease in the content of erythrocytes and a decrease in the erythrocyte sedimentation rate. It was found that a single irradiation of peripheral blood samples of cows at a dose of 5 mGy reduced the concentration of beta-globulins and creatinine and did not affect the content of total protein and protein fractions. When exposed to ionizing radiation at a dose of 50 mGy, the content of total protein, the level of beta-globulins, creatinine decreased in blood samples, and the content of albumins and alpha-, gamma-globulins did not change. When irradiated at a dose of 500 mGy, the relative content of alpha-globulins, the concentration of ALT and AST decreased, the content of creatinine, total protein, albumins and beta-, gamma-globulins did not change. The stability of alkaline phosphatase, albumins and gamma globulins to ionizing effects at doses of 5 mGy, 50 mGy and 500 mGy has been established. Scientific novelty. The linear dependence of the concentration of alpha-globulins, AST and ALT on the absorbed dose was revealed, the numerical values of the approximation coefficients describing the decrease in concentration and biochemical parameters were determined. The inverse direct linear relationship between creatinine stability and absorbed dose has been established. Practical significance is the established digital values of the approximation coefficients of alpha globulins, AST and ALT can be used in the reconstruction of radiation dose values in the range of 5–50 mGy.

 ионизирующее излучение малые дозы поглощенная доза кровь гематологические биохимические показатели ionizing radiation small doses absorbed dose blood hematological biochemical parameters

Report of United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation 2010. New York: United Nations, 2011. 106 р. Report of United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation 2010. New York: United Nations, 2011. 106 r. Vaiserman A. Cuttler J. M. Socol Y. Low-dose ionizing radiation as a hormetin: experimental observations and therapeutic perspective for age-related disorders // Biogerontology. 2021. No. 2 (2). Pp. 145–164. DOI: 10.1007/s10 522-020-09908-5. Vaiserman A. Cuttler J. M. Socol Y. Low-dose ionizing radiation as a hormetin: experimental observations and therapeutic perspective for age-related disorders // Biogerontology. 2021. No. 2 (2). Pp. 145–164. DOI: 10.1007/s10 522-020-09908-5. Чукова Ю. П. Радиационный гормезис: физический смысл и значимость для естествознания // Ядерно-физические исследования и технологии в сельском хозяйстве: сборник докладов международной научно-практической конференции. Обнинск, 2020. С. 103–109. Chukova Yu. P. Radiacionnyy gormezis: fizicheskiy smysl i znachimost' dlya estestvoznaniya // Yaderno-fizicheskie issledovaniya i tehnologii v sel'skom hozyaystve: sbornik dokladov mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii. Obninsk, 2020. S. 103–109. Jargin S. V. Radiation safety and hormesis // Front Public Health. 2020. Vol. 8. Article number 278. DOI: 10.3389/fpubh.2020.00278. Jargin S. V. Radiation safety and hormesis // Front Public Health. 2020. Vol. 8. Article number 278. DOI: 10.3389/fpubh.2020.00278. Shibamoto Y., Nakamura H. Overview of biological, epidemiological, and clinical evidence of radiation hormesis // International Journal of Molecular Sciences. 2018. Vol. 19, No. 8. Article number 2387. DOI: 10.3390/ijms19082387. Shibamoto Y., Nakamura H. Overview of biological, epidemiological, and clinical evidence of radiation hormesis // International Journal of Molecular Sciences. 2018. Vol. 19, No. 8. Article number 2387. DOI: 10.3390/ijms19082387. Кудяшева А. Г. Изменчивость антиоксидантного статуса мелких млекопитающих в условиях техногенного радиоактивного загрязнения среды обитания // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2019. Т. 21, № 2. С. 113–120. Kudyasheva A. G. Izmenchivost' antioksidantnogo statusa melkih mlekopitayuschih v usloviyah tehnogennogo radioaktivnogo zagryazneniya sredy obitaniya // Izvestiya Samarskogo nauchnogo centra Rossiyskoy akademii nauk. 2019. T. 21, № 2. S. 113–120. Федотов Д. Н. Особенности морфологических механизмов адаптаций эндокринных железу млекопитающих на территории высокого радиоактивного загрязнения и снятия антропогенной нагрузки // Ученые записки Учреждение образования «Витебская ордена „Знак Почета“ государственная академия ветеринарной медицины». 