Марганец – многофункциональный элемент в жизни человека. Является жизненно необходимым микроэлементом для организма, поскольку участвует во многих биохимических процессах организма: участвует в белковом и энергетическом обмене, в активации ферментов, необходим для нормального роста и развития костей. Но в тоже время марганец является токсическим веществом, он свободно проникает через гистогематический барьер между кровеносной системой и центральной нервной системой. Способна накапливаться в различных областях головного мозга.
Воздействие высоких уровней Mn может привести к увеличению нагрузки металла на организм, что является причиной неврологических, репродуктивных и респираторных заболеваний [4].
«Открытое поле» – классическая модель исследования поведения, основанная на конфликте двух мотиваций – инстинктивной тенденции к исследованию нового окружения и тенденции минимизировать возможную опасность со стороны такового. Тест «открытое поле» является информативной методикой, позволяющей адекватно оценивать нейротропные эффекты повреждающих факторов окружающей среды. В этом тесте оцениваются двигательная и ориентировочно-исследовательская активность [1].
Объектом использования является крысы линии Wistar (n = 20), от которых произошло большинство современных линий лабораторных крыс. Животных содержали при температуре 22 ± 1 °С в пластиковых клетках с подстилкой из древесных опилок в условиях искусственного освещения (12-часовой световой день) и приточно-вытяжной вентиляции. Кормление животных осуществляли один раз в сутки, был обеспечен свободный доступ к воде и пище. Прием пищи является основным путем поступления марганца в организм и регулируется в основном желудочно-кишечной. В качестве соли был использован марганец сернокислый (II), 5-водный (MnSO4×5H2O). Из расчета того, что в среднем за день крыса потребляет около 30 г корма, суточная потребность сульфата марганца составляет 755 мг/кг. По данным информационной системы GESTIS Substance Database средняя летальная доза сульфата марганца при пероральном введении для крыс составляет LD50 = 2150 мг/кг. Для проведения эксперимента была выбрана доза сульфата марганца 1433 мг/кг, что составляет 2/3 от ЛД50. Данная дозировка меньше ЛД50, но больше суточной потребности [4, 5].
Анализ данных, полученных в результате изучения поведения в тесте «открытое поле» самок крыс и первое потомство, показал, что при ведении в организм крыс MnSO4 наблюдается снижение горизонтальной и вертикальной двигательной, а также специфической норковой активности (таблица).
В результате тестирования наблюдалось снижение ГДА у опытной группы на 19 % (р < 0,01) в сравнении с контрольной группой (рисунок 1). Происходит снижение ВДА у опытной группы на 33 % в сравнении с контрольной группой. Обследование отверстии у опытной группы равна 3,66 ± 0,56 (р < 0,1) в сравнении с контрольным значением, равным 4,25 ± 0,1. Относительно параметра перехода через центр, груминга и количеством фекальных болюсов нет достоверных различий между опытом и контролем.
В результате тестирования наблюдалось снижение ГДА у опытной группы первого потомства на 18 % (р < 0,01) в сравнении с контрольной группой (рисунок 2). Происходит снижение ВДА у опытной группы первого потомства на 40 % в сравнении с контрольной группой. Обследование отверстии у опытной группы равна 5,50 ± 0,70 (р < 0,1) в сравнении с контрольным значением, равным 6,25 ± 0,12. Перехода через центр отмечено только у опытной группы. Относительно груминга и количества фекальных болюсов нет достоверных различий между опытом и контролем.
Результаты психофизиологических тестирований – тест «открытое поле»
В относительных единицах
|
Поведенческие показатели |
Самки, M ± m |
Потомство I, M ± m |
||
|
Контроль |
Опыт Mn |
Контроль |
Опыт Mn |
|
|
Горизонтальная двигательная активность |
37,50 ± 1, 81 |
30,33 ± 0,21*** |
58,75 ± 1,40 |
47,75 ± 1,20*** |
|
Вертикальная двигательная активность |
8,00 ± 1,03 |
5,33 ± 1,88*** |
14,25 ± 0,75 |
8,50 ± 0,05*** |
|
Обследование отверстий |
4,2 ± 1,00 |
3,66 ± 0,56* |
6,25 ± 0,12 |
5,50 ± 0,70* |
|
Переходы через центр |
1,66 ± 0,15 |
0,50 ± 0,20 |
- |
2,25 ± 0,05** |
|
Кратковременный груминг |
2,33 ± 0,30 |
1,75 ± 0,10 |
1 |
1,25 ± 0,95 |
|
Длительный груминг |
1,00 ± 0, 01 |
0,75 ± 0,20 |
- |
0,75 ± 0,95 |
|
Фекальные болюсы |
2,66 ± 0,20 |
2,00 ± 0,54 |
2,25 ± 0,81 |
2,75 ± 0,75 |
|
* – достоверные различия (р < 0,1) с контрольной группой; ** – достоверные различия (р < 0,05) с контрольной группой; *** – достоверные различия (р < 0,01) с контрольной группой |
||||
* – достоверные различия (р < 0,1) с контрольной группой; *** – достоверные различия (р < 0,01) с контрольной группой
Рис. 1. Результаты психофизиологических изменений у самок крыс в тесте «открытое поле»
* – достоверные различия (р < 0,1) с контрольной группой; *** – достоверные различия (р < 0,01) с контрольной группой
Рис. 2. Результаты психофизиологических изменений у первого потомства в тесте «открытое поле»
Снижение общей подвижности животных в данном тесте является следствием повышения уровня их стрессированности, поскольку крысы реагируют замиранием на новые, потенциально опасные стимулы [2]. Соединения марганца в дозах, превышающих референтное значение является сильным ядом с выраженным кумулятивным эффектом. Избыток Mn имеет тенденцию накапливаться в центральной нервной системе, которая является основной мишенью [3]. Согласно проведенной работе можно сделать вывод, что марганец оказывает влияние на психофизиологические показатели. Происходит снижение стрессоустойчивости крыс опытной группы.
Библиографическая ссылка
Никитяева Э.В. ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИИ MN НА ПОВЕДЕНЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ КРЫС ЛИНИИ WISTAR В ДВУХ ПОКОЛЕНИЯХ // Материалы МСНК "Студенческий научный форум 2024". – 2022. – № 11. – С. 7-9;URL: https://publish2020.scienceforum.ru/ru/article/view?id=573 (дата обращения: 25.04.2024).