2022. Т. 58, вып. 2. С. 23–26. DOI: 10.52368/2078-0109-58-2-23-26. Fedotov D. N. Osobennosti morfologicheskih mehanizmov adaptaciy endokrinnyh zhelezu mlekopitayuschih na territorii vysokogo radioaktivnogo zagryazneniya i snyatiya antropogennoy nagruzki // Uchenye zapiski Uchrezhdenie obrazovaniya «Vitebskaya ordena „Znak Pocheta“ gosudarstvennaya akademiya veterinarnoy mediciny». 2022. T. 58, vyp. 2. S. 23–26. DOI: 10.52368/2078-0109-58-2-23-26. Гераськин С. А., Фесенко С. В., Волкова П. Ю., Исамов Н. Н. Что мы узнали о биологических эффектах облучения в ходе 35-летнего анализа последствий аварии на Чернобыльской АЭС // Радиационная биология. Радиоэкология. 2021. Т. 61, № 3. С. 234–260. Geras'kin S. A., Fesenko S. V., Volkova P. Yu., Isamov N. N. Chto my uznali o biologicheskih effektah oblucheniya v hode 35-letnego analiza posledstviy avarii na Chernobyl'skoy AES // Radiacionnaya biologiya. Radioekologiya. 2021. T. 61, № 3. S. 234–260. Асташева Н. П., Ульяненко Л. Н. Влияние облучения и голодания на физиологические, клинические, биохимические показатели и воспроизводительные качества телок (экспериментальные исследования) // Радиация и риск. 2017. Т. 26, № 4. С. 132–144. DOI: 10.21870/0131-3878-2017-26-4-132-144. Astasheva N. P., Ul'yanenko L. N. Vliyanie oblucheniya i golodaniya na fiziologicheskie, klinicheskie, biohimicheskie pokazateli i vosproizvoditel'nye kachestva telok (eksperimental'nye issledovaniya) // Radiaciya i risk. 2017. T. 26, № 4. S. 132–144. DOI: 10.21870/0131-3878-2017-26-4-132-144. Федотова А. С. Влияние малых доз ионизирующего излучения на гематологические и иммунобиологические показатели периферической крови овец // Наука и образование: опыт, проблемы и перспективы развития: материалы международной научно-практической конференции. Красноярск: Издательство Красноярского ГАУ, 2019. Ч. II. С. 264–268. Fedotova A. S. Vliyanie malyh doz ioniziruyuschego izlucheniya na gematologicheskie i immunobiologicheskie pokazateli perifericheskoy krovi ovec // Nauka i obrazovanie: opyt, problemy i perspektivy razvitiya: materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii. Krasnoyarsk: Izdatel'stvo Krasnoyarskogo GAU, 2019. Ch. II. S. 264–268. Федотова А. С., Смолин С. Г., Колесников В. А. [и др.] Гематологические, иммунобиологические показатели крови крупного рогатого скота при техногенном загрязнении агробиоценозов // Теория и практика современной аграрной науки: сборник III национальной (всероссийской) научной конференции с международным участием. Новосибирск, 2020. С. 649–653. Fedotova A. S., Smolin S. G., Kolesnikov V. A. [i dr.] Gematologicheskie, immunobiologicheskie pokazateli krovi krupnogo rogatogo skota pri tehnogennom zagryaznenii agrobiocenozov // Teoriya i praktika sovremennoy agrarnoy nauki: sbornik III nacional'noy (vserossiyskoy) nauchnoy konferencii s mezhdunarodnym uchastiem. Novosibirsk, 2020. S. 649–653. Takahashi N., Misumi M., Murakami H., Niwa Y., Ohishi W., Inaba T., Nagamachi A., Suzuki G. Association between low doses of ionizing gradiation, administered acutely or chronically, and time to onset of stroke in a rat model // Journal of Radiation Research. 2020. Vol. 61, No. 5. Pp. 666–673. DOI: 10.1093/jrr/rraa050. Takahashi N., Misumi M., Murakami H., Niwa Y., Ohishi W., Inaba T., Nagamachi A., Suzuki G. Association between low doses of ionizing gradiation, administered acutely or chronically, and time to onset of stroke in a rat model // Journal of Radiation Research. 2020. Vol. 61, No. 5. Pp. 666–673. DOI: 10.1093/jrr/rraa050. Суринов Б. П., Исаева В. Г., Духова Н. Н., Шарецкий А. Н. Изменение иммуномодулирующих и аттрактивных свойств летучих выделений мышейпосле радиационного воздействия или индукции «эффекта свидетеля» // Радиационная биология. Радиоэкология. 2021. Т. 61. № 1. С. 5–13. DOI: 10.31857/S0869803121010100. Surinov B. P., Isaeva V. G., Duhova N. N., Shareckiy A. N. Izmenenie immunomoduliruyuschih i attraktivnyh svoystv letuchih vydeleniy mysheyposle radiacionnogo vozdeystviya ili indukcii «effekta svidetelya» // Radiacionnaya biologiya. Radioekologiya. 2021. T. 61. № 1. S. 5–13. DOI: 10.31857/S0869803121010100. Старосельская А. Н. Влияние на гемостаз малых доз ионизирующей радиации с индукторами окислительного стресса нелучевой природы // Радиационная биология. Радиоэкология. 2021. Т. 61, № 1. С. 25–31. DOI: 10.31857/S0869803120060211. Starosel'skaya A. N. Vliyanie na gemostaz malyh doz ioniziruyuschey radiacii s induktorami okislitel'nogo stressa neluchevoy prirody // Radiacionnaya biologiya. Radioekologiya. 2021. T. 61, № 1. S. 25–31. DOI: 10.31857/S0869803120060211. Федотова А. С. Изменение биохимических показателей крови при воздействии «in vitro» малых доз радиации // Актуальные вопросы ветеринарных и сельскохозяйственных наук: материалы национальной (Всероссийской) научной конференции института ветеринарной медицины. Челябинск, 2021. С. 81–86. Fedotova A. S. Izmenenie biohimicheskih pokazateley krovi pri vozdeystvii «in vitro» malyh doz radiacii // Aktual'nye voprosy veterinarnyh i sel'skohozyaystvennyh nauk: materialy nacional'noy (Vserossiyskoy) nauchnoy konferencii instituta veterinarnoy mediciny. Chelyabinsk, 2021. S. 81–86. Федотова А. С., Жигарев А. А., Макарская Г. В. Радиобиологические эффекты в периферической крови крупного рогатого скота при поглощенных дозах 4 и 5 мГр // Ученые записки учреждения образования «Витебская ордена „Знак Почета“ Государственная академия ветеринарной медицины». 2022. Т. 58, вып. 3. С. 65–73. DOI: 10.52368/2078-0109-2022-58-3-65-73. Fedotova A. S., Zhigarev A. A., Makarskaya G. V. Radiobiologicheskie effekty v perifericheskoy krovi krupnogo rogatogo skota pri pogloschennyh dozah 4 i 5 mGr // Uchenye zapiski uchrezhdeniya obrazovaniya «Vitebskaya ordena „Znak Pocheta“ Gosudarstvennaya akademiya veterinarnoy mediciny». 2022. T. 58, vyp. 3. S. 65–73. DOI: 10.52368/2078-0109-2022-58-3-65-73. Амиров Д. Р., Тамимдаров Б. Ф., Шагеева А. Р. Клиническая гематология животных: учебное пособие. Казань: Центр информационных технологий КГАВМ, 2020. 134 с. Amirov D. R., Tamimdarov B. F., Shageeva A. R. Klinicheskaya gematologiya zhivotnyh: uchebnoe posobie. Kazan': Centr informacionnyh tehnologiy KGAVM, 2020. 134 s. Васильева С. В., Конопатов Ю. В. Клиническая биохимия крупного рогатого скота: Учебное пособие. 2-е изд., испр. Санкт-Петербург: Лань, 2017. 188 с. Vasil'eva S. V., Konopatov Yu. V. Klinicheskaya biohimiya krupnogo rogatogo skota: Uchebnoe posobie. 2-e izd., ispr. Sankt-Peterburg: Lan', 2017. 188 s. Плотко Т. С., Славов В. П., Дедух Н. И. Оценка естественной резистентности коров в зоне радиоактивного загрязнения Киевского полесья в отдаленный период после аварии на ЧАЭС // Актуальные проблемы интенсивного развития животноводства. 2017. № 20–26. С. 226–233. Plotko T. S., Slavov V. P., Deduh N. I. Ocenka estestvennoy rezistentnosti korov v zone radioaktivnogo zagryazneniya Kievskogo poles'ya v otdalennyy period posle avarii na ChAES // Aktual'nye problemy intensivnogo razvitiya zhivotnovodstva. 2017. № 20–26. S. 226–233. Пивина Л. М., Семенова Ю. М., Ерсин Т. Ж. [и др.] Оценка биохимических показателей, характеризующих состояние здоровья населения восточно-казахстанской области, подвергшегося радиационному воздействию вследствие испытаний ядерного оружия // Наука и здравоохранение. 2018. № 5, т. 20. С. 105–114. Pivina L. M., Semenova Yu. M., Ersin T. Zh. [i dr.] Ocenka biohimicheskih pokazateley, harakterizuyuschih sostoyanie zdorov'ya naseleniya vostochno-kazahstanskoy oblasti, podvergshegosya radiacionnomu vozdeystviyu vsledstvie ispytaniy yadernogo oruzhiya // Nauka i zdravoohranenie. 2018. № 5, t. 20. S. 105–114. Бауржан А., Кайрханова Ы. О., Пак Л. [и др.] Изменение биохимических показателей крови экспериментальных животных после воздействия ионизирующего излучения // Медицинский журнал. Астана. 2020. № 1. С. 30–36. Baurzhan A., Kayrhanova Y. O., Pak L. [i dr.] Izmenenie biohimicheskih pokazateley krovi eksperimental'nyh zhivotnyh posle vozdeystviya ioniziruyuschego izlucheniya // Medicinskiy zhurnal. Astana. 2020. № 1. S. 30–36. Тимошевский А. А., Гребенюк А. Н. Использование иммунологических показателей периферической крови при проведении судебно-медицинской экспертизы лиц, подвергшихся радиационному воздействию // Судебно-медицинская экспертиза. 2013. № 1. С. 17–20. Timoshevskiy A. A., Grebenyuk A. N. Ispol'zovanie immunologicheskih pokazateley perifericheskoy krovi pri provedenii sudebno-medicinskoy ekspertizy lic, podvergshihsya radiacionnomu vozdeystviyu // Sudebno-medicinskaya ekspertiza. 2013. № 1. S. 17–20.